• 제목/요약/키워드: Electron source

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Field Emission source를 이용한 SEMAP(Scanning Electron Microscopy with Polarization Anlysis) 개발

  • 이상선;배문섭;김원동;황찬용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.346-346
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    • 2011
  • 최근 들어 나노스케일에서의 자구체(magnetic domain)에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 현재 국내에서 자성 나노구조에 대한 연구가 매우 활발하게 진행 되고 있는 반면에 나노자성이미지를 연구 할 수 있는 장비는 매우 미비한 상황이다. 이러한 자성 이미징을 연구하는데 있어 가장 핵심 적인 장비가 SEMPA(Scanning Electron Microscopy with Polarization Analysis)이다. 국내에서 자성나노구조의 자화와 형상을 동시에 측정 할 수 있는 장비는 한국표준과학연구원에서 개발된 W-filament source를 사용한 SEMPA가 유일하다. 일반적으로 SEM의 경우 고에너지 빔의 전자 빔을 주사 시키고 이때 발생되는 이차 전자의 수를 2차원상의 영역에 따라 달라지는 비로 형상을 측정 하게 된다. 이때 전자의 수 뿐만 아니라 이들의 spin polarization을 측정 할 수 있다면 형상뿐 만 아니라 표면에서의 스핀 상태를 동시에 측정할 수 있게 된다. 기개발된 W-filament source를 이용한 SEMPA는 field emission source에 비하여 전자빔의 세기가 약하며 이차 전자의 수도 적어 spin polarization 감도가 현저히 떨어진다. 또한 초고진공(1x10-10torr)에서 사용할 수 없어 측정시료의 contamination을 방지 할 수 없다. 이러한 문제점들을 보안하기 위하여 field emission source를 이용한 FE-SEMPA를 개발 중이다. 본 연구에서는 설계 및 전산시늉등의 연구결과와 진행사항을 발표하고자 한다. 아울러 W-filament를 사용한 SEMPA의 연구결과에 대한 논의를 할 예정이다.

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단순화 이선원 모델을 이용한 전자선 선량율 계산 알고리듬에 관한 예비적 연구 (A Feasibility study on the Simplified Two Source Model for Relative Electron Output Factor of Irregular Block Shape)

  • 고영은;이병용;조병철;안승도;김종훈;이상욱;최은경
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권1호
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    • pp.21-26
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    • 2002
  • 블록을 사용한 부정형 전자선 조사면에서의 선량율(relative output factor, ROF)을 계산하는 전자선 알고리듬을 개발하고, 측정값과 계산값을 비교하여 알고리듬을 평가하였다. 전자선의 선량은 산란판, 전자선 cone 등 모든 요소를 고려한 1차선 부분과 블럭에 의한 2차선의 합으로 표시할 수 있다고 가정하였으며, 1차선은 가우스 분포를, 2차선은 거리역제곱 법칙만을 따른다고 가정하였다. 2차선 블럭 산란에 의한 각 분포는 고려하지 않았다. 이런 방법으로 전자선의 ROF를 유효 SSD, 1차선 분포 표준편차, 2차선 발생율 등 3가지의 인자만을 이용하여 선량율을 계산할 수 있는 단순한 방식을 고안하였다. 6, 9, 12, 16, 20 MeV의 전자선을 사용하여 이 모델을 검증하였다. 측정은 항상 개방 조사면의 선량 최대지점 깊이에서 실시하였으며 다양한 정사각형 치료면 측정으로 3개의 인자를 구할 수 있었다 직사각형 조사면과 부정형 조사면에 대하여 이 모델을 이용한 계산값과 측정값의 차이는 평균 1.0%이내였으며, 최대 2.1%를 넘지 않았다. 본 연구에서 개발한 알고리듬은 필요한 인자가 3개이면서 매 전자선 콘마다 5∼6회 측정으로 구할 수 있어서 임상 적용에 편리하며, 계산 결과가 정확하여 특이 오차를 보이는 유형에 관한 보완 연구를 수행하면 임상에 사용할 수 있음을 보였다.

