• 제목/요약/키워드: High ionization energy

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Characteristics of electric field in the liquid metal ion source with a suppressor

  • Cho, Byeong-Seong;Oh, Hyun-Joo;Song, Ki-Baek;Kang, Seung-Oun;Choi, Eun-Ha
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.88-88
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    • 2010
  • The liquid metal ion sources(LMIS) in FIB system have many advantages of high current density, high brightness, and low ion energy spread. Most FIB systems use LMIS because the beam spot size of LMIS is smaller than of gas field ionization sources(GFIS). LMIS basically consists of a emitter(needle, anode), a reservoir(gallium) and a extractor(cathode). But several LMIS have new electrode called the suppressor. We investigated characteristics of LMIS with a suppressor. The characteristics of the threshold voltage and current-voltage (I-V) were observed under the varying extracting voltage with floated suppressor voltage, and under the varying suppressor voltages with fixed extractor voltage. We also simulated LMIS with the suppressor through CST(Computer Simulation Technology). We can explain characteristics of LMIS with a suppressor using the electric field.

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Theoretical Studies of the Electrical Discharge Characteristics of Sulfur Hexafluoride

  • Radmilovic-Radjenovic, Marija;Radjenovic, Branislav
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.288-294
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    • 2017
  • This paper contains results of the theoretical studies of the electrical breakdown properties in sulfur hexafluoride. Since the strong interaction of high-energy electrons with the polyatomic sulfur hexafluoride molecule causes their rapid deceleration to the lower energy of electron capture and dissociative attachment, the breakdown is only possible at relatively high field strengths. From the breakdown voltage curves, the effective yields that characterize secondary electron productions have been estimated. Values of the effective yields are found to be more consistent if they are derived from the experimentally determined values of the ionization coefficient and the breakdown voltages. In addition, simulations were performed using an one-dimensional Particle-in-cell/Monte Carlo collision code. The obtained simulation results agree well with the available experimental data with an error margin of less than 10% over a wide range of pressures and the gap sizes. The differences between measurements and calculations can be attributed to the differences between simulation and experimental conditions. Simulation results are also compared with the theoretical predictions obtained by using expression that describes linear dependence of the breakdown voltage in sulfur hexafluoride on the pressure and the gap size product.

몬테칼로 계산을 이용한 평판형 전리함의 고에너지 전자선에 대한 선질보정인자 결정 (Determination of Quality Correction Factors for a Plane-Parallel Chamber in High Energy Electron Beams using Monte Carlo Calculation)

  • 정동혁;이정옥
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권1호
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    • pp.89-95
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    • 2008
  • 국제원자력기구의 TRS-398 측정 프로토콜을 임상에 적용하기 위해서는 사용하는 빔과 전리함에 대한 선질 보정인자가 필요하다. 본 연구에서는 몬테칼로 계산코드(DOSRZnrc/EGSnrc)를 사용하여 상용의 평판형전리함에 대한 고에너지 전자선($4{\sim}20\;MeV$)에서의 선질보정인자를 계산하였다. 계산결과를 프로토콜에서 제시하는 값과 비교한 결과 $5{\sim}20\;MeV$에서 약 1% 이내로 일치하였으며 4 MeV의 경우에는 약 1.9% 차이를 보였다. 본 연구 방법은 선질보정인자를 독립적으로 결정하는 방법의 하나로서 프로토콜에서 주어진 값들의 확인이 필요하거나 또는 새로운 모델의 전리함을 사용하는 경우에 응용될 수 있다.

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Ne, Ar, Kr 혼합가스에서의 유도결합형 플라즈마 방전특성 (Inductively Coupled Plasma discharge characteristic of Ne, Ar, Kr mixed gas)

  • 허인성;최용성;이종찬;정영일;박대희
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.9-12
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    • 2004
  • Recently, the environmental problem has received considerable attention. so, many lamps have been developing for environmental requirement and energy efficiency. also, at glow discharge lamp researchers try to reduce energy spending that is power saving lamp. this kind requirement agree with strong points of electrodeless fluorescent lamp has received to now lighting sauce. At low pressure as mTorr I.C.P make high density plasma easily, is good to maintain discharge, has high ionization and does not have failing lighting and losing ability of electron radiation by oxidation and volatilization of electrodes, because this tape does not have electrodes This point of I.C.P can use at electrodeless fluorescent lamp in this study ICP display elements and Ar, Ne, Kr are researched for optical characteristic. each gas is looked into optical characteristic, also mixed gases is experiment for optical characteristic.

