• 제목/요약/키워드: Duct Bias

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Filtered Vacuum Arc Source의 Plasma Duct-Bias 변화에 다른 막 물성 연구

  • 강용진;장영준;김종국
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.170.2-170.2
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    • 2016
  • DLC(Diamond like Carbon)는 Diamond와 유사한 물리화학적 특성을 보유한 막으로 고경도 및 우수한 내마모성, 화학적 안정성의 특성을 가지고 있다. DLC는 크게 카본의 막 형성 공정에서 카본 소스에 따라 수소가 포함된 DLC와 무수소DLC로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 높은 열적안정성, 경도(50~60 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source(FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 진행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통해 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지와 flux 변화를 통한 박막 증착 거동 및 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0, 5, 10, 15, 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도(Hardness), 마찰계수, 응력(Stress), 전기전도 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라10 V에서 가장 높은 증착 거동을 가지다 감소하는 경향을 확인 하였으며, 박막의 물성 특성 평가 시에도 이와 유사하게 특성의 차이를 관찰하였다. 이는 음극부위에서 형성된 카본이온이 기판에 도달 시에 Plasma Duct Bias 변화에 따라 이온의 Flux 및 에너지 변화로 인해 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만분석 및 기판 도달 에너지 분석을 진행하였다

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FVAS 시스템을 이용한 기계적 및 전기적 특성이 우수한 ta-C 코팅막 형성 연구 (Mechanical and electrical properties of ta-C coating Using the Filtered Vacuum Arc System)

  • 강용진;장영준;김종국
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.155-155
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    • 2016
  • DLC (Diamond like Carbon)는 Diamond와 유사한 물리화학적 특성을 보유한 막으로 고경도 및 우수한 내마모성, 화학적 안정성의 특성을 가지고 있다. DLC는 크게 카본의 막 형성 공정에서 카본 소스에 따라 수소가 포함된 DLC와 무수소 DLC 로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 고온안정성, 높은 경도 (30~80 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용되고 있으며, 최근에는 고내구성을 보유하면서 전기적 특성을 가지는 기능성 DLC막의 요구가 증대하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 수행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통한 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지 및 flux 변화를 통해 ta-C 막의 전기적, 기계적 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0 ~ 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도 (Hardness), 마찰계수, 전기적 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라 10 V에서 가장 높은 증착 거동을 가지다 감소하는 경향을 확인 하였으며, 박막의 물성 특성 평가 시에도 이와 유사하게 특성의 차이를 관찰하였다. 이는 음극부위에서 형성된 카본이온이 기판에 도달 시에 Plasma Duct Bias 변화에 따라 이온의 Flux 및 에너지 변화로 인한 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만 분석법을 통해 증명하였다.

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A Study on Friction and Wear Properties of Tetrahedral Amorphous Carbon Coatings on Various Counterpart Materials

  • Lim, Min Szan;Jang, Young-Jun;Kim, Jong-Kuk;Kim, Jong-Hyoung;Kim, Seock-Sam
    • Tribology and Lubricants
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    • 제34권6호
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    • pp.241-246
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    • 2018
  • This research addresses the improvement of tribo-systems, specifically regarding the reduction of friction and wear through tribo-coupling between tetrahedral amorphous carbon (ta-C) with different types of counterpart materials, namely bearing steel (SUJ2), tungsten carbide (WC), stainless steel (SUS304), and alumina ($Al_2O_3$). A second variable in this project is the utilization of different values of duct bias voltage in the deposition of the ta-C coating - 0, 5, 10, 15, and 20 V. The results of this research are expected to determine the optimum duct bias and best counter materials associated with ta-C to produce the lowest friction and wear. Results obtained reveal that the tribo-couple between the ta-C coating and SUJ2 balls produces the lowest friction coefficient and wear rate. In terms of duct bias changes, deposition using 5 V produces the most optimum tribological behavior with lowest friction and wear on the tribo-system. In contrast, the tribo-couple between ta-C with a WC ball causes penetration through the coating surface layer and hence high surface delamination. This study demonstrates that the most effective ta-C coating duct bias is 5 V associated with SUJ2 counter material to produce the lowest friction and wear.

