• 제목/요약/키워드: 방전펄스폭

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무 수은 면광원에서의 가스 조성 변화에 따른 전기 광학 특성에 관한 연구

  • 오병주;정재철;서인우;황기웅
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.431-431
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    • 2010
  • 본 논문은 기존의 수은 형광 램프와 LED를 대체할 수 있는 무 수은 면광원의 방전 가스 조성 변화(He, Ne, Ar, Xe)에 따른 전기 광학 특성에 관한 연구이다.[1]~[4] 무 수은 면광원의 기본 구조는 그림 1과 같이 방전 공간 내에 유전체에 의해 방전 공간과 분리된 한 쌍의 평행한 전극으로 이루어져 있다. 그리고 방전 공간 내면에는 일정한 두께와 형상을 가지는 형광체가 도포되어 있고 주 전극의 반대 평판유리 외벽에 보조전극을 형성하였다. 방전을 발생시키기 위한 기본적인 구동 방법은 5~25kHz의 주파수와 $0.7{\sim}1.5{\mu}s$의 폭을 가지는 사각 펄스를 사용한다.[4] 그림 2는 Ne-Xe 가스를 기본으로 하여 He 첨가에 따른 전기 광학 특성을 보여준다. He 첨가량이 증가할수록 동작 전압이 높아지면서 방전 개시와 동시에 수축 방전으로 전이되는 형태를 보이며, 효율 또한 감소함을 보였다. 이것은 무 수은 면광원에서는 높은 He의 이차전자 방출 계수보다 He의 높은 이온화 에너지가 더 크게 작용하기 때문이라 생각된다. 그림 3은 Ne-Xe 가스를 기본으로 하여 Ar 첨가에 따른 특성을 보여준다. He과는 다르게 Ar 첨가량이 증가할수록 동작 전압 마진이 넓어진다. 그러나 동작 전압이 상승하고, 효율 역시 감소하는 단점이 있다. 이것은 Ar은 Ne에 비해 이온화 에너지가 낮지만 Ar-Xe 조합은 Penning 효과를 얻을 수 있는 혼합 가스가 아니며, Ar의 2차전자 방출 계수 역시 Ne에 비해 낮기 때문에 결과적으로 방전 전압은 상승하고 효율이 감소하는 결과를 보여준다. 그러므로 무 수은 면광원에서 낮은 구동 전압과 높은 휘도 효율을 얻기 위해서는 Ne-Xe 가스조건이 가장 적합한 가스 조건이다. 효율 개선을 위해서는 Ne-Xe 가스 조건에서 압력을 높이거나 높은 Xe 함량의 가스 조성비를 사용하여 자외선 발광원인 Xe 가스량을 높이는 방법이 가장 유리하다. 그림 4는 Ne-Xe 가스 조건에서 Xe 가스량을 높이면 효율이 증가하는 경향성을 보여준다. 가스 최적화 연구와 더불어 형광체 최적화 연구[5]를 통해서 Ne-Xe25% 100Torr 가스 조건에서 그림 5와 같은 19,000nit의 높은 휘도와 75lm/W의 고 효율 특성을 얻을 수 있었다.

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솔루션 플라즈마를 이용한 이종 원소 카본 나노시트의 합성 (Synthesis of Heteroatom-Carbon Nanosheets by Solution Plasma Process)

