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목차
표목차 41
그림목차 46
제1장 서론 64
제2장 국내·외 기술개발 현황 69
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 79
제1절 고분해능 중성자분말회절장치 개발 및 이용 79
1. 장치 조정 및 특성 시험 81
가. 구조적인 개선 81
나. 구동 및 계측 안정도 86
다. 단색화결정 시험 및 정렬 88
라. 분해능 특성 94
마. 제1 콜리메터 교환에 따른 특성 변화 95
바. 측정 가능 최소 시료량 검토 95
사. 표준 시료 측정 및 분석 97
2. 장치 운영 104
가. 장치 교정 104
나. 표준시료 측정에 의한 장치 상태 점검 106
다. 외부이용자 지원 체제 구축 108
3. 보조 도구 개발 및 이용 114
가. 시료 회전대 114
나. 시료캔 114
다. 시료환경장치 117
4. 이용연구 119
가. 연구로용 핵연료 119
나. 정량상분석[1-10,11,12, 13] 128
다. 자성체 구조 해석 143
라. 구조 상전이 해석 148
5. 위탁연구 152
6. 활용 실적 153
7. 향후 계획 154
제2절 잔류 응력 장치 155
1. 장치 개발 및 성능 시험 156
가. 실험 장치의 개요 156
나. 성능 시험 162
다. PSD 제작에 의한 성능 개선 173
제3절 4축 단결정 회절장치(FCD)의 개발과 응용 180
1. 주요부품 개발과 시험 180
가. 단색화결정 180
나. FCD 제2 콜리메터 191
다. 제2 콜리메터-시료대간 빔 조절장치 제작 195
2. 설치와 장치성능시험 197
가. 장치와 모터 제어기의 연결 197
나. 제어장치 198
다. 모터 구동시험 200
라. 빔 특성시험 202
마. 모니터 및 검출기 성능시험 206
3. 장치능력 검증; KC1 단결정 실험 212
가. 장치설정 212
나. UB 행렬의 계산 213
다. 스캔범위 결정 및 회절강도의 측정 214
라. 데이터 전 처리 216
마. KCI 구조해석 216
4. 보조 도구와 시료환경장치의 개발과 응용 218
가. 저온용 시료환경장치의 부품제작 218
나. 저온시료환경장치의 활용 222
5. 외부 이용자 지원체제 구축 222
6. 이용 연구 224
가. Zr(Y)O₂ 224
나. Benzophenone 228
다. Chrysoberyl 229
라. NiO 233
마. KD₂PO₄ 234
7. 중성자 단결정 회절 분야 위탁연구 239
가. 위탁과제명:중성자 Four Circle Diffractometer의 운용능력 개발 및 C16H15NO3(이미지참조)의 결정구조 연구 239
나. 위타과제명:하나로 중성자 단결정 회절장치를 이용한 단결정 구조해석 기술개발 240
8. 집합조직 연구분야 240
가. 개요 240
나. POSCO(포항제철) 시료 241
다. Stainless steel 316L 247
라. Stainless steel 304L 248
마. Al 판재 250
9. 집합조직 연구 관련 위탁연구 251
가. 위탁 과제명:X-선을 이용한 Zr, Al 압연시료의 집합조직연구 251
10. 역격자공간에서의 general scan 기술 개발 252
가. 시료 방위 각도 설정 253
나. 계측제어 소프트웨어 개발 253
다. DKDP 단결정을 이용한 측정 시험 261
라. 결론 272
11. 활용 실적 272
12. 향후 계획 274
제4절 중성자 래디오그라피 개발 및 이용연구 275
1. 중성자 래디오그라피 장치의 구성 및 특성 276
가. In-pile 접속장치(collimator) 276
나. 냉각 장치와 온도센서 278
다. 중성자 조사실 279
라. 보조도구 및 부대 이용 장치 281
2. 중성자 래디오그라피 장치의 평가 284
가. L/D 284
나. 열중성자 선속과 분포 286
다. ASTM 291
3. 중성자 래디오그라피 Image Processing 프로그램개발 296
가. 연구의 목적, 필요성 296
나. 국내·외 기술개발 현황 297
다. 연구개발 수행 내용 및 결과 297
라. 영상처리시스템의 실제 사용 예 299
마. 기대성과 299
4. 이용연구 및 활용분야 300
가. 이용분야 300
나. 활용내역 및 이용실적('97~'99 기간 활용실적) 304
다. 3년('97~'99)간 이용현황 통계자료 305
라. 국외의 중성자 래디오그라피 이용분야 306
5. 향후 활용계획 308
가. Tomography 기술분석 및 개발 308
나. 필름법을 이용한 산·학·연구계의 지속적 지원 310
제5절 중성자 소각산란 분광장치(SANS) 개발 314
1. CN 수평공 중성자 특성 평가[5-1,5-2,5-3] 315
가. CN 수평공 (Cold Neutron Beam Tube) 주변 작업 315
나. CN 수평공 중성자 특성 실험 322
2. 소각산란중성자 분광장치(SANS)의 기본 개념[5-4,5-5,5-6,5-7] 328
가. SANS 장치의 기하학적 최적구조 평가 328
나. 분해능 및 중성자속 평가 332
다. SANS 실험에서의 중성자 산란강도 및 최적실험 선택 333
3. 중성자 및 감마선 필터 특성 평가[5-8] 336
가. Be 단결정 중성자 필터 특성 평가 338
나. Bi 필터 특성 측정 342
다. 중성자 굴곡기(V-bender)의 중성자 특성 평가 345
4. 중성자 단색화장치 개발 345
가. 중성자속도 선변기(Neutron Velocity Selector, NVS) 제작 345
나. 동작 특성 및 절차 350
5. 중성자 빔 콜리메타 제작 및 설치 362
가. 제1비행 경로 차폐체 제작 및 설치 362
나. 빔 콜리메타 슬릿 364
6. 시료대 및 시료대 다목적 진공 챔버 364
가. 기본 시료대 364
나. 시료대 다목적 진공 챔버 366
7. 2차원위치 민감형 검출기(2-D PSD)용 진공 챔버 제작 368
가. 2-D PSD용 진공챔버 368
나. 검출기 이송 장치 및 빔 stop 교환장치 369
다. 2-D PSD 이송대 및 빔 stopper 특성 시험 결과 374
8. 2차원 위치민감형 중성자 검출기 제작 및 특성 시험 377
가. 상세 제원 및 제작 특성 기술 377
나. 전자적 및 중성자 특성 평가 384
9. 제어장치 및 데이터 습득 장치 389
가. 제어장치 및 데이터 습득장치의 구성 389
나. 2D-PSD의 데이터 습득 장치 393
10. 일차원 위치민감형 검출기(1-D PSD)를 이용한 SANS 장치 개발 394
가. 1-D PSD 설치 및 차폐체 제작 395
나. SANS 장치 이용 빔 특성 평가 및 실험 397
11. 위탁과제 : SANS에 의한 고분자 연구 및 시료환경장치 개발 402
가. SANS에 의한 고분자 연구 402
나. 시료환경장치 403
12. SANS전면 바닥공사 404
가. 공사개요 404
나. 공사내용 404
다. 수행업무 404
라. 업무수행 일정 405
마. base plate 철판설치 절차 405
바. 슈퍼 콘크리트 타설과 에폭시 페인팅 406
13. Overbridge설치 설계 및 공사 411
가. 공사개요 411
나. 공사내용 411
다. 수행업무 411
라. 공사수행 일정 412
서지정보양식
[title page etc.]
