• 제목/요약/키워드: 빔 변환기

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의료 진단용 선형 배열 변화기의 측 방향 해상도 개선 (An Improvement of the Lateral Resolution of Linear Array Transducer for Medical Ultrasonic Imaging)

  • 백승한
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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    • pp.136-141
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    • 1991
  • 초음파 영상 진단기에서 영상의 질을 높이기 위해서는 넓은 범우에서 높은 측 방향 해상도가 요구된다. 측 방향 해상도는 변환기에 의해 발생되는 초음파 빔폭에 의해 좌우되는데 기존의 변환기는 초점 부근에서는 빔폭이 매우 좁으나 집속 범위가 제한되는 단점이 있다. 본 논문에서는 넓은 범위에서 균일한 빔폭을 얻을 수 있는 새로운 형태의 변환기를 제안하고 변환기에 의한 음장 분포를 전산기 모의 실험을 통해 구하였으며 그 결과 초점 부근에서는 빔 폭이 기존의 변환기에 비해 다소 넓어지나 집속 범위가 기존의 변화기에 비해 넓어지는 것을 확인할 수 있었다.

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페이즈 필드 설계법 기반의 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기 위상최적설계 (Topology Optimization of Beam Splitter for Multi-Beam Forming Based on the Phase Field Design Method)

  • 김한민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.141-147
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    • 2019
  • 본 논문에서는 체계적인 설계법을 통해 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기의 설계를 소개한다. 본 연구의 목표는 산란하는 마이크로파를 다중 방향으로 진행하는 빔으로 변환시키는 빔 분배기를 설계하는 것이다. 기존의 이론 기반 접근법으로는 불특정 방향으로의 다중 빔 분배가 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 기존의 이론 기반 접근법인 변환광학 이론이 아닌 체계적인 설계 방법인 페이즈 필드 설계법을 통해 최적의 빔 분배기 구조를 설계하였다. 목적함수는 각 방향으로 특정 지점의 전기장 세기의 표준값을 최대화로 설정하였다. 섬 형상의 구조를 피하고 하나의 연결된 구조를 얻기 위해 증강된 라그랑지안을 사용하여 체적 제약조건을 설정하였다. 목표 주파수는 X-band의 주파수 대역의 10GHz이다. 설계된 최적 형상의 빔 분배기는 다중 빔 형성 성능을 잘 보였고, 목표 영역에 전달되는 전기 에너지는 증가하였다. 또한 설계가 유효한 주파수 대역을 평가하기 위해 X-band 대역에 대해 주파수 대역 성능 평가를 수행하였다.

레이저 박리용 선형 빔 광학계의 빔 변환 모듈과 단축 형상에 대한 연구 (Research on BTU and Short-axis Geometry of Line-beam Optics for LLO Applications)

  • 이승민;이광진;김대용;이상현;정진호
    • 한국광학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.276-285
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    • 2021
  • 본 논문은 디스플레이용 OLED의 제작 공정에 사용하는 레이저 박리(laser lift-off, LLO) 장비의 선형빔 광학계에 대한 연구로서, M2가 큰 레이저를 사용하는 경우, 단축의 선폭을 작게 만들면서 공정심도를 깊게 유지하기 위한 빔 변환 모듈(beam transformation unit, BTU)을 포함한 광학계에 대한 연구를 진행하였고, 단축 형상을 슈퍼 가우시안으로 만들 수 있는 방법과 flat-top 분포로 만들 수 있는 광섬유를 사용하는 빔 변환 방식에 대하여 제시하였다.

다중 스택 빔 형성을 이용한 고 지향성의 다중 목표물 고각 추정에 대한 연구 (A Study on Multi Target Elevation Angle Estimation of Hight Directivity using Multi Stacked Beam Forming)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.129-135
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 빔 형성기법을 이용하여 다중 목표물들의 고각을 추정하는 방법을 제안한다. 이 방법은 배열 소자로 수신되는 신호들을 디지털로 처리해 수신 빔을 스택 빔으로 만들고, 빔 형성기에서는 안테나 소자에 가중치를 적용함으로서 원하는 수신 빔을 생성 할 수 있다. 이때 스택 빔을 구현하기 위해서는 여러 개의 값비싼 위상천이기 필요하지만, 현재는 컴퓨터의 성능이 많이 향상되어 위상변위기 대신에 고속 푸리에 변환을 이용하여 다중스택 빔을 형성한다. 또한 수신기에서 원하는 방향으로 빔을 조향하기 위해서 빔 조향 오차 보정 기법을 적용하여 다중 빔의 지향성을 향상 시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 고속 후리어 변환과 빔 조향오차 보정 기법에 근거를 둔 제안된 고각 추정방법이 기존의 방법에 비해 목표물 추정 면에서 우수함을 보인다.

