• 전기의세계
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• 제61권10호
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• pp.36-40
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• 2012

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.110.2-110.2
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• 2016

4세대 방사광가속기는 0.1nm급 X-선 자유전자레이저(X-ray Free Electron Laser : XFEL) 광원을 빔라인 사용자들에게 제공하기 위하여 2011년 건설을 시작하였고, 2015년부터 장치를 설치하기 시작했으며 현재 건설 완료단계에 이르러 있다. 이 장치에서 진공시스템은 10-11 mbar의 초고진공이 요구되는 전자빔 발생장치인 RF Gun을 포함하는 입사장치구간(Injector)과 전체길이 800 m에 이르는 전자빔을 가속시키는 선형가속기구간(Linac) 그리고 결맞음 방사광을 발생시키는 언듈레이터구간으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 각 구간별 진공시스템에 대한 건설 현황에 대하여 보고하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.198-200
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• 2005

The 2.5 GeV linac of the Pohang Light Source(PLS) is planed to be converted to a XFEL. The PAL XFEL requires a new 1.2-GeV linac that will be combined to the existing linac to increase a beam energy upto 3.7 GeV. The RF stability of 0.02 % is required for both RF phase and amplitude to get the XFEL output. This stability is mainly determined by a low level RF drive system and klystron-modulators. The stability level of the modulator has to be improved 10 times better to meet the pulse stability of 0.02 %. The regulation methods such as traditional de-Qing and precision inverter charging technology are reviewed to find out suitable upgrade scheme of the modulators.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2146-2148
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• 2005

The 2.5GeV linac of the Pohang Light Source(PLS) is planed to be converted to a XFEL. The PAL XFEL requires a new 1.2-GeV linac that will be combined to the existing linac to increase a beam energy upto 3.7GeV. This stability is mainly determined by a low level RF drive system and klystron-modulators. The stability level of the modulator has to be improved 10 times better to meet the pulse stability of 0.02 %. The regulation methods such as traditional de-Qing and precision inverter charging technology are reviewed to find out suitable upgrade scheme of the modulators. In order to obtain electron beam of the consequently stability for XFEL linac, the pulse-to-pulse beam voltage regulation is less than +/-0.5%. To get the reliable stability of the modulator which is less than +/-0.2%, a charging section is improved in a modulator which has been operated with inverter power supply and de-Q'ing.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권1호
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• pp.22-28
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• 2013

Skyshine은 고에너지 가속기의 차폐 설계 시 반드시 고려되는 중요한 현상이다. 본 연구에서는 고에너지 전자 가속기에 대한 중성자 skyshine 평가 방법을 새롭게 제시하였으며 기존의 방법들과 비교하여 타당성을 검증하였다. 고에너지 전자가속기로부터 원거리 지역의 방사선량을 계산하기 위해 몬테카를로 코드, FLUKA와 PHITS를 이용하였다. 가속기 건물로부터 원거리 지역까지 도달하는 방사선장의 경로를 skyshine, direct, groundshine, multiple-shine으로 분류하였다. 분류된 각각의 성분이 총 유효선량에 기여하는 정도를 평가하였다. 방사선원 계산에는 10 GeV 전자가 두꺼운 표적에 입사하여 생성되는 중성자를 고려하였다. Groundshine 효과를 평가하기위해 PAL-XFEL의 건설부지토양에 대한 성분을 고려하였다. 가속기 건물로부터 비교적 가까운 50 m 미만에서는 direct와 groundshine 성분들이 총 유효선량에 대부분 기여하였다. 가속기 터널로부터 거리가 멀어질수록 skyshine 성분의 기여도가 증가하였다. 평가된 skyshine 성분에 대한 유효선량은 기존에 skyshine 선량을 계산할 때 사용되었던 반실험식 중 전자가속기를 이용한 실험결과에 기반한 Rindi의 식과 가장 잘 일치하였다. 간이계산코드 SHINE3의 결과와 20% 이내로 일치하였다. 모든 성분이 포함된 총 유효선량은 기존의 평가방식에 비해 10배 정도 크게 평가되었다. 가속기 터널로부터 원거리 지역에 대한 선량평가계산에서 mutiple-shine 성분의 영향은 skyshine 성분보다 더 크다는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.94.1-94.1
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• 2015

