• 제목/요약/키워드: Lorentz Model

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Feasibility of normal tissue dose reduction in radiotherapy using low strength magnetic field

  • Jung, Nuri Hyun;Shin, Youngseob;Jung, In-Hye;Kwak, Jungwon
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제33권3호
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    • pp.226-232
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    • 2015
  • Purpose: Toxicity of mucosa is one of the major concerns of radiotherapy (RT), when a target tumor is located near a mucosal lined organ. Energy of photon RT is transferred primarily by secondary electrons. If these secondary electrons could be removed in an internal cavity of mucosal lined organ, the mucosa will be spared without compromising the target tumor dose. The purpose of this study was to present a RT dose reduction in near target inner-surface (NTIS) of internal cavity, using Lorentz force of magnetic field. Materials and Methods: Tissue equivalent phantoms, composed with a cylinder shaped internal cavity, and adjacent a target tumor part, were developed. The phantoms were irradiated using 6 MV photon beam, with or without 0.3 T of perpendicular magnetic field. Two experimental models were developed: single beam model (SBM) to analyze central axis dose distributions and multiple beam model (MBM) to simulate a clinical case of prostate cancer with rectum. RT dose of NTIS of internal cavity and target tumor area (TTA) were measured. Results: With magnetic field applied, bending effect of dose distribution was visualized. The depth dose distribution of SBM showed 28.1% dose reduction of NTIS and little difference in dose of TTA with magnetic field. In MBM, cross-sectional dose of NTIS was reduced by 33.1% with magnetic field, while TTA dose were the same, irrespective of magnetic field. Conclusion: RT dose of mucosal lined organ, located near treatment target, could be modulated by perpendicular magnetic field.

2D-FDTD 방법을 이용한 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성 (Frequency Domain Characteristics of the Metamaterial Slab Using 2D-FDTD)

  • 홍익표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1165-1172
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    • 2008
  • 본 논문에서는 2차원 시간영역 유한차분법(2D-FDTD)을 이용하여 메타물질(Metamaterial) Slab의 주파수 영역 특성을 구하는 방법을 연구하였다. 일반적으로 메타물질의 해석 방법에는 FDTD가 가장 광범위하게 사용되고 있는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 정확한 주파수 응답특성을 구하기가 힘들다는 단점이 있다. 본 논문에서는 2차원 구조치 메타물질 Slab에 이미 광대역 특성을 갖는 가우시안 펄스와 제한된 대역폭 특성을 갖는 m-n-m 주기를 갖는 Sine 입력펄스를 각각 인가하여 주파수특성으로서 산란계수를 구하는 방법을 제안하고 비교하여 제한된 대역폭에 대한 주파수 특성 결과를 제시하였다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 제한된 대역폭에 대한 주파수 특성을 얻을 수 있다.

Stability analysis of integrated SWCNT reposed on Kerr medium under longitudinal magnetic field effect Via an NL-FSDT

  • Belkacem Selmoune;Abdelwahed Semmah;Mohammed L. Bouchareb;Fouad Bourada;Abdelouahed Tounsi;Mohammed A. Al-Osta
    • Advances in materials Research
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    • 제12권3호
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    • pp.243-261
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    • 2023
  • This study aims to analyze the mechanical buckling behavior of a single-walled carbon nanotube (SWCNT) integrated with a one-parameter elastic medium and modeled as a Kerr-type foundation under a longitudinal magnetic field. The structure is considered homogeneous and therefore modeled utilizing the nonlocal first shear deformation theory (NL-FSDT). This model targets thin and thick structures and considers the effect of the transverse shear deformation and small-scale effect. The Kerr model describes the elastic matrix, which takes into account the transverse shear strain and normal pressure. Using the nonlocal elastic theory and taking into account the Lorentz magnetic force acquired from Maxwell relations, the stability equation for buckling analysis of a simply supported SWCNT under a longitudinal magnetic field is obtained. Moreover, the mechanical buckling load behavior with respect to the impacts of the magnetic field and the elastic medium parameters considering the nonlocal parameter, the rotary inertia, and transverse shear deformation was examined and discussed. This study showed useful results that can be used for the design of nano-transistors that use the buckling properties of single-wall carbon nanotubes(CNTs) due to the creation of the magnetic field effect.

