• Title/Summary/Keyword: 빔 모드

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원통형 Saddle Field Ion Source의 특성에 관한 연구

  • Choe, Seong-Chang
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.234-234
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    • 2012
  • Saddle field ion source는 구조가 간단하고 영구자석을 사용하지 않아 소형화에 유리하고 구조가 간단한 DC 파워서플라이를 이용하기 때문에 장치 가격이 저렴하여 다양한 분야에서 응용되고 있으며 특히 이온빔 밀링 분야에 많이 사용된다. 초기 saddle field ion source 는 대칭형의 구형이었으나 지속적인 연구 개발로 와이어형, 원판형, 원통형 등 다양한 형태의 saddle field ion source가 개발되었다. 본 연구에서는 비교적 제작이 용이하고, 구조적으로 외부간섭에 대하여 덜 민감한 원통형 saddle field ion source를 제작하였다. 초기 saddle field ion source는 이온원 내부에 saddle field를 형성하기 위하여 대칭 구조를 가지 형태로 제작되었으나, 비대칭 구조에서도 saddle field가 형성될 수 있고 비대칭 구조를 채택할 경우 한쪽으로 더 많은 이온빔을 인출할 수 있기 때문에 실제 응용면에서는 비대칭 구조가 더 유리하다. 따라서 본 연구에서는 원통형 비대칭 saddle field ion source를 제작하였으며, 제작된 이온소스는 높이가 62 mm 지름이 55 mm의 소형 이온소스였다. 제작된 원통형 saddle field ion source는 진공도와 가속전압에 따라 방전 모드 변화하였다. Saddle field ion source는 전극과 extractor의 구조에 따라 조금씩 다르지만 대체로 5x10-5 Torr ~ 5x10-4 Torr 영역에서 안정적으로 작동하였다. 이온소스 내부의 압력이 높을 경우 수십 mA 의 방전 전류가 흐르는 고전류 방전 모드로 작동하였으며 압력이 낮을 경우에는 동일한 전압에서 수 mA 의 방전 전류만 흐르는 저전류 방전 모드로 작동하였다. 압력이 더 높아질 경우 아크 방전이 발생하여 이온소스의 작동이 불안정하여 연속적인 작동이 어려웠다. 고전류 방전 모드에서는 이온빔 전류가 Child-Langmuir 방정식에 따라 Vi3/2에 비례하여 증가하는 경향을 보여주었으며 저전류 방전 모드에서는 Vi에 선형적으로 증가하였다. 가속 전압이 동일한 경우 고전류 방전 모드가 저전류 방전 모드에 비하여 더 많은 이온빔 인출이 가능하지만, 고전류 방전 모드의 경우 이온의 방출 각도가 매우 넓은 반면 저전류 방전 모드에서는 이온빔의 퍼짐이 현저히 줄어듦을 관찰할 수 있었다. 원통형 saddle field ion source는 내부 구조가 간단하기 때문에 내부 전극의 구조 변화에 따라 방전 특성 및 이온빔 인출 특성이 심하게 변동하였다. Saddle field ion source에서는 Anode에 인가되는 방전 전압이 가속 전압과 같은 역할을 하는데 가속 전압은 2~10 kV 사이에서 인가가 가능하였다. 일반적으로 동일한 방전 모드에서 진공도가 높아질수록 방전 전류의 양과 인출되는 이온의 양이 증가하는 것이 관찰되었다. 제작된 이온소스는 최적 조건에서 5 mm 인출구를 통하여 0.7 mA의 이온빔 인출이 가능하였으며, 9 mm 인출구를 사용한 경우 1 mA까지 이온빔 인출이 가능하였다.

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Study of 2-D laser heating with multiple beam profiles and ignition of energetic material (고에너지 빔 분포 형상을 고려한 폭약의 2-D 가열과 점화 연구)

  • Lee, Kyung-Cheol;Choi, Yoon-Soo;Kim, Hyung-Won;Choi, Jeong-Yeol;Yoh, Jai-Ick
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.51-54
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    • 2008
  • Various types of beam distributions of high energy lasers are classified by the mode patterns. We study two dimensional laser initiation of confined energetic materials with multiple beam profiles.

