Several investigators have presented the effects of external magnetic fields on the dose distributions for clinical electron and photon beams. We focus the low energy electron beam with more lateral scatter In this study we calculated the beam profiles for an clinical electron beam of 6 MeV with longitudinal magnetic fields of 0.5 T-3.0 T using a Monte Carlo code. The principle of dose enhancements in the penumbra region is to deflect the laterally scattered electrons from its initial direction by the skewness of the laterally scattered electrons along the direction of magnetic field lines due to Lorentz force under longitudinal magnetic field. To discuss the dose enhancement effect on the penumbra area from the calculated results, we introduced the simple term of penumbra reduction ratio (PRR), which is defined as the percentage difference between the penumbra with and without magnetic field at the same depth. We found that the average PRR are 33%, and 49% over the depths of 1.5 cm, 2.0 cm, and 2.4 cm for the magnetic fields of 2.0 T and 3.0 T respectively. For the case of 0.5 T and 1.0 T the effects of magnetic filed were not observed significantly. In order to obtain the dose enhancement effects by the external magnetic field, we think that its strength should be more than 2 T approximately. We expect that the PRR would be saturated to 50-60% with magnetic fields of 3 T-5 T As a result of these calculations we found that the penumbra widths can be reduced with increased magnetic fields. This Penumbra reduction is explained as a result of electron lateral spread outside the geometrical edges of the beam in a longitudinal magnetic field. This means that the electron therapy benefits from the external magnetic fields.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.45
no.11
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pp.932-938
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2017
Particle-in-cell method which blends Eulerian grids and Lagrangian particle is utilized to solve simplified hall-effect thruster. Since this study individually tracks not only neutrons and ions but also electrons, message passing interface(mpi) scheme is adopted for parallel computer cluster. Helical movement of an electron cloud in constant magnetic field is validated comparing with an exact solution. A plasma in radial magnetic field and axial electric field in a reaction cylinder is established. Electrons do double helix movement and are well anchored in a cylinder. Ionization of neutrons by impact with high-speed electrons generates ion particles. They are accelerated by axial electric field, which forms a plume of a plasma-effect thruster.
지표위의 어떤 지점에서의 지구자기의 수평분력 방향과 진북방향 사이의 각을 편각(Declination)이라고 정의한다. 쉽게 말하면 편각은 나침반의 자침이 가러 키는 방향과 진북방향과의 사이 각을 말한다. 대부분의 사람들은 나침반의 자침이 북자기극(North magnetic pole)을 가러킨다고 잘못알고 있다. 지구 다이나모설(Geodynamo theory)에 의하면 주로 철(약 90%)로 구성된 외핵 속에서 계속 생성 유지되고 있는 복잡한 (각각 나선형(helical)의 회전축에 대체로 평행하거나 평행하지 않은) 대류(Convection currents)에 수반하는 전류가 복잡한 지구자기장을 형성한다. 지표상에서 측정한 지구자기장의 자료를 Spherical harmonic analysis 으로 분석하면 한 개의 커다란 쌍극자(Dipole) (Inclined geocentric dipole 또는 주된 자기장(Main field) 이라고 부름), 적도쌍극자(Equatorial dipole), 4극자 (Quadrupoles), 8극자(Octupoles) 등의 여러 개의 크고 작은 쌍극자들의 총합이 지구자기장의 근원인 것처럼 해석되고 있다. 어떤 지점에서의 지구자기장의 방향은 외핵에서 생성된 천체 자기장에서 Main field를 제거한 나머지 자기장과, 상부 맨틀(upper mantle), 지각 및 지표상에 존재하는 인공 물체 또는 암석 및 광석 등의 잔류자기 및 유도자기 그리고 지형 등의 영향으로 결정된다. 어떤 지점에서의 지구자기장의 방향은 태양풍(Solar wind)과 전리층 사이의 상호작용 등의 외부자장(external field)의 영향도 받는다. 비쌍극자 자장(Non-dipole field)은 지표상에서 측정되는 총자기장에서 외핵에서 생성된 주된 자기장(Main field) 즉, 지구의 회전축에서 약 11.5도 기울어진 쌍극자 자장을 제거하고 남는 자기장을 말한다. 따라서 편각은 비쌍극자자장의 영향을 가장 많이 받는다. 비쌍극자 자장은 정지한 상태의 자장(standing field) 과 매년 서쪽으로 약 0.2도 움직이는 Westward drift하는 자장으로 크게 두 가지로 구분된다. 쌍극자 자장의 방향은 매우 느리게 변하지만 그 세기는 현재 비교적으로 빠르게 약해지고 있다. 비교적으로 매우 빠르게 변하는 비쌍극자 자장의 변화를 영년변화(Secular variation) 이라고 한다.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.30
no.4
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pp.324-327
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2019
This study analyzes the low-frequency magnetic shielding effectiveness (SE) of a metal plate, in terms of diffusion and slot effects, by conducting a numerical simulation and implementing an analytical solution. When the metal has a low conductivity, the SE is dominated by the diffusion effect. However, when the conductivity and frequency both increase, the slot has a major influence on the SE. These results can be used as guidelines in the shielding design and SE requirements of electromagnetic pulse protection facilities.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.17
no.11
s.114
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pp.1132-1142
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2006
This paper examined electric power transmission line models of reducing ELF(Extremely Low Frequency) magnetic field and analyzed the effects about models. In this research, FRF(Field Reduction Factor) of various models reducing magnetic field were analyzed compared to the horizontal 154 kV transmission line. As a result, the reduction ratio of magnetic field was almost proportioned to the compaction of phase-to-phase distance, and in case of diamond model and transposed model, magnetic field was able to be reduced nearly 50 %. It was analyzed that the magnetic field reduction ratio of triangle model was about 33 % and the magnetic field reduction ratio of split model was able to be reduced to 50 %. Especially, the magnetic field reduction ratio of multi split model could be reduced to 80 %.
