• Title/Summary/Keyword: 전자장 해석

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Magnetic analysis of a finite solenoid (유한 솔레노이드의 자속밀도 해석)

  • Lee, Ju-Hee;Hwang, Seon;Lee, Dong-Yeon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.10
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    • pp.6453-6457
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    • 2015
  • In this paper, the theoretical analysis for a solenoid with a finite length was verified by the finite element simulation. The solenoids are widely being used in the field of mechanical, industrial, medical industry due to their simple structure and fast responses. Solenoid actuators use an electromagnetic force. A magnetic field is formed around the solenoid coil when a current is applied. The magnetic force generated by the magnetic field enables an inside plunger to move linearly. The axial and radial magnetic fields (magnetic flux density, B) at a certain point were calculated from the Biot-Savart's law and compared with the simulation analysis from the ANSYS-Magnetostatic S/W. Comparison result, an error exists in the error range, and could therefore verify the accuracy.

Iterative Series Methods in 3-D EM Modeling (급수 전개법에 의한 3차원 전자탐사 모델링)

  • Cho In-Ky;Yong Hwan-Ho;Ahn Hee-Yoon
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.4 no.3
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    • pp.70-79
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    • 2001
  • The integral equation method is a powerful tool for numerical electromagnetic modeling. But the difficulty of this technique is the size of the linear equations, which demands excessive memory and calculation time to invert. This limitation of the integral equation method becomes critical in inverse problem. The conventional Born approximation, where the electric field in the anomalous body is approximated by the background field, is very rapid and easy to compute. However, the technique is inaccurate when the conductivity contrast between the body and the background medium is large. Quasi-linear, quasi-analytical and extended Born approximations are novel approaches to 3-D EM modeling based on the linearization of the integral equations for scattered EM field. These approximation methods are much less time consuming than full integral equation method and more accurate than conventional Born approximation. They we, however, still approximate methods for 3-D EM modeling. Iterative series methods such as modified Born, quasi-linear and quasi-analytical can be used to increase the accuracy of various approximation methods. Comparisons of numerical performance against a full integral equation and various approximation codes show that the iterative series methods are very accurate and almost always converge. Furthermore, they are very fast and easy to implement on a computer. In this study, extended Born series method is developed and it shows more accurate result than that of other series methods. Therefore, Iterative series methods, including extended Born series, open principally new possibilities for fast and accurate 3-D EM modeling and inversion.

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Numerical analysis of induction heating for the application of line heating (선상 가열을 위한 고주파 유도 가열의 수치 해석)

  • Jung-Gyu Kang;Jang-Hyun Lee;Jong-Gye Shin
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.37 no.3
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    • pp.110-121
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    • 2000
  • Gas heating, high frequency induction heating and laser heating can be used as the heat-source of line heating. Most of shipyards have been using the gas heating method for line heating. It is difficult to control the residual deformation of gas heating. High frequency induction heating is more feasible for the automation of line heating rather than the gas heating method since it is easy to control the magnitude of heat input. In this study, a numerical model of high frequency induction heating process is proposed for the application of the line heating. The simulation process of the induction heating is composed of the electromagnetic analysis, the heat transfer analysis, and the thermal deformation analysis.

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The Dynamic Characteristic Analysis Using Coupled Magnetic & Thermal FEM in Linear Induction Motor (전자장과 온도장을 혼합적용한 유한요소법에 의한 선형유도전동기의 특성해석)

  • Kim, Moon-Kyung;Lee, Jung-Ho;Hyun, Dong-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1996.07a
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    • pp.244-246
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    • 1996
  • In an controlled electric machine, the variations of motor parameters such as stator and rotor time constant are caused by the temperature rise, thus it is needed to calculate the accurate parameter through the dynamic characteristic analysis considering the temperature variation. In this paper, the dynamic characteristic analysis method of vector controlled LIM is proposed using coupled magnetic & thermal 2D FEM taking into account the movement.

