• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.2119-2122
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• 2000

포항 방사광 가속기의 선형 가속기에서는 80-MW 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200 MW(400kv 500A, 평탄도 4.4 $\mu s$)인 대출력 펄스 트랜스포머가 요구된다. 펄스 트랜스포머는 펄스 전원공급 장치(Modulator)로부터 대출력 부하(Klystron)로 펄스 에너지를 전달하며 임피던스 정합을 시키는 기능을 한다. 모듈레이터의 고전압 출력 펄스에서 RF 에너지를 발생시키는데 사용되는 유효 출력 에너지는 출력 펄스의 평탄부의 에너지에 해당된다. 그러므로, 펄스 트랜스포머는 빠른 상승시간을 가지는 것이 요구된다. 빠른 상승시간을 얻기 위하여 누설자속, 분포용량이 작게 되도록 설계하여야 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.1
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• pp.1-8
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• 2008

We analyzed the characteristics of water leakage from cooling components of the storage ring in the Pohang Light Source. The water leaks led localized pressure bumps and abnormal pressure changes. The leakage also changed the residual gas compositions depending not only on the position between leakage place to gas analyzer but also on on/off switching of ion pump and electron beam. We found that the residual gas analysis of $CH_4$, CO, NO was useful in determining water leaks.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07c
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• pp.1612-1615
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• 2001

포항 방사광 가속기 2.5 GeV의 전자선형 가속기는 마이크로웨이브 발생원으로써 80 MW 클라이스트론(klystron) 11대와 입사부에 65 MW 클라이스 트론 1대를 사용한다. 전자빔 에너지의 효율적인 제어를 위하여 고출력 클라이스트론의 RF 전력과 입력 빔의 전력을 정확하게 측정해야 하며 응답특성이 양호한 측정장치와 정밀한 측정이 요구된다. 클라이스트론에 공급되는 전력은 캐소드에 인가되는 전압과 전류의 측정치로 계산된다. 비록 빔 전압측정에서의 작은 오차일지라도 클라이스트론 RF 출력 전력의 결과값에 큰 영향을 미친다. 따라서, 빔 전압의 측정시에 정확한 측정을 위하여 특별한 주의가 요구된다. 고전압 펄스전원장치 인 모듈레이터 (modulator)에서 발생되는 수백 kV(350-400 kV)의 전압을 측정하기 위하여 커패시터의 용량비로 입력전압을 분압하는 용량성 분압기(capacitive voltage divider, CVD)가 사용된다. 고압측 분압용 표준 콘덴서의 정전용량을 결정하는 주요인자는 고전압 절연유의 유전율(dielectric constant)이다. 그러므로, 측정범위 내의 전압, 주파수, 온도에 대하여 정전용량의 변화율이 작도록 설계하여야 한다. 본 논문에서는 펄스형 고전압 신호 측정을 위한 용량성 전압 분배기의 측정원리, 설계분석, 교정시험, 절연유의 온도변화에 따른 정전용량 변화 특성에 대한 실험 결과를 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.148.1-148.1
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• 2014

포항가속기연구소는 Dipole Magnet, Wiggler, Undulator 등 다양한 광원에서 발생되는 강한 방사광을 여러 연구에 이용하고 있다. Max-Planck POSTECH 분원용 타원편광 Undulator (이하, MPK-EPU)는 carbon의 흡수선을 포함하는 250 eV에서 시작하여, 1,500 eV~3,000 eV 에너지 영역의 방사광을 발생시켜 자성물질을 비롯한 다양한 이방성 물질의 연구를 수행하는데 활용할 예정이다. 현재, MPK-EPU용 진공용기의 기계가공, 화학세척, 용접 및 최종 초고진공 진공 달성을 위한 탈기체처리, NEG 활성화 작업등을 마무리하고 PLS-II 저장링 6A 구간에 설치 완료하였다. 이 논문에서는 MPK-EPU용 진공시스템의 제작 및 설치작업에 대한 전반적인 사항과 진공작업 및 그 결과를 발표하고자 한다.

