• Title/Summary/Keyword: 회전자기장

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백색 LED증착용 MOCVD 유도가열 장치에서 가스 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도 측정

  • Hong, Gwang-Gi;Yang, Won-Gyun;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.115-115
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    • 2010
  • 고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

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Robust Fuzzy Controller for Active Magnetic Bearing System with 6-DOF (6 자유도를 갖는 능동 자기베어링 시스템의 강인 퍼지 제어기)

  • Sung, Hwa-Chang;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.3
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    • pp.267-272
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    • 2012
  • This paper propose the implementation of robust fuzzy controller for controlling an active magnetic bearing (AMB) system with 6 degree of freedom (DOF). A basic model with 6 DOF rotor dynamics and electromagnetic force equations for conical magnetic bearings is proposed. The developed model has severe nonlinearity and uncertainty so that it is not easy to obtain the control objective. For solving this problem, we use the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model which is suitable for designing fuzzy controller. The control object in the AMB system enables the rotor to rotate without any phsical contact by using magnetic force. In this paper, we analyze the nonlinearity of the active magnetic bearing system by using fuzzy control algorithm and desing the robust control algorithm for solving the parameter variation. Simulation results for AMB are demonstrated to visualize the feasibility of the proposed method.

The Rotor Position Sensing Method of BLAC Motor using a Magnetic and Digital Signal Processing Chip (자석과 디지털 신호처리 칩을 이용한 BLAC모터의 회전자 위치검출 방법)

  • Shin, Yun-Su;Oh, Tae-Seok;Kim, Il-Hwan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10b
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    • pp.439-440
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    • 2008
  • 모터의 정밀한 제어를 위해서 홀센서와 모터의 회전자 위치를 검출해내는 엔코더의 사용이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 BLAC모터의 회전자 위치검출 방법으로 자석과 디지털 신호처리 칩을 이용하여 엔코더와 홀센선의 기능을 구현하였다. 이러한 방법의 장점은 기구적인 구조가 단순하여 저가로 구현할 수 있다는 것이다. 단순 2극 자석이 칩의 중심점을 축으로 회전하면 칩 중심 부위의 통합적 홀소자가 칩 표면 자기장을 전압으로 변환한다. 이 신호를 받아 DSP의 아날로그/디지털 변환 기능을 이용하여 절대각도 위치 정보를 검출해내어 기존의 엔코더 성능을 대치하는 연구과정을 본 논문에서 보였다.

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The Thickness of Normal and Repaired Rotator-cuff Measured in MRI (자기 공명 영상에서 측정한 정상 및 봉합된 회전근 개의 두께)

  • Kim, Jung-Man;Kim, Yang-Soo;Kwon, Yong-Jin;Yoo, Ju-Seok;Jung, Hyun-Woo
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • v.10 no.1
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    • pp.42-49
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    • 2007
  • Purpose: To compare the thickness of the repaired full-thickness rotator-cuff tear to that of normal rotator-cuff in young and old persons and evaluate the relationship between the tear size and the repaired thickness in the full-thickness tear using MRI. Materials and Methods: The thickness of the rotator-cuff of the repaired full thickness tear(age: $45{\sim}77$, mean 63.3 years, 19 patients: group 1) were compared with those of old intact patients(age: $46{\sim}69$, mean 57.9 years, 23 patients: group 2) and young intact patients (age: $18{\sim}30$, mean 23.3 years, 22 patients: group 3). The tear length and width was measured in oblique coronal and oblique sagittal view of MRA, respectively, and the thickness was measured in coronal oblique view 15mm anterior to the posterolateral margin of the glenoid. Correlation between the preoperative tear size (the bigger one between the length and the width) and the postoperative thickness in group 1 was also evaluated statistically. Results: The postoperative rotator-cuff thickness in group 1 was 3.0 mm in average, which was inversely proportional to the preoperative tear size (P<0.001). The rotator-cuff thickness was 3.9mm in group 2 and 5.0mm in group 3, and there was statistically significant difference among the three groups(P<0.05). Conclusion: The rotator-cuff thickness decreases with age and the postoperative thickness in the full-thickness tear was inversely proportional to the tear size, smaller than that of the intact rotator-cuff.