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Three-Dimensional Particle-in-cell Simulation of Electron Cyclotron Resonance Plasma with Belt-type Magnet Assembly

  • Lee, Hui Jea;Kim, Seong Bong;Yoo, Suk Jae;Cho, Moohyun;Namkung, Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.242.1-242.1
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    • 2014
  • The electron cyclotron resonance plasma source with a belt-type magnet assembly (BMA) is designed for effective plasma confinements. For characterizing the plasma source, the plasma parameters are measured by Langmuir probe. However, the plasma parameters and the motion of charged particles near the ECR zone are not easy to diagnostics, because of the high plasma density and temperature. Thus, as an alternative method, the electromagnetic simulation of the plasma source has been performed by using three-dimensional particle-in-cell and Monte Carlo collisional (PIC-MCC) simulation codes. For considering the limitation of simulation resources and time, the periodic boundary condition is applied and the coulomb collision is neglected. In this paper, we present the results of 3D PIC simulations of ECR plasmas with BMA and we compare them with the experimental results.

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전자선에서 Virtual Source Distance의 위치 결정 (Determination of the Virtual Focus Position for Electron Beam with Air Scanning)

  • 권경태;윤화룡;박광호;김정만
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.89-93
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    • 1994
  • Authors have measured virtual source distance of electron beam from CL/1800 medical linear accelerator, with newly designed method. Beam scanning was performed with the direction of beam axis in the air. Compared results between this study and well established in phantom measurement shows good agreement with in experimental error. And we have found that build-up cap plays very important role in air measurement because of charge build up. The method of in-air measurement of virtual source distance is very easy to set-up and generate accurate results.

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Electron Density and Electron Temperature in Atmospheric Pressure Microplasma

  • Tran, T.H.;Kim, J.H.;Seong, D.J.;Jeong, J.R.;You, S.J.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.152-152
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    • 2012
  • In this work we measured electron temperature and electron density of a microplasma by optical emission spectroscopy. The plasma is generated from a small discharge gap of a microwave parallel stripline resonator (MPSR) in Helium at atmospheric pressure. The microwave power supplied for this plasma source from 0.5 to 5 watts at a frequency close to 800 MHz. The electron temperature and electron density were estimated through Collisional-radiative model combined with Corona-equilibrium model. The results show that the electron density and temperature of this plasma in the case small discharge gap width are higher than that in larger gap width. The diagnostic techniques and associated challenges will be presented and discussed.

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Fabrication of carbon nanotube electron beam (C-beam) for thin film modification

  • Kang, Jung Su;Lee, Su Woong;Lee, Ha Rim;Chung, Min Tae;Park, Kyu Chang
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.171.1-171.1
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    • 2015
  • Carbon nanotube emitters is very promising electron emitter for electron beam applications. We introduced the carbon nanotube electron beam (C-beam) exposure technic using triode structure. As a source, the electron beam emit from CNT emitters placed at the cathode by high electric field. Through the gate mesh, with high accelerating energy, the electron can be extracted easily and impact at the anode plate. For thin film modification, after the C-beam exposure on the amorphous silicon thin film, we found phase changes and it showed a high crystallinity from the Raman measurement. We expect that this crystallized film will be a good candidate as a new active layer of TFT.

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$Si/Si_{1-x}Ge_x$Quantum Well 디바이스에서의 전자이동도 및 저온 자기저항효과 (Electron mobility and low temperature magnetoresistance effect in $Si/Si_{1-x}Ge_x$ quantum well devices)

  • 김진영
    • 한국진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.148-152
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    • 1999
  • the low temperature magnetoresistance effect, electron mobilities, and 2 Dimensional electron Gases (2DEG) properties were investigated in $Si/Si_{1-x}Ge_x$ quantum well devices. N-type $Si/Si_{1-x}Ge_x$ structures were fabricated by utilizing a gas source Molecular Beam Epitaxy (GSMBE). Thermal oxidation was carried out in a dry O atmosphere at $700^{\circ}C$ for 7 hours. Electron mobilities were measured by using a Hall effect and a magnetoresistant effect at low temperatures down to 0.4K. Pronounced Shubnikov-de Haas (SdH) oscillations were observed at a low temperature showing two dimensional electron gases (2DEG) in s tensile strained Si quantum well. The electron sheet density (ns) of $1.5\times10^{12}[\textrm{cm}^{-2}]$ and corresponding electron mobility of 14200 $[\textrm{cm}^2V^{-1}s^{-1}]$ were obtained at a low temperature of 0.4K from $Si/Si_{1-x}Ge_x$ structures with thermally grown oxides.

