• 제목/요약/키워드: Radiation hardness

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New Boron Compound, Silicon Boride Ceramics for Capturing Thermal Neutrons (Possibility of the material application for nuclear power generation)

  • Matsushita, Jun-ichi
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.15-15
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    • 2011
  • As you know, boron compounds, borax ($Na_2B_4O_5(OH)_4{\cdot}8H_2O$) etc. were known thousands of years ago. As for natural boron, it has two naturally occurring and stable isotopes, boron 11 ($^{11}B$) and boron 10 ($^{10}B$). The neutron absorption $^{10}B$ is included about 19~20% with 80~81% $^{11}B$. Boron is similar to carbon in its capability to form stable covalently bonded molecular networks. The mass difference results in a wide range of ${\beta}$ values between the $^{11}B$ and $^{10}B$. The $^{10}B$ isotope, stable with 5 neutrons is excellent at capturing thermal neutrons. For example, it is possible to decrease a thermal neutron required for the nuclear reaction of uranium 235 ($^{235}U$). If $^{10}B$ absorbs a neutron ($^1n$), it will change to $^7Li+^1{\alpha}$ (${\alpha}$ ray, like $^4He$) with prompt ${\gamma}$ ray from $^{11}B$ $^{11}B$ (equation 1). $$^{10}B+^1n\;{\rightarrow}\;^{11}B\;{\rightarrow}\; prompt \;{\gamma}\;ray (478 keV), \;^7Li+4{\alpha}\;(4He)\;\;\;\;{\cdots}\; (1)$$ If about 1% boron is added to stainless steel, it is known that a neutron shielding effect will be 3 times the boron free steel. Enriched boron or $^{10}B$ is used in both radiation shielding and in boron neutron capture therapy. Then, $^{10}B$ is used for reactivity control and in emergency shutdown systems in nuclear reactors. Furthermore, boron carbide, $B_4C$, is used as the charge of a nuclear fission reaction control rod material and neutron cover material for nuclear reactors. The $B_4C$ powder of natural B composition is used as a charge of a control material of a boiling water reactor (BWR) which occupies commercial power reactors in nuclear power generation. The $B_4C$ sintered body which adjusted $^{10}B$ concentration is used as a charge of a control material of the fast breeder reactor (FBR) currently developed aiming at establishment of a nuclear fuel cycle. In this study for new boron compound, silicon boride ceramics for capturing thermal neutrons, preparation and characterization of both silicon tetraboride ($SiB_4$) and silicon hexaboride ($SiB_6$) and ceramics produced by sintering were investigated in order to determine the suitability of this material for nuclear power generation. The relative density increased with increasing sintering temperature. With a sintering temperature of 1,923 K, a sintered body having a relative density of more than 99% was obtained. The Vickers hardness increased with increasing sintering temperature. The best result was a Vickers hardness of 28 GPa for the $SiB_6$ sintered at 1,923K for 1 h. The high temperature Vickers hardness of the $SiB_6$ sintered body changed from 28 to 12 GPa in the temperature range of room temperature to 1,273 K. The thermal conductivity of the SiB6 sintered body changed from 9.1 to 2.4 W/mK in the range of room temperature to 1,273 K.

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SAR를 위한 X-band 광대역 배열 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of X-band Broadband Array Antenna for SAR Applications)

  • 원영진;이영주;공영균;김영수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.317-322
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    • 2005
  • Synthetic Aperture Radars(SAR) are used mainly for high-resolution imaging of the terrain. This paper describes the 16$\times$16 array antenna designed for an X-band, automobile-based SAR(AutoSAR) system. This antenna has the structure of several layers such as radome, radiators, slots, feed network, and honeycomb cores. Each layer is adhesively bonded to meet different combination of structural and electrical design requirements. Using the Strip-Slot-Foam-Inverted-Patch(SSFIP) structure and dogbone slots, a wide bandwidth and a structural hardness were achieved. Measurement results were compared with simulation results. It was observed that the SAR antenna had a bandwidth of 1.7 GHz, side-lobe levels of less than -20 dB, half-power beamwidth of 5$^{\circ}$, and gains of 25.0 dBi. The observed results show that the designed array antenna is suitable for the broadband AutoSAR system.

