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박막의 특성을 이용하여 고온초전도 조셉슨 접합 소자 즉 tunable Josephson oscillator, SQUID, RSFQ, mixer, sensor 등에 이용할 수 있고, 박막 자체의 특성을 이용하여 antenna, filter, delay line, phase shifter, transmission line 등에 활용가능저렴한 가격과 쉬운 공정으로 고온초전도 박막을 제작할 수 있는 기술
가스 및 프라즈막 역학 문제의 해결을 위해 필요한 모든 정보와 논리적 지원을 보장하기 위해 새로운 형태의 데이터베이스로서 물리적, 화학적 과정의 수학적 모델의 보편적 베이스(AVOGDRO 모델 베이스)가 만들어졌다. AVOGADRO 모델 베이스의 특수성은 원자, 분자, 전자충돌, 물리화학적 역학, 촉매현상, 열역학, 분광학, 분자 이론, 방사전이, 가스 및 플라즈마 역학 등의 물리학에서 얻은 모든 베이스 결과의 기본 목록으로서 통일되게, 바람직하게, 콤팩트하게 표현된 것과 관련이 있다. 각 모델은 수용된 가정, 제한사항, 논평의 공식화는 물론 수학 방정식, 공식, 계수와 매개변수에 대한 데이터와의 관계도 포함하고 있다.AVOGADRO 모델 베이스는 설치물, 도구, 항공기와 재진입, 연소와 출력장치, 화학, 플라즈마화학적, 레이저 기술, 초고공대기물리학, 생태학적 공기 오염 문제 등의 분야에서 가스와 플라즈마를 작용물질로 사용하는 다른 건축물과 물체의 모델링에서 애플리케이션을 찾고 있다.
이 프로젝트는 광가이드와 다른 수동 섬유-광 소자의 크기-주파수 특성과 위상-주파수 특성의 정밀 측정을 위한 독창적인 측정기기에 대한 개발과 연구를 목적으로 한다. 이런 특성은 광통신 라인을 통하여 아날로그 신호의 전송을 연구, 여러 가지 물리적 변수를 측정하기 위한 섬유-광 센서의 개발 등을 위해서 필요하다.새로운 광섬유 소자의 개발과 연구; 광섬유 라인을 통하여 아날로그 신호의 전송 가능성에 대한 연구(아날로그 섬유 광통신 라인의 개발); 여러가지 물리적 변수 측정을 위한 섬유 광센서의 개발 등.
오늘날 가장 중요한 문제점의 하나는 시력 보호용의 광대역 즉석식 레이저 광선 리미터의 개발이다. 재래식 광학 소자(필터, 3중 광학적 안경)는 즉석 반응을 보이지 않고 광대역도 아니다. ILP에서 전에 수행한 비선형 광학 매질의 쌍안정성[1], 유기화학물 용액과의 레이저 광선 상호작용[2], 용액 열역학[3],와, 동역학적 박필름식 다중층 VO2 거울 내의 상 변화의 쌍안정성에 관한 연구는 여기에 제안하는 연구에 관한 기초로서 사용된다. 우리는 fulleren, 혼합 액체 결정과 산화 바나디움을 함유한 재료에 기초한 비선형 광학적 박층 구조의 광역학과 광학적 쌍안정성에 관한 연구를 수행할 계획이다.레이저 안과용 레이저 광선 보호, 레이저 기술, 환경의 원거리 레이저 제어, 레이저 측지학, 레이저 용해.