Ellipsometric study of Mn-doped $Bi_4Ti_3O_{12}$ thin films

  • Yoon, Jae-Jin;Ghong, Tae-Ho;Jung, Yong-Woo;Kim, Young-Dong;Seong, Tae-Geun;Kang, Lee-Seung;Nahm, Sahn
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.173-173
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    • 2010
  • $Bi_4Ti_3O_{12}$ ($B_4T_3$) is a unique ferroelectric material that has a relatively high dielectric constant, high Curie temperature, high breakdown strength, and large spontaneous polarization. As a result this material has been widely studied for many applications, including nonvolatile ferroelectric random memories, microelectronic mechanical systems, and nonlinear-optical devices. Several reports have appeared on the use of Mn dopants to improve the electrical properties of $B_4T_3$ thin films. Mn ions have frequently been used for this purpose in thin films and multilayer capacitors in situations where intrinsic oxygen vacancies are the major defects. However, no systematic study of the optical properties of $B_4T_3$ films has appeared to date. Here, we report optical data for these films, determined by spectroscopic ellipsometry (SE). We also report the effects of thermal annealing and Mn doping on the optical properties. The SE data were analyzed using a multilayer model that is consistent with the original sample structure, specifically surface roughness/$B_4T_3$ film/Pt/Ti/$SiO_2$/c-Si). The data are well described by the Tauc-Lorentz dispersion function, which can therefore be used to model the optical properties of these materials. Parameters for reconstructing the dielectric functions of these films are also reported. The SE data show that thermal annealing crystallizes $B_4T_3$ films, as confirmed by the appearance of $B_4T_3$ peaks in X-ray diffraction patterns. The bandgap of $B_4T_3$ red-shifts with increasing Mn concentration. We interpret this as evidence of the existence deep levels generated by the Mn transition-metal d states. These results will be useful in a number of contexts, including more detailed studies of the optical properties of these materials for engineering high-speed devices.

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THE MILLIMETER-RADIO EMISSION OF BL LACERTAE DURING TWO γ-RAY OUTBURSTS

  • Kim, Dae-Won;Trippe, Sascha;Lee, Sang-Sung;Park, Jong-Ho;Kim, Jae-Young;Algaba, Juan-Carlos;Hodgson, Jeffrey A.;Kino, Motoki;Zhao, Guang-Yao;Wajima, Kiyoaki;Kang, Sincheol;Oh, Junghwan;Lee, Taeseok;Byun, Do-Young;Kim, Soon-Wook;Kim, Jeong-Sook
    • 천문학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.167-178
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    • 2017
  • We present a study of the inexplicit connection between radio jet activity and ${\gamma}$-ray emission of BL Lacertae (BL Lac; 2200+420). We analyze the long-term millimeter activity of BL Lac via interferometric observations with the Korean VLBI Network (KVN) obtained at 22, 43, 86, and 129 GHz simultaneously over three years (from January 2013 to March 2016); during this time, two ${\gamma}$-ray outbursts (in November 2013 and March 2015) can be seen in ${\gamma}$-ray light curves obtained from Fermi observations. The KVN radio core is optically thick at least up to 86 GHz; there is indication that it might be optically thin at higher frequencies. To first order, the radio light curves decay exponentially over the time span covered by our observations, with decay timescales of $411{\pm}85$ days, $352{\pm}79$ days, $310{\pm}57$ days, and $283{\pm}55$ days at 22, 43, 86, and 129 GHz, respectively. Assuming synchrotron cooling, a cooling time of around one year is consistent with magnetic field strengths $B{\sim}2{\mu}T$ and electron Lorentz factors ${\gamma}$ ~ 10 000. Taking into account that our formal measurement errors include intrinsic variability and thus over-estimate the statistical uncertainties, we find that the decay timescale ${\tau}$ scales with frequency ${\nu}$ like ${\tau}{\propto}{\nu}^{-0.2}$. This relation is much shallower than the one expected from opacity effects (core shift), but in agreement with the (sub-)mm radio core being a standing recollimation shock. We do not find convincing radio flux counterparts to the ${\gamma}$-ray outbursts. The spectral evolution is consistent with the 'generalized shock model' of Valtaoja et al. (1992). A temporary increase in the core opacity and the emergence of a knot around the time of the second ${\gamma}$-ray event indicate that this ${\gamma}$-ray outburst might be an 'orphan' flare powered by the 'ring of fire' mechanism.