SUMMARY
CONTENTS
Chapter1. Introduction 64
Chapter2. State of the art on domestic and foreign technique 69
Chapter3. The contents and results of performing research and development 79
Section1. Development and utilization of high resolution powder diffractometer 79
1. Modification and performance test 81
a. Structural mokification 81
b. Stability of mechanial driving and counting system 86
c. Alignment and test of monochromating crystals 88
d. Resolution characteristics 94
e. Change in characteristics due to the first collimator 95
f. Evaluation on minimum sample amount 95
g. Measurement and analysis for standard samples 97
2. Operation 104
a. Calibration 104
b. Instrument check by measurement of standard samples 106
c. Setup of supproting system for the external users 108
3. Development and utilization of supplementary tools 114
a. Sample rotator 114
b. Sample cans 114
c. Sample environment facilities 117
4. Utilizations 119
a. Nuclear fuel for research reactor 119
b. Quantitative phase analysis 128
c. Magnetic structure analysis 143
d. Structural phase transition study of KMnCl₃ 148
5. Sponsoring research 152
6. Record for utilization 153
7. Future plan 154
Section2. Facility for residual stress measurement 155
1. Development of facility and performance test 156
a. Outline of experimental facility 156
b. Performance test 162
c. Improvement of performance using PSD 173
Section3. Development and applications of neutron Four Circle Diffractometer 180
1. Development and test of major components 180
a. Monochromator 180
b. 2nd collimator 191
c. Design and fabrication of beam guide unit 195
2. Installation and performance test 197
a. Connection of motor controller 197
b. control system 198
c. Motor driving test 200
d. Beam characteristics 202
e. Monitor and detector 206
3. Evaluation of instrument: structure analysis of KCI single crystal 212
a. Experimental conditions 212
b. computation of UB-matrix 213
c. Determination of scanning range and intensity collection 214
d. Data reduction 216
e. Structure analysis of KCI 216
4. Development and applications of sample enviroment facility 218
a. Fabrication of low temperature sample enviroment 218
b. Applications 222
5. Establishment of user supporting system 222
6. Research products 224
a. Zr(Y)O₂ 224
b. Benzophenone 228
c. Chrysobery1 229
d. NiO 233
e. KD₂PO₄ 234
7. Sponsoring research: Single crystal research part 239
a. Title: Development of operational techniques for Neutron Four Circle Diffractometer and Structure determination of C16H15NO(이미지참조) 239
b. Title: Development of single crystal structure analysis technique using the HANARO Neutron Four Circle Diffractometer 240
8. Texture 240
a. Inroduction 240
b. POSCO sample 241
c. Stainless steel 316L 247
d. Stainless steel 304L 248
e. Al-sheet 250
9. Sponsoring reaearch: Texture part 251
a. Title: A study for rolling texture of Zr and Al by using X-ray 251
10. Development of the general scan technique 252
a. Determination of sample orientation 253
b. Development of control program 253
c. Q-scan test of DKKP single crystal 261
d. Result 272
11. Utilization profiles 272
12. Future plans 274
Section4. Development and aplications of neutron radiography system 275
1. Composition and characteristics of neutron radiography system 276
a. In-pile collimator 276
b. Colling system and thermal Sensor 278
c. Neutron Irradiation Room 279
d. Auxiliary tools and utilization system 281
2. Evaluation of neutron radiography facility(NRF) 284
a. L/D 284
b. theramal neutorn flux and its distribution 286
c. ASTM(Americal Society for Testing Materials) 291
3. Program development of image processing 296
a. Object and necessity of research 296
b. International and domestic tendency of R&D 297
c. Results of R&D 297
d. Application instances 299
e. Expectation 299
4. Research-utilized and Application fields 300
a. Application fields 300
b. Utilization items and its accomplishments 304
c. Statistical data of NR utilization for 3 years('97~'99) 305
d. Application examples of foreign states 306
5. Future plans to utilizations 308
a. Technical analysis for developing tomography 308
b. Maintenance and support to industry·academy·institute film method 310
Section5. Developments of Small angle neutron spectrometer 314
1. Evaluation of neutorn characteristics of CN beam tube 315
a. Preliminary works around CN beam tube 315
b. Measurement of Neutron characteristics of CN beam tube 322
2. Basic concept of SANS 328
a. Estimation of geometrical optimum geometry 328
b. Estimation of Resolution and Neutron flux 332
c. Optimum configuration of SANS experiments 333
3. Performance test of Netron and Gamma ray filters 336
a. Performance test of Be Neutron ray filter 338
b. Performance test of Bi gamma ray filter 342
c. Performance test of supermirror V-Bender 345
4. Development of SANS monochromator device 345
a. Neutron velocity Selector 345
b. Operation characteristics and procedures 350
5. Fabrication of CN Beam collimator 362
a. Fabrication and installation of pre-flight path 362
b. Beam collimator slit system 364
6. Sample stage and multi-purpose vacuum chamber 364
a. Sample stage 364
