초록 ▼

본 과제의 목적은 양자공학 기반연구를 위한 고에너지 레이저 시설 구축에 있다. 최근 미국, 프랑스, 일본, 중국 등 선진/강대국에서 급부상하고 있는 양자공학 기술은 좁은 공간에 고에너지 레이저를 집속하여 초고밀도의 플라즈마를 형성하고 여기서 발생하는 각종 방사광을 활용하고 있다.
고에너지레이저 시설은 양자공학 기반연구에서부터 핵융합에너지 개발에 이르기까지 다양한 활용분야를 갖고 있어 국가 전략적으로 반드시 확보해야 할 중요 시설이나 아직까지 우리나라에서는 관련 시설을 확보하지 못하고 있다.
또한, 고에너지 레이저

본 과제의 목적은 양자공학 기반연구를 위한 고에너지 레이저 시설 구축에 있다. 최근 미국, 프랑스, 일본, 중국 등 선진/강대국에서 급부상하고 있는 양자공학 기술은 좁은 공간에 고에너지 레이저를 집속하여 초고밀도의 플라즈마를 형성하고 여기서 발생하는 각종 방사광을 활용하고 있다.
고에너지레이저 시설은 양자공학 기반연구에서부터 핵융합에너지 개발에 이르기까지 다양한 활용분야를 갖고 있어 국가 전략적으로 반드시 확보해야 할 중요 시설이나 아직까지 우리나라에서는 관련 시설을 확보하지 못하고 있다.
또한, 고에너지 레이저 시설은 산업체 응용, 에너지 개발 등에 중요한 기반 시설이지만 군사 분야에서의 활용 가능성 때문에 선진/강대국에서 기술 노출을 꺼리는 민감 기술이나 일본 오사카대학 레이저 핵융합 연구소로부터 도입한 고에너지 레이저 시설의 재생 및 활용은 국제적으로 민감한 연구 분야에 대한 우리나라의 신규진입을 용인 하는 계기가 될 것으로 우리나라의 선진/강대국 진입을 앞당기기 위한 전략적 관점에서 본 사업을 추진할 필요성이 있다.
선진/강대국에서는 현재 사용가능한 레이저 시설이 절대적으로 부족한 상태로, 우리나라에서 고에너지 레이저 시설 구축은 많은 선진/강대국의 사용자 유치의 계기가 될 것이며, 양자공학 기반 뿐 아니라 산업적으로도 활용가치가 높은 단파장 광원 개발, 원격 보수 등 관련 선진 기술을 상시로 습득할 수 있는 통로를 마련하게 될 것이다.

목차 Contents

• 1. 과제개요...15
• 2. 연구개발의 필요성...15
• 3. 국내외 기술개발 현황...20
• 가. 국외 현황...20
• 나. 국내 현황...21
• 다. 국내외의 현 기술상태 비교...22
• 4. 연구개발 목표 및 달성도...23
• 가. 최종 목표...23
• 나. 당해 단계목표 및 달성도...23
• 다. 세부연구목표별 주요연구내용 및 결과...24
• 1. 부대시설 보수 및 개조...24
• 가) 항온 항습 및 제진 시설 ...24
• 나) 증폭기 조립을 위한 세정실 구축...25
• 다) 전기 장치 설치를 위한 충방전 구조물 구축...26
• 2. 고에너지 레이저 장치 설계 및 제작...27
• 가) 증폭기 내부의 에너지 계산 및 광학 시스템 설계...27
• 나) 발진기의 레이저 공간분포 개선...29
• 다) 하이브리드형(hybrid type) 전단부(front-end) 구성...32
• 라) SBS-PCM을 이용한 빔품질 향상...35
• 마) Rod, disk 증폭기 cavity 제작 및 Faraday rotator 개발 ...36
• 바) 레이저 출력 특성 조사...40
• 3. 고전압 충방전 시설 및 제어실 구축...43
• 가) 충방전 회로 구축 및 검사...43
• 나) 고전압 전원 제어장치 개발...45
• 다) 레이저 동기 타이밍 제어장치제작...46
• 라) 무선 방전전류 측정장치 제작...47
• 마) 자동정렬 장치 제작...49
• 바) LabView 및 EPICS에 의한 제어소프트웨어 구축...52
• 4. 플라즈마 챔버 및 이용자 지원...56
• 가) 원형 플라즈마 챔버 구축...56
• 나) 이용자용 다목적 팔각챔버 장치 제작...58
• 다) 이용자 지원을 위한 홈페이지 구축...59
• 라) 자체평가의견서...60
• 5. 연구개발결과 활용방안...61
• 6. 연구성과...64
• 7. 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보...67
• 8. 본 과제 평가시 고려사항 또는 기타의견...67