초록 ▼

중성자와 물질의 상호작용을 기술하는 핵자료는 원자로, 의학용, 산업용 등 많은 분야에서 다양한 활용가치를 갖는 중요한 정보로서 다양한 실험을 통한 중성자 반응 핵자료를 확보하는 것은 과학기술 분야에서 국가경쟁력 확보에 중요한 기초가 된다. 최근에는 핵융합로와 같이 고속 중성자의 핵자료에 대한 필요성이 크게 증대하고 있으며, 외국의 경우 IFMIF에서 보는 바와 같이 가속기를 이용한 고속중성자 실험을 위한 대형 장치개발 프로젝트를 활발하게 추진 중에 있다. 양성자가속기연구센터는 20MeV 및 100MeV 양성자 빔을 사용자에게 제공하

중성자와 물질의 상호작용을 기술하는 핵자료는 원자로, 의학용, 산업용 등 많은 분야에서 다양한 활용가치를 갖는 중요한 정보로서 다양한 실험을 통한 중성자 반응 핵자료를 확보하는 것은 과학기술 분야에서 국가경쟁력 확보에 중요한 기초가 된다. 최근에는 핵융합로와 같이 고속 중성자의 핵자료에 대한 필요성이 크게 증대하고 있으며, 외국의 경우 IFMIF에서 보는 바와 같이 가속기를 이용한 고속중성자 실험을 위한 대형 장치개발 프로젝트를 활발하게 추진 중에 있다. 양성자가속기연구센터는 20MeV 및 100MeV 양성자 빔을 사용자에게 제공하기 위한 선형 양성자가속기를 보유하고 있으며, 시운전을 거쳐 2013년 하반기부터 본격적인 운영단계에 들어가 이용자들에게 빔을 제공하고 있다. 핵자료 생성을 위한 중성자원으로 사용하기위해 펄스 양성자 빔이 요구되어 10ns급의 펄스폭을 지니는 양성자 빔 펄스 발생 기술을 개발하였다.

펄스 빔 발생을 위해 정전형 편향기, 멀티하모닉 번쳐 및 이에 수반되는 고전압 전원 및 반도체 스위치, 그리고 고주파 시스템을 개발하였다. 정전형 편향기는 평판형으로 제작하였고 고속 스위칭을 위해 IGBT 소자를 적층하여 고속 반도체 스위치를 개발하였다. 멀티하모닉 번쳐는 50 MHz를 기본 공진주파수로 가지는 동축형 공진기를 바탕으로하여 100 MHz 및 150 MHz의 3차 고조파까지 인가하여 이상적인 톱니파와 유사한 장분포를 가지도록 개발하였다. 이온원과 진공계 및 제어시스템을 통합 구축하여 빔인출 및 종합 시험을 수행하였고 이를 통해 FWHM 값이 16ns 인 펄스 양성자 빔을 얻을 수 있었다

(출처: 서지정보양식 초록 p.189)

Abstract ▼

Nuclear data obtained by using fast neutron with TOF is important in various fields such as nuclear reactor engineering, indutrial applications and medical applications. To generate the pulsed neutron beam by using a proton beam from an accelerator, we need to chop the proton beam with proper time s

Nuclear data obtained by using fast neutron with TOF is important in various fields such as nuclear reactor engineering, indutrial applications and medical applications. To generate the pulsed neutron beam by using a proton beam from an accelerator, we need to chop the proton beam with proper time structure which is useful for pulsed neutron generation. We developed a pulsed proton beam generation technology based on an electrostatic deflector and slit system. Because most beam is blocked by the slit in a simple electrostatic eflector/slit system, the available beam current is very low and this is main cause of inefficient neutron generation at the target. To increase pulsed proton beam intensity, we developed a multi-harmonic buncher system. The fundamental frequency of the multi-harmonic buncher system is 50 MHz and the RF system includes harmonics up to 3^rd order. The buncher cavity is based on a coaxial resonator with a quarter wave structure.

To test the pulsed proton beam generation, we installed a test bench which is composed of an microwave ion source, deflection and bunching system as well as a vacuum system and control system with a beam diagnostics. From the overall performance test, we measured a pulsed proton beam with pulse length of 16 ns in full width at half maximum

(출처:BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET Abstract p.190)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 14
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 21
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 23
• 제2절 연구개발의 동향 ... 24
• 1. 선진국 동향 ... 24
• 2. 국내 동향 ... 28
• 제3절 연구개발의 목적 및 범위 ... 29
• 1. 연구개발의 목적 ... 29
• 2. 연구개발의 범위 ... 29
• 제2장 연구개발 내용 및 결과 ... 31
• 제1절 10ns 양성자 빔 펄스 발생을 위한 deflector 개발 ... 33
• 1. Deflector/Slit 설계 제작 ... 33
• 2. Deflector용 고전압 전원 개발 ... 59
• 3. Deflector/Slit/전원 연동 시험 ... 70
• 제2절 10ns 양성자 빔 펄스 발생을 위한 buncher cavity 개발 ... 73
• 1. Buncher 물리 설계 및 최적화 ... 73
• 2. Multi-Harmonic Buncher 공학 설계 및 제작 ... 90
• 3. Multi-Harmonic Buncher용 고주파 시스템 개발 ... 102
• 제3절 10ns 양성자 빔 펄스 발생장치 시험을 위한 테스트 벤치 구축 ... 122
• 1. KOMAC 100 MeV 선형 양성자 가속기 ... 122
• 2. 양성자 빔 펄스 시험을 위한 테스트 벤치 구축 및 보완 ... 128
• 3. 이온원-Deflector-MHB 통합 설치 및 테스트 벤치 성능 향상 ... 147
• 4. 테스트 벤치에서의 펄스 빔 인출 시험 ... 163
• 제3장 목표 달성도 및 연구개발 수행성과 ... 175
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 ... 181
• 제5장 참고문헌 ... 185
• 서지정보양식 ... 189
• 끝페이지 ... 191