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초고전압 투과전자현미경의 원격시범운영
First Remote Operation of the High Voltage Electron Microscope Newly Installed in KBSI

김영민   (한국기초과학지원연구원 나노환경연구부CC0186840  ); 김진규   (한국기초과학지원연구원 나노환경연구부CC0186840  ); 김윤중   (한국기초과학지원연구원 나노환경연구부CC0186840  ); 허만회   (한국기초과학지원연구원 생명화학연구부CC0186840  ); 권경훈   (한국기초과학지원연구원 생명화학연구부CC0186840  );
  • 초록

    최근에 한국기초과학지원연구원에 설치된 초고전압 투과전자현미경은 원자분해능(점분해능 $1.2{\AA}$ 이하)의 구현과 고경사각 tilting 기능( ${\pm}60^{\circ}$ )에 의해 시편의 원자배열 구조를 3차원적으로 이미징할 수 있는 고성능 투과전자현미경이다. 이에 더하여 FasTEM이라는 원격 운용 시스템이 갖춰져 있어서 장비의 직접운용에 따른 여러 제약을 극복할 수 있게 한다. 초고전압 투과전자현미경의 원격운용을 위해 FasTEM 원격 시스템은 본원 초고전압 투과전자현미경에 설치된 Server 시스템과 서울분소에 설치된 Client 콘솔 시스템을 155 Mbps급 초고속 선도망 KOREN에 연결하여 구성하였으며 서울분소에서 대전본원의 초고전압 투과전자현미경을 운영하여 Au의 [001] 고분해능 영상을 얻는데 성공하였다. 초고전압 투과전자 현미경의 조사계 및 결상계 시스템 파라메타들의 조정, 각각의 detector 시스템 조정과 이미징, goniometer와 aperture 구동을 위한 motor-driven system들의 동작 등 초고전압 투과전자현미경의 원격 조정은 원격 작업자가 현장에 있는 것과 마찬가지로 실시간 운용이 가능하였다. 초고전압 투과전자현미경과 IT 기반기술의 접목에 의해 실현된 원격운용 기능은 국가적 공동연구시설에 대한 e-Science Grid를 구축하는데 중요한 역할을 하리라 기대된다.


    The high voltage electron microscope (HVEM) newly installed in KBSI is an advanced transmission electron microscope capable of atomic resolution ( ${\leq}1.2{\AA}$ point-to-point resolution) together with high titling function ( ${\pm}60^{\circ}$ ), which are suitable to do 3-dimensional atomic imaging of a specimen. In addition, the instrument can be controlled by remote operation system, named as 'FasTEM' for the HVEM, which is favorable to overcome some environmental obstacles resulting from the direct operation. The FasTEM remote operation system has been established between the headquarter of KBSI in Daejeon and the Seoul branch. The server system in the headquarter has been connected with a portable client console system in the Seoul branch using an advanced internet resource, 'KOREN' of 155 Mbps grade. Most of the HVEM functions essential to do remote operation are available on the portable client console. The experiment to acquire the high resolution image of [001] Au has been achieved by excellent transmission of control signals and communication with the HVEM. Real-time reaction like direct operation, such as controls of the illumination and projection parameters, acquisition and adjustment of each detector signal, and electrical steering of each motor-driven system has been realized in remote site. It is positively anticipated that the first remote operation of HVEM in conjunction with IT infraengineering plays a important role in constructing the network based e-Science Grid in Korea for national user s facilities.


  • 주제어

    Advanced internet resource .   Atomic resolution .   FasTEM .   High voltage electron microscope(HVEM) .   Remote operation.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Yamada A, Hirahara O, Tsuchida T, Sugano N, Date M: A practical method for the remote control of the scanning electron microscope. J Electron Microsc 52(2) : 101 109, 2003 
    2. Yoshida K, Takaoka A, Hayashi S, Matsui I: Development of aremote operation system for an ultrahigh voltage electron microscope. J Electron Microsc 48 : 865 872, 1999 
    3. Yoshida K, Ura K, Mori H, Katsuta T, Matsui I, Hayashi S: Remote observation system for UHVEM employing communication channels. Electron Microsc 33(Suppl. 1) : 58, 1998 
    4. Takaoka A, Ura K, Mori H, Katsuta T, Matsui I, Hayashi S: Development of a new 3MV ultra high voltage electron microscope at Osaka University. J Electron Microsc 46 : 447 456, 1997 
    5. Voekl E, Allard LF, Bruley J, Williams DB: Undergraduate TEM instruction by telepresense microscopy over the internet. J Microsc 187 : 139 142, 1997 
    6. Fan GY, Mercurio PJ, Young SJ, Ellisman MH: Telemicroscopy. Ultramicroscopy 52 : 499 503, 1993 
    7. Yoshida K, Mori H, Shimojo S, Kadobayashi Y, Akiyama T, Ellisman MH: Design of a remote operation system for trans pacific microscopy via international advanced networks, J Electron Microsc 51(Suppl.) : S253 S257, 2002 
    8. Ura K: Design concept of a new ultra high voltage electron microscope at Osaka University. Ultramicroscopy 46 : 447 456, 1991 
    9. Takaoka A, Yoshida K, Mori H, Hayashi S, Young SJ, Ellisman MH: International telemicroscopy with a 3MV ultrahigh voltage electron microscope, Ultramicroscopy 83 : 93 101,2000 

 저자의 다른 논문

  • 김영민 (9)

    1. 2002 "정량 구조 분석을 위한 Gibbsite 분말의 TEM 시편 준비법" 한국전자현미경학회지 = Korean journal of electron microscopy 32 (4): 311~317    
    2. 2003 "Imaging Plate에 기록된 전자회절자료의 해석" 한국전자현미경학회지 = Korean journal of electron microscopy 33 (3): 195~204    
    3. 2005 "KBSI-HVEM 투사렌즈 전류제어에 의한 CCD Camera의 Field of View(FOV) 확장" 한국전자현미경학회지 = Korean journal of electron microscopy 35 (4): 98~104    
    4. 2006 "HVEM Application to Electron Crystallography: Structure Refinement of $SmZn_{0.67}Sb_2$" 한국전자현미경학회지 = Korean journal of electron microscopy 36 (suppl1): 1~7    
    5. 2006 "3차원적 구조분석을 위한 TEM Rotation Holder의 신뢰도 점검" 한국전자현미경학회지 = Korean journal of electron microscopy 36 (3): 209~216    
    6. 2008 "투과전자현미경 내 직접 가열 실험에서의 실험적 문제들" 한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy 38 (4): 383~386    
    7. 2009 "Alumina dummy 충전재를 이용한 GaN 기반 박막재료의 단면 TEM 시편준비" 한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy 39 (3): 277~281    
    8. 2009 "CCD 카메라를 이용한 전자빔 조사량의 예측" 한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy 39 (1): 79~83    
    9. 2010 "실시간 TEM 분석에 유용한 영상 기록 프로그램, VirtualDub" 한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy 40 (1): 47~51    
  • 김진규 (18)

  • 김윤중 (30)

  • 허만회 (0)

  • 권경훈 (7)

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