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Mode Selection Technique Between Antenna Grouping and Beamforming for MIMO Communication Systems (다중 입출력 시스템에서 안테나 그룹화와 빔 형성 사이의 모드 선택 기법)

  • Kim, Kyung-Chul;Lee, Jung-Woo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.34 no.2A
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    • pp.147-154
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    • 2009
  • Antenna grouping algorithm is hybrid of beamforming and spatial multiplexing. In antenna grouping system, we partition $N_t$ transmit antennas into $N_r$ groups and use beamforming in a group, spatial multiplexing between groups. We can transmit $N_r$ data streams in the $N_t{\times}N_r$ antenna grouping system. With antenna grouping, we can achieve diversity gain through beamforming, and high spectral efficiency through spatial multiplexing. But if channel is ill-conditioned or there are some correlations between antennas, the performance of antenna grouping is seriously degraded and in that case, beamforming is the best transmit strategy. By selecting the antenna grouping mode when channel is well-conditioned and by selecting the beamforming mode when channel is ill-conditioned, we can prevent serious fluctuation of BER performance caused by varying channel condition and achieve the best BER performance. In this paper, we investigate mode selection algorithm which can select antenna grouping mode or beamforming mode. we also propose a simple mode selection criterion.

Investigation on Friction Noise in Beam Structure Under Mode-Coupling by Using Analytical Finite-Element Squeal Model (스퀼 융합모델을 이용한 모드연성에 의한 빔 구조 마찰 소음 연구)

  • Kang, Jaeyoung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.5
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    • pp.545-550
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    • 2014
  • This study provided the analytical finite element method estimating the friction-induced noise on the complex beam structure. The frictional contact model was theoretically constructed and applied to the analytical finite element squeal model. The numerical results showed that the beam structure was excited by the mode-coupling instability of the specific system modes. Also, the direction of friction was shown to influence on the dynamic instability of the modes. Besides, the unstable modal frequencies estimated from the numerical calculation were validated by the experiment of the actual beam structure.

Mode Size Converter based on Muitimode Fiber Taper (다중모드 광섬유 테이퍼를 이용한 모드 크기 변환기)

  • Kim, Kwang-Taek;Park, Kiu-Ha;Hyun, Woong-Keun;Jung, Yong-Min;Lee, Byeong-Ha
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.18 no.4
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    • pp.280-285
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    • 2007
  • Based on the multimode fiber taper, a mode size converter for effective optical beam coupling between laser and optical fiber or between the two different optical fibers has been proposed and demonstrated. The device has a multimode input end and a single mode output end. The influence of various parameters, including device structure and launching conditions, on the coupling efficiency has been theoretically analyzed. The theoretical results revealed that the gaussian beam can be coupled into a single mode fiber without considerable insertion loss. The proposed multimode fiber taper has been fabricated using heating and pulling equipment incorporating two micro-torches. Experimental results showed that an optical beam with $50\;{\mu}m$ of large beam size was effectively coupled into single mode fiber through the multimode fiber taper. The insertion loss of the device was 1.3 dB.

On The Performance of a Hybrid Mode Beamforming in A Two-Cell System (두 셀 시스템 환경에서 하이브리드 모드 빔형성 성능에 대한 연구)

  • Yang, Janghoon;Chae, Hyukjin;Kim, Dong Ku
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37A no.12
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    • pp.1133-1139
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    • 2012
  • In this paper, hybrid mode beamforming (HMB) which allows simultaneous transmission of joint beamforming and disjoint beamforming is proposed. HMB is proven to be asymptotically optimal beamforming for sum rate growth. Extensive simulations show that HMB achieves nearly the same performance as joint encoding (JE) in symmetric interference channel. It is also shown that it outperforms JE in a more realistic asymmetric interference channel environment, though it still experiences some performance degradation due to power inefficiency of joint beamforming in asymmetric channel.

