• 제목/요약/키워드: High Quality Beam

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해양 통신 상황에서 에너지 효율성을 위한 빔 선택 (Beam selection technique for energy efficiency in marine communication situations)

  • 이경제;김동구
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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    • pp.280-281
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    • 2023
  • 해양 환경에서의 무선 통신은 거리가 먼 통신에 많은 전력이 필요하며, 이로 인해 에너지 소비가 매우 크다. 또한, 해양 환경에서는 많은 제약 조건이 존재하기 때문에 기존의 무선 통신 기술을 적용하기 어렵기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 기술이 필요하다. 본 논문에서는 해양 환경에서의 빔 선택 기술에 대해 연구하고 이를 통해 특정 지역에서 통신을 위해 필요한 빔을 선택하여 전송함으로써 전체 전력 소비를 줄이고, 신호 간 간섭을 최소화하여 더 나은 품질의 통신을 가능하게 한다. 이를 시뮬레이션을 통해 기존의 무선 통신 기술과 비교하여 에너지 효율성을 검증하고, 이러한 빔 선택 기술은 기존의 무선 통신 기술에 비해 전력 소비가 적으며, 더 나은 통신 품질을 제공함을 확인할 수 있었다. 따라서, 빔 선택 기술은 해양 환경에서의 효율적인 통신 시스템을 구축하는데 중요한 역할을 하며 이를 통해 보다 넓은 영역에서의 통신 품질 향상을 기대할 수 있다.

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270-W 15-kHz MOPA System Based on Side-pumped Rod-type Nd:YAG Gain Modules

  • Cha, Yong-Ho;Yang, Myoung-Yerl;Ko, Kwang-Hoon;Lim, Gwon;Han, Jae-Min;Park, Hyun-Min;Kim, Taek-Soo;Roh, Si-Pyo;Jeong, Do-Young
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권4호
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    • pp.298-302
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    • 2008
  • We have developed a 270-W 15-kHz MOPA system based on side-pumped rod-type Nd:YAG gain modules. The master oscillator is a 3-W 15-kHz $TEM_{00}$ $Nd:YVO_4$ laser with a pulse duration of 30 ns. To preserve the high beam quality during the amplification, we use image relay and polarization rotation which can simultaneously compensate for thermal lensing and thermal birefringence generated in the rod-type gain modules. After the amplification to 270 W with six rod-type gain modules, the beam quality factor ($M^2$) of the amplified laser beam is 5-10, and the pulse duration is maintained at 30 ns.

Depth-dependent EBIC microscopy of radial-junction Si micropillar arrays

  • Kaden M. Powell;Heayoung P. Yoon
    • Applied Microscopy
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    • 제50권
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    • pp.17.1-17.9
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    • 2020
  • Recent advances in fabrication have enabled radial-junction architectures for cost-effective and high-performance optoelectronic devices. Unlike a planar PN junction, a radial-junction geometry maximizes the optical interaction in the three-dimensional (3D) structures, while effectively extracting the generated carriers via the conformal PN junction. In this paper, we report characterizations of radial PN junctions that consist of p-type Si micropillars created by deep reactive-ion etching (DRIE) and an n-type layer formed by phosphorus gas diffusion. We use electron-beam induced current (EBIC) microscopy to access the 3D junction profile from the sidewall of the pillars. Our EBIC images reveal uniform PN junctions conformally constructed on the 3D pillar array. Based on Monte-Carlo simulations and EBIC modeling, we estimate local carrier separation/collection efficiency that reflects the quality of the PN junction. We find the EBIC efficiency of the pillar array increases with the incident electron beam energy, consistent with the EBIC behaviors observed in a high-quality planar PN junction. The magnitude of the EBIC efficiency of our pillar array is about 70% at 10 kV, slightly lower than that of the planar device (≈ 81%). We suggest that this reduction could be attributed to the unpassivated pillar surface and the unintended recombination centers in the pillar cores introduced during the DRIE processes. Our results support that the depth-dependent EBIC approach is ideally suitable for evaluating PN junctions formed on micro/nanostructured semiconductors with various geometry.

HI-BEAM 공법 적용 시 안전성 및 경제성 분석 연구 (Safety and Economic Analysis by Applying HI-BEAM Technology)

  • 김설민;손기영
    • 한국건설안전학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.21-27
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    • 2019
  • 현재 건축물의 높이가 높아지고 우리나라 가구 형태가 개인 주택에서 아파트로 변화함에 따라 타워크레인의 사용 횟수는 계속해서 증가하고 있다. 그러나 이처럼 증가하는 타워크레인 사용 횟수에 반해 우리나라 타워크레인 관련 정책은 매우 미비한 실정이다. 특히 타워크레인과 관련된 사고의 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 타워크레인 연식에 대한 기준은 그 설정 근거가 부족하다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점에 주목하여 타워크레인의 보다 신뢰성 있는 타워크레인의 연식을 설정하는 연구를 진행한다. 이를 위해 본 연구에서는 기존 연구에서 사용했던 사례와 영국 타워크레인 기준을 바탕으로 사용 연식을 설정한다.

