초록 ▼

● 차세대 에너지 소자 중성자 영상분석 기술연구
- 차세대 에너지 소자, 열유체 해석 실험 장치 설계 및 제작
● 중성자 다크필드 영상기술 연구
- 다크필드 영상용 중성자 실리콘 격자 개발
● 중성자, 엑스선 하이브리드 영상기술 연구
- 하이브리드 영상을 위한 중성자 및 X-선 마이크로 영상 시험시설 구축
● 편극 중성자 발생 기술 연구
- 중성자 영상용 편극 발생장치 연구개발
● 3He 대체 중성자 검출 기초 기술 연구
- 3He 대체 박막형 중성자 검출기술 개발

(출처

● 차세대 에너지 소자 중성자 영상분석 기술연구
- 차세대 에너지 소자, 열유체 해석 실험 장치 설계 및 제작
● 중성자 다크필드 영상기술 연구
- 다크필드 영상용 중성자 실리콘 격자 개발
● 중성자, 엑스선 하이브리드 영상기술 연구
- 하이브리드 영상을 위한 중성자 및 X-선 마이크로 영상 시험시설 구축
● 편극 중성자 발생 기술 연구
- 중성자 영상용 편극 발생장치 연구개발
● 3He 대체 중성자 검출 기초 기술 연구
- 3He 대체 박막형 중성자 검출기술 개발

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

IV. Results

○ Applied research of neutron imaging for future energy device research
Neutron imaging technique and related system have been developed for applying the future energy. The hydrogen fuel cell and two-phase flow pattern at heat exchanger were visualized by developed technique. T

IV. Results

○ Applied research of neutron imaging for future energy device research
Neutron imaging technique and related system have been developed for applying the future energy. The hydrogen fuel cell and two-phase flow pattern at heat exchanger were visualized by developed technique. The spatial and temporal resolution of Neutron Radiogaphy Facility at HANARO was checked at this study. Double-tube heat exchanger was designed and optimal operation condition was developed. Developed neutron imaging technique was applied to the improvement of hydrogen fuel cell at freezing and thaw.


○ Research on neutron dark-field imaging and its applications
A neutron grating interferometer which operated with polychromatic neutron beam has been developed at a thermal neutron beam port at HANARO. The alignment and assembly of the system was undertaken systematically and the extraction of data from the transmission image and the dark-field image has been successfully demonstrated. A maximum visibility of 9.7% was obtained from the neutron grating interferometer setup for a neutron wavelength of 2.7Å. We could confirm the effect of the relaxed beam coherence at the designed neutron wavelength and find the grating set with best visibility by experiments at the moment. The results of simulation data and experiments data are compared and discussed to find grating setup optimization. In addition, the dark-field images with 2.7Å and 4.4Å grating setup with polychromatic neutron beam are obtained to confirm the performance of neutron dark-field imaging with polychromatic neutron beam, and the influence of polychromatic neutron beam is also discussed when compared with monochromatic neutron beam. A neutron grating interferometer which operated with polychromatic neutron beam and quantification of dark-field imaging signal will further improve and establish this contrast modality for nondestructive testing.

○ Research on hybrid neutron and x-ray imaging and its applications
The imaging detector was fabricated for neutron and X-ray hybrid imaging system using scintillator, high performance CCD camera, and fiber optic plate. A tilted imaging detector using fiber-optic plate coupled CCD detector was developed to improve resolution and sensitivity. In addition, a tilted detector can prevent an image sensor from direct radiation damage. A slit phantom and line pair phantom test were conducted to determine the spatial resolution of a tilted detector at tilting angles of 0, 30, 45, and 60 degrees. We could obtain a clear slit image, and a line profile of the slit image. At Ex-core Neutron irradiation Facility(ENF), neutron and X-ray hybrid imaging system without movement of sample was installed, and neutron and X-ray images of sample at the same position are possible.

