• 제목/요약/키워드: EPMA analysis

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Comparison of Quantitative Analysis of Radioactive Corrosion Products Using an EPMA and X-ray Image Mapping

  • Jung, Yang Hong;Choo, Young Sun
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제19권5호
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    • pp.231-238
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    • 2020
  • Radioactive corrosion product specimens were analyzed using an electron probe microanalyzer (EPMA) and X-ray image mapping. It is difficult to analyze the composition of radioactive corrosion products using an EPMA due to the size and rough shape of the surfaces. It is particularly challenging to analyze the composition of radioactive corrosion products in the form of piled up, small grains. However, useful results can be derived by applying a semi-quantitative analysis method using an EPMA with X-ray images. A standard-less, semi-quantitative method for wavelength dispersive spectrometry. EPMA analysis was developed with the objective of simplifying the analytical procedure required. In this study, we verified the reasonable theory of semi-quantitative analysis and observed the semi-quantitative results using a sample with a good surface condition. Based on the validated results, we analyzed highly rough-surface radioactive corrosion products and assessed their composition. Finally, the usefulness of the semi-quantitative analysis was reviewed by verifying the results of the analysis of radioactive corrosion products collected from spent nuclear fuel rods.

EPMA를 이용한 DUPIC 사용후 핵연료 핵분열 생성물의 특성 분석 (Analysis of High Radioactive Materials in Irradiated DUPIC SIMFUEL Using EPMA)

  • 정양홍;유병옥;주용선;이종원;정인하;김명한
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.125-133
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    • 2004
  • 최대 선출력 61 ㎾/m 및 평균 연소도 1,770 ㎿d/tU의 조건으로 하나로에서 조사한 DUPIC(Direct Use of Spent PWR Fuel in CANDU Reactors) 핵 연료를 EPMA (Electron Probe Micro Analyzer)를 이용하여 핵분열 생성물을 분석하였다. EPMA의 정확한 분석 방법을 확립하고자, 핵분열생성물 대신 시약을 첨가하여 제조한 모의 DUPIC 핵연료로 EPMA 분석을 수행하였고, 그 결과를 습식 화학 분석의 결과와도 비교하여 평가하였다. 모의 DUPIC 핵연료 중심부의 금속 석출물은 약 1 $\mu\textrm{m}$ 정도의 크기로 관찰되었으며, 이들의 조성은 Mo-53.89 at.%, Ru-37.40 at.% 및 Pd+Rh-8.71 at%이었다. 모의 DUPIC 핵연료 시험에서 정립한 시험방법으로 조사한 DUPIC 핵연료 시편의 금속 석출물 특성을 분석하였다. 핵연료 중앙부에서 관찰된 금속 석출물들의 크기는 2∼2.5 $\mu\textrm{m}$ 정도이었으며, Mo-47.34 at.%, Ru-46 at.%, Pd+Rh-6.65 at.%의 조성임을 확인하였다. 이 실험을 위하여, 특별히 시료의 전도성을 향상시키기 위한 처리를 하였으며, 작은 금속 석출물에 EPMA의 전자빔을 정확히 조사할 수 있는 실험 조건을 제시하였다.

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EPMA를 이용한 염소 처리된 와이퍼 블레이드 고무의 표면 특성 연구 (The Surface Characteristics of Chlorinated Wiper Blade Rubber using EPMA)

  • 노승백
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3292-3297
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    • 2014
  • 자동차의 와이퍼 블레이드(Wiper Blade, W/B)의 마찰계수를 낮추기 위하여 고무 표면을 염소 처리하였다. 염소처리 방법으로는 물 $20.0{\ell}$에 35.0% 염산(HCl)과 5.25% 차아염소산소다(NaOCl)를 각각 $300m{\ell}$, $400m{\ell}$를 첨가한 염소처리용액을 만든 후, 2분에서 20분 동안 처리하였다. 처리 후의 표면 특성은 IR 스펙트럼, 마찰계수 측정기, EPMA를 이용하였다. IR 스펙트럼으로 부터 W/B 고무 표면의 염소화 정도를 확인하였다. 마찰계수는 염소처리에 의해 크게 감소하였다. 특히, 염소화 초기에 보다 민감한 영향을 나타내었다. 고무표면 특성을 고무 파단면의 길이 방향에 대하여 EPMA 선분석한 결과를 얻었다. EPMA에 의한 염소침투깊이는 위의 염소농도에서, 염소처리를 5분 실시한 후에 1.2 ${\mu}m$ 임을 알 수 있었다.