b. Multi-purpuse vacuum chamber 366
7. Fabrication of vacuum chamber for 2-D PSD 368
a. Vacuum chamber for 2-D PSD 368
b. Facilities for detector movement and beam stop exchange 369
c. 2-D PSD carriage and test results for beam stopper 374
8. Fabrication of 2-D PSD and performance test 377
a. Detailed specification and fabrication characteristics 377
b. Performance test of 2-D PSD 384
9. Motor control and data acquisition system 389
a. Configuration of Motor Control and Data acquisition systems 389
b. High speed data aquisition system for ORDELA 2660N 2D-PSD 393
10. Development of 1-D PSD SANS instrument 394
a. Installation of 1-D PSD and fabrication of shielding 395
b. Neutron beam characteristics test using 1-D PSD 397
11. Sponsoring research: Polymer study and sample environment development for SANS instrument 402
a. Ploymer study using SANS 402
b. Sample environment facility 403
12. Construction of the base floor for SANS 404
a. Outline of the construction 404
b. Detailed description of the construction 404
c. Performing works 404
d. Procedures of the construction 405
e. Installation of steel plates on base floor 405
f. Cast in place concrete and epoxy painting 406
13. Design and construction of the overbridge 411
a. Outline of the construction 411
b. Detailed description of the construction 411
c. Performing works 411
d. Procedures of the construction 412
BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET
그림1.1 하나로 ST2 수평 실험공에 설치되어 운영중인 HRPD 80
그림1.1.1 Beam path 및 제3콜리메터간 차폐 개선에 따른 Al₂O₃회절상 변화 83
그림1.1.2 새로운 beam path가 설치된 모습 84
그림1.1.3 제3콜리메터 사이에 쐐기형 borated PE를 삽입한 모습 84
그림1.1.4 Apperture형 제2콜리메터, 좌로부터 Apeture, 외곽틀 및 Aperture와 외곽틀 결합상태 85
그림1.1.5 32 검출기 장치의 회전구동 정밀도 86
그림1.1.6 Al₂O₃5회 반복측정을 통하여 확인된 측정 안정도 88
그림1.1.7 PDM_F 구동에 따른 중성자 강도 변화 89
그림1.1.8 단색화결정 정렬과정에서의 rocking curve 90
그림1.1.9 단색화 결정, 단색화빔 인출각도, focussing에 따른 시료대에 입사하는 중성자강도 변화 91
그림1.1.10 Ge(331) 주변 회전 측정 92
그림1.1.11 Ge(331)을 회전하여 Ge(220)에 설정한 후 측정한 Ni 분말 회절상 93
그림1.1.12 단색화빔 인출각도 90도에서 Ge(331)과(335)에 대한 계산 및 측정 분해능 비교 96
그림1.1.13 제1콜리메터 교체에 따른 분해능 변화 97
그림1.1.14 0.94cc의 YIG에 대해 측정 소요시간에 따른 회절상 비교(a) 및 6시간인 경우의 회절상(b) 98
그림1.1.15 Si 분말 회절상 100
그림1.1.16 Al₂O₃분말 회절상 100
그림1.1.17 Ni 분말 회절상 100
그림1.2.1 Flexiglass를 이용한 검출기 효율 보정 105
그림1.2.2 SRM-640b Si을 이용한 중성자 파장 교정 107
그림1.3.1 시료회전대 설계도 및 HRPD 시료대에 설치한 모습 115
그림1.3.2 HRPD 실험에서 사용중인 시료캔들. 좌로부터 직경 12mm 및 8mm 바나듐캔, PNPI 및 KAERI에서 제작된 -matrix 캔, 고온진공로용 -matrix 및 바나듐캔(고온진공로용 받침대는 -matrix) 116
그림1.3.3 (a) Ti, (b) Zr 및 (c) matrix(Ti-Zr)캔의 중성자 회절상 118
그림1.3.4 바나듐캔의 중성자 회절상 118
그림1.4.1 U-Mo phase diagram 124
그림1.4.2 Neutron diffraction pattern of synthesized U-10wt% Mo sample 125
그림1.4.3 Neutron diffraction pattern of 400℃-350 hour annealed U-10wt% Mo sample 125
그림1.4.4 U₃Mo 초격자구조 126
그림1.4.5 Neutron diffraction pattern of U-5.4wt% Mo alloy after annealing at 500℃ for 500h 126
그림1.4.6 AISI440C 강의 열처리 공정 130
그림1.4.7 스테인레스강 440C 중성자회절에 의한 Rietveld 정련 도형 132
그림1.4.8 HRPD 1st-collimator 6" 배치에서의 측정된 tempering 시료의 중성자 회절상 132
그림1.4.9 Carbide stability diagram of a 2.25Cr-1Mo steel by Baker and Nutting 138
그림1.4.10 2.25%Cr강의 Rietveld 해석 결과 140
그림1.4.11 12%Cr강 (시료번호 11143)의 Rietveld 해석 결과 142
그림1.4.12 상온에서 측정한 결과와 정련 결과 144
그림1.4.13 20K에서 측정한 결과와 정련 결과 145
그림1.4.14 온도와 자기 모멘트의 관계 145
그림1.4.15 15K에서 La0.1Pr0.6Ca0.3MnO3(이미지참조)의 실험 결과와 정련 결과 147
그림1.4.16 자기 모멘트으 온도 의존성 147
그림1.4.17 KMnCl₃의 결정구조, 고온에서는 cubic 구조로 오른쪽 끝의 격자가 기본격자가 되고 온도가 낮아지면 더 낮은 대칭성의 구조로 전이가 일어나서 가운데에 표시한 격자가 기본격자가 된다 148
그림1.4.18 KMnCl₃분말시료에 대한 중상자회절상의 온도변화 149
그림1.4.19 각 온도에서 측정된 데이터로부터 계산된 격자 상수값 150
그림2.1.1 Schematic view of HRPD set-up 157
그림2.1.2 Instrumental Resolution of HRPD 158
그림2.1.3 Schematic view of experimental set-up 159
그림2.1.4 Experimental set-up 160
그림2.1.5 Experimental set-up for alignment of input adn detector slit 161
그림2.1.6 Sequence of operations for centering the neutron beam and "gauge volume" of the geometrical reference point 163
그림2.1.7 Effective gauge area and shape as a function of distance from the reference point for surface passing through a square cross-section gauge volume 165
그림2.1.8 Schematic of specimen 167
그림2.1.9 Typical experimental set-up 167
그림2.1.10 Measurement of radial and hoop component 169
그림2.1.11 Measurement of axial component 169
그림2.1.12 Radial component of strain 170
그림2.1.13 Hoop component of strain 171
그림2.1.14 Axial compoonent of strain 171
그림2.1.15 Radial, hoop and axial component of stress 172
그림2.1.16 The intensity of diffraction peaks measured by PSD150 and PSD200 in parallel (P) and anti-parallel(ap) position of steel rod Φ2mm, 40mm height 174
그림2.1.17 The width (FWHM) of diffraction peaks measured by PSD150 and PSD200 in parallel (P) and antiparallel(ap) position of steel rod Φ2mm, 40mm height 175
그림2.1.18 The reflection 113 measured by PSD200 in the aluminum VAMAS round robin sample in radial direction in point R＝0 176
그림2.1.19 The reflection 113 measured by PSD600 in the aluminum VAMAS round robin sample in radial direction in point R＝0 176
그림2.1.20 The reflection 220 of Ni powder sample(Φ2,height 2mm) measured by PSD200 in upper position (2Θ＝94.8˚) for vertical collimation β₂＝18' 178
그림3.1.1 HRPD 빔 특성시험에 이용되는 단색화결정 조절테이블 181