본 작업의 목적은 초대형 및 초고속전환 집적 회로(SBIC와 SFIC)를 포함한 마이크로 전자제품 형태를 형성하고 있을 때 각종 박형 필름과 함께 상호작용하고 효과 효율과 공간 해상도에 영향을 미치고 그것을 결정하는 근식(I=250-120nm), 중간식(I=120-20nm)과 원식(I=20-10nm) 진공 자외선 구역의 강력 레이저 방사선과 함께 발생하는 물리적인 현상을 탐구하는 것이다. IC 마이크로 영상 구조 내의 광학적 방사 시스템의 낮은 수치 틈새(짧은 파장)의 역효과를 보상하기 위하여 높은 영상 전달 대비만을 사용할 수 있었다. 주 착상은 약간의 무기 필름과 상호작용하는 전자기 방사선의 높은 에너지 양자를 가진 PTI 내에서 발견되는 영상 전달 대비 확대 효과에 기초하고 있다. 엑사이머(excimer) 레이저의 193-nm 펄스식 광사선에 노출되고 있는 80nm 폭의 스트립은 프레넬(Frenel) 구역 폭이 진폭 차수 이상만큼 재생된 대역폭을 초과할 때 현저한 표본 마스크 틈새값에도 불구하고 접촉 인쇄로도 해결할 수 있었다.초대형 및 초고속 전환 집적 회로(SBIC와 SFIC)를 포함한 마이크로 전자제품의 개발.
Bridgman의 결정 성장 공정, THM과 부유 구역 기법(마이크로 중력의 마지막)에 연결된 비정지 문제를 해결하기 위한 사업적 모델과 수치 방법을 개발하였다. 용해물에서 Boussinesq의 근사값으로 된 Navier-Stoke 방정식과 대류열과 다성분 확산 방정식을 푼다. 상 인터페이스 위치를 결정하고 열방정식은 고상에서 고려한다. 일정 회전 자장 내에서 용해물을 통한 전류를 가진 결정 성장의 가능성을 고려한다. 방사에 의한 열교환 모델을 구축하였다. 방사 모델은 앰풀(ampoule) 내의 재료가 히터 사이의 광반사, 석영 흡수 계수의 주파수와 온도에 대한 의존도와, 기하학적 물리적 시스템 파라미터와 같은 많은 요인을 포함한다.수학적 모델과 수치적 방법은 기타 결정 성장 공정(예를 들어, Czochralski, Ostrogorski와 액상 에피택셜(epitaxial) 방식)용으로 사용할 수 있다. KARMAI 컴퓨터 코드를 약간 개선할 수 있다. 이들 방법으로 수행한 계산은 결정 성장 공정용 파라미터를 선정하는데 유용할 것이다.
우리 실험실은 레이저 방사선의 효율적인 교체 주파수 Raman 변환기로서의 레이저 시스템 적용성의 좋은 전망을 보이는 Ba(NO3)2와 NaNO3 단일 결정의 세계에서 유일한 제조자이다. 이들 결정으로 만들어진 Raman 원소는 Stokes의 한 집합인 어떤 값에 의해 입사 방사선의 주파수 변환을 제공한다. 재료(Ba(NO3)2 0.35-1.8마이크로미터)의 전달 대역에서 감소와 증가하는 양쪽으로 변한다. 예를 들어, 1.06마이크로미터 방사선에 관해서는 첫 번째 Stokes로의 변환 효율은 80%에 달한다. 실험실은 12x12x80mm만큼 큰 Raman 원소용 Ba(NO3)2 단일결정을 배양한다.기존 레이저 시스템의 분광 범위의 확장, Ba(NO3)2, NaNO3 등으로 만든 고체 라만(Raman) 변환기를 작동하는 신규 레이저 시스템의 개발과 생산.
현재, 대부분의 평판있고 자주 사용하는 X-선 영상 등록 방식은 BaFBr:Eu와 같은 복잡한 할로겐화물 인 변경 희귀 토류 원소에 기초한 영상 판이다. 본 방식은 다음과 같은 몇 개의 중요한 결함을 가지고 있다. - 실온에서도 시간 흐름에 따라 얻는 정보의 손실 ; - 판독 기간 중 영상의 악화 ; - 낮은 공간 해상도(150마이크로미터). Boreskov Institute of Catalysis는 도핑된 알카리 할로겐화물 단일 결정에 기초한 새로운 비은(non-silver) 방사성 사진 발광성 저장 인을 개발하였다. 방사성 사진 발광체(RPL) 기법은 상기 방법의 대부분 결점을 없애게 만든다. RPL 인은 공정동안에 영상의 발생 없이 여러 번 영상을 판독할 수 있게 한다. RPL 재료는 강한 환경적 안정성을 입증하며 반복적으로 사용할 수 있다.재료의 실현과 다양한 합성물의 연구와 합성 방법. 더구나, 재료는 광학적 현광에 관해 투명하고 X-선을 작게 흡수하므로 형광 영상은 폭(1마이크로미터)과 깊이(100-1000마이크로미터)사이에 큰 관계를 보인다. 큰 대비를 가진 영상의 등록을 위해 특수 광학장치를 설계할 필요가 있다.