EPMA를 이용한 사용후핵연료의 연소도 측정에 관한 연구 (Analysis of Fission Products on Irradiated Fuels using EPMA)

  • 정양홍;유병옥;오완호;이홍기;주용선;홍권표
    • Applied Microscopy
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    • 제35권3호
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    • pp.113-119
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    • 2005
  • 차폐형 성분분석기 (Shielded EPMA)를 이용하여 한국형 경수로발전소에서 연소된 35,000 MWd/MTU, U-235의 농축도 3.2%인 $UO_2$ 사용후핵연료의 연소도 측정 방법을 제시하였다. 원자로의 출력과 핵연료의 특성 및 중성자속 분포 등 중요한 핵공학적 정보를 제공하는 사용후핵연료의 연소도는 U-235의 감손에 따른 무거운 핵종의 변화를 측정하거나 사용후핵연료 내에 생성된 핵분열 생성물을 측정하는 방법 등이 있다. 이러한 방법은 비파괴시험으로도 하고 있으나 파괴시험인 화학적 분석방법이 보다 정확한 것으로 인식되고 있다. 그러나 화학분석법은 분석시간이 많이 걸리며, 방사선 시료의 취급으로 인한 시험자의 피폭 등의 어려움이 따른다. 화학적 분석방법에 의한 연소도 측정방법 대신 분석시료의 제작 및 분석시간이 화학적 분석방법에 비해 상당히 짧고, 또한 국부적인 연소도 측정이 요구되는 사고 핵연료나 고연소 핵연료의 위치별 연소도 측정이 가능한 EPMA를 사용한 연소도 측정기술이 개발되고 있다. 시험결과 ORIGEN2 코드로 계산한 연소도에 따른 Nd의 농도와 EPMA 분석에 의한 Nd의 농도는 거의 일치하였다. EPMA로 분석한 Nd의 조성과 ORIGEN-2 코드로 계산한 Nd의 조성 분포를 이용하여 사용후핵연료의 연소도를 예측하는 일차 실험식을 유도하였으며, 그 결과가 화학분석에 의한 연소도와 거의 일치함을 확인하였다.

EPMA를 이용한 ZnO 세라믹 바리스터 입계의 원소분포와 열화특성 분석 (Analysis of Element distribution and Degradation Characteristics in the grain boundary of ZnO Ceramic Varistors with EPMA)

  • 소순진;김영진;박영순;박춘배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.64-67
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    • 2000
  • Element distribution analysis and degradation characteristics of the ZnO varistors fabricated at the ambient sintering-process is investigated in this study. ZnO varistors made of Matsuoka's composition were fabricated by standard ceramic techniques. The ambient sintering-process is performed at the special electrical-furnace which is equipped with the vacuum system. The Gases of injection at sintering- process were oxygen, air, nitrogen and argon respectively. Element and quantitative analysis in the microstructure of ZnO varistors made use of EPMA equipment. Degradation characteristics were showed by DC degradation tests at $115{\pm}2\;^{\circ}C$ for period up to 13 h. From above analysis, it is found that at the DC degradation test the ZnO varistor sintered in oxygen atmosphere showed the excellent prop properties among them and these results could be explain by element and quantitative analysis in ZnO microstructure.