그림3.1.2 Ge(004) 투과모드 단색화결정의 Θ스캔 결과 184
그림3.1.3 Ge(004) 투과모드 단색화결정의 2Θ스캔 결과 184
그림3.1.4 Ge(331) 반사모드 단색화결정의 Θ스캔 결과 186
그림3.1.5 Ge(331) 반사모드 단색화결정의 2Θ스캔 결과 187
그림3.1.6 Ge(004) 단색화결정을 이용하여 FCD로 측정한 Ni 분말시료의 회절상 188
그림3.1.7 Ge(004) 단색화결정을 이용하여 FCD로 측정한 KCl 단결정의 (001)회절상 189
그림3.1.8 Ge(004) 단색화결정을 이용하여 FCD로 측정한 KCl (004) 회절면에 대한 회절상 189
그림3.1.9 시료대에 입사되는 빔의 분포, 빔 방향에서 18분간 노출시켰으며 빔의 크기는 30mm이다 191
그림3.1.10 FCD 시료대에 입사하는 빔의 경로 191
그림3.1.11 FCD α₂콜리메타. (a)콜리메타 전 부분 (b)코리메타 상단부와 (c)하단부 193
그림3.1.12 입체각을 보여주는 FCD 빔의 경로 194
그림3.2.1 FCD 모터 구동과 제어 및 데이터 획득 시스템 개요도 199
그림3.2.2 FCD SDM Unit 201
그림3.2.3 FCD로 측정된 Ni 표준시료의 Rietveld 정련 회절상 202
그림3.2.4 열중성자속 측정을 위한 금줄의 배치도와 결과 205
그림3.2.5 Am 소스를 이용한 He3 검출기의 MCA 측정 스펙트럼 207
그림3.2.6 Am 소스를 이용한 He3 검출기의 Plateau 범위 208
그림3.2.7 중성자빔을 이용한 He3 검출기의 MCA 측정 스펙트럼 209
그림3.2.8 중성자빔을 이용한 He3 검출기의 Plateau 범위 210
그림3.2.9 중성자빔을 이용한 모니터 검출기의 MCA 측정 스펙트럼 211
그림3.2.10 중성자빔을 이용한 모니터 검출기의 Plateau 범위 211
그림3.3.1 중성자 4축 단결정 회절장치(FCD) 212
그림3.3.2 FCD로 측정한 KCl 단결정 회절피크들의 반치폭 215
그림3.4.1 Vacuum Shroud 218
그림3.4.2 Radiation Shield 219
그림3.4.3 Al-음료수캔을 접합하기 위한 플랜지. 219
그림3.4.4 시료를 부착하기 위한 시료 받침대 220
그림3.4.5 시료 받침대를 꽂아서 bombe에 넣기 위한 부품 220
그림3.4.6 APD사의 Displexer에 제작된 부품들을 조립한 모습 221
그림3.5.1 빔타임 신청서 중 FCD 분야의 실험 신청서 223
그림3.6.1 Chrysoberyl의 단위격자 내 분자구조 232
그림3.6.2 NiO의 [hhh] 방향으로의 스캔 234
그림3.6.3 DKDP의 DSC 측정 결과 237
그림3.6.4 FCD에 저온시료환경장치를 설치한 모습 239
그림3.8.1 시료 B의 측정된 극점도 및 계산된 극점도 242
그림3.8.2 시료 B의 방위분포함수 243
그림3.8.3 시료 SG_325의 방위분포함수 244
그림3.8.4 시료 cold의 방위 분포함수 244
그림3.8.5 시료 cold의 orientation density profile 245
그림3.8.6 시료 B, D, F, G, SG_325 orientation density profile 245
그림3.8.7 포철 열연 및 냉연 강판의 R-value 246
그림3.8.8 78% 윤활냉간 압연한 시료의 측정 극점도 및 계산 극점도 247
그림3.8.9 78% 윤활냉간 압연한 시료의 방위분포함수 248
그림3.8.10 SUS316L 78% 무윤활 냉간 압연한 시료의 방위분포함수 248
그림3.8.11 78% 냉간압연한 304L의 오스테나이트상의 방위분포함수 249
그림3.8.12 78% 냉간압연한 304L의 마르텐사이트상의 방위분포함수 249
그림3.8.13 90% 냉간압연한 Al의 측정 극점도 및 계산된 극점도 250
그림3.8.14 90% 냉간압연한 Al의 역극점도 250
그림3.10.1 역격자 공간에서의 general scan 개념도 252
그림3.10.2 Q-scan S/W의 측정 순서도 254
그림3.10.3 초기 화면 257
그림3.10.4 설정이 저장된 파일의 형식 257
그림3.10.5 Scan mode의 화면 258
그림3.10.6 저장된 raw data파일 형식 259
그림3.10.7 Batch mode의 화면 260
그림3.10.8 Batch mode 입력화일 260
그림3.10.9 DKDP (200) peak에 대한 역격자 공간에서의 분해능 추산 262
그림3.10.10 h-k plane에서의 (200) peak의 resolution ellipsoid 추정 262
그림3.10.11 (200) 피크의 h-k 평면에서의 resolution ellipsoid 및 각 scan 방향 표기 264
그림3.10.12 (200) 피크의 h, k 및 l 방향 scan 264
그림3.10.13 (200) 피크의 h/k, h/-k 및 h/l 대각선 방향 scan 265
그림3.10.14 (201);l＝0, 2, 4, 6 피크에 대한 l 방향 scan 266
그림3.10.15 (h, h-1, l);h＝1, 2, 3, 4 피크에 대한 h-k평면에서 h/k 대각선 방향 scan 266
그림3.10.16 (h, 0, h);h＝1, 2 피크에 대한 l-h 평면에서 l/h 대각선 방향 scan 267
그림3.10.17 (h, h-2, 0);h＝2, 3 피크에 대한 1-h 평면에서 1/h 대각선 방향 scan 267
그림3.10.18 (200), (310) 및 (020) 피크의 대한 h-k 평면에서의 resolution ellipsoid 268
그림3.10.19 (200), (310), (020) 피크의 h-k 평면에서의 resolution ellipsoid 개략도 269
그림3.10.20 (200), (310), (020) 피크의 대해 측정된 h-k 평면에서의 resolution ellipsoid 269
그림3.10.21 (201);l＝0, 2, 4, 6 피크의 l-h 평면에서의 resolution ellipsoid 270
그림3.10.22 (201);l＝0, 2, 4, 6 피크에 대해 측정된 l-h 평면에서의 resolution ellipsoid 271
그림3.10.23 (201);l＝0, 2, 4, 6 피크에 대한 l-h 평면에서의 resolution ellipsoid 개략도 271
그림4.1.1 NR포트내에 설치된 분산형 집속장치(divergent-typed collimator) 276
그림4.1.2 Bismuth의 두께에 따른 열중성자와 r(이미지참조)선 에너지의 투과율 그래프 277
그림4.1.3 냉각수 순환 파이프의 설계도면 278
그림4.1.4 냉각수 순환파이프의 장치계통도 279
그림4.1.5 중성자 조사실의 내부 측면도 280
그림4.1.6 유동셔터(Drift shutter)의 전체구조도면 281
그림4.1.7 동화상처리 시스템의 블록 다이어그램 282
그림4.1.8 Gd-전환막 카세트의 구조 283
그림4.2.1 제1장 분산형 집속장치에 대한 L/D의 정의 284
그림4.2.2 가하학적인 비선명도(unsharpness) 285
그림4.2.3 198Au의(이미지참조) 붕괴도 287
그림4.2.4 r(이미지참조)선 계측시스템 개략도 288
그림4.2.5 열중성자 선속 분포 289
그림4.2.6 Beam tube nose에서 각 위치에 대한 거리 단면도 290
그림4.2.7 ASTM BPI 모형도 291
그림4.2.8 ASTM SI모형도 292
그림4.2.9 현상된 BPI와 SI의 필름상의 밀도계 측정위치 294
그림4.3.1 전체시스템의 흐름도 298
그림4.3.2 영상분석을 실행중인 화면 예 299
그림4.4.1 FCDC현무용 꼭지관 300
그림4.4.2 폭발볼트 300
그림4.4.3 현무용 화공품 파열 쐐기관 301
그림4.4.4 파열쐐기관과 볼트 결합체 301
그림4.4.5 PPS 분자 구조식 302
그림5.1.1 CN beam tube with cold neutron guide tude 317
그림5.1.2 Inpile channel of CN beam tube 317
그림5.1.3 HANARO reactor floor 318
그림5.1.4 Designd and effective beam cross section of CN tube 318
그림5.1.5 CN beam Shutter 조립도 320
그림5.1.6 CN beam 차폐체의 제작도 321
그림5.1.7 PG(002) 반사법에 의한 하나로 중성자 스펙트럼 323
그림5.1.8 CN 수평공 주요 부분의 위치 및 빔 개구 325
그림5.1.9 CN 수평공 선단에서의 평가된 중성자 절대속 분포 327
그림5.2.1 NIST 표준시료의 산란강도함수 335
그림5.3.1 액체질소 냉각필터 제작도 337
그림5.3.2 Be filter에 의한 neutron cutoff spectrum 338
그림5.3.3 5cm-Be polycrystal의 파장에 따른 투과율 339
그림5.3.4 20cm-Bi 단결정과 25cm-Be 다결정을 조합한 필터를 액체질소로 냉각할 때의 중성자 투과율 변화 340
그림5.3.5 그림 5.3.4에서 측정된 필터로부터 평가된 액체질소 냉각시간에 따른 투과율 이득 340
그림5.3.6 MCA pulse height mode로 측정한 액체 질소 냉각 시간에 따른 총 중성자 수의 변화율 341
그림5.3.7 중성자 파장 4~6Å 영역에서의 액체질소 냉각에 따른 투과율 증가효과 341
그림5.3.8 Bi 길이에 따른 측정된 감마선 감쇄율 342
그림5.3.9 Bi 길이에 따른 냉중성자 감쇄율 343
그림5.3.10 12cm-Bi 단결정, 5cm-Bi 다결정의 중성자 투과율 비교(3mm Cd 박판에 의한 백그라운드, 검출기 효율, 쵸퍼 투과율 보정) 344
그림5.3.11 12cm-Bi 단결정과 5cm-Bi 다결정의 동일 길이(5cm)에 따른 중성자 투과율 비교(3mm Cd 박판에 의한 백그라운드, 검출기 효율, 쵸퍼 투과율 보정) 344
그림5.4.1 중성자속도 선별기의 측정원리 346
그림5.4.2 Beam divergence의 변화에 따라 계산된 중성자속도 선별기의 투과함수 T(V/V0)(이미지참조)의 변화거동; Full lines: prototype design with 28300 rpm maximum. Dashed lines: low-speed-selector designed for conventional 7000 rpm maximum 348
