초록 ▼

연구목표
(1) 1 eV에서 50 eV에 이르는 입사전자에너지 영역에서 분해능 50 meV 이상을 갖는 새 전자충돌분광기(electron spectrometer)를 개발하며
(2) 이를 이용해 극성, 다원자분자의 전자충돌 탄성단면적을 측정하고
(3) 이 장치와 경험을 바탕으로 앞으로 여러 원자와 분자에 대한 저에너지 전자충돌 단면적 측정 능력을 확보한다.
연구내용
1단계 (1차년도-2차년도 중반) : 저에너지 전자분광기시스템의 개발
(1) 전자총 및 전자렌즈 설계 및 제작
(2) monoch

연구목표
(1) 1 eV에서 50 eV에 이르는 입사전자에너지 영역에서 분해능 50 meV 이상을 갖는 새 전자충돌분광기(electron spectrometer)를 개발하며
(2) 이를 이용해 극성, 다원자분자의 전자충돌 탄성단면적을 측정하고
(3) 이 장치와 경험을 바탕으로 앞으로 여러 원자와 분자에 대한 저에너지 전자충돌 단면적 측정 능력을 확보한다.
연구내용
1단계 (1차년도-2차년도 중반) : 저에너지 전자분광기시스템의 개발
(1) 전자총 및 전자렌즈 설계 및 제작
(2) monochromator 및 electron energy analyzer 설계 및 제작
(3) 지자장 차폐, 가스 공급장치 설계제작, 분광기 조립, 데이터 획득 시스템 개발
(4) 새 전자충돌 분석 시스템의 시험
2단계 (2차년도 중반-3차년도) : 극성 다원자 분자의 탄성전자충돌 단면적 측정
극성 다원자 분자는 (1) permanent dipole moment를 갖기 때문에 전자와 dipole interaction을 하고, 그 결과 저에너지 입사전자에 대해 큰 단면적을 가지며 (2) multicentered, asymmetric potential을 가지면서 큰 쌍극자 모멘트를 가져 이 것들이 복합되어 나타나는 현상을 이론적으로 설명하는 것은 매우 중요하고도 흥미있다. 2단계에서는 H2O와 H2S의 저에너지 전자충돌 탄성단면적을 측정한다. 입사전자에너지 1 eV-50 eV 영역과, 산란각 20도-130도에 걸쳐 탄성전자충돌 미분단면적을 측정하고 이 결과로부터 총탄성단면적과 momentum transfer cross section을 구한다.
연구성과
1. 전자분광기 시스전자분광기 시스템을 개발하였다. 실행내용은 다음과 같다.
1) Electron gun 및 각종 lens의 설계 및 제작
2) Monochromator 및 Analyzer의 설계 및 제작
3) Electron spectrometer 조립
4) 전원, 데이터 획득 장치, 자동화 장치 설계 및 제작
5) 지자장 차폐 장치 제작, 기존 진공장치, 기체도입부의 보완
2. 극성 다원자 분자의 단면적 측정 : 극성분자인 H2O와 H2S의 탄성미분단면적, 적분단면적, 운동량전이단면적을 4 eV-50 eV 영역과, 산란각 20도-130도측정하였다. 극성분자가 보여 주는 물리적 특성을 확인한 이외에도, 본 측정결과는 높은 산란각 에서의 이전의 불일치를 해소해 주었으며 적분단면적과 운동량미분단면적의 신뢰도를 증가 시켰다.
3. 기타 : 원래 계획되었던 위 결과 외에도 시스템 테스트를 위해 krypton의 탄성단면적을 측정하였는데 높은 산란각에서의 측정이 이루어질 경우 이전 실험과 이론의 불일치를 해결할 수 있는 가능성을 발견하였다. 뿐만 아니라, differential pumping system과 같이, 본 과제 이후의 보다 폭넓은 실험을 위한 준비까지도 진행되었다. 이는 원계획에는 포함되지 않았던 추가성과이다.

Abstract ▼

Purpose of Research
(1) development of an electron spectrometer with the resolution better than 50 meV at an energy regime of 1 - 50 eV (2) measurement of collision cross sections for two polar, polyatomic molecules (3) establishing the capability of more extensive measurements of cross sections

Purpose of Research
(1) development of an electron spectrometer with the resolution better than 50 meV at an energy regime of 1 - 50 eV (2) measurement of collision cross sections for two polar, polyatomic molecules (3) establishing the capability of more extensive measurements of cross sections for various atoms and molecules.
Contents of Research
1st Phase (1st year-mid 2nd year) : Development of low-energy electron spectrometer system
(1) Design & construction of electron-gun and lenses
(2) Design & construction of monochromator & electron energy analyzer
(3) Shielding geomagnetic fields, designing gas lines, assembling spectrometer, developing a data acquisition system
(4) Test the new spectrometer
2nd Phase (mid 2nd year-3rd year) : Collision experiment with polar, polyatomic molecules : Polar, polyatomic molecule is interesting because (1) it has a large permanent dipole moment and (2) its potential is multicentered & asymmetric. We will measure elastic differential cross sections of H2O and H2S at impact energies of 1-50 eV and at scattering angles of 20-130 degree. The total elastic and momentum transfer cross sections will be derived from them.
Effectiveness of Research
1.Development of low-energy electron spectrometer system
(1) Design & construction of electron-gun and lenses
(2) Design & construction of monochromator & electron energy analyzer
(3) Shielding geomagnetic fields, designing gas lines, assembling spectrometer, developing a data acquisition system
(4) Test the new spectrometer
2. We measured elastic differential cross sections of H2O and H2S at impact energies of 4-50 eV and at scattering angles of 20-130 degree. The total elastic and momentum transfer cross sections will be derived from them. 3. Preliminary study on krypton has been done to test the new spectrometer and the possibility for resolving existing discrepancies was found. Differential pumping system is also prepared for further extensive study on corrosive targets.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...5
• 1. 국문요약문 ...5
• 2. 영문요약문 ...6
• Ⅲ. 연구내용 및 결과...7
• 1. 서론 ...7
• 2. 연구방법 및 이론 ...10
• 3. 결과 및 고찰 ...11
• 4. 결론 ...21
• 5. 인용문헌 ...21