In emergency situations such as nuclear accidents or terrorism, radioactive and nuclear materials can be released by some environmental reasons such as the atmosphere and underground water. To secure the safety of human beings and to respond appropriately emergency situation, it is required to designate high and low dose rate regions in the early stages by analyzing the location and radioactivity of sources through environmental radiation measurement. This research team has developed a small gamma probe which is featured by its geometrical accessibility and higher radiation sensitivity than other drone detectors. A plastic scintillator and Silicon Photomultiplier (SiPM) were applied to the probe to optimize the wireless measurement condition. SiPM has a higher gain (higher than 106) and lower operating voltage (less than 30 V) compared to a general photodiode. However, the electronic components in the SiPM are sensitively affected by temperature, which causes the performance degradation of the SiPM. As the SiPM temperature increases, the breakdown voltage (VBD) of the SiPM also increases, so the gain must be maintained by applying the appropriate VBD. Therefore, when the SiPM temperature increases while the VBD is fixed, the gain decreases. Thus, the signal does not exceed the threshold voltage (VTH) and the overall count is reduced. In general, the optimal gain is maintained by cooling the SiPM or through a temperature compensation circuit. However, in the developed system, the hardware correction method such as cooling or temperature compensation circuit cannot be applied. In this study, it was confirmed that the count decreased by up to 20% according to the increase in the temperature of the SiPM when the probe was operated at room temperature (26°C). We propose methods to calibrate the total count without cooling device or compensation circuit. After operating the probe at room temperature, the first measured count is set as the reference value, and the correction factor is derived using the tendency of the count to decrease as the temperature increases. In addition, since this probe is used for environmental radiation monitoring, periodic measurements are more suitable than continuous measurements. Therefore, the temperature of the probe can be maintained by adding a power saving interval to the operation sequence of the probe. These two methods use the operation sequence and measurement data, respectively. Thus, it is expected to be the most effective method for the current system where the temperature compensation through hardware is not possible.
The passivation of AZ91D Mg alloys through plasma anodization depends on several process parameters, such as power mode and electrolyte composition. In this work, we study the dependence of the thickness, composition, pore formation, surface roughness, and corrosion resistance of formed films on the electrolyte temperature at which anodization is performed. The higher the electrolyte temperature, the lower is the surface roughness, the smaller is the oxide thickness, and the better is the corrosion resistance. More specifically, as the electrolyte temperature increases from 10 to 50 oC, the surface roughness (Ra) decreases from 0.7 to 0.15 μm and the corrosion resistance increases from 3.5 to 9 in terms of rating number in a salt spray test. The temperature increase from 10 to 50 oC also causes an increase in magnesium content in the film from 25 to 63 wt% and a decrease in oxygen from 66 to 21 wt%, indicating dehydration of the film.
Temperature can affect the ability of insects to tolerate prolonged period of food deprivation through altering the amountof energy storage, the speed of energy expenditure, or the threshold energy storage for survival. In this study, we examinedthe mechanistic basis of the temperature-dependence of starvation resistance in Drosophila melanogaster. Starvation resistancedecreased as the temperature experienced during starvation rose from 18 to 28 ̊C. This warming-mediated decrease instarvation resistance was due to accelerated energy expenditure. However, the threshold energy storage for survival wasnot affected by starvation temperature. Exposure to warm temperatures during feeding led D. melanogaster to accumulatemore energy reserves and thus to become more starvation resistant. This study highlights the important role played bytemperature in shaping the phenotypic responses of insects to starvation.
목 적: 화학수송법으로 성장시킨 Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정의 광학적 에너지 띠 간격 energy band gap의 온도의존성을 규명하고, 이로부터 기초적 열역학 함수를 추정고자 한다.
방 법: gallium(99.9999 %, 2 mol), selenium(99.9999 %, 3 mol), cobalt(99.99 %, 0.1 mol %) 그리고 수송물질로 iodine(99.99 %, 6 mg/cm3)을 함께 석영관에 넣고 내부를 5×10-6 torr로 유지하면서 봉입하여 성장용 ampoule을 만들었다. 성장용 ampoule을 2단 전기로의 중앙에 위치시키고, 결정 성장측의 잔류불순 물을 깨끗이 제거한 후, 시료 출발측을 890 ℃, 성장측을 780 ℃로 6일간 유지하여 단결정을 성장시켰다. 기초 흡수단 부근에서 에너지 띠 간격의 온도의존성을 구하기 위하여 저온장치(Air Products, SH-4)가 부 착된 UV-VIS-NIR spectrophotometer(Hitachi, U-3501)를 사용하여 광흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결과 및 고찰: Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정들의 광흡수 스펙트럼은 순수한 Ga2Se3 단결정의 경우 570 nm영역에서, Ga2Se3 : Co2+ 단결정의 경우 594 nm영역에서 광흡수가 급격히 증가하여 cobalt를 첨가한 단 결정의 기초 흡수단이 장파장 측으로 이동됨을 볼 수 있었다. 또한 에너지 띠 간격의 온도의존성은 Varshni 가 제안한 실험식으로부터 구하였다.