그림5.4.3 두가지 빔 height 조건에서 ξ의 변화에 따른 peak transmission, Tm(이미지참조), resolution, R, current density(~R·Tm)(이미지참조)의 변화의 변화거동 349
그림5.4.4 72개의 블레이드로 구성된 Dornier 중성자속도 선별기 349
그림5.4.5 중성자속도 선별기의 제작도 352
그림5.4.6 강재 지지대로 연결되어 Huder cradle 함께 설치된 중성자속도 선별기 353
그림5.4.7 Huber cradle과 강재 지지대를 연결하는 알루미늄 판의 제작도 353
그림5.4.8 중성자속도 선별기의 monitoring 시스템 354
그림5.4.9 중성자속도 선별기의 drive system의 모식도 355
그림5.4.10 Monitoring 시스템의 모식도 357
그림5.4.11 중성자속도 선별기의 control panel 360
그림5.4.12 높이/위치 조절용 알루미늄 판으로 고정된 중성자속도 선변기 361
그림5.4.13 로터 회전속도의 변화에 따른 vibration의 변화 362
그림5.5.1 제1비행경로 차폐체의 개념도 363
그림5.6.1 SANS 장치 기본 시료대의 개략도 365
그림5.6.2 시료대 다목적 챔버의 개략도 367
그림5.7.1 2D-PSD 진공챔버 제작도면 370
그림5.7.2 제2차 진공도 시험 결과 371
그림5.7.3 검출기 이송장치 및 빔 stop 교환장치 제작 개념도 372
그림5.7.4 진공 챔버에 설치된 검출기 이송장치 및 빔 stop 교환장치 373
그림5.8.1 ORDELA Model 2660N 2D-PSD 378
그림5.8.2 2D-PSD의 제작도 379
그림5.8.3 2D-PSD와 주변부품의 cable 연결도 382
그림5.8.4 2D-PSD의 cathod-plane 연결구조 382
그림5.8.5 진공 봉입된 electronics의 연결구조 383
그림5.8.6 High voltage 변화에 따른 effective anode charge와 gas multiplication factor의 변화 386
그림5.9.1 SANS의 제어장치 및 데이터 습득장치의 구성 391
그림5.10.1 1-D PSD 차폐체의 제작도 396
그림5.10.2 1-D PSD SANS 장치의 검출기 분해능 상수 측정 397
그림5.10.3 슬릿계 및 attenuator 설치에 따른 직선 중성자 빔 강도 변화 측정 398
그림5.10.4 CTAB micelle의 SANS 측정 데이터 비교 399
그림5.10.5 NIST Silica 표준시료의 절대 산란단면적 측정 401
그림5.11.1 고분자 혼합물의 상온에서의 log I vs log q plot 403
그림5.12.1 초기 바닥공사 개념설계도 407
그림5.12.2 바닥공사 철판배치도 408
그림5.12.3 바다공사 면적 및 둘레 409
그림5.12.4 바닥공사 강관비계 410
그림5.12.5 슈퍼 콘크리트 혼합압송기 410
그림5.13.1 overbridge 초기 개념설계 도면 414
그림5.13.2 overbridge 개략설계 도면 415
그림5.13.3 11개의 수직빔을 세운 overbridge 416
그림5.13.4 서쪽벽 기존의 하나로 계단과 elevation을 같게 한 수평빔 417
그림5.13.5 공사 완료된 하나로등 원자로홀 overbridge 전경 418
표제지
목차
제6절 ST3 수평공 준비 433
1. 중성자반사율 측정장치 준비 433
가. 중성자 reflectometry 기술 434
나. 하나로 중성자 반사율 측정장치 검토 444
다. PG 단색화결정 준비 449
2. 중분해능 중성자 분말회절장치 준비 455
가. MRPD-1 456
나. MRPD-2 456
3. ST3 관련 준비작업 461
가. 회전셔터 엔코더 및 커넥터 수리 461
나. ST3 회전셔터 콜리메타 장전 463
다. 바닥 구배 측정 467
라. ST3 차폐체 준비작업 468
4. 위탁과제수행-반사율을 이용한 생체막 연구 470
제7절 냉중성자원 설계 개념 정립과 개념 설계 471
1. 서론 471
2. 개념 설계 471
3. 설계 원리 472
가. 개념설계를 위한 물리적 해석 473
나. 냉중성자 장치 layout 482
4. 설계요구사항 488
가.사용자 요구사항 488
나. 규제 요구사항 488
다. 안전 규제 요건 488
라. 운전 조건 및 요구사항 489
마. 유지보수조건 및 요구사항 489
5. 향후 추진 계획 489
가. 사고 해석 예비계획(accident analysis) 489
나. 건설 및 설치 예비 계획 490
다. 운전 예비계획 490
라. 품질 관리 예비계획 및 자제 조달 계획 491
마. R&D Testing 및 평가 예비 계획 491
바. 예비 통합 운영 계획 492
사. Reliability availability and maintainability 예비계획 492
6. 결론 494
제8절 분광장치 주요 부품과 시료환경장치 개발 497
1. 중성자 단색화 결정 개발과 평가 497
가. 중성자 단색화 결정(monochromator)의 개요 497
나. PG 단색화 결정 특성 평가 기술개발 507
다. Ge 단색화 결정의 다중산란 특성 평가 522
2. 고분해능 콜리메터(collimator) 개발 533
가. 국내 콜리메터 개발과정 533
나. 콜리메터 기술개발 및 설계 534
3. HRPD 저온시료환경장치 개발 538
가. 저온실험 장치 구성 및 시험 538
나. 장치 수정 작업 539
다. 중성자 회절 관련 기구 제작 540
라. 저온 중성자 회절 실험 543
4. HRPD 고온 시료환경장치 개발 551
가. 고온 시료환경장치 개발과 시험 551
나. 고온 시료환경장치 이용 실험 절차 566
다. HRPD에서의 중성자빔 이용실험 571
라. 개선점 및 장치 활용계획 571
5. 시료 열처리용 고온 진공로 개발 573
가. 장치 구성 및 특성 573
나. 사용 절차 577
다. 시료 처리용 진공 manifold 구성 579
6. HRPD 자기장-저온 시료환경장치 581
가. 자기장-저온 시료환경장치 구성 및 시험 581
나. 자기장-저온 시료환경장치 사용법 596
다. 개선점 및 장치 활용계획 598
7. SANS 고분자용 시료환경장치 개발 600
가. 시료환경장치의 구성과 제어 600
나. 시료환경장치를 이용한 Micelle의 SANS 실험 604
8. 중성자 위치 민감형 검출기 개발 606
가. 서론 606
나. PSD 설계와 제작 607
다. PSD의 성능 및 특징 624
라. 향후 계획 631
제9절 중성자 분광기술 개발 632
1. 고분해능 중성자 분말회절에 의한 정량 상분석 기술 632
가. Ni, Si, Al₂O₃혼합시료 이용 정량 상분석 시험 635
나. IUCr round robin 시료 분석 647
2. 집합조직 측정 및 해석 기술 개발 661
가. 집합조직 측정 및 보정 절차 661
나. 집합조직 해석법 및 절차 663
다. 탄성이방성 해석 방법 667
라. 소성이방성(R-value) 해석 670
마. 집합조직 측정의 해석 신뢰도 검증 672
3. 집합조직을 가진 다결정 재료의 Rietveld 해석 674
가. 서론 674
나. 우선방위인자(POF)와 극밀도(pole density) 675
다. 우선방위인자(POF)의 추출법 677
라. Zircaloy의 집합조직과 POF 679
마. 논의 및 결론 690
4. 집합조직을 갖는 공업재료의 결정 구조 해석 및 정량 상분석 기술 개발 690
가. 서론 690
나. Rietveld 정련법 691
다. 실험방법 693
라. 결과 및 고찰 695
마. 결론 703
5. 단결정 측정/해석 기술 개발 704
가. 측정의 이론적 배경 705
나. 측정 프로그램 714
다. 해석 프로그램 729
라. 단결정 구조해석을 위한 측정과 해석 절차 요약 735
6. 중성자 비행시간 측정법 개발[9-37] 737
가. 중성자 비행시간 측정법 737
나. 하나로 쵸퍼장치 740
다. 쵸퍼 실험 및 해석 방법 741
라. TOF 응용 742
7. 자성체 구조 해석 기술개발 748
가. 현황 748
나. 연구 예 748
8. 중성자 소각산란에 의한 미시구조 해석 기술 개발 764
가. SAXS에 의한 Porous Silica 연구 764
나. 1D-PSD SANS 장치에 의한 micelle 구조 해석 기술 개발 771
다. SANS raw 데이터 reduction 및 해석 코드 782
9. 중성자조사 Auto-radiography 793
가. 서론 793
나. 중성자조사 오토래디오그래픽의 이론적 고찰 795
다. 중성자 조사 오토래디오그래피 실험 장치 799
라. 실험 절차, 진행, 분석 및 결과 804
마. 보완점 및 향후 계획 818
바. 부록: 금박방사화 측정법을 이용한 열중성자속 측정방법 821
10. 중성자 supermirror 이용기술 개발 826
가. 중성자 guide tube의 원리 826
나. Multilayer mirror(supermirror) 이용기술 838
다. 하나로 V-bender 개발 852
제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 878
제1절 중성자빔 실험장치 운영/이용 기술개발, 외부이용자 지원 기반 구축 878
1. 고분해능 분말회절장치(HRPD) 879
2. 4축 단결정 회절장치(FCD) 880
3. 중성자투과 비파괴 검사장치(NRF) 880
제2절 HRPD/FCD 설치완료, SANS 설치 881
1. 고분해능 중성자 분말호절장치(HRPD) 제작 및 설치 881
2. 4축 단결정 회절장치(FCD) 제작/설치 881
3. 중성자 소각산란 분광장치(SANS) 주요부 제작/설치 882
제3절 분광장치 주요부품 및 시료환경장치 개발 882
1. 분광장치 주요부품 개발 883
2. 시료환경장치 개발 883
제4절 중성자분광기술 개발 884
1. 중성자 분말 회절상 Reitveld 구조해석법 연구 884
2. FCD 이용 단결정 구조해석 절차 개발과 역격자 공간 주사 모드 측정 기술 개발 884
3. HRPD를 이용한 잔류응력 측정 기본 기술 개발 884
4. FCD를 이용한 집합조직 측정 기술 개발 885
5. SANS 장치 교정 및 데이터 해석 기술 습득 885
6. 중성자 비행시간 측정법(time-of-Flight:TOF) 기술 개발 885
제5장 연구개발 결과의 활용계획 886
제6장 참고문헌 888
서지정보양식
[title page etc.]