• Progress in Medical Physics
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• v.12 no.1
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• pp.51-58
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• 2001

Synchrotron radiation (SR) has several advantages over convetional x-rays, including its phase, collimation, and high flux. A synchrotron radiation beamline 5C1 at Pohang Light Source (PLS) was recently built for imaging applications. We have shown that a SR imaging system is useful in imaging microscopic structures. SR with broad-band energy spectrum were adjusted to an object by Si wafers and their energy were approximately ranging from 6 keV to 30 keV. SR were passed through an object and finally transformed into visible lights by CdWO$_4$ scintillator screen. The visible lights which were reflected at an angle of 90 degrees by gold plated mirror were detected by a CCD camera and the image data were acquired using image acquisition system. A high-resolution phantom, capacitor, adult tooth, child tooth, cancerous breast tissue, and mouse lumbar vertebra were imaged with SR imaging system. The Objects were rotated within the field of view of the CCD detector, and their projection image data were obtained at 250 steps over 180 degrees rotation. Image reconstructions were carried out in a PC by using IDLTM(Research systems, Inc., US) program. The spatial resolution of the images acquired by the SR imaging system was measured with a high-resolution chart manufactured for several micrometer resolution. The specimens were also imaged with conventional x-ray radiography system to compare the image quality of radiography obtained with the SR imaging system. The results showed more structural details and high contrast images with SR imaging system than conventional x-ray radiography system. The SR imaging system may have a potential for imaging in biological researches, material applications, and clinical radiography.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.161-163
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• 2006

포항가속기는 선형가속기 및 저장링을 통하여 2.5Gev의 고에너지 전자빔 생성과 저장, 유지 되고 있다. 저장링에서 안정적으로 방사광을 추출하여 각종 실험 및 연구를 위하여 이를 제공하고 있다. 이를 위해서 전자가 매우 안정적이고 높은 집적도를 가진 전자다발 형태로 유지되어야 한다. 전자다발의 집적도가 높을수록 전자간의 상호 간섭으로 보유에너지가 더 빠른 시간에 소진되어 전자빔의 수명이 짧아진다. 3차 하모닉 RF 공동기는 전자다발의 운동방향으로 길게 늘려서 전자밀도를 줄여 전자빔의 운전수명을 개선하기 위한 장치이다. 공동기의 제작은 소재준비, 성형, 가공, 용접, 연마, 열처리 등의 여러 공정을 거쳐 완료된다. 본 보고서에서는 공동기의 제작 공정 중 전자빔을 이용한 시험용접, 본용접, 용접부 검사 및 용접부의 연마와 결과에 대하여 기술하였다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.9 no.5
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• pp.295-300
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• 2015

There are various type of particle accelerators such as Kyoungju 100-MeV proton beam accelerator in Korea. And Korea plans to build large particle accelerator such as heavy ion accelerator and 4th generation light source facility. The accelerated high energy particles of these facility produce 2nd neutron after nuclear reaction with target materials. And then these 2nd neutron activate structural materials and surrounding environment. Accordingly, it is important to consider the activation and shielding calculation on design of facility for safety operation. In this study, we tried to calculate and compare the neutron flux from the interaction $^{la}150$ beam with target material(Cu) according to thickness of iron and concrete shielding material by MCNPX 2.7 with nuclear library JENDL/HE 07and la150. To verify the properties of nuclear library, we compared computational results with experimental value. These results can be used for dose evaluation technology in planning of the shielding of large particle accelerator.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.167-167
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• 2000