  • 현광룡;정광후;박일초;이정형;한민수;김성종
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.114-114
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    • 2018
  • 탄소 재료는 뛰어난 물성에서 다양한 재료로의 응용이 기대되고 있다. 특히, 이종 원소 함유 카본 재료는 전기적 특성과 촉매성의 발현 등 새로운 기능을 카본 재료에 부여할 수 있어서 연료 전지, 에너지 저장, 태양 전지 등에의 응용이 기대되고 있다. 최근, 용액 중의 저온 플라즈마인 솔루션 플라즈마(solution plasma process)를 이용하여 벤젠 용액 등에서 탄소 재료 합성에 성공하였다. 그러나 기존의 연구에서는 솔루션 플라즈마 프로세스를 이용하여 합성한 이종원소 카본은 전도성이 낮아 이종원소의 함유량을 낮추는 고온의 열처리가 필요했다. 따라서 본 연구에서는 우수한 물리적 전기적 특성을 갖는 그래핀(graphene)과 같은 이종 원소 카본 나노시트(heteroatom carbon nanosheets)의 합성 및 메커니즘(mechanism)에 대해 검토하였다. 다양한 이종원소를 포함한 유기용매 안에 바이폴라 펄스 전원에 의한 전압을 두 텅스텐 전극 간에 인가하고, 솔루션 플라즈마를 생성하여 이종원소 카본 재료를 합성했다. 플라즈마 생성은 텅스텐 봉을 전극으로 사용하고 전압을 2.0 kV, 펄스 주파수를 200 kHz, 펄스 폭을 $1.0{\mu}s$, 전극 간 거리를 1.5 mm에서 일정하게 유지하며 200 mL 유기용매 중에서 방전시키는 것으로 재료를 합성했다. 플라즈마 방전 후, 필터을 이용하여 흡인 여과한 뒤 $200^{\circ}C$에서 1 시간 동안 건조 시켰다. 건조 후의 이종원소 카본의 물리적 특성을 원소 분석, X선 회절 법(XRD), 저항률 측정, 투과형 전자 현미경(TEM) 및 라만 분광법, 전자 현미경(SEM), X-선광전자분광기(XPS)등을 이용하여 카본의 형상 및 특성을 분석하였다. 그 결과 다양한 이종원소를 포함한 유기용매 중 2-pyrrolidone을 사용했을 때, 이종 원소 카본 나노시트를 합성하는데 성공하였다. 또한, 이 연구방법을 통해서 솔루션 플라즈마 프로세스를 통한 카본 나노시트 합성의 메커니즘을 규명하였다.

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ETC 용 300kJ 펄스 전원 적용을 위한 RVU-43 스위치의 특성평가 (Evaluation of a RVU-43 Switch of a 300u Pulse Power System for the ETC Applications)

  • 이홍식;진윤식;김종수;황동원;조주현;임근희;김진성;추증호;정재원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2083-2085
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    • 2000
  • 우리나라의 전열추진기술 프로그램에 따라 8�V의$\square$ $\square kJ$ 커패시터 뱅크 모듈이 제작되고 있다. 한 �V의 모듈은 6개의 22kV, 50kJ 자체 고장복구 커패시터와 주 스위치로서 각 모듈에 하나씩의 RVU-43 스위치를 사용하였다. 또 각 모듈에는 요구되는 전류 파형의 폭을 얻기 위하여 $20\sim160\;\mu\;H$의 펄스 파워 인덕터를 사용하였고 3개의 병렬 크로우바 스택을 적용하였다. 여러 종류의 스위치가 검토되었으며 그 중에서 펄스 파워 싸이리스터보다 가격이 싸면서 전류영점에서 차단기능이 있는 RVU-43 스위치가 선정되었다. 선정된 스위치(정격 25kV, 200kA, 120 Coulomb)에 대하여 자기방전 전압, 최소 동작전압, 동작 지연시간, 역전류 차단성능, 스위치 손실에 관한 특성시험을 행하고 그 결과를 보고한다.

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플라이백방식의 충·방전 제어기법을 적용한 경두개 자기자극장치 (Transcranial Magnetic Stimulation with repetive charge-discharge ability flyback)

  • 김휘영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.325-328
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    • 2009
  • 자기 자극장치 펄스트레인 기술이 비연속 전도모드에서 플라이백 컨버터로 응용되는 방식을 제안 하고자 한다. 전통적인 펄스폭 제어 방식과는 달리, 자기 자극 펄스 트레인의 주요한 방식은 저전력과 고전력에서 출력전압조절로 구할 수가 있다. 제안한 기술은 불연속 유도에 있는 어떤 변환기에도 적용 가능하다. 그러나, 본 연구에서는 Flyback 연구에 주로 초점을 맞추었다. 본 논문에서, 새로운 제어 연산 논리의 주요 수학 개념은 실험적인 결과가 산출되어 소개 하고자 한다.