결 론: 성장된 단결정의 구조는 cubic구조이었고, 이들의 격자상수 값은 Ga2Se3 및 Ga2Se3 : Co2+ 단결정 들에 대하여 각각 a = 5.442 Å, a = 5.672 Å이었다. 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 optical energy band gap(Eg)의 band구조는 직접 전이형이었고, 에너지 띠 간격의 온도의존성은 Varshni방정식이 잘 적용되었 다. 이때 구한 상수 값은 Ga2Se3 단결정의 경우 Eg(0) = 2.177 eV, α= 7.8×10-4eV/K, β= 378 K로 주어 지고, Ga2Se3 : Co2+단결정의 경우 Eg(0) = 2.089 eV, α= 1.20×10-3 eV/K, β= 349 K로 주어졌다. 이들 값 으로부터 구한 에너지 띠 간격의 온도의존성으로부터 열역학 함수인 entropy(SCV), heat capacity(CCV), enthalpy(HCV) 값을 추정할 수 있었다.
Solar cells exhibit different power outputs in different climates. In this study, the temperature dependence of open-circuit voltage(V-oc), short-circuit current(I-sc), fill factor(FF) and the efficiency of screen-printed single-crystal silicon solar cells were studied. One group was fabricated with homogeneously-doped emitters and another group was fabricated with selectively-doped emitters. While varying the temperature (25, 40, 60 and 80˚C), the current-voltage characteristics of the cells were measured and the leakage currents extracted from the current-voltage curve. As the temperature increased, both the homogeneously-doped and selectively-doped emitters showed a slight increase in I-sc and a rapid degradation of V-oc. The FF and efficiency also decreased as temperature increased in both groups. The temperature coefficient for each factor was calculated. From the current-voltage curve, we found that the main cause of V-oc degradation was an increase in the intrinsic carrier concentration. The temperature coefficients of the two groups were compared, leading to the idea that structural effects could also affect the temperature dependence of current-voltage characteristics.
Specific heat of a crystal is the sum of electronic specific heat, which is the specific heat of conduction electrons, and lattice specific heat, which is the specific heat of the lattice. Since properties such as crystal structure and Debye temperature do not change even in the superconducting state, the lattice specific heat may remain unchanged between the normal and the superconducting state. The difference of specific heat between the normal and superconducting state may be caused only by the electronic specific heat difference between the normal and superconducting states. Critical temperature, at which transition occurs, becomes lower than Tc0 under the influence of a magnetic field. It is well known that specific heat also changes abruptly at this critical temperature, but magnetic field dependence of jump of specific heat has not yet been developed theoretically. In this paper, specific heat jump of superconducting crystals at low temperature is derived as an explicit function of applied magnetic field H by using the thermodynamic relations of A. C. Rose-Innes and E. H. Rhoderick. The derived specific heat jump is compared with experimental data for superconducting crystals of MgCNi3, LiTi2O4 and Nd0.5Ca0.5MnO3. Our specific heat jump function well explains the jump up or down phenomena of superconducting crystals.
탄소섬유로 보강한 에폭시 복합재료를 필라멘트 와인딩 공법으로 제조하고 이의 기계적 및 전기적
특성을 연구하였다. 사단자법으로 제작한 UD-CFRP의 전기비저항을 유리전이 온도 부근에서 온도의 함수로서 알아보았다. 실온에서 세로 전기비저항 ρa와 가로 전기비저항 ρc는 방향에 따른 강한 이방성을 보였으며 이들의 비는 약 1:3000이었다. UD-CFRP 시편의 세로 및 가로 전기비저항은 처리된 에폭시 물질의 유리전이 온도 Tg 아래에서는 온도에 선형으로 감소하는 거동을 보였다. 그러나 Tg 위에서 UD-CFRP의 가로 전기비저항은 금속과 같은 거동을 나타내며 온도의 지수승에 비례하여 증가하였다. 전기비저항이 양의 온도 계수를 갖는 메커니즘은 Tg 위에서 온도가 증가함에 따라 탄소섬유 사이의 접촉이 끓어져서 전하운반자의 깡총뛰기나 터널링이 감소하기 때문으로 생각된다. 세로방향의 dc 전도에 관한 활성화 에너지는 Tg 아래에서 0.005 eV이고, Tg 위에서는 0.08 eV이었다.
