자성유체에 60Hz의 교류자기장을 인가할 때 발생되는 냉각효과를 해석하기 위해 유한요소법을 결합하였다. 열원으로는 전류가 코일에 흐를 때 생성되는 줄열과 닐운동과 브라운운동으로 야기되는 전력손실에 의한 발열이 있다. 교류자기장은 주파수가 낮기 때문에 줄열이 주요한 열원이 된다. 그러므로 코일에서 자성유체로 일어나는 열전달과 자연대류현상은 코일의 표면에서 일어난다. 자연대류현상을 해석하기 위해서는 자성유체의 부력밀도를 고려해야 한다. 부가적으로 자계의 세기와 온도에 관한 함수인 자화와 자기체적력밀도로 인해 자기대류현상과 같은 강제대류가 일어난다. 이러한 두 가지 대류현상으로 인해 교류자기장을 인가한 자성유체에서 냉각효과가 일어난다. 자기체적력밀도는 유한요소법으로 보간된 가상공극개념을 이용하여 켈빈전자기력밀도를 이끌어 낸 후 이를 수치적으로 이용하여 구하였다. 랑제방함수는 켈빈전자기력밀도와 전력손실을 계산하는데 필요한 비선형 자화율을 고려하기 위해 사용하였다.
Kim, Sang-Hun;Yun, Myeong-Su;Jo, Tae-Hun;Park, Jong-In;Park, Hye-Jin;Jo, Gwang-Seop;Choe, Eun-Ha;Gwon, Gi-Cheong
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.265-265
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2014
일반적으로 태양전지 및 반도체 공정에서 불순물 주입 과정인 도핑(Doping)공정은 크게 몇 가지 방법으로 구분해 볼 수 있다. 소성로(Furnace)를 이용하여 열을 통해 불순물을 웨이퍼 내부로 확산시키는 열확산 방법과 진공 챔버 내부에서 전자기장을 걸어 이온을 극도로 가속시켜 진행하는 이온 주입(Ion implantation)이나 이온 샤워(Ion shower)를 이용한 도핑 방법이 있다. 또한 최근 자외영역 파장의 레이저광을 조사하여 광화학 반응에 의해 도펀트 물질를 분해하는 동시에 조사 부분을 용해하여 불순물을 도포하는 기법인 레이져 도핑(Laser doping) 방법이 개발중이다. 그러나 레이져나 이온 도핑 공정기술은 고가의 복잡한 장비가 필요하여 매출 수익성 및 대량생산에 비효율적이며 이온 주입에 의한 박막의 손상을 치료하기 위한 후속 어닐링(Post-annealing) 과정이 요구되는 단점을 가지고 있고 열확산 도핑 방법은 정량적인 불순물 주입 제어가 어렵고 시간 대비 생산량의 한계가 있다. 반면 대기압 플라즈마로 도핑을 할 경우 기존에 진공개념을 벗어나 공정상에서 보다 저가의 생산을 가능케 할 뿐아니라 멀티 플라즈마 소스 개발로 이어진다면 시간적인 측면에서도 단연 단축시킬 수가 있어 보다 대량 생산 공정에 효과적이다. 따라서 본 연구에서는 새로운 도핑 방법인 대기압 플라즈마를 이용한 도핑 공정기술의 가능성을 제안하고자 도핑 공정 시 웨이퍼 내 전류 패스(Current path)에 대한 메카니즘을 연구하였다. 대기압 플라즈마 방전 시 전류가 웨이퍼 내부에 흐를 때 발생되는 열을 이용하여 도핑이 되는 형식이란 점을 가정하고 이 점에 대한 원리를 증명하고자 실험을 진행하였다. 실험 방식은 그라운드(Ground) 내 웨이퍼의 위치와 웨이퍼 내 방전 위치에 따라 적외선 화상(IR image: Infrared image) 화상을 서로 비교하였다. 적외선 화상은 실험 조건에 따라 화상 내 고온의 표식이 상이하게 변하는 경향성을 나타내었다. 이 고온의 표식이 전류 패스라는 점을 증명하고자 시뮬레이션을 통해 자기장의 전산모사를 한 결과 전류 패스의 수직 방향으로 자기장이 형성이 됨을 확인하였으며 이는 즉 웨이퍼 내부 전류 패스에 따라 도핑이 된다는 사실을 명백히 말해주는 것이며 전류 패스 제어의 가능성과 이에 따라 SE(Selective Emitter) 공정 분야 응용 가능성을 보여준다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.08a
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pp.159-159
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2012
알루미늄 박막을 코팅하기 위해서 비대칭 마그네트론 스퍼터 소스를 이용하였으며 빗각 증착과 외부 자기장에 의한 플라즈마 밀도 제어가 알루미늄 박막의 미세구조에 미치는 영향을 확인하였다. 빗각 증착은 타겟과 기판이 서로 평행하지 않고 빗각을 이루도록 기판을 기울여 코팅하는 방법으로 박막의 미세구조를 제어할 수 있다. 마그네트론 스퍼터 소스 외부에 원형의 전자석을 위치시키고 직류의 전류를 인가하여 타겟 표면에서 발생하는 플라즈마 밀도를 제어할 수 있도록 하였다. 알루미늄을 물리기상증착으로 코팅하면 일반적으로 주상정 구조를 갖는다. 알루미늄 박막이 주상정 구조로 이루어지면 박막의 표면 거칠기가 증가하고 밀도가 감소하는 현상을 보인다. 알루미늄을 빗각 증착으로 코팅하면 주상정 형성이 억제되어 박막의 밀도가 높아지고 표면 거칠기는 감소하는 현상을 보였다. 알루미늄의 빗각 증착 시 전자석에 인가하는 전류의 세기와 방향을 제어하여 타겟 표면의 플라즈마 밀도를 증가시키면 알루미늄 박막의 밀도가 빗각 증착만 적용했을 때보다 증가하고 비정질과 같은 박막 구조를 보이는 현상을 관찰할 수 있었다. 전자석에 인가하는 전류의 방향을 기판 표면의 플라즈마 밀도가 증가하도록 바꾸면 알루미늄 주상정의 크기가 증가하고 기공의 크기도 증가하는 현상을 관찰하였다. 마그네트론 스퍼터 공정 시 자기장과 빗각 증착을 적절하게 이용하여 밀도가 높고 표면 거칠기가 낮은 알루미늄 박막을 코팅할 수 있었으며, 이러한 알루미늄 박막은 기능성 향상을 위한 표면처리 소재로 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.