Study on Vertical Position Reading Noise from Beam Position Monitor in Pohang Light Source Storage Ring Vacuum Chamber (포항광가속기 저장링 진공용기의 빔위치측정기의 위치 측정 오류에 대한 연구)

  • Joo, Young-Do;Kim, Chang-Bum;Hwang, Il-Moon;Park, Chong-Do
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.20 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • A sudden step change is observed in the vertical position readings from beam position monitors (BPMs) mounted at the several sector vacuum chambers of Pohang Light Source. To study the source of this sudden step change, we measured the RF transmission scattering matrix (S21) through the pickup electrodes of BPMs mounted at the both ends of the sector vacuum chamber. The measured $S_{21}$ graph of the sector vacuum chambers suffering sudden step change has a peak in the BPM operation frequency bandwidth. Otherwise that of the other sector vacuum chambers doesn't have a peak. It is shown by the numerical simulation that the peak found in the BPM operation frequency bandwidth corresponds to the longitudinal harmonic of transverse electric resonance mode.

A Study of high frequency generator for large diameter (대구경을 이용한 초고주파 발생장치 연구)

  • Kim, Won-Sop
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.135-136
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    • 2008
  • 본 연구에서는 100GHz 이상의 높은 주파수에서 발진하는 초고주파 발생장치의 연구를 하였다. 전자파를 이용한 발진장치에서 대구경 후진파에 입사하는 전자빔의 크기와 상태를 좋게 하여 동작특성을 증진시키는 실험을 하여 그에 따른 변화 및 결과를 조사하였다. 출력의 증대와 방사할 때의 크기 및 그에 따른 주파수 교정, 그리고 마이크로파의 발진모드 특성을 분석하였다. 이는 주기의 크기에 따른 발진 주파수와의 관계를 분석하였으며 자기장의 변화 등 여러 가지 형태의 조건에 따른 결과를 나타내었다.

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Design and Analysis of a Red-Green-Blue Beam Combiner Based on Multimode Waveguides (다중 모드 도파로를 이용한 적녹청 빔 합파기 설계 및 분석)

  • Chung, Youngchul
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.31 no.2
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    • pp.105-110
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    • 2020
  • A compact beam combiner based on two-mode interference (TMI) in multimode waveguides is proposed, and its feasibility is shown through simulation with the three-dimensional beam propagation method. The input waveguides are separated by about 1 ㎛ at the interface with the multimode waveguide, so that the fabricated waveguide pattern is well repeated. The power transmission to the output port from the red, green, and blue input port is 93.5%, 94%, and 93%, respectively. When the wavelength deviation from a center wavelength is 10 nm, the power transmission is maintained to be greater than 90%. When the waveguide width error is 40 nm, the power transmission is maintained to be greater than 85% for all the three colors. The polarization dependence of the beam combiner is almost negligible, and its size is as tiny as 0.02 × 4 ㎟.

Design and Evaluation of Hybrid Digital Retrodirective Array Antenna System (하이브리드 디지털 RDA 시스템의 설계와 평가)

  • Park, Hae-Gyu;Ryu, Heung-Gyoon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.39A no.5
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    • pp.251-257
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    • 2014
  • Digital RDA system is retransmit into the opposite direction of the incident signals. Digital RDA system have a disadventage that this system do not signal classification in multipath environment. because multipath signal is shown as vector sum of multipath signal, digital RDA system required complex signal process for multipath signal classification. In this paper, to solve these problem we propose hybrid digital RDA system which combination of the MUSIC algorithm and the digital RDA system. Proposed system has two modes. First mode is digital RDA mode. Secornd mode is digital beamforming mode. Digital RDA mode is used in situations where the less the impact of multipath. Digital beamforming mode is applied to multipath effects is greater. In secornd mode, we find optimal path using MUSIC algorithm. After than the proposed system uses only the optimal path. Through the proposed system in a multipath environment with digital RDA can be used to supplement a disadvantage.