리늄판의 미세경도를 압흔 하중 및 온도의 함수로 구하였다. 미세경도의 온도의존성은 상온에서 1000˚C까지의 범위에서 Vickers 압흔기가 내장된 고온 미세압흔기를 이용하여 연구되었다. 미세경도의 하중의존성은 Vickers와 Knoop 압흔기를 이용하여 검토되었다. 압흔 크기 영향은 표준화된 Meyers법칙에 위해 충분히 설명 되었다. 압흔도중 압흔기 아래에서의 가공경화 때문에 어닐링된 리늄판 경도값은 높은 압흔 하중에서 압련되 리늄판의 경도값에 접근하였다. 경도의 하중의존성으로부터 외삽하여 얻어진 하중 영에서의 경도값은 경도값이 다른 열활성을 나타내는 두 개의 다른 기구에 의해 제어됨을 제시하였다. 낮은 온도에서 활성화에너지는 0.02eV 였으며, 한편 높은 온도에서 활성화에너지는 0.15eV 였다. 이때 전이온도는 대략 250˚C 이었다.
Composite membranes were prepared by the deposition of pentafluoropyridine(PFP) or pentafluorotoluene(PFT) plasma films onto porous Celgard and nonporous poly(dimethylsiloxane) [PDMS] films. Gas permeation measurements for the composite membranes were made in the temperature range of 35˚C to 75 ˚C and the solubilities in plasma polymers were measured using a Cahn Microbalance. The permeability coefficients of plasma polymers obeyed the Arrhenius relationship fairly wall. Activation energies for permeation in the plasma films increased with the size of penetrant molecules. The activation energy of plasma polymers was much lower than that of commonly used perfluoropolymers. This difference was proved to be attributable to the much lower heat of solutions of the plasma polymers compared to perfluoropolymers. The diffusion activation energies were comparable with each other.
완화형 강유전체의 가장 대표적인 PMN계에서 첨가제의 종류와 함량, 측정온도, 인가 전계의형태 등의 변화에 따른 전계인가 변화특성을 광법위하게 조사하였다. Columbite precursor법에의해 분말을 준비하고 고상소결방법에 의하여 모든 시편을 제조하였다. 순수한 PMN에 첨가제로서 PbTiO3와 Pb(Zr, Ti)O3를 첨가한 경우에 완전한 perovskite 구조의 고용체가 형성되었음을 알 수 있었다. Tεmax이상에서는 변위의 이력이 크게 발생하는 강유전체의 거동을 보여주었다. 양방향으로 전계를 인가하여 변위를 이용하면 발생 strain은 실온 근방에서 온도에 대하여 안정적이지만 단방향 전계에 따른 변위는 온도에 따라 크기가 변한다는 것을 알 수 있었고 유전상수가 큰 경우가 전왜의 크기 또한 큰 것을 알 수 있었다. 0.9MN-0.1PT와 0.8PMN-0.2PZT의 경우 최대가 되는 온도는 유전율이 최대가 되는 온도보다 더 낮은 온도에서 나타났다.
Au/Si(100) Schotty diode를 l00k~300k 온도범위에서 current voltage(I-V), capacitance-voltage(C-V)측정을 하였다. 얻어진 Schottky barrier height(SBH)갑은 실온에서 두측정값 모두 (0.79±0.02)eV 이다. 그러나 온도가 감소할수록 I-V측정에서 SBH는 선형적으로 감소하고 C-V측정에서 SBH는 온도에 따른 변화가 관찰되지 않았다. 이것은 낮은 온도에서 열이온 방출 이론을 따르지 않는다는 것을 나타낸다. 이것으로 재결합 전류를 고려하여 계산해 본 결과 I-V에서도 SBH의 변화가 관찰되지 않으므로 C-V측정과 일치됨을 보았다. 이런 상반된 결과를 가져오는 이유는 전류수송현상이 온도에 따라 변화하므로 생긴 것임을 알 수 있었다.
저압 화학 증착법으로 증착된 다결정실리콘에 As를 이온주입하여 As농도와 25~105˚C 범위의 측정온도에 따른 비저항의 변화를 조사하였다. 비저항이 최대가 되는 적정 As농도가 존재하였으며 이때 비저항의 온도의존성면에서 활성화에너지 값도 최대를 보였다. Passivation공정후 감소된 비저항이 O2플라즈마 처리와 N2 분위기에서의 열처리에 의하여 회복되는 현상에 대하여 설명한다.