곡률을 .가진 산란체의 전자파 해석에 유용한 선조합 모델링 기법을 제안한다. 곡률을 가진 2차원 타원형 실린더를 기준으로 곡률 정보가 포함된 선전류에 의해 선조합 모델링한다. 본 논문에서 제안한 선조합 모델링 기법의 우수성은 도체 내부 전계의 크기로 확인하였고, 수치 해석 곁과 기존의 동일 반지름에 의한 방법보다 본 방법은 선전류의 개수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 모멘트법 해의 정확성을 높일 수 있다.
Power Flow Boundary Element Method(PFBEM) has been used as a promising tool for radiation problems in the midium-to-high frequency. PFBEM is the numerical method that applies boundary element technique to Power Flow Analysis (PFA). Indirect PFBEM is developed for acoustic scattering problems in the open field and in various frequency. To verify the analytic results of indirect PFBEM for acoustic scattering problems are compared with those of SYSNOISE, and the results using two analytic methods show a good agreement.
Laser beam can be either absorbed or scattered in porous ceramic material and its optical characteristics need to be understood. Electro-magnetic multiphysics software was used to simulate and understand the actual scattering phenomena in porous materials. 785nm femtosecond laser was irradiated on the surface of ceramic material and strong scattering occurred in drilling process. The computer results showed the scattering and absorption phenomena of Aluminum oxide were a mixture of dielectric and metallic material. The computer simulation showed the laser beam was almost extinct at the aspect rate of 5 approximately.
본 논문에서는 유전체로 코팅된 3차원 임의 형상 도체의 전자파 산란 문제를 해석할 수 있는 결합적분방정식 (combined field integral equation, CFIE)의 해법을 제안한다. 본 논문의 목적은 구조물의 내부 공진주파수에서도 CFIE로부터 안정된 해를 얻을 수 있음을 보이는 것이다. 유전체로 코팅된 도체 구조에 대하여 제안된 방법으로 계산된 레이더 단면적(radar cross section, RCS)을 보이고 다른 방법에 의한 해들과 비교한다.
광학활성 동축 이중 원통의 산란 문제에 대한 해석적인 해를 구하였다. 얻은 해의 타당성을 점검하고자 해를 이미 알고 있는 특수한 경우와 비교하였다. 이 해는 둥근 막대모양의 생물 세포를 광학적으로 분석하는데 쓸 수 있는데, 세포핵에는 나선형으로 꼬인 염색체가 들어 있으므로 광학활성이 있을 수 있다.
임의 모양의 완전도체의 전자파 산란을 해석하기 위하여 모멘트 방법을 이용하였다. GID(Graphic Interface Design)툴을 이용하여 설계된 금속 도체의 표면은 서로 다른 모양의 삼각패치로 모델링 되었다. 도체 표면전류는 삼각패치의 벡터 기저함수로 확장되었다. 관측점과 전원점이 동일 삼각패치에 위치할 때, 삼각패치의 특이점 적분은 Duffy 방법을 이용하여 특이점이 없는 적분으로 변환이 가능하였고, 변환된 특이점 항들은 1차원의 가우시안 구적법을 이용하여 간단하게 계산되어질 수 있었다. 특이점을 제외한 적분들은 2차원 가우시안 구적법으로 계산되었다.
본 연구에서는 지면의 표적물 및 하늘과 구름애서 산라되어 나오는 방향성 복사량을 효 율적으로 측정하고, 이들 산란광에 의한 Remote Sensing(원격탐사) 자료해석상의 영향을 조사 연 구하기 위해 만들어진 나선형식으로 회전하며 거의 전반구를 11초 이내에 주사하는 Sphere-Scanning Radiometer의 자료를 분석하는 데 필요한 software(S/W)들을 개발하였다. 개발 된 S/W 에는 개개의 측정자료가 기록될 순간에 측정기의 Field of View (FOV)에 의해 실제로 산란광이 집적된 지표면상의 부분을 시각적으로 나타내 주고 복사강도를 Grey Level로 나타낼 수 있는 도면표시 Algorithm과 FOV각의 크기에 따라 overlap부분의 면적을 계산하는 Algorithm 등이 포함되어 있다. 또한, 실험농장에서 본 radiometer로 측정한 자료를 이 S/W를 사용하여 분 석해 본 결과 밝혀진 몇 가지 방향성 복사량의 특성들을 간단히 소개 하였다.
본 연구에서는 roof-top 기저함수와 모서리 효과(edge-effect)를 저감시키기 위해 개선된 윈도우 함수를 적용한 2차원 모멘트법의 수치 해석 기법과 그 결과들을 제시한다. 모멘트법을 이용한 2차원 수치 산란 모델은 roof-top 기저함수를 적용하여 임의 방향 표면 전류 성분 표현과 계산 효율을 높였으며, 수치적으로 생성된 표면 양 끝단의 모서리에서 발생되는 산란 특성을 제거하기 위해 입사각별 가중치를 둔 개선된 윈도우 함수를 제안한다. 또한, 거칠기가 있는 표면의 산란 특성 분석을 위한 개선된 2차원 수치 해석 기법의 정확도를 검증하기 위해서 SPM(Small Perturbation Model)의 계산결과와 비교/분석하였다.
2 keV의 저에너지 He$^{+}$ 이온을 사용한 비행시간형 직충돌 이온산란 분광법을 이용하여 Si(100) 표면의 원자구조를 해석하였다. [011] 방위를 따라 이온빔을 입사시키고, 입사 각도에 따른 산란된 이온의 강도를 측정하였다. 20$^{\circ}$, 28$^{\circ}$, 46$^{\circ}$, 63$^{\circ}$, 80$^{\circ}$등의 5가지 입사각도에서 집속 효과가 일어났다. 이 각도를 설명하기 위해 그림자 원뿔을 계산하여 원자의 위치를 모사하였으며, 이 결과는 실험과 잘 일치하였다. 28$^{\circ}$, 46$^{\circ}$, 63$^{\circ}$ 및 80$^{\circ}$에서 일어나는 4개의 집속 효과는 표면 최외층에서 이 합체가 자리하지 않는 {011}면을 따라서 발생한 것이며 벌크 구조가 반영된 결과이다. 그 반면에 이합체를 이루는 원자사이에서 발생한 산란은 20$^{\circ}$에서 집속 효과를 나타내었다.
유한체적법을 이용하여 설정된 가상의 노즐 조건에 따라 비행체 배기플룸의 SE와 PE에 의한 열복사 저부가열 해석 연구를 수행하였다. 저부면에서의 복사열유속을 얻기 위해 배기플룸은 흡수, 방사 및 산란하는 매질을 고려하였다. 저부면은 차가운 흑체이고 비회색가스와 입자의 복사 물성치는 회색가스가중합법(WSGGM)을 사용하였다. 후방 몬테카를로 방법을 사용한 기존의 연구와 비교하여 검증한 후, 입자의 농도, 온도, 그리고 등방성 또는 이방성 산란에 따른 복사저부가열을 해석하였다. 그 결과, 복사열유속은 노즐 출구와의 거리가 멀어지거나 비행 고도가 증가할수록 감소하고 입자의 온도가 높아질수록 복사열유속은 증가한다. 또한 전방산란은 PE를 증가시키고 후방산란은 SE를 증가시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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