• 제목/요약/키워드: electrostatic ion spectrometer.

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정전기분광분석방법에 의한 알파입자비적밀도의 이론적 계산연구 (Theoretical Calculation on Alpha Track Density by Using an Electrostatic Ion Spectrometer)

  • 윤석철;하정우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제18권1호
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    • pp.25-35
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    • 1993
  • 알파비적밀도의 이론계산방법을 개발하기 위하여 정전기방법을 이용한 분광계를 특별히 설계 제작하였다. 이 정전기분광계를 사용하여 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218의 이온에 대해 $0.07{\sim}5.0cm^2/V\;sec$ 범위의 이동도스펙트럼을 측정하였다. 이 측정은 실리카겔, 활성탄, 분자구조의 시브필터를 통과한 탈입자가스를 사용하는 라돈쳄버내에서 수행되었다. 제작된 정전기분광계를 사용하여 쳄버내에서 새로 생성된 Po-218이온의 이동도는 $1.92cm^2/V\;s$인 것으로 측정되었다. 알파비적밀도의 이론적계산방법에 의해 얻어진 결과를 측정에 의해 얻어진 결과와 비교하였으며 측정된 스펙트럼에 관계된 불확실도를 분석하였다. 이론계산방법에 의해 얻어진 알파비적밀도와 측정된 값과의 차이에 대한 이유는 이론계산방법에서 이온의 라돈 쳄버에서의 벽제거효과를 고려하지 않았기 때문인 것으로 밝혀졌다.

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사중극자 질량 분석기를 이용한 $BCl_3/Ar$ 유도결합 플라즈마 특성 진단 (Diagnostics of Inductively Coupled $BCl_3/Ar$ Plasma Characteristics Using Quadrupole Mass Spectrometer)

  • 김관하;김창일
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권4호
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    • pp.204-208
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    • 2006
  • In this study, we investigated the ion energy distributions in a chlorine based inductively coupled plasma by quadrupole mass spectrometer with an electrostatic ion energy analyzer. Ion energy distributions are presented for various plasma parameters such as $BCl_3/Ar$ gas mixing ratio, RF power, and process pressure. As the $BCl_3/Ar$ gas mixing ratio and process pressure decreases, and RF power increases, the saddle-shaped structures is enhanced. The reason is that there are ionized energy difference between $BCl_3$ and Ar, change of plasma potential, alteration of mean free path. and variety of ion collision in the sheath.

플라즈마 진단을 위한 이온에너지 분석장치의 제작 및 특성 조사 (Fabrication and Its Characteristics of Ion Energy Spectrometer for Diagnostics of Plasma)

  • 김계령;김완;이용현;강희동
    • 센서학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.163-170
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    • 1998
  • 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 정전평판형 이온에너지 분석기를 설계 제작하고 에너지 교정 및 에너지 분해능 등의 특성을 조사하였다. 일정한 검출기 위치에서 이온의 에너지에 따른 편향평판전압은 선형성을 보였으며, $53{\sim}103mm$ 사이의 검출기 위치에서 이온에너지에 대한 최대편향평판전압의 기울기는 $1.61{\sim}0.92$로 검출기위치의 증가에 따라 선형적으로 감소하였다. 본 실험 영역에서 에너지 분해능은 약 $4.16{\sim}11.60%$였으며, 검출기 위치 및 이온에너지의 증가에 따라 향상되었다. 상대적 검출효율은 검출기 위치의 증가에 따라 감소하였다. 제작된 분석기를 다목적 플라즈마 발생장치에 설치하여 DC 플라즈마의 이온에너지 스펙트럼을 측정하였다. 방전전압이 320V, 전류가 0.17A인 DC 플라즈마의 이온온도는 $203{\sim}205eV$로 나타났으며 검출기의 위치에 따른 이온온도의 변화는 없었다. 검출기의 위치에 따른 에너지 분해능은 $18{\sim}21%$로 검출기 위치가 증가할수록 향상되었다.

