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초전도와 저온공학 = Superconductivity and cryogenics, v.19 no.1, 2017년, pp.19 - 21
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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| 높은 성능의 중이온가속기일수록 ECR 이온원의 성능이 중이온가속기의 성능과 직결되는 이유는? | 가속기의 이온원은 가속기에서 가속할 이온을 만들어서 공급해주는 장치로 대부분의 이온원은 1가의 이온을 중점적으로 만들어서 가속기 등에 공급하지만, ECR 이온원은 높은 에너지의 전자들을 이용하여 여러 개의 전자들을 원자의 정상 전자 궤도에서 떼어냄으로써 다가의 이온들을 효과적으로 많이 만들어낼 수 있으며, 이들 중에 특정한 다가 이온들을 선택적으로 인출하여 가속기에 공급할 수 있다. 다가이온은 일반적으로 존재하는 전자 하나가 원자에서 분리된 일가이온보다 동일한 전압에서 다가 수만큼의 더 큰 힘으로 이온을 가속할 수 있기 때문에, 무거운 입자이지만 효과적으로 가속시킬 수 있게 된다. 따라서 특히 높은 성능의 중이온가속기에서 ECR 이온원의 성능은 중이온가속기의 성능과 직결된다는 특징을 갖고 있다. | |
| 중이온가속기이란? | 어떤 입자를, 어느 정도의 에너지까지 가속시켜서, 어떤 목적으로 사용할 것인가에 따라 다양한 종류의 가속기들이 만들어질 수 있다. 중이온가속기는 이온들 중에서도 특히 무거운 이온들을 가속시키기기 위한 가속기들을 모두 대표하는 이름으로, 중이온을 가속하는 원리에 따라 직류가속기, 사이클로트론, 선형가속기, 싱크로트론 등으로 분류할 수 있다. | |
| 직류가속기는 어떤 방식으로 작동하는가? | 직류가속기는 단순하게 직류전원을 사용해서 중이온을 바로 가속시키는 방식으로, 가속하려는 이온을 음이온으로 만들어 1단 가속한 후 양이온으로 만들어 역방향으로 2단 가속을 시켜주는 탄뎀 방식이 주로 적용되지만, 가속 에너지와 가속 가능한 이온 종류가 다양하지 않기 때문에 그 활용이 매우 제한적이다. 사이클로트론은 고주파를 이용하여 상대적으로 작은 공간에 중이온을 가두고 회전시키면서 큰 에너지까지 가속할 수 있다는 장점이 있지만 가속할 수 있는 중이온들의 종류가 가속기 설계특성에 의해 제한된다. |
Eighth International Conferecne, "Heavy Ion Accelerator Technology", AIP Conference Proceedings 473, Argonne Illinois (1998)
Bernhard Wolf et al., "Handbook of Ion Sources", CRC Press (1995)
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