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이온 에너지 분석에 의한 Sputter Ion Plating의 동작 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Sputter ion Plating by ion Energy Analysis)

  • 성열문;이창영;조정수;박정후
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.228-230
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    • 1994
  • A Spotter ion Plating(SIP) system with a r. f. coil electrode and the Facing Target Sputter(FTS) source was designed for high-quality thin film formation. The rf discharge was combined with DC facing target sputtering in order to enhance ionization degree of a sputtered atoms. The discharge voltage-discharge characteristics curves of a FTS source could be characterized by the fern of $I{\propto}V^n$ with n in the range of $8{\sim}12$. The energy of ions incident on the substrate depended on the sheath potential of DC biased substrate. The mean impact ion energy increased with negative bias voltage and rf power. The adhesive force of the TiN film formed was in the range of $30{\sim}50N$, and markedly influenced by substrate bias voltage.

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고에너지 전자선에 대한 표준측정법간의 비교 (Comparison of Dosimetry Protocols in High Energy Electron Beams)

  • 박성용;서태석;김회남;신동오;지영훈;군수일;이길동;추성실;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권4호
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    • pp.267-276
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    • 1998
  • 팬톰내에 삽입되는 전리함은 전자 플루언스의 교란을 최소화하는 기하학적 구조를 갖는 것이 바람직한데 평행평판형 전리함은 다른 어떤 전리함보다도 이러한 조건을 잘 만족시킨다. 이러한 이유로 IAEA 표준측정법에서는 표면 평균 에너지가 10 MeV 이하인 전자선 측정시 평행평판형 전리함의 사용을 권고하고 있으나 일반적으로 편의상 원통형 전리함을 많이 사용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 네 가지 다른 표준 측정법 즉 1)원통형 전리함을 사용한 IAEA 표준 측정법 2)원통형 전리함을 사용한 TG-21 표준 측정법 3)평행평판형 전리함을 사용한 Markus 측정법 4)평행평판형 전리함을 원통형 전리함에 대하여 교정한 TG 39 측정법을 사용하여 서로 다른 측정법과 전리함의 차이에 의한 선량 값의 변화를 알아보고자 한다. Siemens KD-2 선형가속기에서 발생하는 고에너지 전자선(6,9,12,15,18 MeV)을 이용하여 3차원 전산화 물팬톰과 0.125 cc 전리함을 사용하여 각 에너지별로 l0$\times$10 $cm^2$ cone size의 심부선량백분율을 구하였다. 고체 물팬톰내에서 Farmer type 0.6cc 원통형 전리함을 사용하여 IAEA 표준 측정법과 TG-21 표준 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 평행평판형 전리함(Markus Chamber)을 사용하여 Markus 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. 전자선 에너지 18 MeV를 사용하여 원통형 전리함에 대한 평행평판형 전리함의 교정계수를 얻고 TG 39 측정법에 의해서 각 에너지별로 흡수선량을 측정하였다. Cone size 는 l0$\times$10 $cm^2$ 이었고 측정점의 깊이는 d$_{max}$ 이었다. IAEA 표준 측정법과 TG 21 표준 측정법은 18 MeV 에 대하여 0.9 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.7% 이내로 비교적 잘 일치하였다. Markus 측정법과 TG 39 측정법은 18 MeV 와 6 MeV 에 대하여 각각 $\pm$0.8 % 의 차이가 나타났고 그 외의 에너지 영역에서 0.5 % 이내로 잘 일치하였다. 원통형 전리함과 평행평판형 전리함을 이용한 측정법간의 차이는 18 MeV 에서 1.6 % 까지 나타나므로 주의를 요하며 TG 39 측정법에서 제시한 다른 측정방법을 사용하여 측정을 하여 교정계수를 얻을 필요가 있을 것으로 생각된다.다.

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조사면내 공동의 존재에 따른 선량분포의 변화측정 (The Measurement of Dose Distribution in the Presence of Air Cavity and Underdosing Effect Result from Lack of Electronic Equilibrium)

  • 조정희;방동완;박재일
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.75-81
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    • 1996
  • When high energy photon beam is incident upon an air cavity interface the effect of ionization build-up observed . This phenomenon is resulting from the surface layers of the lesions are significant deficiency of electrons reaching the layers because of the replacement, of solid scattering material by the air cavity, that is lack of electronic equilibrium. Measurement have been made in an acrylic phantom with a parallel plate chamber and high energy photon beams, CO-60, 4MV, 6MV and 10MV X-rays have been investigated. The result of our study show that a significant effect was measured and was determined to be very dependent on field size, air cavity dimension and photon energy. The reductions were much larger for 10MV beam, underdosage at the interface was 12, 12.2, 16.9 and $20.6\%$ for the CO-60, 4MV, 6MV and 10MV, respectively. It was found that this non-equilibrium effect at the interface is more severe for the higher energy beams than that of lower energy beams and the larger cavity dimensions the larger beam reductions occur. This problem is of clinical concern when lesions such as carcinoma beyond air cavities are irradiated, such as larynx, glottic and the patients with maxillectomy and ethmoidectomy and so forth.

