본 자기공명영상장치(MRI: Magnetic Resonance Imaging)의 구성 요소인 RF Coil의 성능은 영상의 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio)를 결정하는 장치이다. RF Coil의 성능은 민감도(Sensitivity)와 라디오주파수 필드 균질성(RF Field Uniformity)으로 나타내고, RF Coil에 의해 유기되는 라디오 주파수 자기장(B1 Field)의 세기는 RF Coil의 구조 및 배열에 따라 공간적으로 달라진다. MRI 신호의 크기는 RF Coil이 만들어내는 자기장의 세기에 의해 결정되기 때문에 RF Coil에 의해 형성되는 공간상의 B1 Field의 분포를 확인할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 다채널 RF Coil 설계에 있어서 가장 기본이 되는 형태의 RF Coil 구조와 이의 B1 Field 분포를 Matlab을 이용하여 모의실험을 통해 확인 하였다. Matlab을 이용하여 계산된 기본 구조의 RF 코일이 형성하는 B1 Field 분포는 다채널 RF 코일 설계시 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
Superconducting synchronous motors and generators have the field coil composed of superconductor with almost zero resistance at superconducting state. Therefore, co or loss at the conventional field coil is eliminated and the superconducting machine gets higher efficiency. The armature coil of the superconducting machine is composed of cower wire and supported by non-magnetic material such as FRP(Fiber Reinforced Plastic). Although a fully-superconducting machine with superconducting armature coil has been researched, it was not developed toward industrial application because of AC transporting loss and difficulty in construction of the cooling structure and so on. This paper contains the design procedure of a 1 MW superconducting synchronous motor using high-temperature superconductor only for the field coil. Especially, the armature coil is designed by water-cooling in order to dissipate Joule heat easily. Moreover, 3-dimensional electromagnetic design is conducted to get a proper design result and reduce design errors from 2-dimensional approach.
A novel analytic solution has been derived for the bird-cage receiver coil of a magnetic resonance imaging (MRI) system, which is widely used in 3-dimensional medical imaging, by transforming the coil into an equivalent circuit model by using a transmission matrix-based circuit analysis. The bird-cage coil composed of N legs is divided into a cell for which input impedance is to be analyzed and the remaining N-1 cells, and then a transmission matrix corresponding to the N-1 cells is converted into a circuit to transform the 3-dimensional bird-cage coil into the 2-dimensional equivalent circuit model, which is suitable to derive the analytic solution for the input impedance. The proposed method derives directly the analytic solution for the input impedance at an arbitrary point of the coil unlike the conventional analytic solution of a bird-cage coil, so that it can be used not only for resonance frequency calculations but also for various coil characteristics analyses. Since the analytic solution agreed well with the results of computational simulations, it can be useful for the impedance matching of a coil and the analysis and the design of a multi-tune bird-cage coil.
'Coil' occupies very much important position in delivering driving force of optical pick-up actuators. Up to now the main stream has been a winding coil type actuator, but actuators using FP-Coil(fine pattern coil) have been considered for the more compacted and simple manufacturing process and have variously spreaded the application fields by product. We have tried to design actuators using PCB-Coil(printed circuit board coil) which has benefits in terms of price and manufacturing process. Especially this research has two main things to reduce the vibration of sub-resonance and to assure the DC sensitivity among the performances of asymmetric optical pick-up actuator with PCB-Coil.
We designed and manufactured a 1.8T high temperature superconducting(HTS) insert coil for a NMR magnet operated at 4.2 K. Suitable HTS superconductor and HTS coil were carefully designed and developed. We have selected multi-filamentary Bi2223 conductor fabricated by American Superconductor Corporation(AMSC). The selected conductor consists of Bi2223 filaments of 55, silver stabilizer and stainless steel reinforcement tapes. Therefore, it shows good hoop strength as well as compression tolerance. The conductor has a tape cross-section of 0.31mm x 4.8mm. the Bi2223 conductor shows large anisotropy of critical current. The critical current of conductor in magnetic field parallel to the flat surface are much higher than that in magnetic field perpendicular. The HTS coil has an inner diameter of 78 mm, an outer diameter of 127 mm and a coil length of 600 mm. In this paper, the detailed design, fabrication and test results on the HTS insert coil are presented.
Coil guns are known worldwide as inexpensive space launch vehicles. The principle of Fleming's right-hand rule allows the coil gun to accelerate the projectile by applying enormous voltage to the solenoid coil. This study was performed to improve the speed of the coil gun using MATLAB, a commercially available numerical program for high launching force of electromagnetic projectiles. To maximize the speed of the projectile, the largest coil of American wire gauge was used, and the number of windings in the radial and axial directions of the solenoid coil was optimized. Optimal length of the projectile was obtained by calculating the optimal aspect ratio between the axial length of the solenoid coil and the length of the projectile.
The most basic form of a direct-drive linear motor is the voice coil motor(VCM). The voice coil motor employs a stationary permanent magnet field assembly in conjunction with a moving coil winding assembly to produce a force proportional to the current applied to the coil. Voice coil motor provide motion capable of extremely fine position sensitivity, limited only by the feedback sensor used to close the control loop. This paper presents dual-servo voice coil motor for improvement of driving range and position resolution. The voice coil motor is a cylindrical shape to improve reliability of a nanoindenter.
A thermal sizing code, named as HSGSA (Helical coil Steam Generator Sizing Analyzer), for a sodium heated helical coil steam generator is developed for KALIMER (Korea Advanced LIquid MEtal Reactor) design. The theoretical modeling of the shell and tube sides is described and relevant correlations are presented. For assessment of HSGSA, a reference plant design case is compared to the calculational outputs from HSGSA simulation.
This paper proposes a technique to design of air-core type Linear DC Motor(LDM) by using Equivalent Magnetizing Current(EMC) method and has performed its dynamic analysis. The magnetic flux density differ in accordance with airgap position due to difference of mechanical and magnetic air gap length and the coil shape has an influence on the thrust. Therefore, the analysis of magnetic field due to the magnets is carried out by EMC. The phenomena according to the various coil various coil shape under the same Magneto Motive Force(MMF) has been analyzed and its result is applied to the design process. The appropriateness of the proposed technique is confirmed by Finite Element Method(FEM) and its dynamic analysis is carried out from the coupling of the electrical circuit equation and mechanical kinetic equation.
High temperature superconductor can only be applied against an engineering specofication that has to be determined for each particular application form the design requirements for economic viability and for operation margins in service. However, in order to realize the HTS transformer, it is necessary to establish the high voltage insulation technique in cryogenic temperature. Therefore, the composite insulation of double pancake coil type transformer are described and AC breakdown voltage characteristics of liquid nitrogen(LN$_2$) under HTS pancake coil electrode made by Bi-2223/Ag are studied. The Breakdown of LN$_2$ is dominated electrode shape and distance. The influence of pressure on breakdown voltage is discussed with th different electrode. For the electrical insulation design of turn-to-turn insulation for the HTS transformer, we tested breakdown strength of insulation sheet under varying pressure. And we investigated surface flashover properties of LN$_2$ and complex conition of cryogenic gaseous nitrogen(CGN$_2$) obove a LN$_2$ surface. The surface voltage of GFRP was measured as a function of thickness and electrode distance in LN$_2$ and complex condition of CGN$_2$ above a LN$_2$ surface. this research presented information of electrical insulation design for double pancake coil(DPC) type HTS transformer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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