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$BCl_3/Ar$ 유도 결합 플라즈마 시스템에서 이온 에너지 분포에 따른 $HfO_2$ 박막의 식각 (The Etching of $HfO_2$ Thin Film as the ion Energy Distributions in the $BCl_3/Ar$ Inductively Coupled Plasma System)

  • 김관하;김경태;김종규;우종창;강찬민;김창일
    • 전기학회논문지
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    • 제56권2호
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    • pp.349-354
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    • 2007
  • In this work, we investigated etching characteristics of $HfO_2$ thin film and Si using inductive coupled plasma(ICP) system. The ion energy distribution functions in an ICP system was analyzed by quadrupole mass spectrometer(QMS) with an electrostatic ion energy analyzer. The maximum etch rate of $HfO_2$ thin film is 85.5 nm/min at a $BCl_3/(BCl_3+Ar)$ of 20 % and decreased with further addition of $BCl_3$ gas. From the QMS measurements, the most dominant positive ion energy distributions(IEDS) showed a maximum at 20 % of $BCl_3$. These tendency was very similar to the etch characteristics. This result agreed with the universal energy dependency of ion enhanced chemical etching yields. And the maximum selectivity of $HfO_2$ over Si is 3.05 at a $O_2$ addition of 2 sccm into the $BCl_3/(BCl_3+Ar)$ of 20 % plasma.

$BCl_3/Ar$ 유도 결합 플라즈마 시스템해서 이온 에너지 분포에 따른$HfO_2$ 박막 식각 (The etching of $HfO_2$ thin film as the ion energy distributions in the $BCl_3/Ar$ inductively coupled plasma system)

  • 김관하;김경태;김종규;우종창;강찬민;김창일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.117-118
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    • 2006
  • In this work, we investigated etching characteristics of $HfO_2$ thin film and Si using inductive coupled plasma (ICP) system. The ion energy distribution functions in an inductively coupled plasma was analyzed by quadrupole mass spectrometer with an electrostatic ion energy analyzer. The maximum etch rate of $HfO_2$ is 85.5 nm/min at a $BCl_3/(BCl_3+Ar)$ of 20% and decreased with further addition of $BCl_3$ gas. From the QMS measurements, the most dominant positive ion energy distributions (IEDs) showed a maximum at 20 % of $BCl_3$. These tendency was very similar to the etch characteristics. This result agreed with the universal energy dependency of ion enhanced chemical etching yields. And the maximum selectivity of $HfO_2$ over Si is 3.05 at a O2 addition of 2 sccm into the $BCl_3/(BCl_3+ Ar)$ of 20% plasma.

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알파비적검출방법에 의한 대기중 라돈딸핵종의 화학적 동특성연구 (A Kinetics Study of Rn Daughter and Atmospheric Trace Gas Using Alpha Track Detection)

  • 윤석철;하정우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권2호
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    • pp.79-83
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    • 1995
  • 과거 물분자와 전리방사선과의 상호작용에 의하여 생성된 방사능 극소입자에 관한 많은 연구결과가 보고되어 왔다. 특히 최근연구에서는 물분자의 방사성분해 에 의해 발생한 높은 농도의 수산화래디칼은 실내의 유기가스와 반응 후 저증기압의 화합물로 변하여 극소입자를 형성한다고 알려져왔다. 본 연구에서는 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218에 대한 대기가스와 물분자와의 상호의존성을 조사할 목적으로, 실내가스의 최적제어가 가능한 라돈챔버를 사용하여 일련의 실험을 수행하였다. 제작된 정전기분광계를 사용하여 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218이온에 대해 $0.07-5.0cm^2/V\;sec$ 범위의 이동도스펙트럼을 측정하였으며, 대기가스로 0.5ppm에서 5ppm까지의 $SO_2$가스를 사용하여 실험결과를 분석하였다. 라돈챔버내에 물분자의 첨가와 동 물분자의 방사성분해에 의하여 생성된 수산화래디칼에 의한 극소입자들의 형성과정을 확인하였으며 $PoO_x^+$ 이온 주변에 $SO_2$가스가 부착하면서 일어나는 화학반응에 대한 화학적 동특성연구를 수행하였다.

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