Construction of an Earth's Field Compensation System for the Mcasurement of. Proton Gyromagnetic Ratio (양성자 자기회전비율 측정을 위한 지자장 상쇄장치 제작)

  • 우병칠;박포규;김철기;유권상;김창석
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.2 no.2
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    • pp.156-162
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    • 1992
  • In the measurement of proton gyromagnetic ratio by a low field cechnique, the compensation of earth's field is required to keep a zero-field space. The constant earth's fild is compensated by a cur-rent flowing through a Helmholtz coil, whereas small time-varying component is compensated automatically by a closed loop of feedback system. A feedback amplifier, and two three-dimensional Helmholtz coils having the same coil constant have been constructed in order to compensate the earth's field. field. Preliminary test performed at the ordinary laboratory showed that the time-vary-ing field of ${\pm}100nT$ and the constant field have been reduced to the level of ${\pm}10nT$ using the compensating system.

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Simulation of Diocotron Instability of a Hollow Electron Beam Used for the Collimation of Proton Beam

  • Jeong, Seung-Il;Lee, Yeong-Ho;Jeong, Mo-Se;Lee, Ho-Jun;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.494-494
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    • 2012
  • 최근에 현대 물리학과 과학의 정점에 있는 초전도가속기 같은 고에너지 빔 가속기 시스템에서 Diocotron instability의 연구가 재조명 되고 있다. 환형의 전자 빔 사이로 프로톤 빔을 통과시키는 구조로써 자기장과 회전하는 전자빔의 상호작용에 기초를 두고 있으며 이 환형의 전자 빔이 고에너지의 프로톤 빔을 집속하는 역할을 한다. 하지만 전자빔이 진행함과 동시에 왜곡되는 현상이 발생하는데 이 왜곡되는 현상을 충분히 조절하지 못한다면 프로톤 빔의 손실과 가속하는 빔의 에너지 저하를 초래하게 될 것이고 또한 실험장치 자체에도 큰 결함을 발생 시킬 수 있다. 따라서 Diocotron instability는 가속기를 활성화 하는데 주요한 테마가 될 것이다. 환형의 전자 빔 층은 정전기적 효과로 인해서 안쪽과 바깥쪽의 속도차가 발생하게 되고 이로 인하여 drift instability 가 발생하게 되어서 왜곡이 발생하고 결국에는 몇 개의 소용돌이를 생성하게 된다. 본 연구에서는 이를 2차원 원통형 구조의 Particle-in-cell 시뮬레이션을 통하여 연구하였으며 자기장의 효과에 따른 환형의 전자빔의 왜곡현상을 지연시키는 방안에 중점을 두었다. 특히 자기장의 세기, 전자빔의 밀도, 전자빔 층의 두께, 전자빔의 프로필의 차이에 의한 결과로 연구하였다.

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Development of Heater Driven by Motor by Using Eddy Current (와전류 발열장치를 응용한 모터 구동형 히터 개발)

  • Chai, Yong-Yoong;Yoon, Kwang-Yeol
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.14 no.5
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    • pp.935-942
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    • 2019
  • This paper descries the operation of a heater which was designed to control a motor that generates an eddy current. As the motor drives the rotor of an eddy current heater, magnetic fields are provided within the air gap between an eddy current heater's rotor and stator. Throughout the research, a rotor composed of 8 and 16 pieces of magnets was used to analyze which are the factors that affect the efficiency of this equipment. Test results showed that the magnetic fields are influenced by variable functions including the velocity of a motor and the quantity of magnets composing a rotor.

Magnetoresistance Variation for Rotation in Ferromagnetic Thin Films (강자성체박막의 회전에 따른 자기저항의 변화)

  • Yang, Ki-Won;Park, Sang-Chul
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.225-229
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    • 2006
  • In our angle configuration, several peculiar characteristic behaviors of MR could be observed, the mixing of positive MR(PMR) and negative MR(NMR) in the inclined sample was observed. The complete mixing angle, ${\phi}_{mix}$ as a function of inclination angle, ${\theta}$ was observed to fit well to the relation of ${\phi}_{mix}=tan^{-1}(1+tan{\theta})$ in nickel films. The above theoretical relation was obtained by decomposing the magnetic field into the components parallel and perpendicular to the current flow and identifying ${\phi}_{mix}$ as the angle satisfying that the above two components of magnetic field were identical. We also observed that the data of ${\phi}_{mix}$ did not satisfy the above theoretical relation in the iron film. This was explained by the fact that the growth direction in the iron film was an intermediate direction of magnetization, while the growth direction in the nickel film was an easy axis of magnetization.

