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초전도 사이클로트론용 ECR 이온원 기술개발
Development of ECR Ion source for Superconducting Cyclotron 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 한국원자력연구원
연구책임자 오병훈
참여연구자 곽종구 , 김성규 , 김석권 , 김태성 , 배영덕 , 서창석 , 왕선정 , 윤재성 , 이광원 , 인상열 , 장대식 , 장두희 , 정승호 , 진정태 , 황철규
보고서유형2단계보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2012-02
과제시작연도 2011
주관부처 교육과학기술부
사업 관리 기관 한국연구재단
등록번호 TRKO201300018186
과제고유번호 1345147582
DB 구축일자 2013-08-26
키워드 초전도사이클로트론,ECR 이온원,탄소다가이온,헥사폴,고주파송출기,가변주파수Cyclotron,ECR ion source,Multi-charged ion,Hexapole,RF transmitter,Variable frequency

초록

Ⅲ. 연구의 내용 및 범위
○ 1 단계를 통해 개발된 초전도 사이클로트론용 14.5 GHz ECR 이온원을 시험하고, 성능개선 등을 통해 기술개발을 완료함.
○ C5+ 빔인출을 검증하고, 에미턴스를 측정함.

Abstract

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 2
  • 보고서 요약서 ... 3
  • 요 약 문 ... 4
  • SUMMARY ... 5
  • CONTENTS ... 6
  • 목 차 ... 9
  • 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
  • 제1절 연구개발의 목적 ... 12
  • 제2절 연구개발의 필요성 ... 13
  • 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
  • 제 3장 연구개발 내용 및 결과 ... 16
  • 제 1절 14.5 GHz ECR 이온원의 구성 ... 16
  • 1. ECR 이온원 기본구성 ... 16
  • 2. 전자석(Solenoid) 및 전자석 전원 ... 19
  • 가. 전자석 설계 ... 19
  • 나. 공장 제작검사 ... 23
  • 다. 전자석 시험 ... 27
  • 라. 전자석 전원 ... 29
  • 2 헥사폴 자석 ... 30
  • 가. 자석 외경과 섹타 수의 결정 ... 30
  • 나. Hexapole 설계 ... 35
  • 다. 헥사폴 제작 ... 45
  • 4. ECR 플라즈마 용기 및 배기 시스템 ... 50
  • 5. 빔 인출 전극/ 렌즈/ 전원 ... 55
  • 6. RF 시스템 ... 69
  • 가. 클라이스트론(Klystron) ... 69
  • 나. RF 전력 전송 시스템 ... 74
  • 다. 직류 차단기(DC Cut) ... 76
  • 제 2절 다가이온빔 인출 ... 79
  • 1. ECR 플라즈마 발생실험 ... 79
  • 가. PM 튜브를 사용한 플라즈마 진단 ... 79
  • 나. 카메라를 통한 플라즈마 진단 ... 82
  • 다. X-ray 스펙트럼 측정 ... 86
  • 라. ECR 이온원 플라즈마 footprints ... 88
  • 2. 빔인출 실험 ... 90
  • 3. 탄소 다가이온빔 인출 결과 ... 94
  • 4. 빔전류 증강을 위한 빔라인 보강 ... 102
  • 제 3절 이온빔 진단 시스템 ... 103
  • 1. 질량분석 전자석시스템 ... 104
  • 2. 에미턴스 측정 ... 111
  • 가. 에미턴스 측정 시스템 ... 111
  • 나. 에미턴스 측정시스템 설계/제작 ... 113
  • 3. X-ray 측정 ... 122
  • 가. Soft X-ray 측정 시스템 ... 123
  • 나. Hard X-ray 측정 시스템 및 측정 결과 ... 127
  • 제 4절 장치제어계 구성 ... 133
  • 1. 전원 제어용 기본 모듈 ... 133
  • 2. 제어시스템 설계 ... 135
  • 3. 전체 제어시스템 구성 ... 161
  • 제 5절 사이클로트론 고주파 송출기 시스템 설계 ... 171
  • 1. 70 kW 고주파 송출기 상세 설계 ... 171
  • 가. 연구개발 배경 ... 171
  • 나. 개발목표의 변경 ... 172
  • 2. 송출기의 설계 ... 172
  • 가. 최종 증폭단의 캐비티(Cavity) ... 175
  • 나. 최종 증폭단의 캐비티(Cavity) 구조 공학 설계 ... 175
  • 3. 고주파 송출기 전원장치 설계 ... 179
  • 4. 2.5 kW 드리이버단의 설계 및 특성조사 ... 180
  • 가. 설계 사양 ... 180
  • 나. 특성조사 ... 181
  • 5. Power divider 설계 및 특성조사 ... 182
  • 가. 설계 사양 ... 182
  • 나. 회로 구성 ... 182
  • 다. 전류 분리형 2-입력 컴바이너 ... 183
  • 라. 전압 분리형 2-입력 컴바이너 ... 185
  • 제 6절 향후 실험 계획 ... 187
  • 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 189
  • 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 191
  • 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 191
  • 제7장 참고문헌 ... 192

표/그림 (145)

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참고문헌 (25)

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