한마당 테마) 미래원자력기술관 >고에너지 레이저 발생 장치

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연구개발 배경
1. 펄스형 상용 레이저의 펄스당 에너지 한계 극복
- 현재 시판되는 10 nsec 이하의 펄스 레이저는 이득물질이 rod 형태로 사용하기 때문에 열제거가 어려워 2~3 J/pulse 정도의 한계를 보이고 있으나, 본 과제에서는 레이저 이득물질을 분산 disk 형태로 사용하여 펄스당 에너지를 획기적으로 높일 수 있었다.

2. 반도체 실리콘 재결정화에 사용되는 엑시머 레이저 대체
- 실리콘 재결정화에 사용되는 엑시머 레이저의 유지비가 연간 10억원으로 고체레이저를 이용할 경우 1억원 이내로 유지 가능할 것으로 판단됨.

성과물의 우수성
1. 10Hz 이상의 상용 레이저 중에서 세계에서 가장 높은 펄스당 에너지를 전송함
- 10J/pulse를 1초에 10번씩 전송할 수 있음
- Nd:Ceramic의 이득물질을 사용하였으며, split-disk 형태로 이득 물질을 배치하여 매질의 열문제를 해결하였음
- 섬광등 여기 방식으로 비용을 절감했으며, 섬광등의 방전시간을 짧게 하여 열부하량을 낮췄음

성과내용
1. 레이저 매질 내부에 축적된 열을 배출하기 위하여 레이저 매질을 얇게 여러 개로 만들어 배치함
- 10J/10Hz 정도의 레이저는 이득 매질이 에너지를 축적하기 위하여 일정 크기 이상의 부피가 필요한데 외부에서 인가되는 에너지의 대부분이 열에너지로 변환되고 배출이 어려워 고반복율 작동이 어려웠으나,
- 본 과제에서는 Nd:Ceramic 이라는 새로운 물질을 사용하여 크기의 한계를 극복하였으며, 매질을 분산형 디스크로 구성하여 매질에 축적되는 열을 쉽게 배출할 수 있도록 하였음.

기대효과
1. 반도체 공정 및 산업에 사용되는 레이저 광원 시장 선점
- 비정질 실리콘의 재결정화 레이저 대체
- 레이저 단조
2. 과학 기술 분야의 레이저 광원 공급
- 고반복율 초단펄스 레이저 여기 광원 및 핵융합플라즈마 온도계측용 광원

국가 원자력연구개발 성과한마당2012 

2012 Nuclear Science & Technology Festival

주제 : 보다 안전하고 더욱 풍요로운 세상을 만드는 원자력연구개발 

일시 : 2012. 8. 30(목) ~ 9.2(일) 4일간

장소 : 서울 삼성동 코엑스Coex A Hall 3,4 

주최 : 교육과학기술부 

주관 : 한국원자력연구원, 한국연구재단

원자력에 대해서 더욱 자세히 알수 있는 기회!!

오는 2012년 원자력에너지에 대한 올바른 인식을 심어주고 원자력 대국민 축제의 장이 될 「국가 원자력연구개발 성과한마당2012」가 열립니다.

국가원자력연구개발성과한마당에 대해 더 자세한 부분은 아래에 블로그나 트위터 홈페이지를 방문해주세요.^^

블로그 : blog.naver.com/nuclear2012

트위터 : twitter.com/NuclearRnD

홈페이지 : http://www.nuclearstfestival.com/