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Electromagnetic and Thermal Analysis of Phase Change Device with Structure Charge (구조에 따른 상변화 소자의 전자장 및 열 해석)

  • Lim, Young-Jin;Jang, Nak-Won;Lee, Seong-Hwan;Lee, Dong-Young
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.10d
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    • pp.37-39
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    • 2006
  • 본 연구에서는 상변화소자의 구조 변화에 따른 열전달 현상과 reset 전류에 대한 시뮬레이션을 실행하였다. 상변화소자의 상변화재료의 profile에 따른 주울열의 발생 및 reset 전류의 변화량을 시뮬레이션 한 결과, 하부전극에서부터 도포되는 상변화재료 박막의 두께가 2000[A]인 경우는 541($^{\circ}C$)로 현저하게 발열온도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 이는 저항체로 쓰이는 상변화재료의 저항 감소로 인해 발열량이 적게 되고 상변화재료를 통해 전달된 열이 상부전극 텅스텐과 접촉하면서 외부로 쉽게 전달되면서 빠져나감에 따라 온도가 많이 올라가지 않는 것으로 생각된다.

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An Analysis of E${\times}$B Drift Movement Including Negatively Charged Nano-particles

  • Lee, Ji-Hun;Yang, Seong-Chae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.328-328
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    • 2011
  • 전기장 E와 자기장 B가 서로 수직으로 인가된 플라즈마에서 전자와 이온의 이동 현상은 이미 널리 알려져 있다. 그런데 최근 플라즈마 응용 산업의 발달에 따라 음이온을 포함한 플라즈마에서 나노미립자의 운동에 대한 해석이 필요하다. 특히 실리콘 박막의 에칭, 스퍼터링, PECVD 등의 공정에 사용되는 실란 플라즈마에서 음이온의 발생에 따른 오염은 주요한 문제가 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 음이온을 제거하기 위해 E${\times}$B 드리프트 운동을 이론적으로 계산 하였다. 결과적으로 음으로 대전된 나노미립자는 E${\times}$B 드리프트 운동의 반대 방향으로 이동 하였고, 드리프트 속도는 자속밀도가 증가함에 따라 함께 증가됨을 보였다. 따라서 서로 수직으로 인가된 전자기장에 의한 E${\times}$B 드리프트 운동을 통해 음이온을 방전 공간에서 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

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Design of Free-Positioning Transmitter and Receiver Coils for A Wireless Mouse (균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 리시버 설계)

  • Noh, Eunchong;Lee, Jaehong;Gil, Taeik;Jeon, Woojin;Kim, Jihwan;Lee, Seung-Hwan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.114-115
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    • 2019
  • 이 논문은 무선 전력 전송을 이용하는 마우스의 급전 패드와 리시버 설계 방법을 제안한다. 마우스의 급전 패드는 코일의 턴간 간격을 불균등하게 조절하여 균일한 자기장을 급전 패드 상에서 얻게 하며, 집전코일은 급전코일과 비교해 크기가 작기 때문에 낮은 결합계수와 품질계수를 가져 원하는 전압을 얻기 어려운데 이를 위해 PCB 코일을 멀티레이어로 제작하고 PCB 패턴의 폭을 조절하여 높은 인덕턴스를 갖게 설계한 후 유한요소해석을 통해 설계한 시스템을 시험했다.

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Electron trajectories analysis in a planar magnetron sputtering cathode by a particle model (입자 모델을 이용한 평판 마그네트론 스퍼터링 음극의 전자 운동 분석)

  • Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.17-17
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    • 2008
  • 3차원 입자 모델을 이용하여 $12\;mm{\times}625\;mm$ 크기의 평판형 마그네트론 스퍼터링용 음극에서 전자의 운동을 해석하였다. 전자와 중성 가스 입자의 충돌은 모두 세 가지를 고려하였으며 Runge-Kutta 4th order 방법을 이용하여 전자의 궤적을 계산하였다. 400 eV의 전자는 5 mTorr의 압력에서 알곤과 평균 8 - 12회 이온화 충돌 후 집중 방전 영역에서 벗어났으며 문헌에 보고된 2차원 실린더형 마그네트론에서 보고된 값보다 작았다. 마그네트론의 집중 방전 특성은 전자와 중성의 소각 산란에 의해서 주로 발생되었으며 이온화 충돌에 의해서 발생되는 2차 전자는 충돌 위치에서의 자기장 값에 의해서 궤적이 결정되었다.