덕트 및 원탄 선별망 유동 편향에 관한 연구 (Study on Flow Deflection of Duct and Raw Coal Separation Screen )

  • 임세명;박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.28-33
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    • 2023
  • 본 연구에서는 전산유동해석을 통해 송풍기에서 공급되는 공기가 덕트 배관과 원탄 선별망을 통과하며 발생하는 유동 편향을 분석하였다. 공기 유동의 유동 편향은 송풍기 볼류트 형상과 유로의 형상 특성으로부터 대부분 발생하며, 유로 내부의 정류망이나 출구의 원탄 선별망은 강력한 압력 손실을 발생시켜 유동 편향을 감쇠하는 효과를 초래한다. 전산유동해석은 ANSYS CFX 2022 R2를 사용하였으며, 정류망과 원탄 선별망은 작은 구멍 다수가 일정하게 분포되어있는 타공판 형상이기 때문에 실제 모델링을 통한 해석은 불가능하다. 따라서 Porous Loss Model을 적용하였다. 유동 편향의 평가는 전산유동해석 결과의 원탄 선별망 Porous Loss Model의 출구 면에 대한 속도 분포를 대상으로 분석하였다.

의료용 폴리머 소재를 활용한 3D 프린팅 인공치아용 사면체 비정질 카본 코팅 기술 연구 (A Study on the Tetrahedral Amorphous Carbon (ta-C) Coating on Medical Polymer Materials for 3D Printing Artificial Teeth)

  • 장영준;김종국;신창희;유성미
    • Tribology and Lubricants
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    • 제38권6호
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    • pp.255-260
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    • 2022
  • This research presents tetrahedral amorphous (ta-C) coating on the artificial tooth for improving the durability and functionality (esthtics, foreign body of tooth) by filtered cathodic vacuum arc (FCVA). A differentiated coating method is required for a ta-C coating on polymer owing to the low melting point of the polymer, inter-facial adhesion, low friction, and non-conductivity. Herein, ta-C coating is applied below 50℃, and the potential difference of the carbon plasma drawn to the substrate was controlled by applying a positive duct bias voltage without using a substrate bias voltage. Consequently, the ta-C coating with a thickness of 70nm using the duct bias condition of 20V with the highest plasma intensity satisfies the esthetics of the artificial tooth and had a 5B level of inter-facial adhesion. In addition, the composite hardness of ta-C/polymer is 380 MPa, and correlations with esthetics, sp3 bonding, and mechanical properties. The friction coefficient (CoF) of the ta-C coating in a water-lubricated environment is 0.07, showing a six-fold reduction in CoF compared with that of a polymer.

비정질 다이아몬드 코팅을 위한 자장여과 아크소스의 동작 특성에 관한 연구 (Operation Characteristic of Filtered Vacuum Arc Source for Amorphous Diamond Coating)

  • 김종국;이구현
    • 연구논문집
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    • 통권30호
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    • pp.147-157
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    • 2000
  • The filtered vacuum arc source (FVAS), which is adopted by magnetic filtering methode to remove the macro-particle in vacuum arc plasma, was composed of a torus structure with bending angle of 60 degree. The radius of torus was 266 mm, the radius of plasma duct was 80 mm and the total length was 600 mm. The magnet parts were consisted of one permanent magnet, one magnetic yoke and five solenoid magnets. The plasma duct was electrically isolated from the ground so that a bias voltage could be applied. The baffles inside plasma duct were installed in order to prevent the recoil effect of macro-particles. Graphite was used as the cathode material to coat the amorphic diamond film and its diameter was 80 mm. The amorphic diamond film attracts much attention due to its excellent mechanical, optical and tribological properties suitable for wide range of applications. The effects of solenoid magnet in plasma extraction were studied by computer simulation and experiment using Taguchi's method. The source and extraction magnet affected the arc stabilization. The extraction beam current was maximized with low value of the source magnet current and high value of the filtering magnet current. Optimum deposition condition was obtained when the currents of arc discharge, source, extraction, bending, deflection and outlet magnet were 30 A, 1 A, 3 A, 5 A, and 5 A, respectively.

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자장여과 아크 소스에서 각 전자석이 플라즈마 인출에 미치는 영향 (The effects of solenoid magnet on plasma extraction in Filtered Vacuum Arc Source (FVAS))

