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핵 마이크로프로브 설계 및 제작
The Design and Construction of the Nuclear Microprobe

우형주   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 김준곤   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 최한우   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 홍완   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 김영석   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 이진호   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 김기동   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  ); 양태건   (한국지질자원연구원, 환경지질연구부CC0186900  );
  • 초록

    정밀가변슬릿과 자기사중극렌즈로 구성된 핵 마이크로프로브 (nuclear microprobe) 시스템을 일차행렬법을 이용한 빔광학 전산모사를 통해 설계하였으며, 제작된 시스템을 KIGAM 1.7 MV 탄뎀 반데그라프 가속기의 $30^{\circ}$ 빔라인에 설치하였다. X 및 Y축에 대한 역배율은 각각 25와 4.9로 계산되며, 3 MeV 양성자빔의 경우 최소 빔크기는 약 5 미크론, 빔전류는 약 1 nA 정도로 추산된다. PIXE, RBS, ERDA등 MeV 이온빔분석법과 이온빔 미세가공을 위해 다목적 8각형 표적함을 제작하였으며, 표적함은 X-선 및 하전입자검출기, 줌현미경, 파라데이컵, 4축 시료이송계 및 고진공계로 구성되어 있다. 현재 핵 마이크로프로브 시스템 성능 조사가 이루어지고 있으며, 자동화된 시료 이송 및 자료 처리 시스템이 설치되면 일상적인 마이크로 이온빔 분석이 가능해 질 것으로 예상된다.


    A nuclear microprobe system with adjustable precision object slits and a magnetic quadrupole doublet was designed by the beam optics simulation using a first order matrix formalism, and installed in a $30^{\circ}$ beam line connected with KIGAM 1.7 MV Tandem VDG Accelerator. Demagnification factors for x and y axis are calculated to be 25 and 4.9, respectively, and a minimum beam spot side is expected to be about 5 $\mu\textrm{m}$ for 3 MeV proton beams with a current of about 1 nA. A multi-purpose octagonal target chamber has been built to facilitate MeV ion-beam analytical techniques of PIXE, RBS, ERDA, and ion beam micro-machining. It contains X-ray and particle detectors, a zoom microscope, a Faraday cup, a 4-axis sample manipulator and a high vacuum pumping system. The system performance of the nuclear microprobe is now being tested, and automatic manipulator control and data acquisition system will be installed for routine applications of micro ion-beam analytical techniques.


  • 참고문헌 (9)

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 저자의 다른 논문

  • 홍완 (9)

    1. 1992 "방사성탄소 연대측정을 위한 벤젠합성법 연구" 분석과학 = Analytical science & technology 5 (1): 25~31    
    2. 1992 "액체섬광계수법을 이용한 방사성탄소 연대측정법 연구" 분석과학 = Analytical science & technology 5 (4): 381~387    
    3. 1993 "공명 핵반응을 이용한 수소적층 분석" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 2 (4): 416~423    
    4. 1994 "PIXE 분석법을 이용한 대기분진 중 함유원소 분석" 大氣保全 : 韓國大氣保全學會誌 10 (2): 90~97    
    5. 2005 "인의 도핑으로 인한 실리콘산화물 속 실리콘나노입자의 광-발광현상 증진 및 억제" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 14 (2): 78~83    
    6. 2005 "제주도 하모리층에 발달하는 사람 발자국의 형성시기" 암석학회지 = The journal of the petrological society of korea 14 (3): 149~156    
    7. 2009 "Wiggle Matching for Radiocarbon Dating Korean Artifacts with Biannual Samples" 한국가구학회지 = Journal of the Korea furniture society 20 (6): 605~611    
    8. 2010 "상모리패총에서 산출되는 이매패류 패각을 이용한 고환경 복원 예비연구" 第四紀學會誌 = The Korean journal of quaternary research 24 (2): 35~48    
    9. 2012 "5년 간격 연륜의 위글매치를 이용한 정수사 법당 목부재의 방사성탄소연대 측정" 보존과학회지 = Journal of conservation science 28 (1): 1~5    

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