○ Research on neutron polarization method and its application to the neutron imaging
A 3He-based neutron spin filter and spin flipping methods, which are key components for polarized neutron imaging, were developed and studied for their applications in superconductor and magnetic material investigations using polarized neutron imaging. A solenoid and a magneto-static cavity based 3He neutron spin polarizers were designed and fabricated as a neutron spin polarizer, and a Mezei spin flipper and a AFP spin flipping method of the 3He neutron spin polarizer are designed and studied.

○ Basic research on 3He alternative neutron detection technology
To develop the 10B thin film for replacement of 3He for neutron detection, we studied using two methods. The first is study of the conductive 10B thin film fabrication using technology for use in the lithium ion batteries. And the second is study of the B4C thin film fabrication using the Ar sputtering machine. Also, we developed a 2-dimensional MWPC and a neutron proportional counter using the fabricated boron thin films, and performed experiments for neutron response of the developed MWPC and proportional counter at the 30 MW research reactor HANARO.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 13
• 목차 ... 16
• 표목차 ... 19
• 그림목차 ... 20
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 29
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 29
• 1. 연구개발의 목적 ... 29
• 2. 연구개발의 필요성 ... 29
• 제 2 절 연구 범위 ... 32
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 34
• 제 1 절 선진국의 기술개발 현황 및 수준 ... 34
• 제 2 절 국내 기술개발 현황 및 수준 ... 35
• 1. 국내 기술개발 현황 ... 35
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 36
• 제 1 절 차세대 에너지 소자 중성자 영상분석 기술연구 및 응용 연구 ... 36
• 1. 중성자 영상법을 이용한 열교환기 가시화 선행 연구 ... 36
• 2. 모사장치를 이용한 중성자 영상장치(NRF)의 성능평가 ... 40
• 3. 중성자 영상법을 이용한 모사 열교환기 설계 ... 44
• 4. 중성자 영상법을 이용한 응축 열교환기 사이클 루프 제작 ... 45
• 제 2 절 중성자 다크필드 영상기술 연구 ... 54
• 1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 54
• 2. Fresnel 회절에 따른 탈봇 라우 격자 간섭계 ... 55
• 3. 중성자 탈봇 라우 격자 간섭계 시뮬레이션 ... 59
• 4. 엑스선 탈봇 간섭계를 이용한 시뮬레이션 검증 ... 64
• 5. 새로운 선원 격자 제작 및 테스트 ... 69
• 6. 다색빔을 이용한 중성자 다크필드 영상실험 ... 81
• 제 3 절 중성자, 엑스선 하이브리드 영상기술 연구 ... 89
• 1. 중성자 및 엑스선 융합 하이브리드 영상 시스템 개념 연구 및 설계 ... 89
• 2. 중성자 및 엑스선 융합 하이브리드 영상 검출기 제작 및 테스트 ... 91
• 3. 엑스선 발생장치 구축 ... 97
• 4. 중성자 및 엑스선 영상 정합 연구 ... 99
• 제 4 절 편극 중성자 발생 기술 연구 및 중성자 영상 적용 연구 ... 102
• 1. 중성자 영상용 3He-편극장치 개념설계 및 주요부품개발 ... 102
• 2. 중성자 영상용 편극발생장치 개발 ... 106
• 3. 중성자 영상용 편극발생장치 연구 ... 111
• 제 5 절 3He 대체 중성자 검출 기초 기술연구 ... 115
• 1. 연구배경 ... 115
• 2. 10B을 이용한 가스충진형 중성자 검출기 ... 117
• 3. 이차전지의 극판제작기술을 이용한 10B 박막 개발 ... 119
• 4. 스퍼터링 박막제작 기법을 이용한 중성자 검출용 10B 박막 제작 ... 129
• 5. B4C 박막을 이용한 2차원 MWPC ... 137
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 146
• 제 1 절 연도별 연구목표 및 연구개발 목표의 달성도 ... 146
• 1. 최종 목표 ... 146
• 2. 연도별 단계목표 및 달성도 ... 146
• 제 2 절 관련분야 기술발전에의 기여도 ... 150
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 151
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 153
• 제 7 장 참고문헌 ... 154
• 끝페이지 ... 155