어떤 범위의 기술 및 과학적 적용을 위하여, 킬로쥴을 초과하는 에너지와 회절 한계에 가까운 빔 발산을 가진 10^-3 10^-2 차수의 Nd:유리 레이저 발생 광선 펄스의 필요성이 존재한다. 우리 마음에서 광선 빔 발산을 최소화하기 위한 가장 유력한 방식은 비선형 광학 공정에 기초한 소위 “위상 결합”이다. 본 방식의 효율은 Q-전환식 레이저 발생 단파 펄스(~10^-8 s)식의 많은 실험에 의해 확인되었다. 현재까지 본 기법을 사용한 고에너지 프리러닝(free- running) 레이저는 주로 적정 유상 결합의 결여로 인해 개발되지 않았다. 이러한 형태의 첫 번째 레이저는 우리 과학 센터에서 구축하고 연구 하였다. 이 레이저의 출력 에너지는 42mm 빔 직경, 1.5 회절 한도의 발산과 2%의 총 레이저 효율을 가진 ~2ms펄스 길이에서 7kJ에 이른다. 이들 파라미터의 조합은 고유하다.현대화 이후 본 레이저는 위성으로의 에너지 전송을 포함하여 원거리 에너지 전달용의 강력한 레이저 시스템 부품으로 사용할 수 있다. 이러한 레이저는 우주 잔해 탐지와 파괴 프로그램, 재료 처리용 기술장비 등에 사용할 수 있다.
본 연구의 주목적은 동력학적 홀리그램(hologram) 구축 체제 내의 IR 광굴절 반도체 GaAs:Cr, InP:Fe(1μ) ; GaP, KNbO3 : Rb (0.7μ - 1μ)에서 진행하는 물리적 비선형 프로세서를 탐구하는 것이다. 비재래식(고유) 방식은 비선형 응답 발생 모서리 분광술로 명명할 수 있는 비선형 비정지 분광술을 사용한다. 이 방식은 OPC 비선형성의 물리적 기구에 관한 추가 정보를 얻는다. 재래식 기법에서 동력학적 홀러그램 임시 퇴화과정을 분석한다. 양 방식은 대체한다기 보다 서로 보완하는 관계이다. 고유한 고감도와 80%까지의 회절 효율을 제공하는 새로운 방식의 생체 중합체 필름 가공술을 연구한다. 더구나, 상기 재료를 사용한 저입구 광학 위상 결합(OPC)장치의 방식을 개발하고 실험적으로 연구한다.상기 재료에 기초한 저입구 OPC장치는 다음과 같은 용도로 사용할 예정이다. - 난류 매체를 통한 광학 통신 시스템용 ; - 정보의 수학적 처리 시스템용 ; - 광학 뉴로컴퓨터(neuro-computer)와 망 생성용 ; - 저강도 레이저의 위상화, 동기화 또는 위상 결합.