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자기부상열차의 속도/위치 검출 시스템

  • Kim, Geon;Shim, Jeong-Uk
    • 전기의세계
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    • v.43 no.5
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    • pp.44-47
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    • 1994
  • 자기부상열차의 효율적인 추력제어 및 안전성 높은 운행을 위해서 고성능의 속도/위치 검출 시스템이 중요한 역할을 한다. 일반열차는 바퀴가 선로에 접촉하여 주행하므로 차축의 회전속도를 측정해서 열차의 선로위를 일정한 간격을 두고 부상하여 주행하므로 비접촉식 측정방법을 사용해야만 한다[1-5]. 특히, 고속으로 주행하는 자기부상열차의 속도를 측정하기 위해서는 응답속도가 빠른 센서시스템을 개발하며, 또한 열차주행에 수반되는 자기장의 영향을 극소화하도록 센서시스템을 설계해야만 한다. 본고에서는 전형적인 자기부상열차인 일본의 HSST 시스템(주행속도 100km/h)과 독일의 Transrapid 시스템(주행속도: 400km/h)에 적용되고 있는 속도/위치 검출 시스템의 작동원리를 상세히 설명한다. HSST 시스템은 유도무선(inductive radio system) 방법을 이용하고 Transrapid 시스템은 와전류근접센서(eddy-current proximity sensor)를 이용한다.

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Characterization of a TSV sputtering equipment by numerical modeling (수치 모델을 이용한 TSV 스퍼터링 장비의 특성 해석)

  • Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.46-46
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    • 2018
  • 메모리 소자의 수요가 데스크톱 컴퓨터의 정체와 모바일 기기의 폭발적인 증가로 NAND flash 메모리의 고집적화로 이어져서 3차원 집적 기술의 고도화가 중요한 요소가 되고 있다. 1 mm 정도의 얇은 웨이퍼 상에 만들어지는 메모리 소자는 실제 두께는 몇 마이크로미터 되지 않는다. 수직방향으로 여러 장의 웨이퍼를 연결하면 폭 방향으로 이미 거의 한계에 도달해있는 크기 축소(shrinking) 기술에 의지 하지 않고서도 메모리 소자의 용량을 증대 시킬 수 있다. CPU, AP등의 논리 연산 소자의 경우에는 발열 문제로 3D stacking 기술의 구현이 쉽지 않지만 메모리 소자의 경우에는 저 전력화를 통해서 실용화가 시작되었다. 스마트폰, 휴대용 보조 저장 매체(USB memory, SSD)등에 수 십 GB의 용량이 보편적인 현재, FEOL, BEOL 기술을 모두 가지고 있는 국내의 반도체 소자 업체들은 자연스럽게 TSV 기술과 이에 필요한 장비의 개발에 관심을 가지게 되었다. 특히 이 중 TSV용 스퍼터링 장치는 transistor의 main contact 공정에 전 세계 시장의 90% 이상을 점유하고 있는 글로벌 업체의 경우에도 완전히 만족스러운 장비를 공급하지는 못하고 있는 상태여서 연구 개발의 적절한 시기이다. 기본 개념은 일반적인 마그네트론 스퍼터링이 중성 입자를 타겟 표면에서 발생시키는데 이를 다시 추가적인 전력 공급으로 전자 - 중성 충돌로 인한 이온화 과정을 추가하고 여기서 발생된 타겟 이온들을 웨이퍼의 표면에 최대한 수직 방향으로 입사시키려는 노력이 핵심이다. 본 발표에서는 고전력 이온화 스퍼터링 시스템의 자기장 해석, 냉각 효율 해석, 멀티 모듈 회전 자석 음극에 대한 동역학적 분석 결과를 발표한다. 그림1에는 이중 회전 모듈에 대한 다물체 동역학 해석을 Adams s/w package로 해석하기 위하여 작성한 모델이고 그림2는 180도 회전한 서브 모듈의 위상이 음극 냉각에 미치는 효과를 CFD-ACE+로 유동 해석한 결과를 나타내고 있다.

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