Design of compact klystron amplifier using Field-emitter-arrays (FEA)-based cathode

  • Jin, Jeong-Gu;Ha, Hyun-Jun;Park, Gun-Sik
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.59-65
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    • 1999
  • There has been an interest to develop an efficient, compact microwave device using field-emitter-arrays (FEA)-based cathode. Toe valuate the optimum device-efficiency in a compact size, the propagation properties of the premodulated electron beam for the FEA-based cathode is studied in detail by the computer simulation using a PIC code, MAGIC. For the premodulated electron beam whose phase of the energy leads the phase of the current by $\pi$/2, the amplitude of the downstream current modulation can be kept as high as the initial modulation level. Using the beam parameters with the beam voltage of 6kV and the current of 2.0A, 30% of efficiency is predicted when the quality factor of 800 is chosen. the device length is reduced about twice compared with that of the conventional device. The design of practical planar cathode is carried out to meet the minimum diameter of the electron beam as 0.5 mm.

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고에너지 광자선의 선질 지표에 관한 비교 (Comparison of Beam Quality Index of High Photon Beam)

  • 신동오;지영훈;박성용;박현주;김회남;홍성언;권수일;서태석;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권3호
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    • pp.185-192
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    • 1998
  • 의료용 가속기에서 방출되는 고 에너지 X-선의 정확한 흡수선량을 결정하기 위해서는 방출된 X-선의 에너지에 대한 평가가 필요하다. 의료용 가속기에서 방출되는 X-선의 에너지를 직접 측정하는 방법은 매우 어려울 뿐만 아니라 현실적이지 못하다. 따라서 고 에너지 X-선의 에너지 평가에는 선질 지표들을 사용하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 선진 각 국 및 각 학회의 표준측 정법들에서는 에너지 결정 인자로서 방사선 중심축에서의 최대선량깊이, 선량곡선의 경사 및 선량 레벨과 같은 다양한 선질 지표들이 사용되고 있으며, 의료용 가속기 제작사에 따라서도 X-선 에너지 결정 인자로서 상이한 선질 지표를 사용하고 있는 실정이다. 본 연구는 위에서 언급한 다양한 선질 지표들 중에서 우리에게 가장 적합한 것을 선택하기 위하여 실시하였다. 국내에서 사용중인 11개 기관의 의료용 가속기 4종류(Mitsubishi, Scanditronix, Siemens, Varian) 18대에 대한 명목상 에너지 (4, 6, 10, 15, 21 MV) 30개에 대하여 선진 각 국 및 각 학회의 표준측정법들의 권고 및 제작사들에서 기준으로 채택하고 있는 선질 지표들로 구한 에너지를 상호 비교 분석하였다. 그 결과 명목상의 에너지가 동일하여도 가속기의 기종 및 선질 지표에 따라 에너지 분산을 보이고 있으며, 선질 지표들 중 10cm 깊이에서의 심부선량백분율을 나타내는 D$_{10}$(%)이 에너지의 분포 및 편차가 가장 적게 나타났다. 모든 선질 지표들에서 에너지가 증가함에 따라 에너지 편차는 커지는 경향을 보였다. 정확한 흡수선량 결정에 필요한 에너지 결정에 있어 명목상의 에너지와 중심축에서의 심부선량이 1대 1로 대응하는 물리적인 의미가 있는 통일된 선질 지표를 사용하는 것이 시설간의 자료 비교 및 선질 평가에 가장 바람직하다.

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UV 레이저 응용 반도체 기판용 임베디드 회로 패턴 가공 (Fabrication of embedded circuit patterns for Ie substrates using UV laser)

  • 손현기;신동식;최지연
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.14-18
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    • 2011
  • Semiconductor industry demands decrease in line/space dimensions of IC substrates. Particularly for IC substrates for CPU, line/space dimensions below $10{\mu}m/10{\mu}m$ are expected to be used in production since 2014. Conventional production technologies (SAP, etc.) based on photolithography are widely agreed to be reaching capability limits. To address this limitation, the embedded circuit fabrication technology using laser ablation has been recently developed. In this paper, we used a nanosecond UV laser and a picosecond UV laser to fabricate embedded circuit patterns into a buildup film with $SiO_2$ powders for IC substrate. We conducted SEM and EDS analysis to investigate surface quality of the embedded circuit patterns. Experimental results showed that due to higher recoil pressure, picosecond UV laser ablation of the buildup film generated a better surface roughness.