4세대 방사광 가속기는 선형가속기와 언듈레이터를 활용하여 파장이 0.1 nm인 X선을 빔라인 사용자들에게 제공하는 것을 목표로 하여 2011년부터 건설되고 있다. 이 장치에서 진공시스템은 전자빔 발생장치인 RF Gun을 포함하는 입사장치(Injector)와 빔을 가속시키는 선형가속기(Linac) 그리고 결맞음 방사광을 발생시키는 언듈레이터로 나누어진다. 본 논문에서는 최종 수정 설계 후 제작 및 설치 중인 진공시스템의 건설 현황에 대하여 집중적으로 보고하고자 한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2004년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.1190-1191
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• 2004

New $4^{th}$ generation synchrotron facility, XFEL, is almost similar to previous $3^{rd}$ generation synchrotron facility in the view of radiological aspects and most important positions are a dump and synchrotron radiation beam line. In this paper, tile radiation protection solutions for them and undulator are suggested and discussed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.818-819
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• 2015

PAL-XFEL 장치에 사용 할 고전압 펄스 모듈레이터 출력파워는 수 ${\mu}s$ 범위의 짧은 고전압(400 kV), 대전류(500 A) 펄스를 요구한다. 이러한 펄스파워를 얻기 위해서 PFN(Pulse Forming Network)에 에너지를 축적하고, 플라즈마 스위치인 싸이라트론을 통하여 에너지를 신속하게 클라이스트론 쪽으로 전달한다. 클라이스트론은 모듈레이터에서 공급하는 펄스 전원을 이용하여 RF를 증폭하는 대출력 고주파 증폭장치이다. 고전압 펄스 모듈레이터 제어기는 고속펄스 신호처리 모듈(Fast Pulse Signal Conditioning Module), PLC(Programmable Logic Controller)로 구성되어 있다. 고전압 펄스 모듈레이터에 사용하는 대용량 싸이라트론은 고전력을 스위칭 할 때 발생하는 스위칭 노이즈는 매우 크다. 이러한 노이즈는 모듈레이터의 출력 시그널인 빔 전압, 빔 전류, EOLC(End of Line Clipper) 전류, DC high voltage에 섞여 있으면서 신호 왜곡 및 제어장치의 고장을 유발시킨다. 이처럼 노이즈가 많이 포함되어 있는 아닐로그 신호를 깨끗한 신호(a clean signal)로 바꾸어주는 노이즈 필터링 장치인 고속펄스 신호처리 모듈을 제작하여 실험한 결과를 알아보고 모듈레이터 인터록 시스템인 PLC에서 Dynamic Interlock의 응답시간을 빠르게 하기위한 회로 수정에 대한 결과에 관하여 기술하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.132-134
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• 2013

포항가속기 연구소에서 4세대 전자를 가속시키기 위하여 RF 공급원으로 사용하는 펄스 모듈레이터의 고전압 안정도는 100ppm 이하의 고전압이 요구된다. 따라서 본 연구소에서 산업체와 연계하여 인버터를 적용한 고정밀 고전압 CCPS를 개발하였다. 개발된 고정밀 고전압 CCPS의 사양은 50 kV, 5 kJ/sec, 100 ppm 이하 1set와 50 kV, 30 kJ/sec, 1000 ppm 4set이다. 고정밀 고전압 CCPS를 시험하기 위하여 4세대용 200 MW 모듈레이터를 설치하여 시험하였다. 본 논문에서는 고정밀 고전압 CCPS의 개발하고 제작하여 모듈레이터에 적용하여 시험한 내용을 보이고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.155.1-155.1
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• 2014

Bunch compressor (BC)는 4세대 방사광가속기가 요구하는 매우 짧은 길이의 전자빔을 만들기 위해서 제작된다. 4개의 이극전자석을 이용하여 에너지에 따른 서로 다른 경로차이를 발생시켜 전자빔을 압축할 수 있다. 중간에 위치한 2개의 이극전자석은 전자빔의 길이를 최적화하기 위하여 전자빔에 수직방향으로 가변된다. 전자빔의 궤도와 진공용기 중심을 동일하게 가져가기 위해 이극전자석 진공용기 사이에는 밸로즈를 사용하였다. BC 진공용기의 요구 압력은 Pave < $5{\times}10^{-7}mbar$이며, 4개의 이온펌프(60 L/s)를 이용하여 진공 배기한다. BC 진공용기 전체 길이는 대략 16 m이며, 전자빔과 진공용기 내부 표면 거칠기와의 상호작용에 의한 Wakefield 효과를 줄이기 위해 거칠기는 Ra <250 nm 이하로 제작하였다. 본 논문에서는 현재까지 진행된 BC 진공용기 시제품 제작 현황에 대하여 보고하고자 한다.