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뇌방전에 의하여 발생하는 전장의 자동측정시스템 (An Automatic Measuring System of the Electric Fields Produced by Lightning Strokes)

  • 이복희;안창환;길경석
    • 센서학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.47-54
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    • 1996
  • 본 논문은 뇌방전에 의하여 발생하는 시변성 전장의 검출용 센서와 자동측정계에 대하여 기술하였다. 전장측정장치의 이론적인 동작원리 및 설계방법에 대하여 고찰하고, 반구형 전장센서와 신호처리계를 제작하였다. 교정실험으로부터 증폭기의 이득이 10일 때 전장측정시스템의 주파수 대역은 $200\;[Hz]{\sim}1.56\;[MHz]$이고, 응답감도는 0.96 [mV/V/m]이었다. 더불어 뇌방전에 의하여 발생하는 전장파형을 반구형 전장센서를 이용해서 1995년 6월에서 8월까지 측정하였으며, 데이타는 200 [ns]의 샘플링시간으로 12비트의 과도신호해석기로 기록하여 개인용 컴퓨터에 저장하였다. 운방전에 의하여 발생하는 전장파형의 형태는 양극성으로 상승부분은 폭이 좁고 $2{\sim}3$개의 펄스가 중첩되는 형태로 나타났다.

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에너지 전환 방식에 의한 섬광관 펌핑 Ti$^{3+}$ : Sapphire 레이저의 발진특성 (The Output Characteristics of Flashlamp Pumped Ti:sapphire Laser Enhanced by Energy Transfer Dye)

  • 김희경
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.442-446
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    • 1993
  • T$i^{3+}$: sapphire 레이저를 선형 xenon 섬광관을 이용하여 펌핑시켜 그 발진 특성을 조사하였다. Ti: sapphire 레이저에 적합한 섬광관 펌핑 조건을 찾기 위하여 섬광관에 인가되는 펄스의 시간폭이 각각 10${\mu}s$, 45${\mu}s$, 65${\mu}s$인 세 가지의 방전 회로에 대하여 실험하였다. 섬광관에서 방출된 빛 중에서 Ti: sapphire 의 흡수대보다 짧은 파장의 빛을 Ti: sapphire 의 흡수대와 일치하는 파장의 빛으로 바꾸어 주기 위하여 그 형광 스펙트럼이 Ti: sapphire 의 흡수대와 잘 일치하는 색소 LD-490을 형광에 의한 에너지 전환제로 선택하였다. LD-490의 농도의 변화에 따른 레이저의 출력변화를 측정한 결과 농도가 1.0${\times}10^{-3}$mol/l 일때의 레이저 출력이 가장 높았다. LD-490의 농도를 1.0${\times}10^{-3}$mol/l로 하였을 경우 펌핑광의 펄스폭을 10, 45, 65$\mu\textrm{s}$로 증가시킬 경우 기울기 효율은 각각 2.3%, 1.5%, 1.1%로 감소하였다. 문지방 에너지는 각각 22, 65, 95 J로 증가하였다.

