• 한국자기학회지
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• 제8권1호
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• pp.6-12
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• 1998

플라즈마 이온주입 장치를 이용하여 $\alpha$-Fe foil에 질소 이온을 주입하여 질화철 결정상을 만들었으며, 이때 질소 이온 주입시간을 15분(FEN15)과 30분 (Fe30)으로 처리되었다. 오제 전자 분광법(Auger electron spectroscopy : AES)을 이용하여 측정한 주입된 질소 이온의 깊이는 사편 FeN15와 FeN30에서 각각 12000$\AA$과 40000$\AA$으로 나타난다. 진동 시편 자력계(vibrating sample magnetometer : VSM)측정결과 as-implanted 각각의 시편은 포화자화 값이 순수한 $\alpha$-Fe foil 보다 증가되었으며, 이는 $\alpha$'-Fe8N 또는 $\alpha$'-Fe16N2의 결정구조가 그원인으로 판단된다. 따라서 본 연구는 플라즈마 이온주입 방법으로 제작된 질화철에서 부분적인 $\alpha$'또는 $\alpha$'의 졀정구조 형성 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.368-368
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• 2008

Ion implantation has been widely developed during the past decades to become a standard industrial tool. To comply with the growing needs in ion implantation, innovative technology for the control of ion beam parameters is required. Beam current, beam profile, ion fractions are of great interest when uniformity of the implant is an issue. Especially, it is important to measure the spatial distribution of beam power and also the energy distribution of accelerated ions. This energy distribution is influenced by the proportion of mass for ion in the plasma generator(ion source) and by charge exchange and dissociation within the accelerator structure and also by possible collective effects in the neutralizer which may affect the energy and divergence of ions. Hydrogen atom has been the object of a good study to investigate the energy distribution. Hydrogen ion sources typically produce multi-momentum beams consisting of atomic ion ($H^+$) and molecular ion ($H_2^+$ and $H_3^+$). In the beam injector, the molecular ions pass through a charge-exchanges gas cell and break up into atomic with one-half (from $H_2^+$) or one-third (from $H_3^+$) according to their accelerated energy. Burrell et al. have observed the Doppler shifted lines from incident $H^+$, $H_2^+$, and $H_3^+$ using a Doppler shift spectroscopy. Several authors have measured the proportion of mass for hydrogen ion and deuterium using an ion source equipped with a magnetic dipole filter. We developed an ion implanter with 50-KeV and 20-mA ion source and 100-keV accelerator tube, aiming at commercial uses. In order to measure the proportion of mass for ions, we designed a filter system which can be used to measure the ion fraction in any type of ion source. The hydrogen and helium ion species compositions are used a filter system with the two magnets configurations.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.435-436
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• 2009

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.34-35
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• 1999

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2005년도 제29회 학술발표회 초록집
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• pp.189-190
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• 2005

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.349-349
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP(metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 현재 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D(Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온을 주입 한 후 NbN 박막을 증착하여 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 마모량을 줄이고자 하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tribometer를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, NbN 박막을 단순 증착한 경우, 현재 인공관절용 헤드(Head) 소재로 가장 널리 사용되고 있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 약 20% 감소시키는 것을 알 수 있었다. 또한, Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온주입을 하여 표면을 개질한 후, NbN 박막을 증착한 경우, 마모량이 최대 50%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.18-23
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• 2005

This study deals with the friction and wear characteristics of C-N coated SCM415 steel. The PSII(plasma source ion implantation) apparatus was built and a SCM415 test piece with steel substrate was treated with carbon nitrogen by this apparatus. The composition and structure of the surface layer were analyzed and compared with that of PVD(physical vapor decomposition) coated TiN layer. It was found that both of friction coefficient of C-N coating and TiN coating decreased with increasing load, however, C-N coating showed relatively lower faction coefficient than that of TiN coating. The micro-vickers hardness of C-N film is 3200 Hv, which is $32\~43\%$ higher than that of TiN film. The critical load of C-N film is 52N, which is $25\%$ higher than that of TiN film. The hardness of C-N film fabricated by Plasma ion implantation is $61\~70\%$ higher than that of base material, and faction coefficient is $14\~50\%$ lower than that of base material. It is also interesting to note that the friction was changed from adhesive wear mode to light oxidizing wear mode.

• 한국진공학회지
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• 제8권3B호
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• pp.361-367
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• 1999

It was observed that the time-dependent sheath which was formed around the planar target biased by negatively voltage pulse with a finite rise time in the plasma source ion implantation. F\Results show that the time-dependent sheath consisted of two parts: the ion matrix sheath development during the pulse rise time and the dynamic sheath motion after attaining the full pulse. The ion matrix sheath development which is in proportion to square root of the pulse time and the pulse rise rate over the plasma density but independent of the ion mass. The dynamic sheath propagates with approximately the ion sound speed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2044-2046
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• 2000

A system to monitor the ion mass and charge-state as well as plasma potential value during plasma source ion implantation (PSII) has been developed. It was tested with 30-kV PI3D setup using alternatively hot cathode do (HC) and inductively coupled RF (ICP) discharge sources. The design and performance of the system will be described, and experimental results in nitrogen and argon plasmas produced by modular HC-ICP source will be discussed.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권1호
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• pp.41-52
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• 2009

골과 임플란트의 기계적인 결합을 증진시키기 위한 다양한 시도가 이루어졌으며, 최근에는 불소 부식법, 양극산화법, 이온주입법 등 생화학적인 골유착을 유도할 수 있는 임플란트의 표면개질이 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구는 플라즈마 상태의 이온을 임플란트 표면에 주입하여 이온 피막을 형성하는 방법(plasma source ion implantion, PSII)으로 표면을 개질한 임플란트에 대한 골반응을 흡수성 재료로 블라스팅 처리(resorbable blasting media, RBM)된 임플란트를 대조군으로 하여 평가하고 이온 주입량을 달리하여 비교한 결과를 알아보고자 하였다. 12마리의 뉴질랜드 가토의 경골에 대조군인 RBM 임플란트와 Mg이온 주입량을 달리한 Mg이온주입 임플란트 3개씩을 식립하고 공진주파수를 측정하였으며 6주 후 48개 임플란트의 뒤틀림 제거력과 공진주파수를 측정하였다. 반복측정이 있는 분산분석을 이용하여 95% 유의수준으로 통계적 유의성을 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 임플란트간 공진주파수의 차이는 없었으나 군에 관계없이 식립 시에 비해 6주 후의 공진주파수는 증가하였다. 2. 초기 낮은 공진주파수를 나타낸 임플란트군의 공진주파수 증가량이 큰 경향을 나타내었다. 3. 이온잔존량 9.4%인 Mg 1 임플란트가 다른 임플란트 보다 통계적으로 유의하게 큰 뒤틀림제거력을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 가장 우수한 골반응을 나타내는 이온주입량을 알 수 있었으며 이러한 이온주입 임플란트가 임상적으로 뛰어난 효능을 보이는 RBM 표면에 비해서도 생물학적 골반응이 더 우수하다는 것을 입증하는 결과라 할 수 있다.