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$Al_2{O_3}$절연박막의 형성과 그 활용방안에 관한 연구 (A study on the growth of $Al_2{O_3}$ insulation films and its application)

  • 김종열;정종척;박용희;성만영
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권1호
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    • pp.57-63
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    • 1994
  • Aluminum oxide($Al_2{O_3}$) offers some unique advantages over the conventional silicon dioxide( $SiO_{2}$) gate insulator: greater resistance to ionic motion, better radiation hardness, possibility of obtaining low threshold voltage MOS FETs, and possibility of use as the gate insulator in nonvolatile memory devices. We have undertaken a study of the dielectric breakdown of $Al_2{O_3}$ on Si deposited by GAIVBE technique. In our experiments, we have varied the $Al_2{O_3}$ thickness from 300.angs. to 1400.angs. The resistivity of $Al_2{O_3}$ films varies from 108 ohm-cm for films less than 100.angs. to 10$_{13}$ ohm-cm for flims on the order of 1000.angs. The flat band shift is positive, indicating negative charging of oxide. The magnitude of the flat band shift is less for negative bias than for positive bias. The relative dielectric constant was 8.5-10.5 and the electric breakdown fields were 6-7 MV/cm(+bias) and 11-12 MV/cm (-bias).

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자외선 경화코팅 필름-기질 계면에서의 주름현상에 대한 연구 (Experimental Studies of Wrinkle Formation in the UV Cured Coating Around Film-Substrate Insterface)

  • 홍진후;이행우
    • 대한화학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.480-484
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    • 1994
  • 자외선 경화코팅 필름-기질 계면에서의 견딤성에 대하여 조사하였다. 특히, UV 경화 우레탄 아크릴레이트계 배합물에서 모노머 및 올리고머의 코팅필름 주름현상에 미치는 영향은 조사하였다. 실험결과, 주름현상은 DMTA이 손실모듈러스 피크가 넓고 shouldr가 있을수록 덜 나타났다. 특히, 변성된 방향족 우레탄 아크릴레이트를 지방족계에 첨가하므로서 hard하면서도 flexible한 코팅필름을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 주름현상 방지효과는 높은 손실모듈러스값 때문인 것으로 나타났다. SEM 및 instron 실험결과도 위의 결론을 입증하고 있음을 알 수 있었다.

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유-무기 하이브리드 재료와 자외선 흡수제의 배합에 의한 자외선 차단 코팅 (UV Blocking Coatings by Combination of Organic-inorganic Hybrid Materials and UV absorbers)

  • 유동식;이지호;하진욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1296-1301
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    • 2006
  • 눈은 자외선과 가시광선에 노출되어 있다. 눈은 자외선 노출에 해로우므로 모든 자외선으로부터 눈을 보호해야 한다. 본 연구에서는 자외선 차단을 위해 투명 플라스틱에 유-무기 하이브리드 재료와 자외선 흡수제의 배합에 의한 자외선 차단 코팅하였고, PMMA, CR 39 및 PC기재에 적용하여 자외선 차단 효과를 조사하였다. 자외선 흡수제의 양이 증가할수록 자외선의 투과도는 낮았다. PMMA의 경우 자외선 투과도를 현저히 감소시켰으며 CR 39에서도 자외선 차단 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편, PC자체에서는 자외선 차단효과가 있는 것으로 평가되었다. CR 39 렌즈의 부착력, 내약품성, 내온수성은 우수하였고, 연필 경도의 경우 4H였으며 내마모성은 좋지 않았다.