전지 재료의 충방전 과정 연구에는 X-선 분말회절(x-ray powder diffraction techniques)과 중성자회절을 많이 사용하였다. 하지만 이러한 분석기술은 long-range order의 구조에 관한 정보를 제공하는데 유용하지만 atomic scale의 구조에 관한 정보를 얻기에는 한계가 있다. Li 전지에서의 전기화학적 반응에서는 cathode 물질에 포함된 전이금속의 산화, 환원 반응에 의한 Li 이온의 intercalation (charge process)과 deintercalation (discharge process) 현상이 일어난다. 이러한 충방전 과정은 알려지지 않은 다양한 형태의 위상 변화를 동반하게 되는데 x-선 이나 중성자를 이용한 powder diffraction techniques 로는 단지 정성적인 결정학적 정보를 얻을 수 있다. 따라서 최근에 원자 단위의 local structure에 관한 정보와 electrochemical state에 관한 정보를 동시에 얻을 수 있는 X-ray Absorption Fine Structure (XAFS) 분석기술을 Li 전지분석에 활용하기 시작하였다. XAFS는 하나의 x-ray 흡수원자에 대해서 주변원자들의 원자구조에 관한 정보와 구성 원소의 electrochemical state에 관한 정보를 얻을 수 있는 분석방법이다. X-ray Induced Electron Emission Spectroscopy (XIEES)는 x-ray에 의해서 방출된 전자를 검출하여 스펙트럼을 얻는 기능을 함축적으로 나타낸 것으로, x-ray를 물질 표면에 조사하여 발생하는 광전자, Auger 전자, 이차전자 등을 전자검출기(Channel Electron Multiplier: CEM)로 검출하는 기능과, 시료를 투과한 x-ray와 시료에서 발생하는 형광 x-ray를 비례계수기로 검출하는 기능을 가지고 있다. 이러한 검출 능력을 바탕으로 EXAFS, XANES, Standing Wave Technique, Elemental Composition Analysis, DXRD, Total Reflection Technique 등을 이용하여 물질을 구성하고 있는 원소의 성분, 미세원자구조, 전자구조에 관한 정보를 얻을 수 있는 새로운 spectrometer이다. 본 연구에서는 자체 개발한 XIEES의 XAFS 기능을 이용하여 여러 가지 방법으로 제조한 LiMn2-xO4와 LiMnO2, MnO2에서 Mn K-absorption edge에 대한 chemical state 변화를 측정하였다. Absorption edge에서 chemical shift를 측정하기 위해서는 방사광 가속기 수준의 에너지 분해능(~0.3eV)이 필요하다. 이번 연구에서는 SiO2(3140) monochromator를 사용하고 여기에 맞는 적절한 parameter를 적용하여 x-ray 에너지 분해능을 포항방사광가속기 수준으로 개선하였다. XIEES에서 얻은 스펙트럼과 포항방사광가속기에서 얻은 스펙트럼을 비교하였다. Chemical shift가 일어나는 경향은 두 실험 결과가 잘 일치하였다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.18 no.4 s.46
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• pp.249-257
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• 2005

Garnet is one of the major minerals down to the top of lower mantle approximately 660 km with spinel and pyroxenes. Garnet transforms into perovskite and corundum in the lower mantle, however its sequence is still in controversy. We measured the compressibility of a natural almandine at high-pressure up to 62 CPa using Mao-Bell type diamond anvil cell (DAC) at room temperature. Chemical formula of the specimen is ($Fe_{2.52}Ca_{0.21}Mg_{0.18}Mn_{0.12})Al_{2.23}Si_{2.97}O_{12}$. Results of this compression study are as follows: a : $10.175\;{\AA}$, V : $1251.16\;{\AA}^{3}$, $D_{x}$ : $5.265\;g/cm^{3}$ at 62 GPa; bulk modulus is 156 GPa using Birch-Murnaghan equation of state (EoS) with a fixed $K_{0}\;'$ of 4. This study would be the first time attempt accomplished with the high pressure DAC using synchrotron radiation at the Pohang Light Source (PLS) in Korea.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.123-125
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• 2007

포항가속기연구소가 추진 중인 제4세대 방사광가속기에는 100 PPM급의 클라이스트론 펄스전압 안정도가 요구된다. 이러한 안정도는 PFN(pulse forming network)에 충전되는 전압을 얼마나 정밀하게 제어하는가에 따라서 결정된다. PFN의 최종운전 전압은 deQing circuit에 triggering되는 시점에 따라서 결정된다. DeQing trigger system은 PFN의 충전전압과 기준전압을 비교하여 충전전압이 기준전압보다 커지는 시점에서 charging choke(충전 쵸크)의 2차에 구성된 deQing 회로의 SCR를 트리거 시켜서 충전 쵸크 1차와 2차의 권선비율이 25:1인 충전 쵸크의 2차를 단락시켜 1차에 흐르는 전류를 2차로 빼주어서 PFN 커패시터에 더 이상 충전되지 않게 하는 구조로 되어있다. DeQing circuit에 triggering되는 시점을 정밀하게 제어하기 위하여 PFN 충전전압을 미분하여 그 출력전압에 비례하여 트리거 출력을 지연시키는 기능과 analog 신호를 digital 신호로 변환하는 기능을 사용하였다. 이 논문에서는 deQing 시스템에 관련된 회로 및 시험결과에 대하여 설명하고자 한다.