• 제목/요약/키워드: 음향열적 가열

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초음파 Hyperthermia용 동심환 변환기의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of an Annular Array Transducer for Ultrasonic Hyperthermia)

  • 조영환;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.37-45
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    • 1986
  • 초음파 Hyperthermia를 이용한 치료는 정상세포에 열적 손상을 주지 않으면서 종양 부위만을 적당한 온도로 가열하여야 하며 따라서 종양세포와 정상세포에 대한 정확한 초음파 세기조절이 필요하 게 된다. 본 논문에서는 초음파 Hyperthermia 용 변환기로서 초점거리와 가열범위를 전자적으로 쉽게 조절할 수 있는 동심환 배열 변환기를 설계하였으며 컴퓨터 모의 실험을 통해 그 성능을 예측하였다. 설계된 변환기는 유효직경 118mm, 동작주파수 320kHz 이며 배열 요소의 수는 12개이다. 그리고 이와 같은 동심환 변환기를 동작시키기 위해 카운터를 이용한 디지털 위상 조절 회로를 설계 제작하였으며, 실험 결과, 위상차를 갖는 신호를 발생시킬 수 있었다.

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Polydimethylsiloxane 기반 미세유체시스템의 음향열적 가열 및 응용 (Acoustothermal Heating of Polydimethylsiloxane Microfluidic Systems and its Applications)

  • 성형진;하병항;박진수;굴람 데스트기르;정진호
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.57-61
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    • 2016
  • We report a finding of fast(exceeding 2,000 K/s) heating of polydimethylsiloxane(PDMS), one of the most commonly-used microchannel materials, under cyclic loadings at high(~MHz) frequencies. A microheater was created based on the finding. The heating mechanism utilized vibration damping of sound waves, which were generated and precisely manipulated using a conventional surface acoustic wave(SAW) microfluidic system, in PDMS. The penetration depths were measured to range from $210{\mu}m$ to $1290{\mu}m$, enough to cover most microchannel heights in microfluidic systems. The energy conversion efficiency was SAW frequency-dependent and measured to be the highest at around 30 MHz. Independent actuation of each interdigital transducer(IDT) enabled independent manipulation of SAWs, permitting spatiotemporal control of temperature on the microchip. All the advantages of this microheater facilitated a two-step continuous flow polymerase chain reaction(CFPCR) to achieve the billion-fold amplification of a 134 bp DNA amplicon in less than 3 min. In addition, a technique was developed for establishing dynamic free-form temperature gradients(TGs) in PDMS as well as in gases in contact with the PDMS.

초음파 hyperthermia용 육각환 변환기의 설계및 제작에 관한 연구 (Design and Construction of Hexgonal Ring-type Transducers for Ultrasonic Hyperthermia)

  • 조영환;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.5-12
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    • 1989
  • 초음파 hyperthermia를 이용한 암 치료는 정상세포에 열적 손상을 주지 않으면서 종양 부위만을 적당한 온도로 가열하여야 하며 따라서 종양세포와 정상세포에 대한 정확한 초음파 세기 조절이 필요하게 된다. 본 연구에서 초음파 hyperthermia용 변환기로써 촛점 거리와 집속 범위를 전자적으로 조절할 수 있는 육각환 변환기를 설계, 제작하였으며 위상조 절회로를 이용하여 초음파 hyperthermia 시스템을 구성, 그 음향 특성을 측정하였으며 모의 생체 실험을 수행하였다. 실험 결과 촛점 부근에서 초음파 에너지가 집속되는 것을 확인하였으며 초음과 hyperthermia 시스템으로써의 유용성을 확인하였다.

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강력 집속 초음파 시스템의 열적 성능 평가를 위한 팬텀 개발에 관한 기초연구 (The Implementation of TMM test phantom for evaluating the thermal performance in High Intensity Focused Ultrasound system)

  • 유우진;노시철;박문규;민해기;박재현;최흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.484-485
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    • 2008
  • 초음파는 의학적 진단 및 치료의 목적으로 널리 사용되어 왔다. 일반적으로, 초음파 조사의 생물학적 무해성은 많은 연구를 통하여 보고되었으나, 최근 초음파 집속을 통한 강력 초음파의 사용에 대한 열적 안전성 평가가 중요한 요소로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 강력 집속 초음파의 전달 에너지와 열적 분포를 측정하여 안전성 평가에 활용 가능한 초음파 열분포 팬텀을 제안하였다. 온도 분포 측정용 팬텀은 초음파 조직유사 팬텀 재료인 한천을 이용하였으며, 음향학적 특성의 유사성을 평가하였다. 온도 효과를 측정하기 위하여 $3{\times}3$의 형태로 온도 센서를 팬텀 내부에 배열하여 초음파 조사에 따른 온도 분포를 측정하였고 온도 측정을 위한 시스템을 개발하여, 초음파 가열 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 초음파 온도 분포 측정용 팬텀의 유용성을 확인하였으며, 온도 분포용 팬텀을 통한 강력 집속 초음파 장비의 열적 성능 평가에 적용 될 수 있을 것으로 사료되었다.

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국산재의 응용물성연구 I: 소나무(Pinus densiflora)의 수분흡착성 및 열적·전기적·음향적 성질 (Study on Physical Properties of Domestic Species I: Sorption, Thermal, Electrical and Acoustic Properties of Pinus Densiflora)

  • 강호양;변희섭;이원희;박병수;박정환
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권3호
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    • pp.70-84
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    • 2008
  • 국산재의 여러 가지 응용물성을 매년 3수종씩, 3년에 걸쳐 조사하였다. 첫 수종으로 우리나라의 대표 수종인 소나무를 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교할 수 있다. 수분흡착성 실험은 목분을 이용하였으며, 가열처리조건에 따른 평형함수율과 흡착등온곡선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 비파괴검사 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.