규소 기술용 조합식 저온 광자 협조식(광화학/광자 유도식/광자 여기식) 건식 공정을 개발하였다. 오늘날 규소 기술분야의 경향은 처리온도의 감소와 표면 세척/변경과 박형 필름 침전용 기상(gas-phase) 기법의 개발이다. 전통적으로, 습식 화학적 기질 전처리와 플라즈마 유도식 공정은 장치 기술에 널리 사용한다. 그러나, 습식 전처리 절차는 적정처리 환경뿐만 아니라 높은 순도의 화학물질과 탈이온식 용수를 요한다. 규소 기질의 표면을 손상시킬 수 있는 고에너지 이온은 플라즈마 공정에서 생산된다. 건식 공정은 대기와의 표본(규소 기질) 접촉을 장치형성의 모든 단계에서 제외할 수 있는 진공 표본 전달 시스템을 사용하여 전문화된 모듈로 실행할 수 있다.저온에서의 기질 청소, 변경과 기능층 침전에 관한 기체상 유일 공정을 조합하도록 허용하는 규소 기술용 장치의 개발.
보통, 장치 구조 반도체 산업의 준비에 사용하는 단일 결정 기질은 Czochralski Bridgman 방식으로 미리 배양한 벌크 결정으로 생산한다. 귀중한 단일 결정 재료의 폐기물은 주괴를 기질로 절단하고 연마 및 폴리싱한 후에 너무 크다. 비용 절감과 반도체 장치의 파라미터 개선에 관한 최선의 결정은 기질로부터 별도로 자발적인 에피택셜(epitaxial) 장치 구조를 활용하는 것이다. 제안 기술은 해당 초기 기질을 사용한 작은 양의 Al을 가진 Sn(Bi, Pb)로부터 액체상태 에픽택시(epitaxy) 공정 동안에 어떤 반도체 A^3B^5 화합물(GaAs, GaP 등)의 자유 단일결정 필름의 성장 현상에 기초하고 있다.신기술은 다양한 장치(LED, 레이저, 다이오드, 광탐지기, 턴널 다이오드와 기타) 장치용 마이크로 및 광전자 장치에 적용할 수 있다.
이 R&D 작업은 고강도 음파 발산을 하는 음향 장치를 제작하기 위한 것이다. 희귀 금속으로 만들어진 자기 변형 드릴이 사용되는데 다른 것 보다 배가 되는 특유의 자기 변형 인자가 있다. 음파 발산 강도는 2차 진동 진폭 (V.A.)에 비례하고, 또 V.A는 자기 변형 인자에 비례하기 때문에 발산 강도가 현존하는 자기 변형 드릴보다 약 100배가 크다.이러한 발산 강도를 얻으려면 음향 시스템 외에도 특별 강력 진동기를 만들어 최적 열량 및 공진 모드 등을 구해야 한다. 이 자기 변형 드릴이 몇 개 제작되어 기술적 및 음향적 파라메타에 대한 연구가 수행되었었다.설계된 이 장비는 우물간 교류 및 울림을 증가 시키기 위한 우물 근접 지역 청소와 여러 지구물리학 연구에 사용될 수 있다.
현재 ILP에서는 눈에 해롭지 않은 고체 상태 레이저(2-3mm)의 디자인을 위한 여러 가지 새로운 접근 방법을 개발하고 있다. 이 기술은 고농도 불순물(1022 cm^-3이하)이 들어가 있는 준-2단계 홀미엄 첨가 게인 물질을 기본적으로 사용한다. 그리고 레이저 다이오드에 의한 상위 레이저 레벨을 직접 펌프하며 통합 광학 기술을 사용하여 "액티브 거울"을 제작한다. 고농도 불순물을 사용하면 게인 물질 100mm 두께 이내에서 펌프 빛을 거의 다 흡수할 수 있게 하며 100cm^-1 이하의 게인을 얻을 수 있게 한다. 이러한 접근 방법을 사용하면 열 전도 제거(소위 "액티브 미러 콘피거레이션")와 고성능 레이저에서 다이오드가 펌프될 때 아주 얇은 게인 요소(0.1-0.2mm)가 이동되어 생기는 게인 요소의 제한된 열적 손상과 연관된 문제들을 해결할 수 있으며 레이저를 더 안정 상태에서 사용할 수 있다. 이러한 "액티브 미러"를 사용하면 고출력 및 넓은 시야의 대형 단 구경 레이저 증폭기를 만들 수 있다.이러한 새로운 기술의 개발은 미래에 눈에 해롭지 않은 레이저가 재료 가공, 생물의학적 용도 및 에너지 이송의 분야에 사용될 수 있는 기초가 될 것이다.