This paper describes a current sensor for precision current measurement of an electronic watt-hour meter that is going to install in houses in the future. As the current sensor is based on an cored principle (the Rogowski principle) it is not subject to usual limitations of saturation and non-linearity of general current transformers. An advantage of the developed current sensor is that non-linearity error in low current range is improved and the construction can be kept simple using an air core. We present a magnetic field analysis of the sensor using a finite-element solver. We compared the measured values versus the calculated values.
The magnetoresistance (MR) and the saturation field behavior of the CoFe-Ag nano granular films as a function of the ferromagnetic underlayer and overlayer materials were investigated. The maximum MR ratio of 25.7 % and the saturation field of 2.1 kOe in the as-deposited 3000 $\AA$$(Co_{92}Fe_8)_{31}Ag_{69}$ single alloy films at room temperature were obtained. The MR ratio and the saturation field of the 100 $\AA$ alloy film were 1.2 % and 5.2 kOe, respectively. Those of the sandwiched alloy films of 200 $\AA$ thick with the Fe under and overlayer of 100 $\AA$ were 11 % and 1.8 kOe respectively. The reduction of saturation field in the sandwiched alloy films is due to the exchange coupling between the ferromagnetic layers and the alloy layer. Among the Fe and FeNi, the more effective materials to reduce the saturation field of the sandwiched alloy films was Fe.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.202-202
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2016
홀 플라즈마 엔진은 인공위성의 궤도유지 및 자세제어 등의 임무수행이나 우주선의 심우주 활용에 있어 필수적인 핵심 우주 부품이다. 홀추력기 연구개발의 최근 큰 관심사는 추력기의 장시간 운전성 확보 및 방전효율 향상이다. 최근 고리형 홀추력기에서 방전 영역 내 플라즈마와 유전체 벽 간의 충돌을 줄임으로써 전극 손상 및 전자온도 손실을 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 전자석 코일을 활용해 방전 채널 벽면과 평행한 방향의 자기장을 형성하여 플라즈마와 유전체 벽 간의 상호작용을 감소시키는 연구들이 소개되고 있으며, 이러한 방법을 자기차폐(magnetic shielding)라 한다. 본 연구에서는 자기차폐 개념이 적용된 방전 소모전력 500 W급 고리형 홀추력기의 방전 및 추력 발생 특성을 연구하였다. 자기장구조 제어를 통해 유전체 벽과 플라즈마 간 상호작용을 감소시킨 결과, 500 V 수준의 방전 전압에서도 유전체 벽에서의 이차전자 발생에 의한 방전전류의 급격한 증가없이 안정적인 방전이 가능하였으며, 이러한 방전 형태는 기존의 자기차폐 개념이 적용되지 않은 일반 고리형 홀 추력기에서 구현하기 어려운 방전 상태이다. 추력기의 자기장 구조 최적화 조건에서 제논 가스 방전을 통해 얻은 최대 추력은 $22{\pm}1mN$, 비추력 $2200{\pm}70s$, 양극효율 $51{\pm}2%$로 매우 우수한 성능을 보여 주었다