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Electronic Structure and Chemical Reactivity of Transition Metal Complexes (Part 16). A Spectroscopic Study on the Electronic Structure of cis-[Cr(cyclam)$Cl_2$]Cl (전이금속 착물의 전자 구조 및 화학적 반응성 (제 16 보). cis-[Cr(cyclam)$Cl_2$]Cl의 전자 구조에 관한 분광학적 연구)

  • Choi, Jong-Ha
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.39 no.7
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    • pp.501-507
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    • 1995
  • The electronic structure of cis-$[Cr(cyclam)Cl_2]Cl$ has been investigated by the emission and excitation spectroscopy at 77K, and infrared and visible spectroscopy at room temperature. The ten electronic transitions due to spin-allowed and spin-forbidden are assigned. The zero-phonon line in the excitation spectrum splits into two components by $139\;cm^{-1}$, and it can be reproduced by modern ligand field theory. According to the results of ligand field analysis, we can confirm that nitrogen atoms of the cyclam ligand have a strong ${\sigma}$-donor character, but chloride ligand has weak ${\sigma}-$ and ${\pi}-$donor properties toward chromium(III) ion.

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Magnetron Sputter내 Plasma 분포 및 Target Erosion Profile 해석

  • 김성구;오재준;신재광;이규상;허재석;이형인;이윤석
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.209-209
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    • 1999
  • 현재 magnetron sputter는 반도체, LCD 등을 포함하는 microelectronics 산업에서 박막형성을 위한 주요 장비로 널리 쓰이고 있으며, 소자의 고집적화 및 대형화 추세에 따라 그 이용가치는 더욱 증대되고 있다. 본 연구엣는 TFT-LCD용 Color Filter 제조시 ITO박막형성을 위해 사용하는 magnetron sputter 내부의 플라즈마 분포 및 ion kinetic energy에 대한 해석을 실시하였으며, ITO target의 erosion 형상의 원인을 실험결과와 비교하였다. Magnetron sputtering은 target에 가해지는 bias 전압(DC 혹은 RF)에 의해 target과 shield 혹은 target과 substrate 사이에서 생성될 수 잇는 플라즈마를 target 및 부분에 붙어있는 영구자석을 이용하여 target 근처에 집중시키고, target 표면과 플라즈마 사이의 전위차에 의해 가속된 이온들이 target 표면과 충돌하여 이차 전자방출을 일으킴과 동시에 target 표면에서 sputtering을 일으키고, 이들 sputtered 된 중성의 atom 들이 substrate로 날아가 박막을 형성하는 원리로 작동된다. 이때 target에서 방출되는 이차전자들은 영구자석에 의한 자기장 효과에 의해 target 근처에 갇히게 되어 중성 기체분자들과 이온화반응을 통해 플라즈마를 유지하고 그 밀도를 높혀주는 역할을 담당하게 된다. 즉 낮은 압력 및 bias 전압에서도 플라즈마 밀도를 높일수 있고 sputtering 공정이 가능한 장점을 가지고 있다. Magnetron sputtering 현상에 대한 시뮬레이션은 크게 magnetron discharge와 sputtering에 대한 해석 두가지로 나누어 볼 수 있는데, sputtering 현상 자체를 수치묘사할 수 있는 정량적인 모델은 아직까지 명확하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 magnetron plasma 자체에 대한 수치해석에 주안점을 두고 아울러 bulk plasma 영역에서 target으로 입사하는 이온들의 입사에너지 및 입사각도 등을 Monte Carlo 방법으로 추적하여 sputtering 현상을 유추해보았다. Sputtering 현상을 살펴보기 위해 magnetron sputter 내 플라즈마 밀도, 전자온도, 특히 target 및 substrate를 충돌하는 이온의 입사에너지 및 입사각 분포등을 계산하는데 hybrid 방법으로 시뮬레이션을 하였다. 즉 ion과 bulk electron에 대해서는 fluid 방식으로 접근하고, 이차전자 운동과 그로 인한 반응관계 및 target으로 입사하는 이온의 에너지와 입사각 분포는 Monte-Carlo 방법으로 처리하였다. 정지기장해석의 경우 상용 S/W인 Vector Fields를 사용하였다. 이를 통해 sputter 내 플라즈마 특성, target으로 입사하는 이온에너지 및 각 분포, 이들이 target erosion 형상에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 이들 결과로부터 간단한 sputtering 모델을 사용하여 target으로부터 sputter된 입자들이 substrate에 부착되는 현상을 Monte-Carlo 방법으로 추적하여 성막특성도 살펴보았다.

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