제안된 이 연구는 다음을 기초로 하고 있다: (a) 최근 ILP에서 관측된 고체 레이저 역학의 새로운 영향, (b) 최근 Libre de Bruxelles 대학의 P.Mandel 박사가 공동 제안한, 카오틱 레이저 생성법이 사용된 광학 통신 링크에서 정보를 부호화하는 새로운 기술, 그리고 (c) 네오디이미엄 레이저 주파수의 안정성에 대한 독특한 아이디어. (c)의 내용은 Quantum Electronics and Laser Science Conference QELS'91(발티모어, USA, 1991)에서 발표된 바 있으며 ILP에서도 연구되었다.(1) 측정, 및 제어 기술, 도량학, 그리고 여러 가지 정보 과학적 적용(광학 통신, 칼라 레이저 전시, 데이터 저장)을 위해 UV, 파랑, 초록, 그리고 적외선 영역에 근접한 영역에서의 새롭고, 특허 가능한 저소음(상대적 소음이 10%cw 이하) 다이오드-펌프 고체 레이저의 개발. 이러한 레이저는 기존 장치와 비교했을 때 꽤 경쟁력이 있을 것이다. 전력 소비가 낮은 콤팩트 TEM00-모드 레이저도 특히 섬유 커플링을 같이 사용하면 의학적 적용, 사진석판술, 그리고 재료 가공 등에 사용될 수 있다.(2) 고체 다이오드-펌프 레이저의 카오틱 생성을 기반으로 한 보안성 높은 레이저-보호화 시스템이 있는 광학 통신 링크의 개발(3) 산업용 간섭계 사용법을 위한 1064nm에서의 소형 Nd:YAG 레이저 주파수 표준의 개발 및 10E-13 이상의 장시간 주파수 안정성이 있는 우주 긴밀 통신의 개발
긴 길이와 여기서 나타나는 사소한 변화들을 높은 정밀도로 측정할 수 있는 독자적인 방식의 주파수 측정장치인 optical circulator의 개발 및 연구; circulator를 이용하여 실험결과를 모니터함; georgia 과학 아카데미 지구물리학 연구소 산하 지구역학 담당 분과 지하 조류 실험실에서 자원개발 및 기상특성을 정의할 목적으로 circulator를 이용해 실시한 실험을 모니터함, 기타 optical circulator로 가능한 작업;지구역학 프로세스 모니터링 시스템, 산업시설의 대 지진 보호조치 등에 optical circulator를 활용하기 위한 권장사항 및 제안을 개발.지구물리학 분야에서의 지구역학 프로세스 연구. 지구의 지각에 작용하는 응력의 축적 또는 완화를 연구할 때에 지질학적 블연속성(break)을 모니터하는데 이용할 수 있다.
본 연구에서는 저온 플라즈마의 특성치, 특히 백열방전(glow discharge) 활성 영역으로의 에너지 방출을 제어하는 방법을 다루고 있으며, 전기기술 공업부문에서 저렴한 비용의 가스방전등을 제작하는데 응용할 수 있다.현재까지 알려져 있는 가스 방전 시에 에너지 방출량을 높이기 위한 방법들에서는 가스 방전관 내의 가스 압력을 높임으로써 그 전기저항을 높이는 방식을 이용하고 있다. (Yu.P.Rajer. The Physics of Gas Discharge, Moscow, “Nauka” Publishers, 1987, pp.402-406). 또는 여러가지 가스의 혼합물을 이용하거나 수은이나 알칼리 금속의 증기를 주입함으로써 가스방전등의 광도를 높이는 방법 또한 알려져 있다. 제안된 방식의 목표하는 바에 가장 근접할 수 있는 방법은 음파의 영향에 의해 가스 방전관 속으로 방출되는 에너지를 증가시키는 것이다.본 연구에서는 저온 플라즈마 특성 수치의 모니터링, 특히 백열방전의 활성영역으로 방출되는 에너지를 제어하는 기법을 다루었다.