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플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 커패시터 전압 균형을 위한 캐리어 비교방식의 펄스폭변조기법 (The Carrier-based PWM Method for Voltage Balance of Flying Capacitor Multi-bevel Inverter)

  • 이상길;강대욱;이요한;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.65-73
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    • 2002
  • 본 논문에서는 플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 가장 큰 문제점인 커패시터 전압 불균형을 캐리어 비교방식을 토대로 한 펄스 폭 변조 방식(PWM)을 이용하여 제어하는 새로운 PWM방법을 제안한다. 제안된 방법은 멜티-레벨 인버터로 확장이 용이한 캐리어 비교 방식의 PWM방법으로서 플라잉 커패시터 인버터에서 소자의 스위칭시각 커패시터의 충·방전으로 인해 발생되는 전압불균형에 대해 상전압 리던던시와 선간전압 리던던시를 이용하여 커패시터 전압의 변화량을 일정주기에 대해 평균적으로 영으로 제어하게 된다. 또한 이 방법은 상전압 리던던시를 고르게 이용하여 소자의 스위치 손실과 도통 손실을 같게 하는 장점을 지닌다. 본문에서 플라잉 커패시터 인버터에 서 발생하는 커패시터 전압 불균형에 대해 분석하고 이 인버터에 적합한 캐리어 비교방식의 PWM방법을 설명한다.

섬광등 펌프형 100 W급 4 중통과 Nd:YAG 증폭기 시스템의 증폭특성 (100 W class flash lamp pumped single stage Nd:YAG Amplifier)

  • 고광훈;정도영;김재우;박상언;임창환;김철중
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.515-520
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    • 2003
  • 수 KHz의 반복율로 발진하는 레이저광을 증폭하는 증폭기를 제작하고, 특성을 조사하였다. 증폭기로는 연속 방전하는 섬광등으로 펌핑되는 Nd:YAG 헤드를 사용하였고, 레이저 매질에서 발생하는 열 복굴절을 보상하여 이중통과 증폭기를 구성한 경우, 복굴절에 의한 레이저광 손실을 5%로 감소시켰다. 4 중통과 증폭기를 구성을 하였을 때, 반복율 5-10 KHz에서 이득은 약 3.2이었고, 펄스폭은 40 ns에서 48 ns로. 20%증가하였다.

Sustain 구간중 Address 전극에 인가되는 전압 펄스 폭에 따른 3차원 방전형상 분석 (The 3- dimensional analysis for the discharge of PDP according to the pulse width of voltage applied to the address electrode during sustain period)

  • 권형석;최훈영;이승걸;이석현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1830-1833
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    • 2002
  • We measured 3-dimensional temporal behavior of the light emitted from AC plasma display panel(PDP) at various auxiliary voltage pulse width supplied to the address electrode in sustain period using scanned point detecting system. In the case of applying an auxiliary address voltage pulse, the light emission starts at the inner edges of the cathode so the larger discharge volume toward address electrode can be obtained compared with the normal sustain discharge. Especially, when the auxiliary voltage pulse width is the $2{\mu}s$, the maximum luminance and long emission time can be obtained.

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수중 아-크 방전음원에 관한 연구 (ARC Discharge Sound Source in Underwater)

  • 장재환;장지원
    • 수산해양기술연구
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    • 제21권1호
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    • pp.12-18
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    • 1985
  • 고압변압기의 1차측을 제어하고 2차측에 유도된 전압을 이용한 수중방전음원의 전기음향학적 제특성을 분석.검사한 결과는 다음과 같다. 1. 방전시 2차측 전류는 초기에는 Ohm 법칙을 따르다가 전류가 최고 6.3A 흘러 절연 파괴되었으며, 그 순간 방전음이 생성되었다. 2. 전류인가점과 방전음 생성문의 시간차는 약 3ms였으며, 전압이 최고일 때 절연파괴가 일어나 방전음이 생성되었다. 3. 전극의 끝이 뾰족할수록 2차측 전압이 높을수록 음압수준은 높았다. 4. 뾰족한 형태의 전극은 전극간격이 100cm일 때도 방전이 일어났으며 전극간격이 1cm이상부터 비교적 안정된 방전음이 생성되었다. 5. 방전음의 펄스폭은 약 0.15ms인 Shock Wave였으며, 10HKz 이하의 합성저주파 성분이었다.

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