Section 6. Preparation of ST3 horizontal beam tube
1. Preparation of neutron reflectometer 433
a. Neutron reflectometry 434
b. Discussion of HANARO neutron reflectometer 444
c. Preparation of PG monochromator 449
2. Preparation of middle resolution neutron powder diffractometer 455
a. MRPD-1 456
b. MRPD-2 456
3. Preparation of ST3 related works 461
a. Repair of rotating shutter encoder and connector 461
b. Load of ST3 rotating shutter collimator 463
c. Measurement of floor flatness 467
d. Preparation of ST3 shield 468
4. Sponsoring research: Study of property and structure of biomaterial using neutron 470
Section 7. The concept design of a HANARO cold neutron source
1. Introduction 471
2. Concept design 471
3. Concept philosophy 472
a. Physical analysis for concept design 473
b. Layout of CNS 482
4. Design requirements 488
a. User requirements 488
b. Regulatory compliance requirements 488
c. Safety requirements 488
d. Maintenance requirements 489
e. Maintenance requirements 489
5. Action plan 489
a. Accident analysis 489
b. Construction, installation plan 490
c. Operation plan 490
d. Quality assurance and procurement plan 491
e. R&D testing and evaluation plan 491
f. Configuration management plan 492
6. Conclusion 494
Section 8. Main accessaries and development of sample environmental facilities
1. Development and estimation of neutron monochromator 497
a. Summary of neutron monochromating crystal 497
b. Development of evaluation method of chracerictics of PG monochromating crystal 507
c. Estimation of multiple scattering characteristics of Ge monochromating crystal-The Study of second-order contamination caused by multiple diffraction in a Ge(113) monochromator 522
2. Development of high resolution collimator 533
a. History of the domestic collimator development 533
b. Development of collimator technology and design 534
3. Development of low temperature sample environmental facility for HRPD 538
a. Configuration and test of low temperature system 538
b. Modification of low temperature system 539
c. Fabrication of utensils for the neutron diffraction experiment 540
d. Neutron diffraction experiment using low temperature system 543
4. Development of high temperature sample environmental facility for HRPD 551
a. Configuration and test of high temperature system 551
b. Experimental procedure for the neutron diffraction using high temperature system 566
c. Neutron diffraction experiment using high temperature system 571
d. What to improve and utilization plan 571
5. Development of vacuum furnace for sample heat treatment 573
a. Configuration and characteristics of the system 573
b. Procedure to use 577
c. Configuration of vacuum manifold for sample treatment 579
6. Development of sample environmental facility of low temperature and magnetic field for HRPD 581
a. Configuration and test of sample environmental facility of low temperature and magnetic field 581
b. Operation procedure 596
c. What to improve and utilization plan 598
7. Development of sample environmental facility of SANS for polymer 600
a. Configuration and control of sample environmental facility 600
b. SANS experiment of micelle using the sample environmental facility 604
8. Development of neutron position sensitive detector 606
a. Introduction 606
b. Design and manufacturing of PSD 607
c. Performance and characteristics of PSD 624
d. Future plan 631
Section 9. Development of technique for neutron spectrometry
1. Quantitative phase analysis using HRPD 632
a. Quantitative phase analysis of Ni, Si and Al₂O₃ mixture specimen 635
b. Analysis of IUCr round robin sample 647
2. Development of texture measurement and analysis technique 661
a. Procedure for texture measurement and data correction 661
b. Procedure and method for texture analysis 663
c. Analysis of elastic anisotropy 667
d. Analysis of plastic anisotropy 670
e. Verification for the reliability of texture measurement 672
3. Rietveld analysis of textured polycrystals 674
a. Introduction 674
b. POF(Preferred Orientation Factor) and pole density 675
c. Calculation method of POF form ODF 677
d. Texture and POF of Zircaloy 679
e. Discussion and conclusions 690
4. Crystal structure analysis and quantitative phase analysis of textured engineering materials 690
a. Introduction 690
b. Rietveld refinement 691
c. Experimental procedures 693
d. Results and discussion 695
e. Conclusions 703
5. Measurement and analysis technique for single crystal 704
a. Theoretical background of the measuring method 705
b. Software for data aquisition 714
c. Data analysis software 729
d. Measurement and analysis procedure for structure analysis of single crystal 735
6. Development of neutron time-of-flight spectrometry 737
a. Neutron time-of-flight spectrometry 737
b. Chopper 740
c. Experiment and analysis using chopper 741
d. Application of TOF 742
7. Development of technique for magnetic structure analysis 748
a. State of the art 748
b. Research products 748
8. Development of microstructural analysis technique using SANS 764
a. A study on porous silica using SAXS 764
b. Structure study micelle using 1D-PSD in SANS instrument 771
c. Reduction of SANS raw data and analysis code 782
9. Microradiography 793
a. Introduction 793
b. Literature review of microradiography 795
c. Experimental device of microradiography 799
d. Experimental procedures, analysis and results 804
f. Supplement; Thermal neutron measurement of Au-foil method 818
10. Development of neutron supermirror utilization technique 826
a. Principle of neutron guide tube 826
b. Utilization technique of supermirror 838
c. Development of supermirror V-bender 852
Chapter 4. Achievement of Objectives and External Contribution
Section 1. Development of operation/utilization techniques of neutron beam facilities, establishment of user supporting system 878