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레이저 용접공정과 밀링공정에 의한 쾌속 금속 시작품 (Rapid Product Fabrication using Wire Welding with CO2 Laser Irradiation and Milling Process Technology)

  • 최두선;이수홍;신보성;윤경구;황경현;박진용
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.104-110
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    • 2001
  • The rapid prototyping and tooling technology has been developed. However, most commercial ones currently use resins or waxes as the raw materials. These days, the direct metal deposition methods are being investigated as new rapid prototyping and tooling technology. A fundamental study on rapid prototyping and tooling with wire welding technology using CO2 laser radiation was carried out in this paper. The main focus is to develop a simple commercial rapid prototyping and tooling system with the exiting laser welding technology as output and their microstructure, hardness and tensile strength are examined for the reliability. In addition, its advantages and disadvantages are discussed as a rapid prototyping and tooling system.

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사과저장(貯藏)에 관(關)한 연구(硏究) -(V) Spur Golden Delicious의 수확기(收穫期)에 관(關)하여- (Studies on the Storage of Apple -(V) On the Harvesting Date of Spur Golden Delicious Apple-)

  • 박노풍;김연진;이종욱
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.19-24
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    • 1976
  • 사과의 숙도(熟度)는 과실(果實)의 품질(品質)뿐 아니라 저장수명(貯藏壽命)에도 지대한 영향(影響)을 미치고 있어 Spur Golden Delicious의 숙도(熟度)를 정확히 파악, 수확적기(收穫適期)를 구명(究明)하고저 호흡량(呼吸量)과 과실(果實)의 형질(形質)을 지표(指標)로 조사(調査)한바. (1) 호흡(呼吸)은 점차 감소(減少)하여 9월(月) 25일(日)에 최소치(最少値)를 이루고 그 후 상승(上昇)함으로써 9월(月) 25일(日)을 Climacteric minimum으로, 그 이전(以前)을 pre-climacteric기(期)로 그 이후(以後)를 climacteric rise기(期)로 추정(推定)하였다. (2) 경도(硬度)는 9월(月) 18일(日)까지 비교적 높은치(値)를 유지(維持)하였으나, 9月 25日 즉 climacteric minimum에 급강하현상(急降下現象)을 보이고 그 후 감소(減少)는 완만(緩慢)하였다. (3) pectin은 9월(月) 25일(日), 적정산도(滴定酸度)는 10(月) 2일(日) 이후(以後) 현저히 감소(減少)하였다. (4) 그러나 환원당(還元糖)은 climacteric minimum을 기준(基準)으로 증감현상(增減現象)을 인정(認定)할 수 없었다. 따라서 본시험(本試驗)에서 저장과(貯藏果)의 수확적기(收穫適期)는 10(月) 2일(日) 이후(以後)로 추정(推定)되었으며, 이 때는 개화후(開花後) 145일(日)에 해당한다.

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Benzophenone 가교제를 이용한 수분산 폴리우레탄 개질 (Modification of Water-borne Polyurethane Using Benzophenone Crosslinker)

  • 김혁진;김진철;장상목;서봉국
    • 공업화학
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    • 제27권2호
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    • pp.221-226
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    • 2016
  • 산업전반에서 생체 무해한 친환경 물질 생산이 강력하게 요구되고 있다. 특히 코팅 공정에서 작업자의 안전 보호를 위해 휘발성 유기화합물을 줄이는 것은 매우 중요하다. 지난 20년 동안 수분산 폴리우레탄에 관한 연구가 지속적으로 수행되어 왔으며, 수분산 폴리우레탄이 유기용매를 사용한 우레탄 대용으로 점차 전환되고 있는 추세이다. 그러나 수분산 폴리우레탄은 유기용매를 기반으로 한 우레탄에 비해 분자량 증가에 한계가 있어 기계적 물성이 좋지 못하여 그 응용에 제약이 있었다. 이러한 단점을 극복하기 위해 고분자 블랜드 그리고 열 및 광 가교 등 다양한 연구가 시도되었다. 이들 방법 중 광 가교 시스템은 높은 결합밀도와 빠른 경화속도로 인해 산업화에 적합하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Benzophenone 광가교제를 도입하여 수분산 폴리우레탄의 단점을 극복하고자 하였다. 30일 동안 우레탄 입자가 물에서 분산 안정성을 보이고 빛 경화 후 Tg와 Td가 $5^{\circ}C$ 이상 증가하고 영률이 2배 이상 증가된 뛰어난 필름을 합성할 수 있었다.