램지 신호의 푸리어 변환을 이용한 세슘 원자빔의 속도 분포 계산 (Velocity Distributions Calculated from the Fourier Transforms of Ramsey Lineshapes)

  • 박영호;오차환;김필수;권택용;신은주;이호성
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.52-53
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    • 2003
  • 세슘 원자 주파수 표준기에서 사용되는 램지 방법은 세슘 원자 빔을 U-자형 마이크로파 공진기로 지나게 하여 마이크로파와 시간 간격을 두고 두 번 상호작용하게 함으로써 간섭형 원자 공진 신호를 얻는 방법이다(그림 1). 이 방법을 사용하면 그림 2와 같은 공진 신호를 얻는데 이를 램지 신호라 한다. 원자 주파수 표준기의 정확도 평가를 위해서는 사용된 세슘 원자 빔의 속도 분포를 알아야 하는데, 이 램지 신호를 이용하여 속도 분포를 구할 수 있다. (중략)

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중간주파수 처리를 이용한 빔추적 능동위상 배열안테나 (A New Beam Tracking Technique Using Intermediate Frequency Processing)

  • 서철헌;최태규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권7B호
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    • pp.891-894
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    • 2001
  • 본 논문에서는 능동 배열 안테나에서 RF 대신 중간주파수를 이용하여 빔 추적을 하는 방법이 연구되었다. 안테나의 각 배열은 전압제어 발진기, 위상추적기, 혼합기와 결합되어 있으며 혼합기는 안테나 상에서 직접 RF 신호를 직접 중간주파수 신호로 변환시킨다. 전압제어 발진기 입력은 위상추적기에 의하여 조절되며 배열 안테나의 주사범위는 위상추적기와 전압제어발진기에 의하여 결정되었다.

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$BaTiO_3$의 특성을 이용한 광굴절 결합 변환 상관기의 신호 대 잡음비 개선 (Improvement of the Signal-to-Noise Ratio of Photorefractive Joint Transform Correlator using Characteristics of $BaTiO_3$)

  • 공명술;서동환;신창목;조규보;김철수;김수중
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권3호
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    • pp.19-32
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    • 2003
  • 전통적인 광굴절 결합 변환 상관기는 원하는 상관 출력을 얻기 위해 입력되는 신호 대 펌프빔의 세기비가 2광파 혼합의 전달함수가 포화될 정도로 충분히 커야 한다. 그 결과 입력영상에 잡음이 있을 경우 상환 출력의 신호 대 잡류비가 떨어진다. 본 논문에서는 BaTiO₃의 특성을 이용하여 광굴절 결합 변환 상관기의 신호대 잡음비 개선 방법을 제안하였다. 입력빔의 세기비를 작게 하여 에너지 전달이 포화되지 않도록 하고, 신호빔과 매질의 표면이 이루는 각도를 크게 하여 매질내에서의 두 빔의 유효 상호작용 길이가 짧아지도록 하였다. 그 결과 고주파 영역의 이득은 줄어드는 반면 저주파 영역은 2광파 혼합의 포화이득을 가지게 되어 입력영상에 잡음이 있는 경우 신호 대 잡음비가 개선되었고, 입력빔의 세기비가 작아져 실제 구현이 용이해졌다.