In this work we developed a EGS4 control code to calculate the dose distributions for high energy electron beams in water phantom applied longitudinal magnetic field. We reviewed the electron's motion in magnetic field and delivered equations for direction changs of the electron by the external magnetic field. The mathematical results are inserted into the EGS4 code system to account for the presence of external magnetic fields in phantom. The electron pencil beam paths of 6 MeV in water phantom are calculated for magnetic fields of 1-3 T and the dose distributions for a field of 1.0 cm in diameter are calculated for magnetic fields of 0.6-1 T using the code. From the results of path calculations we found that the lateral ranges of the electrons are reduced in the magnetic field of 3 T. For a field of 1 cm diameter and a magnetic field of 1 T, the small dose enhancement near the range of the electrons on the depth dose and the penumbra reduction of 0.15 cm on the beam profile are observed. We discussed and evaluated the results from the theoretical concepts.
전자기 성형 공정은 강한 전이 자기장을 가공하고자 하는 금속에 직접 작용시켜 금속을 변형시키는 가공 기술로 최근 난성형성 소재의 성형 및 이종 소재의 접합 등에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다. 또한, 전자기 성형 공정을 기존의 스템핑, 하이드로포밍과 같은 성형 공정의 단점을 보완하는 공정으로 이용하여 자동차 부품에 적용하려는 연구가 시도되고 있다. 전기, 자기, 열, 변형을 포함하는 복잡한 물리 현상이 관련되어 있는 전자기 성형 공정을 모사하기 위해서 각 물리 현상들을 연계하여 수치적으로 계산해 내는 기술에 대한 연구가 다각도로 진행 중이다. 본 고에서는 전자기 성형 기술에 대한 개념과 최신 국내외 기술 동향을 소개한 후, 전자기 성형의 수치 해석 기술에 대한 연구 동향을 정리하였다.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2010.03b
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pp.21-21
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2010
현재 시대에는 자원의 부족으로 인하여 원재료의 낮은 등급을 정제하는 것이 중요하다. 자기분리 기술이 산업 계 원재료들의 정제에 적용되는 것이 기대된다. 예를 들면 고순도의 유리나 절연체를 제작하기 위한 원재료에서 철산화물의 제거는 매우 중요하다. 자기를 띠는 입자들과 자기분리 필터 와이어 사이에 발생하는 끌어당기는 힘은 다른 자기분리와 비교 할 때 초전도 자기분리에서 훨씬 강하다. 초전도 마그네트를 이용하여 높은 자기장을 형성하기 때문에 일반 자기분리의 자성 입자 포획력을 능가한다. 본 연구에서는 습식 조건에서 산업계 원재료로부터 철계 산화물을 제거하기 위해서 초전도 자기문리를 사용하여 실험하였다. 실험에 사용된 시료는 유리원료로 사용되는 2종류로 시료A는 0.1 ~ 0.3 mm의 평균입도를 갖는 모래형상이며 시료B는 평균입도 0.03 ~ 0.1 mm의 고운모래 형태이다. 자기분리를 위해 상온에서 100 mm의 직경을 갖는 600 mm의 높이의 전도냉각형 Nb-Ti 초전도 마그네트를 사용하였으며 시료를 위에서 공급하고 아래로 배출되도록 수직형으로 설치하였다. 시료 500 g과 증류수 2 L를 혼합하여 교반시키고 6 T의 자기장 하에서 실험하였다. 자기분리 필터는 초전도 마그네트에서의 자기장의 분포를 해석하여 디자인하였다. 자기분리 필터의 자기적 특성을 알아보기 위해 진동시료형 자력계를 사용하였다. 산업계 원재료는 X선 형광분석기를 사용하여 성분을 분석하였다. 산업계 원재료를 이용하여 초전도 자기분리를 실시한 결과 철계 산화물은 시료A에서 43.5 %제거되었으며 시료B에서는 77.3%제거되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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