방사선 기술을 위한 고압 전자가속기의 연구, 개발 및 제작이 수년 동안 NIIEFA 활동의 주요한 분야 중의 하나였다. “Electron” 및 “Aurora” 계열의 전자가속기가 40대 이상 현재까지 0.3-2.5 MeV의 전자에너지 범위와 100 kW까지의 빔 출력 범위에서 제작되었다. 이들 중 많은 가속기가 산업 공장의 각종 방사선 공정에서 사용되고 있고, 이 때문에 전력소모의 감소와 환경오염의 감소를 기하게 되었다. 이들 공정 중에는 도장물의 숙성, 중합체의 변경 및 고무제품의 방사선 경화 등이 있다. 운전 경험에 의하면 이미 언급한 가속기의 신뢰성, 효율, 및 기타 특성은 산업장치 표준에 해당한다는 것을 보여준다.NIIEFA에서 개발중인 고압가속기는 발전소에서 배출가스를 정화하고 정유공장, 목재 방사선 살균 및 음식 살균에 사용하기 위한 것이다. 이들 가속기의 빔 출력과 전자에너지는 수 MW 및 4-5 MeV이며 따라서 이것은 전에 달성된 것보다 현저하게 더 큰 것이다.1). 1 A까지의 빔 전류와 수천 시간의 수명을 가진 전자 쏘스의 개발. 2). 5 MeV까지의 에너지 수준과 수 MW까지의 빔 출력에서 가속기 고압발생기의 수치모의 및 최적화. 3). 가속된 전자 혹은 제동복사 및 변수의 최적화에 의해서 각종 재료 및 제품의 처리를 위한 조사장 형상화 시스템의 개발.
최근에 화학기술과 생태학에서 저온 플라스마의 가능한 적용법이 추구되었다. 플라스마화학 공정의 효율은 플라스마 생산(플라스마 빔 방전, SHF 방전, 자기지속 백열 방전, e-beam 제어된 비자기지속 방전), 전력 출력방법(연속 혹은 맥동,맥동 지속), 및 플라스마 변수(전기장 강도, 빔 전류등)의 관점에서 결정된다.플라스마 생산의 특정 수단에 최적인 플라스마화학 반응기 설계 및 플라스마 주 변수 범위의 선정은 많은 양의 실험과 계산을 요한다.NPO “Energia”는 대기압에 가까운 압력에서 가스 혼합물에 비자기지속 방전의 장기간 발생을 제공해주는 시설을 운전하고 있다. 이 시설은 20 kV/cm까지의 장의 관심, 10 mA/cm²까지의 전자빔 전류밀도와 1000 m³/hour까지의 처리된 가스 혼합물을 가능하게 한다.실험연구 및 컴퓨터 모의시험은 다음 분야에서 수행될 것이다. 오존의 합성, 질산 및 그 염의 합성, 산업용 중요 가스의 합성 (암모니아, 하이드라진 등), 질소 및 유황의 독성 산화물을 제거하기 위한 가스 정화. 가스 레이저의 활성 혼합물에 플라스마화학 공정의 연구
광전자 및 광학전자 장치 개발을 위하여 3원 GaAlAs 및 4원 InGaAsP 고체용액에 S, Be, Mg 이온에 의한 다량의 이온 이식에 대한 연구를 계획하고 있다. 기판의 복잡한 구성과 휘발 성분의 존재 때문에 이런 종류의 장치에 대해서 전통적인 주입방법 (확산)이 이 경우에는 사용될 수 없다. 다량의 이식을 포함하여 상기 고체 용액을 이식할 때 복사 결함의 발생과 이완 및 이식되는 불순물의 활성화에 관한 기본정보가 처음으로 얻어질 것이다. 주량 주입층 제조를 위한 적정 기술 영역도 선정될 것이다.TV 원격조작 및 광섬유 통신 채널의 광수신기을 위한 방출 다이오드 의 제조