1. High resolution powder diffractometer(HRPD) 879
2. Four-circle single crystal diffractometer(FCD) 880
3. Neutron non-destructive examination facility(NRF) 880
Section 2. Completion of HRPD/FCD installations, SANS installation 881
1. Fabrication and installation of HRPD 881
2. Fabrication and installation of FCD 881
3. Fabrication and installation of main parts of SANS 882
Section 3. Development of main parts of spectrometers and sample environment facilities 882
1. Development of main parts of spectrometers 883
2. Development of sample environment facilities 883
Section 4. Development of technique for neutron spectrometry 884
1. Study of neutron powder diffraction by Rietveld analysis 884
2. Development of procedure for structure analysis of single crystal and measurement technique of scanning mode in reciprocal space 884
3. Development of measurement technique of residual stress using HRPD 884
4. Development of texture measurement technique using FCD 885
5. Calibration of SANS and acquirement of data analysis technique 885
6. Development of measurement technique of neutron time-of-flight 885
Chapter 5. Plan for application of results
Chapter 6. References
BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET
그림6.1.1 중성자 reflectometry 개념도 436
그림6.1.2 일반적인 중성자 반사율 계산 436
그림6.1.3 시료표면의 waviness와 거칠기 개념도 438
그림6.1.4 단색화결정 통과후 시료에 입사하는 빔의 각도 분산 452
그림6.1.5 단색화결정 입사 중성자빔의 최대 분산각도, χ 454
그림6.1.6 콜리메타에 의한 중성자 빔의 제한 455
그림6.2.1 MRPD-1 개념도 457
그림6.2.2 MRPD-2 개념도 458
그림6.3.1 아크릴 커넥터 패널 461
그림6.3.2 ST3 회전셔터 장전용 콜리메타 463
그림6.3.3 ST3 회전셔터 콜리메타 교체시 방사선 피폭을 방지하기 위한 PE 및 납 블록 465
그림6.3.4 ST3 회전 셔터내 dumy 플러그 인출 465
그림6.3.5 ST3 수평공 바닥홀 구배조사 467
그림6.3.6a ST3 차폐체의 정면도 469
그림6.3.6b ST3 차폐체의 측면도 469
그림7.3.1 감속재 para-H₂대한 gain factor 474
그림7.3.2 냉중성자원 설치공에 설치돈 dry experimental channel 475
그림7.3.3 IC-Gray chamber 475
그림7.3.4 축방향 상대 열중성자속 분포 476
그림7.3.5 축방향 r(이미지참조)선 발열량 분포 476
그림7.3.6 하나로 냉중성자원 수직공 478
그림7.3.7 안지름과 두께 측정을 위한 4축 manipulator 및 2ch 초음파 측정 장치 479
그림7.3.8 측정된 수직공의 두께 479
그림7.3.9 측정된 수직공의 지름 480
그림7.3.10 Thermosiphon 실험도 480
그림7.3.11 열사이펀 관내의 충전 액량과 감속재 용기에 가한 열부하에 따른 유동 영역 특성 다이어그램 481
그림7.3.12 충전액량과 열부하에 따른 감속재 용기 내의 액레벨 변화 481
그림7.3.13 냉중성자 장치의 건전성 시험을 위한 센서의 위치도 485
그림7.3.14 하나로 냉중성자원장치 LAYOUT 486
그림7.3.15 하나로 냉중성자원 중성자관 LAYOUT 487
그림7.4.1 하나로 냉중성자장치 건조를 위한 WBS(work breakdown structure)-상세 설계 시 493
그림8.1.1 역격자 공간상의 X-선 회절 498
그림8.1.2 Mosaic crystal에 의해 중첩된 빔 498
그림8.1.3 The three "crystal refleting arrangement";ηi and ηr(이미지참조) the unit vectors corresponding to incident and scattered beam direction 500
그림8.1.4 입사빔 I0(α,λ)dα(이미지참조)와 반사빔 Irefl(λ)(이미지참조)의 파장분포 502
그림8.1.5 PG(002)의 반치폭 및 반사율 측정 geometry 508
그림8.1.6 Monochromator(PG_1)에 대한 PG의 반치폭의 변화 511
그림8.1.7 Monochromator(PG_1)에 대한 PG의 반치폭의 변화 511
그림8.1.8 PG_1의 Rocking curve:#34040 512
그림8.1.9 PG_1의 rocking curve:#34221 513
그림8.1.10 PG_2의 rocking curve:#34040 513
그림8.1.11 PG(002)의 mosaic spread 및 반사율 측정 geometry 514
그림8.1.12 직선빔의 2θ scan 517
그림8.1.13 PG에 의한 단색화 빔의 2θ scan 517
그림8.1.14 Si에 의한 단색화 빔의 2θ scan 518
그림8.1.15 Monochromator반사빔으로부터 α1계산 518
그림8.1.16 Monochromator PG, Samlpe PG 34040 519
그림8.1.17 Monochromator PG, Samlpe PG j12822 519
그림8.1.18 Monochromator Si, Samlpe PG 34040 519
그림8.1.19 Monochromator Si, Samlpe PG j12822 520
그림8.1.20 Angular interval of the renninger scan △φ(이미지참조) corresponds to the vertical divergence of the incident beam β 523
그림8.1.21 The scheme of the experiment 525
그림8.1.22 The spectrum of the beam reflected by the Ge(113) monochromator for Bragg angle θ＝45˚(λ＝2.412Å) and azimuthal angle Φ＝0˚, 9˚, 25˚ 526
그림8.1.23 Main-peak(＝2.412Å) and high-order peak(λ/2, λ/3) intensity dependence on azimuthal angle for a Ge(113) monochromator Origin at[110] 527
그림8.1.24 The dependence of the second-order contamination I(λ/2)/I(λ) on azimuthal angle for the ge(113) monochromator. Origin at[110] 530
그림8.2.1 콜리메터 몸체 536
그림8.2.2 콜리메터 조립체 537
그림8.3.1 저온시료환경장치 개략도 544
그림8.3.2 X-선용 시료 홀더의 온도 조절 시험 545
그림8.3.3 초기 저온 시료 용기 유니트 545
그림8.3.4 초기 시료용기의 온도 조절시험(시료센서 테이프고정) 546
그림8.3.5 초기 시료 용기의 온도 조절시험(시료 센서 볼트 조정) 546
그림8.3.6 저온 시료홀더 및 용기 547
그림8.3.7 저온 시료 홀더 547
그림8.3.8 저온 시료 홀더용 알루미늄 및 바나늄 시료 용기 548
그림8.3.9 저온 시료홀더의 온도 하강시험(알루미늄 시료용기) 548
그림8.3.10 CCR 콜드핑거에 부착한 저온 시료 홀더 549
그림8.3.11 저온 시료 홀더의 온도 조절 시험 549
그림8.3.12 HRPD 시료 테이블에 설치되는 CCR 시스템 550
그림8.3.13 La₁.₄Sr₁.6Mn₂O7(이미지참조)의 저온 중성자회절상 550
그림8.4.1 고온 환경 시료 장치 개략도 552
그림8.4.2 고온 진공로의 Vacuum System 554
그림8.4.3 Chamber Assembly 555
그림8.4.4 Beam이 투과하는 Chamber의 Flame Plate 555
그림8.4.5 흑연 발열체 557
그림8.4.6(a) 중심으로부터 위치에 따른 온도 분포 559
그림8.4.6(b) 높이에 다른 온도 분포 559
그림8.4.7 흑연 Felt와 Felt 지지대 560
그림8.4.8 Felt 지지판 개방 구역 560
그림8.4.9 진공로의 측면 사진 I,II 562
그림8.4.10 고온 진공로 챔버로부터의 background 563
그림8.4.11 Quartz 시료캔을 장전했을 때의 background 564
그림8.4.12 온도에 따른 PbTiO₃의 중성자 회절상의 변화 565
그림8.4.13 중성자 회절 실험으로 얻은 격자상수의 온도변화 565
그림8.4.14 HRPD 시료대에 설치돈 고온 진공로 568
그림8.4.15 고온 시료환경장치용 시료캔(좌로부터V, TiZr 및 quartz 캔) 568
그림8.4.16 TiZr 시료캔 제작도면 568
그림8.4.17 Control Rack 569
그림8.5.1 실험실에 설치된 시료 열처리용 고온진공로 574
그림8.5.2 고온 진공로 개략도 575
그림8.5.3 시료 준비용 진공 manifold 580
그림8.5.4 주요부분 구성도 580
그림8.6.1 Electromagnet dimension 583
그림8.6.2 실제 제작된 전자석의 전류에 대한 자기장의세기 및 중심축으로부터 거리에 따른 자기장의 변화곡선. (a)와 (b)는 속이 비지 않은 전자석 코어, (c), (d)의 경우에는 CCR을 결합하기 위한 구명을 코어 내부에 뚫었을 때의 결과이다 585
그림8.6.3 Pole 종축 방향으로 측정된 자기장의 변화, 아래에서부터 각각 50A, 100A, 200A의 전류를 입력하였다 585
그림8.6.4 저온/자기장 실험장치 개략도 588
그림8.6.5 CCR vacuum shroud(상)와 irradiation shield(하) 590
그림8.6.6 TiZr 저온 시료캔 591
그림8.6.7(a) 시료캔 고정대 591
그림8.6.7(b) 시료캔 고정대와 플랜지 덮개 592
그림8.6.7(c) 시료캔 고정대, 어댑터 592
그림8.6.8(a) CCR 온도 하강시험-컨트롤 센서 콜드핑거 위치 595
그림8.6.8(b) CCR 온도 상승시험-컨트롤 센서 콜드핑거 위치 595
그림8.6.8(c) CCR 온도 하강시험-컨트롤 센서 시료캔 덮개 위치 595
그림8.6.8(d) CCR 온도 상승시험-컨트롤 센서 시료캔 덮개 위치 595
그림8.6.9 HRPD 실험용 전자석 배치 597
그림8.6.10 SANS 실험용 전자석 배치 597
그림8.6.11 저 회절각 실험에 대한 전자석 배치 597