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전계방출 주사전자 현미경의 전자광학계 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Electron Optical System of a Field Emission SEM)

  • 박근;박만진;김동환;장동영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권12호
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    • pp.1557-1563
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    • 2006
  • A scanning electron microscope (SEM) is well known as a measurement and analysis equipment in nano technology, being widely used as a crucial one in measuring objects or analyzing chemical components. It is equipped with an electron optical system that consists of an electron beam source, electromagnetic lenses, and a detector. The present work concerns numerical analysis for the electron optical system so as to facilitate design of each component. Through the numerical analysis, we investigate trajectories of electron beams emitted from a nano-scale field emission tip, and compare the result with that of experimental observations. Effects of various components such as electromagnetic lenses and an aperture are also discussed.

전자빔 증착시 이온빔 보조증착 장비의 사용에 따른 $SiO_2 & TiO_2$ 박막의 광학적 특성 (Optical properties of $SiO_2$ and $TiO_2$ thin films deposited by electron beam process with and without ion-beam source)

  • 송명근;양우석;권순우;이형만;김우경;이한영;윤대호;송요승
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.145-150
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    • 2007
  • 다층간섭필터 제작을 위한 $SiO_2 & TiO_2$ 박막을 electron-beam을 이용하여 제작하였다. 이온빔 보조증착 장비를 이용한 경우, 아르곤 가스와 산소 가스의 비율에 따라 양극전류를 변화시키며 증착하였고, 전자빔만을 사용한 경우에는 $100{\sim}250^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 온도를 조정하여 증착하였다 $SiO_2$ 박막의 경우 표면 거칠기는 $200^{\circ}C$와 양극전류 0.2A에서 가장 낮은 값을 보였으며, 굴절률은 이온빔 보조 장치를 사용한 박막이 전자빔만을 사용하여 증착한 박막보다 전체적으로 0.1 정도 낮았다. $TiO_2$의 경우 표면거칠기는 상온과 양극전류 0.2A에서 가장 낮으며, 굴절률은 이온빔 보조 증착장치를 사용한 박막이 전자빔만으로 증착한 경우보다 전체적으로 낮은 값을 나타내었다.

전자 수용체가 BTEX, MTBE로 오염된 토양의 혐기성 자연정화에 미치는 영향 (Effect of Electron Acceptors on the Anaerobic Biodegradation of BTEX and MTBE at Contaminated Sites)

  • 김원석;김지은;백지혜;상병인
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.403-409
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    • 2005
  • Methyl tert-butyl ether (MTBE) contamination in groundwater often coexists with benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) near the source of the plume. Then, groundwater contamination problems have been developed in areas where the chemical is used. Common sources of water contamination by BTEX and MTBE include leaking underground gasoline storage tanks and leaks and spills from above ground fuel storage tanks, etc. In oil-contaminated environments, anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE depended on the concentration and distribution of terminal electron acceptor. In this study, effect of electron acceptor on the anaerobic biodegradation for BTEX and MTBE-contaminated soil was investigated. This study showed the anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE in two different soils by using nitrate reduction, ferric iron reduction and sulfate reduction. The soil samples from the two fields were enriched for 65 days by providing BTEX and MTBE as a sole carbon source and nitrate, sulfate or iron as a terminal electron acceptor. This study clearly shows that degradation rate of BTEX and MTBE with electron acceptors is higher than that without electron acceptors. Degradation rate of Ethylbenzene and Xylene is higher than that of Benxene, Toluene, and MTBE. In case of Benzene, Ethylbenzene, and MTBE, nitrate has more activation. In case of Toluene and Xylene, sulfate has more activation.