  • 김종국;변응선;이구현;조영상
    • 한국진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.431-439
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    • 2001
  • 비정질 다이아몬드 박막(amorphous-Diamond a-B)을 증착하기 위하여 제작된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)는 60도의 굽힘 각도를 가지는 토러스형 구조로 토러스 반경 266 mm, 플라즈마 덕트 반경 80 % 전체 길이 600 mm이며, 1 개의 영구자석 및 5 개의 전자석으로 되어있다. 플라즈마 덕트는 임의의 전압을 인가할 수 있도록 전기적으로 절연 시켰으며, 덕트 내부는 배플을 설치하여 macro-particle의 되튐 현상을 방지하였다. 사용된 음극은 직경 80 mm의 graphite이다. 각 전자석이 플라즈마 인출에 미치는 영향은 taguchi 실험계획법을 이용, 수치 모사와 실험을 행하였다. 소스 전자석과 인출 전자석은 아크의 안정성에 영향을 주었고, 빔 인출 전류는 낮은 소스 전자석 전류와 특정한 필터 전자석 전류에서 최대값을 나타내었다. 이때 소스, 인출, 굽힘, 반사, 출구 전자석의 전류값은 1 A, 3 A, 5 A, 5 A, 5 A였으며, 아크 전류 30 A일 때, 빔 전류 밀도 3.2 mA/$\textrm{cm}^2$, 평균 증착률 5 $\AA$/sec를 얻었다. 또한 플라즈마 덕트의 바이어스 전압 증가에 따라, 빔 전류 밀도는 증가하였으며, 더 효율적인 빔을 인출할 수 있었다.

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Exploring the variations of the pancreatic ductal system: a systematic review and meta-analysis of observational studies

  • Adil Asghar;Ravi Kant Narayan;Nagavalli Basavanna Pushpa;Apurba Patra;Kumar Satish Ravi;R. Shane Tubbs
    • Anatomy and Cell Biology
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    • 제57권1호
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    • pp.31-44
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    • 2024
  • The exocrine part of the pancreas has a duct system called the pancreatic ductal system (PDS). Its mechanism of development is complex, and any reorganization during early embryogenesis can give rise to anatomical variants. The aim of this study is to collect, classify, and analyze published evidence on the importance of anatomical variants of the PDS, addressing gaps in our understanding of such variations. The MEDLINE, Web of Science, Embase, and Google Scholar databases were searched to identify publications relevant to this review. R studio with meta-package was used for data extraction, risk of bias estimation, and statistical analysis. A total of 64 studies out of 1,778 proved suitable for this review and metanalysis. The meta-analysis computed the prevalence of normal variants of the PDS (92% of 10,514 subjects). Type 3 variants and "descending" subtypes of the main pancreatic duct (MPD) predominated in the pooled samples. The mean lengths of the MPD and accessory pancreatic duct (APD) were 16.53 cm and 3.36 cm, respectively. The mean diameters of the MPD at the head and the APD were 3.43 mm and 1.69 mm, respectively. The APD was present in only 41% of samples, and the long type predominated. The pancreatic ductal anatomy is highly variable, and the incorrect identification of variants may be challenging for surgeons during ductal anastomosis with gut, failure to which may often cause ductal obstruction or pseudocysts formation.

Administrative codes may have limited utility in diagnosing biliary colic in emergency department visits: A validation study

  • Jordan Nantais;Muhammad Mansour;Charles de Mestral;Shiva Jayaraman;David Gomez
    • 한국간담췌외과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.277-280
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    • 2022
  • Backgrounds/Aims: Biliary colic is a common cause of emergency department (ED) visits; however, the natural history of the disease and thus the indications for urgent or scheduled surgery remain unclear. Limitations of previous attempts to elucidate this natural history at a population level are based on the reliance on the identification of biliary colic via administrative codes in isolation. The purpose of our study was to validate the use of International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems codes, 10th Revision, Canadian modification (ICD-10-CA) from ED visits in adequately differentiating patients with biliary colic from those with other biliary diagnoses such as cholecystitis or common bile duct stones. Methods: We performed a retrospective validation study using administrative data from two large academic hospitals in Toronto. We assessed all the patients presenting to the ED between January 1, 2012 and December 31, 2018, assigned ICD-10-CA codes in keeping with uncomplicated biliary colic. The codes were compared to the individually abstracted charts to assess diagnostic agreement. Results: Among the 991 patient charts abstracted, 26.5% were misclassified, corresponding to a positive predictive value of 73% (95% confidence interval 73%-74%). The most frequent reasons for inaccurate diagnoses were a lack of gallstones (49.8%) and acute cholecystitis (27.8%). Conclusions: Our findings suggest that the use of ICD-10 codes as the sole means of identifying biliary colic to the exclusion of other biliary pathologies is prone to moderate inaccuracy. Previous investigations of biliary colic utilizing administrative codes for diagnosis may therefore be prone to unforeseen bias.