그림8.6.12(a) 제작된 전자석의 전면 사진 599
그림8.6.12(b) 전자석 후면 사진. 전자석에 공급되는 전선 및 냉각수 선이 결합되어 있다 599
그림8.6.12(c) 전자석 top plate 쪽에서 본 사진. 가운데 구멍은 CCR을 결합하기 위한 것이다 599
그림8.6.12(d) 전자석 bottom plate. 중심선을 따른 구명들은 시료 테이블에 결합할 때 중심축을 맞추기 위한 pin-hole이다 599
그림8.7.1 가열봉 온도조절장치와 시료 셀 블록의 제작도 601
그림8.7.2 PID controller가 연결된 가열봉 온도조절장치 602
그림8.7.3 온도조절용 프로그램의 전면 양식 602
그림8.7.4 TrintonX100의 SANS Profile 604
그림8.7.5 F88의 SANS Profile 605
그림8.8.1 제작한 양극선면 608
그림8.8.2 제작한 음극띠 평면 610
그림8.8.3 인덕터와 커패시터의 선택(Zo＝50Ω) 613
그림8.8.4 제작한 지연선(C＝56pF, L＝150nH) 613
그림8.8.5 지연선에 의한 신호의 시간 지연 614
그림8.8.6 신호의 반사(Zin＝∞)(이미지참조) 615
그림8.8.7 신호의 반사(Zin＝0) 615
그림8.8.8 신호의 반사(Zin＝50Ω) 615
그림8.8.9 알루미늄에서의 중성자 산란 및 투과 616
그림8.8.10 검출기 입사창 도면 617
그림8.8.11 검출기 상자 도면 617
그림8.8.12 PSND120 검출기의 내부도 619
그림8.8.13 제작한 검출기(PSND120) 619
그림8.8.14 전치 증폭기의 회로도 620
그림8.8.15 전치 증폭기의 응답특성 620
그림8.8.16 위치 판독 시스템의 개략도 621
그림8.8.17 CFD의 동작원리 623
그림8.8.18 CFD 출력신호(delay time:16ns) 623
그림8.8.19 인가전압의 변화에 따른 계수율의 변화(PSND120) 624
그림8.8.20 PSND120 검출기의 위치 분해 함수 625
그림8.8.21 PSND120 검출기의 위치 선형성 626
그림8.8.22 PSND120 검출기의 계수 균일성 627
그림8.8.23 인가전압의 변화에 따른 계수 균일성의 변화 627
그림8.8.24 HRPD 검출기로 얻은 니켈 분말의 중성자 회절상 628
그림8.8.25 PSND120 검출기를 이용하여 얻은 니켈 분말의 중성자 회절상 629
그림8.8.26 검출기 차폐체 630
그림8.8.27 neutron diffraction patterns of Fe(Detector position:138.19˚) 631
그림9.1.1 Sample-A에 대한 측정 회절상 및 Rietveld refinement 결과 641
그림9.1.2 Sample-G에 대한 측정 회절상 및 Rietveld refinement 결과 647
그림9.1.3 상온에서 파장 1.8339Å으로 회절된 약1:1:1 비율로 혼합된 단순혼합시료(Al₂O₃+CaF₂+ZnO)의 중성자회절 데이터에 대한 Rietveld 정련 패턴 653
그림9.1.4 상온에서 파장 1.8339Å으로 회절된 우선 방위상을 가지는 혼합시료(Al₂O₃, CaF₂, ZnO and Mg(OH)₂))의 중성자회절 데이터에 대한 Rietveld 정련 패턴 654
그림9.1.5 상온에서 파장 1.8339Å으로 회절된 비정질상을 가지는 혼합시료(Al₂O₃+ CaF₂+ZnO+SiO₂(amorphous silica)의 중성자회절 데이터에 대한 Rietveld 정련 패턴 655
그림9.1.6 상온에서 파장 1.8339Å으로 회절된 미소 흡수 효과를 가지는 상을 진혼합시료(Al₂O₃+Fe₃O₄+ZrSiO₄)의 중성자회절 데이터에 대한 Rietveld 정련 패턴 656
그림9.2.1 극점도 측정 개략도 662
그림9.2.2 2θ에 따른 BKG 측정값 663
그림9.2.3 Beartex/popLA 코드에 의한 집합조직해석 절차 흐름도 665
그림9.2.4 Euler 공간에서의 섬유집합조직 666
그림9.2.5 Bunge의 Φ2(이미지참조) 45˚ section 666
그림9.2.6 냉간압연한 BCC의 ODF 667
그림9.2.7 R-value 671
그림9.3.1(a) 적도평면에서 yi(이미지참조) 방향 (b) (hidili)(이미지참조) 극점도에서 yi(이미지참조)극의 위치 678
그림9.3.2 실험극점도(왼쪽)와 재계산극점도(오른쪽)의 비교 680
그림9.3.3 TD(001)방향-, RD(002)-방향, ND(001)-방향 역극점도 681
그림9.3.4 r-일정인 절단면의 결정방위분포함수 r＝0˚부터 60˚까지 5도 간격으로 표시됨 681
그림9.3.5 ND축 회전 중성자 회절상의 Rietveld 해석 687
그림9.3.6 TD 축 호전 중성자 회절상의 Rietveld 해석 687
그림9.3.7 ND-up&BD//RD방향 중성자 회절상의 Rietveld 해석 688
그림9.3.8 ND-up&BD//TD방향 중성자 회절상의 Rietveld 해석 688
그림9.3.9 RD-up&BD//TD방향 중성자 회절상의 Rietveld 해석 689
그림9.3.10 TD-up&BD//RD방향 중성자 회절상의 Rietveld 해석 689
그림9.4.1 Al 압연시료의 Rietveld해석 결과 696
그림9.4.2 Al 압연판재의 반전 극점도 697
그림9.4.3 Al 판재의 횡방향 회절무늬에 대한 Rietveld 해석 결과 698
그림9.4.4 Zr 압연판의 극점도 699
그림9.4.5 Zr 압연판의 평균극점도 699
그림9.4.6 Zr 압연판의 횡방향 측정 중성자 회절무늬 699
그림9.4.7 Zr 압연판의 법선방향을 회전축으로 측정된 회절상 701
그림9.5.1 HANARO 4축 단결정 회절장치 기하 706
그림9.5.2 장치의 영점으로부터 bisecting position에서의 회절면 설정 709
그림9.5.3 회절벡터 hΦ(이미지참조)의 설정각 714
그림9.5.4 FCD 측정 프로그램 SXD의 시작 다이알로그 박스 720
그림9.5.5 Motor Setting 다이알로그 박스 723
그림9.5.6 DATBKG 프로그램의 초기 로딩 화면 727
그림9.5.7 SHELXL의 입출력 파일 730
그림9.6.1 하나로 Fermi 쵸퍼의 구조 및 장치구조 738
그림9.6.2 Space distribution of neutrons at successive times in a chopper time-of-flight experiment 739
그림9.6.3 Block Diagram of chopper Time-of-Flight Spectrometer 741
그림9.6.4 원자로 출력 10KW에서 5cm-Bi/ 5.4cm-Al/쵸퍼 투과율/검출기효율을 보정한 후에 fitting한 결과 744
그림9.6.5 원자로 출력 100KW에서 BKG, 5cm-Bi/5.4cm-Al/쵸퍼 투과율/검출기효율을 보정한 후에 fitting한 결과 744
그림9.6.6 PG(002) 회절각 2θ＝90˚에서 측정된 PG-n차 반사스펙트럼 746
그림9.6.7 표9.6.2의 데이터를 이용하여 최소제곱법으로 영점 채널을 fitting한 결과 747
그림9.6.8 그림 9.6.6을 영점 채널을 보정하고 파장의 함수로 변환한 스펙트럼 747
그림9.7.1 온도에 따른 자기모멘트와 AC 자기자화율 750
그림9.7.2 온도에 따른(101) 및 (202) 피크의 중성자 강도 변화 751
그림9.7.3 자기 구조 752
그림9.7.4 293 K과 15K의 정련 결과 753
그림9.7.5 CoFe₂O₄의 중성자 분말회절상 757
그림9.7.6 YIG의 중성자 분말회절상 757
그림9.8.1 porous silicon 생성 메카니즘 766
그림9.8.2 SAXS instrumemnt geometry 767
그림9.8.3 λ＝1.504Å에서 30초 동안 모아진 SAXS분포 768
그림9.8.4 Silicon sample의 LogI vs Log q2 plot(the slopes of the two straight lines indicate qualitatively the partivle size) 769
그림9.8.5 Silicon sample의 log(dΣ/dΩ) vs logQ plot(큰 Q영역에서 기울기가 -4에 비례함) 769
그림9.8.6 Log-Log plot을 통한 전체영역에서 모델계산 결과 770
그림9.8.7 Bimodal size distribution of particles 771
그림9.8.8 (a) 내부 입자의 형태인자 P(Q)(b)입자간 구조 인자 S(Q) (c) 산란 단면적 dΣ/dΩ(∼P(Q)·S(Q)). (묽은 용액에서는 S(Q)∼1이고 SANS 실험은 P(Q)을 측정하고 소각에서는 Guinier 법칙을 따르고 대각에서는 Porod 법칙을 따른다) 773
그림9.8.9 D₂O 용액내의 0.1M CTAB SANS raw data, Background와 empty cell data 779
그림9.8.10 CTAB에 대한 Hanaro, BNL와 BARC의 결과 비교 779
그림9.8.11 온도 32도와 55도에서 CTAB 0.1M 용액의 측정한 값과 최소자승 오차법으로 fitting한 결과 비교 780
그림9.8.12 SDS SANS raw data 781
그림9.8.13 SDS-A와 B, 즉 농도가 다른 경우에 대해서 결과 비교 781
그림9.8.14 SANS Analyzer 처음 실행화면 787
그림9.8.15 Lupolen average value 값 789
그림9.8.16 Solvent absolute intensity 790
그림9.8.17 Sample data load 790
그림9.8.18 모든 자료 입력값으로 부터 기본적인 플롯을 한 결과 791
그림9.8.19 Classical functions 791
그림9.8.20 Robin-Panyukov Theory 792
그림9.8.21 Fractal Analysis 792
그림9.8.22 Borue-Erukhimovich Theory 793
그림9.9.1 중성자조사 오토래디오그래피에 의한 붕소원자 분석 원리 796
그림9.9.2 하나로 중성자조사 오토래디오그래피 ST1 조사장 단면도 및 평면도 800
그림9.9.3 ST1 조사장의 중성자조사 오토래디오그래피 실험가능 단면적 802
그림9.9.4 NAA1 조사장에 사용되는 시료틀 및 시료장착 803
그림9.9.5 중성자조사 오토래디오그래피 실험 절차 805
그림9.9.6 ST1 조사장에 사용되는 시료틀 및 시료장착 806
그림9.9.7 실험 초기 SSNTD와 시료표면의 접촉이 불향한 중성자조사 오토래디오그래피 사진 809
그림9.9.8 Alloy 690내 붕소 핵비적 중성자조사 오토래디오그래피 사진 809
그림9.9.9 (a) 습식밀착 방법 및 (b)건식밀착 방밥에 의한 중성자 조사 오토래디오그래피 사진 비교 810
그림9.9.10 NAA1 조사장에서 열중성자 조사량 증가에 의한 핵비적 부식공의 변화 811
그림9.9.11 ST1과 NAA1 조사장에서 획득한 오토래디오그래피 사진 비교 813
그림9.9.12 Alloy 690(B〈10ppm)의 공정에 따른 중성자조사 오토래디오그래프 815
그림9.9.13 Alloy 690(B〈30ppm)의 공정에 따른 중성자조사 오토래디오그래프 816
그림9.9.14 부식시간 변화에 의한 중성자조사 오토래디오그래피 사진; Alloy(B:30ppm) Hot-rolled, 부식;2.5N NaOH, 50oC (a)10분 (b) 15분 (c)20분 817
그림9.9.15 광학현미경으로 관찰한 결정립 조직사진과 중성자조사 오토래디오그래피 사진 비교-스테인레스 316 LN 819
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