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Analysis of CRUD Flake Applied to Abnormal High Beam Current by Shielded-EPMA

  • Jung, Y.H.;Baik, S.J.;Ahn, S.B.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제17권6호
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    • pp.265-271
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    • 2018
  • CRUD specimens, scraped from twice-burned fuel cladding in the Korean Nuclear Power Plant, were analyzed using Shielded-EPMA. The principal elements of the CRUD were identified as Ni and Fe, at an approximate ratio of 1.3 Ni/Fe. To investigate the morphology and composition of the pure metallic materials in the CRUD, coolant impurities must be removed. This can be accomplished by increasing the EPMA current to an abnormally high intensity until the impurities are melted. Normally, EPMA applications are performed at conditions of 20 kV voltage and 20 nA current. But in our study, the applied current was increased up to 1200 nA, over time increments ranging from 5 to 30 seconds. This technique was performed by opening an adjustable aperture for the gun alignment. Results showed impurities contained in the CRUD material disappeared and pure metal materials, e.g., Ni and Fe, remained. This method presents an innovative way to analyze CRUD.

EPMA를 이용한 사용후핵연료의 연소도 측정에 관한 연구 (Analysis of Fission Products on Irradiated Fuels using EPMA)

  • 정양홍;유병옥;오완호;이홍기;주용선;홍권표
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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    • pp.335-343
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    • 2005
  • 차폐형 성분분석기(Shielded EPMA)를 이용하여 한국형 경수로발전소에서 연소된 35,000 MWd/MTU, U-235의 농축도 $3.2\%$$UO_2$ 사용후핵연료의 연소도 측정 방법을 제시하였다. 원자로의 출력과 핵연료의 특성 및 중성자속 분포 등 중요한 핵공학적 정보를 제공하는 사용후핵연료의 연소도는 U-235의 감손에 따른 무거운 핵종의 변화를 측정하거나 사용후핵연료 내에 생성된 핵분열생성물을 측정하는 방법 등이 있다. 이러한 방법은 비파괴시험으로도 하고 있으나 파괴시험인 화학적 분석방법이 보다 정확한 것으로 인식되고 있다. 그러나 화학분석법은 분석시간이 많이 걸리며, 방사선시료의 취급으로 인한 시험자의 피폭 등의 어려움이 따른다. 화학적 분석방법에 의한 연소도 측정방법 대신 분석시료의 제작 및 분석시간이 화학적 분석방법에 비해 상당히 짧고, 또한 국부적인 연소도 측정이 요구되는 사고 핵연료나 고연소 핵연료의 위치별 연소도 측정이 가능한 EPMA를 사용한 연소도 측정기술이 개발되고 있다. 시험결과 ORIGEN2코드로 계산한 연소도에 따른 Nd의 농도와 EPMA 분석에 의한 Nd의 농도는 거의 일치하였다. EPMA로 분석한 Nd의 조성과 ORIGEN-2 코드로 계산한 Nd의 조성 분포를 이용하여 사용후핵연료의 연소도를 예측하는 일차 실험식을 유도하였으며, 그 결과가 화학분석에 의한 연소도와 거의 일치함을 확인하였다.

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RBM surface 임플란트의 골형성에 대한 EPMA 분석 (EPMA analysis of bone formation around RBM surface implant)

  • 정환종;임성빈;정진형;홍기석
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제38권3호
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    • pp.503-510
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    • 2008
  • Purpose: To evaluate bone formation on the implant surface between machined fixture and RBM surface fixture through analyzing of distribution and concentration of Ca and P by EPMA. Material and Methods: Fixtures had divided in 2 group: Machined(Group I), RBM (Group II). Total 4 fixtures were implanted on rabbit which sacrificed on 2 week and 4 week for the histological specimens. By these specimens EPMA value were measured, compared and analysed by each group to figure out the evidence of clinical use of RBM implant. Result: After 2 weeks and 4 weeks, it was analyzed that bone formation area, distribution and concentration of Ca and P by EPMA. In distribution and concentration of P Group II was higher than Group I, but there were no statistical significances. In new bone formation area, Group II was more higher than Group I with statistically significances. Both of group, after 4 weeks area is little bit higher than after 2 weeks area but there is no statistically significances. Conclusion: RBM implant was better than machined implant on the early bone formation.