The climatological characteristics of the polar ionosphere is examined in terms of the ionospheric conductance and electric field. For this purpose, 109 days of measurements from the Sondrestrom incoherent scatter radar are utilized. By combining these two quantities, it is possible to deduce the overhead ionospheric current distributions. The ionospheric current density thus obtained is compared with the corresponding ground magnetic disturbance. Also examined is the effect of the field-aligned current on the ground magnetic disturbance, particularly on the D component Several interesting climatological characteristics about the ionosphere over the Sonderstrom are apparent from this study. (1) The conductance distribution is mainly due to solar EUV radiation during day-time On the other hand, the conductance distribution during the night-time is very low. (2) The conductance distribution one. the polar cap region during the day-time is controlled mostly by the solar EUV radiation, while it is extremely low during night-time wish the Hall and Pedersen conductances being 1.6 and 1.2 siemen, respectively (3) The region of the maximum N-S electric field tend to locate in the dayside sector. The E-W component of the electric field is stronger than that over Chatanika (4) The E-W auroal inospheric current (J/sub E/) is more important in the sunlit hemisphere than the night hemisphere. And a strong southward current is noted in the prenoon sector (5) There is a significant correlation between the overhead ionospheric current and the simultaneously observed ground magnetic disturbance. However, the assumption for the infinite sheet current approximation is far from realistic, underestimating the current density. And the correlation between ${\Delta}H$ and J/sub E/ is higher than the one between ${\Delta}D$ and J/sub N/ , indicating that field-aligned current affects significantly ${\Delta}D$.
A precision magnetic field was generated by the NMR magnetometer and electromagnet system. The current and field feedback systems are used to control of magnetic field in the electromagnet using computer. Stability of magnetic field according to results that compare field and current feedback, current method is better than 2 times. The stability of magnetic field with current feedback improved 10 times compared with no feedback. This system is used for the calibration of magnetometers and the testing related to magnetic fields.
우주발사체I 상단 시스템은 비행 중에 킥 모터 점화, 위성분리와 같은 HBW 점화기 기폭이 순차적으로 발생 한다. HBW 점화기의 기폭시에는 일반적으로 전도성 구조물을 통한 단락전류가 일시적으로 발생한다. 이러한 단락전류는 구동 전원 측으로 최대 전류 값 및 루프 면적에 비례한 일시적인 자기장을 형성시키고 near 필드(${\lambda}/2{\pi}$) 내의 인접하게 위치한 하니스에 자계 결합을 통한 역기전력 발생의 원인이 될 수 있다. 이러한 인접 하니스에 자계 노이즈 결합은 여러 자료를 통해 우주시스템 환경에서 일시적인 데이터 손실의 원인이 되는 것으로 분석되고 있다. 본 논문은 우주발사체의 HBW 점화기 기폭시 발생되는 전도성 구조물 단락전류 귀환현상으로 인한 자계노이즈 분석 및 감쇄방안에 대해 논의하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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