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물흡수선량 표준에 기반한 $^{192}Ir$ 근접치료 선원 교정 시 원통형 이온함의 이온함 간 변화 (Chamber to Chamber Variations of a Cylindrical Ionization Chamber for the Calibration of an $^{192}Ir$ Brachytherapy Source Based on an Absorbed Dose to Water Standards)

  • 김성훈;허현도;최상현;김찬형;민철희;신동오;최진호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권1호
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    • pp.7-13
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    • 2009
  • 본 논문은 물 흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정하는 것에 대한 예비적 연구를 위한 것이다. 이온함을 사용하여 물흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원을 교정하기 위해선, 빔 선질 교정인자인 $k_{Q,Q_0}$가 필요하다. 본 연구에선 일차 표준을 사용하여 지정된 거리에서의 흡수선량를 측정하는 데 있어서의 현실적인 어려움 때문에 몬테칼로 전산모사와 반실험적인 방법을 통하여 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구를 위해 PTW30013 이온함 5개를 선택하였다. 포괄적 $k^{gen}_{Q,Q_0}$ 값의 경우엔 이온함간 변화가 최대 4.0%에 이른 반면, 개별적 $k^{ind}_{Q,Q_0}$ 경우엔 이온함간 변화가 최대 0.5% 이내였다. 이 결과는 물 흡수선량에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정시에 이온함을 왜 개별적으로 교정해야 하는지, 개별적인 교정이 얼마나 중요한 지를 보여 준다. 가까운 장래에 공기커마 세기 대신에 사용자가 근접치료 선원을 고에너지 광자빔과 전자빔의 교정에서처럼 치료에서 관심있는 물리량인 물흡수선량의 관점에서 교정할 수 있기를 희망한다.

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고출력 마이크로파 펄스의 대기권 전파시 방전 및 주파수 스펙트럼에 관한 특성 (Characteristics on the Breakdown and Frequency Spectrum of High Power Microwave Pulse Propagating through the Atmosphere)

  • 김영주
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권8호
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    • pp.591-597
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    • 1999
  • The propagation characteristics of high power microwave pulse in an air-breakdown environment are examined. The maximum electron density produced by microwave air-breakdown is limited to $10^6cm^{-3}$ by the tail-erosion effect. Inorder to increase the electron density, the scheme using two pulses intersecting at a desired height is considered. Increasing the carrier frequency, it is shown that microwave pulse can be transferred without the serious erosion in the numerical simulation. This result is useful for the above scheme. Also, an experiment is conducted to show the tail-erosion effect and confirm that a rapidly generated lossy plasma can cause spectral breaking and frequency shift of a high-power microwave pulse. The experimental results are presented by comparing the frequency spectrum of an incident pulse with that of the pulse transmitted through a self-induced air-breakdown environment. The experimental results show that the amount of frequency upshift is co-related with the ionization rate, whereas that of frequency downshift is correlated with the energy losses from the pulse in the self-generated plasma.

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산업용 가속기용 고출력 펄스시스템의 설계와 시험 (Design and Test Results of High-Power Pulse Generator System for Industrial Accelerator Application)

  • 장성덕;김상훈;양해룡;조무현;고인수;남궁원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1370_1372
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    • 2009
  • A conventional linear accelerator system requires a flat-topped pulse with less than $\pm$ 0.5% ripple to meet the beam energy spread requirements and to improve pulse efficiency of RF systems. A a line-type pulsed modulator is widely used in pulsed power circuits for applications such as accelerators, radar, medical radiation, or ionization systems. The high-voltage pulse generator system with an output voltage of 284 kV, a pulse width of $10{\mu}s$, and a rise time of $0.84{\mu}s$ has been designed and fabricated to drive a klystron which has 30-MW peak and 60-kW average RF output power. The high-voltage test was performed using the klystron load. This thesis describes the design and test results of high-power pulse generator system for industrial accelerator application. The experimental results were analyzed and compared with the design.

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