치료중 실시간 모니터링을 위한 투과형 빔측정장치 개발

  • 김재홍;;;박연수;양태건
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.315-315
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    • 2010
  • 양성자 빔을 이용하여 두경부 암 치료를 South Africa의 iTHEMBA에서 시행하고 있다. 200 MeV의 양성자 빔라인으로부터 진공에서 대기로 인출하여 노즐을 통과하여 종양세포에 조사된다. 치료계획에 적합하게 빔에너지와 모양을 변환하고, 빔을 모니터링하는 기계적 장치들이 노즐에 구성된다. 빔라인에는 이온챔버, Steering Magnet, Multi-wire 이온챔버, Range trimmer plates, lead scattering plate, Double-wedge energy degrader, Multi-layer Faraday cup, Range modulator, Range monitor, occluding ring, Shielding collimators, Quadrant and monitor ionization chamber, Treatment collimator, 그리고 Wellhofer dosimetry tank로 구성되어 있다. 총길이는 6.6m이며 노즐 끝에서 환자의 isocenter 까지는 30cm 정도 아래에 위치한다. 상기의 배치를 갖는 시스템의 양성자 scattering system의 성능을 MCNPX v2.5.0 Monte Carlo simulation을 실시하였다. 또한 정확한 선량을 실시간으로 측정하는 방법인 투과형 검출기를 개발하여 치료와 빔 특성을 동시에 수행하는 기술개발연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 Multileaf Faraday Cup (MLPC) 검출기 설계구조와 데이터 측정방법에 관한 연구를 수행하고자 한다. 빔의 전송 방향으로 3개층의 $4{\times}4$ 배열의 구조로 48 channel의 전류값을 측정하여 입자빔의 분포를 실시간으로 관측하고, 측정된 전류는 ADC를 거쳐 치료계획에 의해 선택된 영역의 SOBP를 유지하도록 range modulation propeller를 조절하는 feed-back system을 갖춘 방사선치료빔 실시간 측정장치 개발에 관한 결과를 보고하고자 한다.

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혼 반사기를 적용한 UAV용 패치배열 안테나 설계 (Design of Patch Array Antenna for UAV with Horn Reflector)

  • 김성훈;고지환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.828-834
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    • 2023
  • 본 논문에서는 패치배열안테나에 혼 형상의 반사기를 적용하여 넓은 빔 폭을 형성하는 안테나를 연구하였다. 넓은 빔 폭을 구현하기 위해 정사각형 마이크로스트립 기판 상의 4개 방면에 3개의 패치들을 각각 배열하였고, 배열안테나 후방에 혼(Horn) 형상의 반사기를 각각 적용하였다. 이 구조를 통해 패치로부터 형성 된 수직 빔 패턴이 사선 방향으로 변환되었고 결과적으로 네개의 섹터에서 형성된 각각의 빔 폭이 더해져서 반구형에 가까운 넓은 빔 폭을 만들 수 있었다. 제안된 안테나는 UAV(unmanned aerial vehicle)에 적용하기 위해 연구되었고 모의시험결과, 4.5 dBi 빔 폭이 146.8°임을 확인하였다.

양성자 빔 선량 분포 검증을 위한 감마 꼭지점 영상 장치의 양면 실리콘 스트립 검출기 신호처리 모듈 개발 (Development of Signal Processing Modules for Double-sided Silicon Strip Detector of Gamma Vertex Imaging for Proton Beam Dose Verification)

  • 이한림;박종훈;김재현;정원균;김찬형
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권2호
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    • pp.81-88
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    • 2014
  • 최근, 인체 내 양성자 빔의 선량 분포를 검증하기 위해 새로운 개념의 영상기법인 감마 꼭지점 영상(gamma vertex imaging, GVI)이 제안되었다. GVI는 양성자 빔과 매질과의 핵반응으로 인해 발생하는 즉발감마선의 발생 위치를 결정하기 위해 입사한 감마선을 전자 변환기에서 전자로 변환한 후 전자의 궤적을 추적하는 방법을 사용한다. GVI 영상장치는 감마선을 전자로 변환하기 위한 전자 변환기, 전자 궤적을 추적하기 위한 2대의 양면 실리콘 스트립 검출기(double-sided silicon strip detector, DSSD)와 전자의 에너지 결정을 위한 섬광체 흡수부 검출기로 이루어진다. 본 연구에서는 GVI 영상 장치를 구성하는 DSSD 전용의 신호처리 장치를 구성하는 핵심 장치인 전하 민감형 전치증폭기(charge sensitive preamplifier, CSP) 모듈과 성형 증폭기 모듈을 개발하였으며, 상용 제품과 성능을 비교해 보았다. 감마선원의 에너지 스펙트럼 측정 결과, 자체제작 CSP 모듈이 상용 제품보다 에너지 분해능이 약간 낮은 것을 확인하였으며, 성형 증폭기의 경우 거의 동일한 성능을 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 개발된 신호처리 장치의 노이즈의 크기를 나타내는 $V_{rms}$ 값은 6.48 keV으로 평가되었으며, 이는 145 ${\mu}m$의 DSSD에 전달되는 전자의 에너지( > ~51 keV)를 고려할 때 본 장치를 이용하여 전자의 궤적을 충분히 정확하게 결정할 수 있음을 확인할 수 있음을 보여준다.