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Application of a newly developed software program for image quality assessment in cone-beam computed tomography

  • de Oliveira, Marcus Vinicius Linhares;Santos, Antonio Carvalho;Paulo, Graciano;Campos, Paulo Sergio Flores;Santos, Joana
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제47권2호
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    • pp.75-86
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    • 2017
  • Purpose: The purpose of this study was to apply a newly developed free software program, at low cost and with minimal time, to evaluate the quality of dental and maxillofacial cone-beam computed tomography (CBCT) images. Materials and Methods: A polymethyl methacrylate (PMMA) phantom, CQP-IFBA, was scanned in 3 CBCT units with 7 protocols. A macro program was developed, using the free software ImageJ, to automatically evaluate the image quality parameters. The image quality evaluation was based on 8 parameters: uniformity, the signal-to-noise ratio (SNR), noise, the contrast-to-noise ratio (CNR), spatial resolution, the artifact index, geometric accuracy, and low-contrast resolution. Results: The image uniformity and noise depended on the protocol that was applied. Regarding the CNR, high-density structures were more sensitive to the effect of scanning parameters. There were no significant differences between SNR and CNR in centered and peripheral objects. The geometric accuracy assessment showed that all the distance measurements were lower than the real values. Low-contrast resolution was influenced by the scanning parameters, and the 1-mm rod present in the phantom was not depicted in any of the 3 CBCT units. Smaller voxel sizes presented higher spatial resolution. There were no significant differences among the protocols regarding artifact presence. Conclusion: This software package provided a fast, low-cost, and feasible method for the evaluation of image quality parameters in CBCT.

Numerical Analysis of Working Distance of Square-shaped Beam Homogenizer for Laser Shock Peening

  • Kim, Taeshin;Hwang, Seungjin;Hong, Kyung Hee;Yu, Tae Jun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권3호
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    • pp.221-227
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    • 2017
  • To apply a square-shaped beam homogenizer to laser shock peening, it should be designed with a long working distance and by considering metal targets with various shapes and textures. For long working distances, a square-shaped beam homogenizer with a long depth of focus is required. In the range of working distance, the laser beam is required to have not only high efficiency but high uniformity, in other words, a good peening quality is guaranteed. In this study, we defined this range as the working distance for laser shock peening. We have simulated the effect of some parameters on the working distance. The parameters include the focal length of the condenser lens, pitch size of the array lens, and plasma threshold of the metal. The simulation was performed through numerical analysis by considering the diffraction effect.

콘빔CT 촬영 시 mAs의 변화에 따른 피부선량과 영상 품질에 관한 평가 (Evaluation of Skin Dose and Image Quality on Cone Beam Computed Tomography)

  • 안종호;홍채선;김진만;장준영
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.17-23
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    • 2008
  • 목 적: 선형가속기에 부착된 온보드영상장치(On-Board Imager)를 이용한 콘빔CT (Cone Beam Computerized Tomography)는 환자의 셋업 오차 확인 및 보정, 장기 및 표적의 움직임 확인이 용이한 장점이 있는 영상유도방사선 치료 장비이다. 하지만 촬영 시 받게 되는 imaging dose는 2차 암 발생위험의 원인이 된다. 이에 본 저자는 촬영조건(mAs)을 변화시킨 4가지 촬영 mode로 피부선량과 영상 품질을 비교 평가하여 적정한 촬영 mode를 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 인체 모형 팬톰(RANDO phantom)을 사용하여 열형광선량계(TLD-100, Harshaw)를 두부, 흉부, 복부로 나누어 각 부위별로 8개씩 위치시킨 후 4가지의 촬영 mode (A: 125 kvp 80 mA 25 ms, B: 125 kvp 40 mA, 25 ms, C: 125 kvp 80 mA 10 ms, D: 125 kvp 40 mA, 10 ms)로 피부선량(skin dose)을 각각 3회씩 측정한 후 그 평균값을 얻어 평가하였고 catphan 504 phantom을 이용하여 장비 제조사의 영상 품질 정도관리 protocol에 따라서 각 촬영 mode 별 영상품질(image quality)을 비교 분석하였다. 결 과: 피부선량을 측정한 결과 두부에서는 A mode: 8.96 cGy, B mode: 4.59 cGy, C mode: 3.46 cGy, D mode: 1.76 cGy였고, 흉부는 A mode: 9.42 cGy, B mode: 4.58 cGy, C mode: 3.65 cGy, D mode: 1.85 cGy가 복부에서는 A mode: 9.97 cGy, B mode: 5.12 cGy, C mode: 4.03 cGy, D mode: 2.21 cGy의 값으로 측정이 되었다. 이는 A mode를 기준으로 약 B mode는 50%, C mode 60%, D mode는 80%의 선량 감소를 나타내었다. 영상품질 평가 항목인 HU reproducibility, Low contrast resolution, Spatial resolution (high contrast resolution), HU uniformity를 분석한 결과 모든 촬영mode에서 장비제조사에서 제시하는 tolerance 이내의 값으로 평가되었다. 결 론: 콘빔CT에 있어서 좋은 영상품질을 유지하면서 imaging dose를 줄이는 것은 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 하여 soft tissue가 관심영역일 경우는 A mode로 두부 촬영 시 bone이 관심영역일 경우 D mode가 일반적인 경우에는 B, C mode가 적용 가능하리라 생각된다. 또한 콘빔CT촬영으로 인해 증가되는 2차 암 발생위험은 낮은 mAs의 촬영조건을 선택함으로써 줄일 수 있을 것이다.

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