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초미세 이차이온 질량분석기

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장비활용내용 < 초미세 이차이온 질량분석기 < 선도연구장비

장비소개

50 nm의 집속된 일차이온빔을 사용하여 고체 시료에 함유된 극미량 원소의 분포를 고분해능으로 이미징할 수 있는 초미세 이차이온 질량분석기(Nano-SIMS, 모델명: Nano SIMS 50)를 국가적 공동 활용 연구장비로 운영하고 있습니다.

장비특성

  • 세계 최고 공간분해능(50 nm)의 이차이온질량분석기
  • 미소 영역에서의 미량 원소 다중 검출 가능
  • 높은 검출 감도의 경원소(H 포함) 이미지 분석

대표연구성과

초미세 이차이온 질량분석기를 이용한 니켈기 초내열 합금의 자가치유 효과 연구

항공기 엔진, 발전소 터빈 등에 사용하는 붕소 첨가 초내열 니켈 합금에 균열이 발생할 경우, 고온의 열처리 후 균열 틈 사이에 보라이드 석출물이 채워지는 자가치유 현상이 발생함. NanoSIMS Image Acquisition 분석을 통해 마이크로-균열 틈에 금속 성분 석출물(B, S, Cr, Mo)과 비금속 석출물(C, B, S)이 각각 생성되는 것을 관찰함.

고온 열처리 과정 후 니켈기 초내열 합금의 미소균열 내 NanoSIMS 원소 분포 분석 이미지

주요 활용분야

  • 리튬이차전지 활물질 일차 입자의 원소 분포 분석
  • 고강도 Al-Zn-Mg 합금의 표면 산화막 분포 분석

장비활용 대표 우수논문

  • Self-healing behavior of Inconel 617B superalloy
    Kang, S. H., Lee, S., Suh, J. Y., Kim, H. J., & Lee, Y. K. (2019).
    Self-healing behavior of Inconel 617B superalloy. Journal of Alloys and Compounds, 805, 1217-1223. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.07.204
  • The Exterior of Single-Walled Carbon Nanotubes as a Millimeter-Long Cation-Preferring Nanochannel
    Yun-Tae Kim, Se Hun Joo, Hyegi Min, Jiyun Lee, Seung Min Moon, Mirang Byeon, Tae Eun Hong, Michael S. Strano, Jae-Hee Han, Sang Kyu Kwak , and Chang Young Lee
  • In Vitro Tracking of Intracellular Metabolism-Derived Cancer Volatiles via Isotope Labeling
    Dong-Kyu Lee, Euiyeon Na, Seongoh Park, Jeong Hill Park, Johan Lim, and Sung Won Kwon
  • Precipitation correlation between MC carbide and Nb-rich M2P phosphide in a TP347H austenitic stainless steel
    Chang-Wan Hong, Yoon-Uk Heo, Nam-Hoe Heo, Sung-Joon Kim,
    Materials Characterization vol. 124, 192-205 (2017), doi: 10.1016/j.matchar.2016.12.024
  • Effect of oxygen and nitrogen on microstructure and mechanical properties of vanadium
    Min-Gu Jo, Phaniraj P. Madakashira, Jin-Yu Suh, Heung Nam Han,
    Materials Science and Engineering: A vol. 675, 92-98 (2016), doi: 10.1016/j.msea.2016.08.040
  • Evaluation of the effect of B and N on the microstructure of 9Cr–2W steel during an aging treatment for SFR fuel cladding tubes
    Eun Hee Jeong, Sang-Gyu Park, Sung Ho Kim, Young Do Kim,
    Journal of Nuclear Materials vol. 467, 527-533 (2015), doi: 10.1016/j.jnucmat.2015.09.026
  • Traces of isotopic reactive species produced from a non-thermal plasma jet in bio-molecules
    C B Lee, H S Kwak, E H Choi, T E Hong, H Yoon, Y Lee, K Y Baik and H S Uhm,
    New Journal of Physics, Volume 17, November 2015, doi: 10.1088/1367-2630/17/11/113031
  • Combined nano-SIMS/AFM/EBSD analysis and atom probe tomography, of carbon distribution in austenite/ε-martensite high-Mn steels
    Jae-Bok Seol, B.-H. Lee, P. Choi, S.-G. Lee, C.-G. Park,
    Ultramicroscopy vol 132, 248-257 (2013), doi: 10.1016/j.ultramic.2013.01.009
  • Effects of Al on microstructure and tensile properties of C-bearing high Mn TWIP steel
    J.-E. Jin, Y.-K. Lee,
    Acta Materialia vol. 60, 1680-1688 (2012), doi: 10.1016/j.actamat.2011.12.004
  • On the Role of Grain Boundary Serration in Simulated Weld Heat-Affected Zone Liquation of a Wrought Nickel-Based Superalloy
    Hyun Uk Hong, In Soo Kim, Baig Gyu Choi, Young Soo Yoo, Chang Yong Jo,
    Metallurgical and Materials Transactions A vol. 43, 173-181 (2012),doi: 10.1007/s11661-011-0837-2
  • Nano SIMS characterization of boron- and aluminum-coated LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode materials for lithium secondary ion batteries
    Tae Eun Hong, E. D. Jeong, S. R. Baek, M. R. Byeon, Young-Suck Lee, F. Nawaz Khan, Ho-Soon Yang,
    Journal of Applied Electrochemistry, vol. 42, 41-46 (2012), doi: 10.1007/s10800-011-0369-x

담당자 및 설치장소

  • 주담당자 : 홍태은(tehong@kbsi.re.kr/051-974-6109)
  • 부담당자 : 변미랑(bmr12@kbsi.re.kr/051-974-6119) / 강민지(mjkang@kbsi.re.kr/051-974-6146)
  • 주소 : 부산 강서구 과학산단1로 60번길 30 한국기초과학지원연구원 부산센터 101호




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