원적외선으로 구운 군고구마의 품종별 냉·해동 후 품질 특성 (Quality Characteristics of Sweet Potato Varieties Baked and Freeze Thawed)

  • 장귀영;;이상훈;우관식;신현만;김홍식;이준수;정헌상
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.403-409
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    • 2013
  • 신율미, 연황미 및 연미를 사용하여 원적외선 오븐으로 제조한 냉동 군고구마의 품질 특성을 연구하였다. 군고구마의 제조는 원적외선 오븐을 사용하여 $250^{\circ}C$에서 40분 동안 굽기를 실시하였으며, 냉동 군고구마는 군고구마를 $-18^{\circ}C$에서 30일간 냉동 후 microwave oven을 사용하여 3분간 해동하였다. 원료고구마의 일반성분은 수분 함량을 제외한 조지방 및 조단백질 함량이 신율미 및 연미보다 연황미에서 높았다. 세 품종 모두 굽기에 따라 총당, 환원당, sucrose 및 maltose 함량이 증가하였다. 명도 및 적색도, 황색도는 굽기 및 냉해동에 따라 감소하였으며, ${\beta}$-carotene 함량 또한 굽기 및 냉해동에 의해 감소하였다. 군고구마의 냉해동에 따른 조직감은 신율미와 연황미에서 견고성, 검성 및 응집성이 감소하였다. 관능검사 결과 신율미가 외관, 풍미, 감미 및 전반적 기호도에서 가장 높은 선호도를 보여 냉동 군고구마의 제조에 가장 적합한 품종은 신율미로 판단되었다.

A Commissioning of 3D RTP System for Photon Beams

  • Kang, Wee-Saing
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.119-120
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    • 2002
  • The aim is to urge the need of elaborate commissioning of 3D RTP system from the firsthand experience. A 3D RTP system requires so much data such as beam data and patient data. Most data of radiation beam are directly transferred from a 3D dose scanning system, and some other data are input by editing. In the process inputting parameters and/or data, no error should occur. For RTP system using algorithm-bas ed-on beam-modeling, careless beam-data processing could also cause the treatment error. Beam data of 3 different qualities of photon from two linear accelerators, patient data and calculated results were commissioned. For PDD, the doses by Clarkson, convolution, superposition and fast superposition methods at 10 cm for 10${\times}$10 cm field, 100 cm SSD were compared with the measured. An error in the SCD for one quality was input by the service engineer. Whole SCD defined by a physicist is SAD plus d$\sub$max/, the value was just SAD. That resulted in increase of MU by 100${\times}$((1_d$\sub$max//SAD)$^2$-1)%. For 10${\times}$10 cm open field, 1 m SSD and at 10 cm depth in uniform medium of relative electron density (RED) 1, PDDs for 4 algorithms of dose calculation, Clarkson, convolution, superposition and fast-superposition, were compared with the measured. The calculated PDD were similar to the measured. For 10${\times}$10 cm open field, 1 m SSD and at 10 cm depth with 5 cm thick inhomogeneity of RED 0.2 under 2 cm thick RED 1 medium, PDDs for 4 algorithms were compared. PDDs ranged from 72.2% to 77.0% for 4 MV X-ray and from 90.9% to 95.6% for 6 MV X-ray. PDDs were of maximum for convolution and of minimum for superposition. For 15${\times}$15 cm symmetric wedged field, wedge factor was not constant for calculation mode, even though same geometry. The reason is that their wedge factor is considering beam hardness and ray path. Their definition requires their users to change the concept of wedge factor. RTP user should elaborately review beam data and calculation algorithm in commissioning.

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