후향적인 인과성은 가능한가? (Is Backwards Causation Possible?)

  • 안건훈
    • 철학연구
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    • 제105권
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    • pp.269-290
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    • 2008
  • 이 논문에서는 '후향적인 인과관계'를 주장하는 견해들을 크게, 자의적인 행위에 근거한 접근방법, 분석수준별 차이에 근거한 접근방법, 물리방정식에 의한 접근방법, 물리현상에 근거한 접근방법으로 나누어 고찰하고, 그 각각의 특징과 문제점들을 지적했다. 이어서 후향적인 인과성을 펼치는 어떠한 견해도 아직은 설득력 있게 받아들여지지 않고 있음을 밝혔다. 후향적인 인과관계를 펼치는 견해들이 인과성분석에서 주류는 아닐지라도, 상호조건적 동시발생적인 측면에 근거해 대칭적인 관계 속에서 인과관계를 파악하거나, 전체상적인 접근에 의거해 서로가 직접 간접으로 인과관계를 유지하는 것으로 파악할 경우는 어느 정도 논거가 선다. 특히 인과그물이나 전체상적인 측면에서 접근할 경우는 더욱 그렇다. 그러나 유용성이라는 측면에서 본다면, 후향적인 인과성고찰은 원인선행설에 비해 그 설득력이 약하다. 이런 점에서 현재로서는 결과가 원인에 앞서지 못한다는 견해가 주류를 이룰 수밖에 없다.

Tension Leg Platform의 동적응답에 관한 연구 (Dynamic Response of Tension Leg Platform)

  • 여운광;편종근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.21-30
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    • 1985
  • Tension Leg Platform (TLP)이란 평행위치로부터 일정 범위내에서 움직임으로 인하여 외 력의 효과를 완화시키는 compliant 구조물인 동시에, 기인장력을 받고 있는 연직 anchor cable 이 있으므로 부력이 자중을 초과하게 되는 안정한 platform 이다. 일반적으로 부체는 해상조건이 험할수록, 그리고 수심이 깊어질수록 동요가 심해지는데 TLP는 기인장 cable로 인하여 심해에서도 비교적 동요가 작아서 최근 대수심구조물의 총아로 각광받고 있다. 일찌기 Paulling 등이 TLP 거동의 예측을 위하여 수정된 Morison 방정식을 사용하는 선형동유체력합성방법을 발표하였다. 그러나 만일 TLP의 각 부재가 Morison 방정식의 가정이 성립할 수 없을 정도로 크다면 새로운 해석이 필요하다 하겠다. 일본의 Tanaka는 이런 경우에 McCamy-Fuchs 이론의 결과치를 이용하였으나, 완전한 해석이라기 보다는 일종의 간편법이라 하겠다. 본고에서는 큰 배수용적을 가진 연직부체가 있고, 이론적 해석의 결과를 검토해 볼 수 있는 수리모형 실험 결과가 있는 Deep Oil Technology (DOT) 회사의 TLP를 대상으로 하였다. 이 TLP는 부력을 전담하고 있는 연직축대칭 원통과 이들을 연결하고 있는 세부재로 이루어져 있어 축대칭부분에는 축대칭 Green 함수를 사용하여 동유체력을 구하고 세부재는 종래의 수정된 Morison 방정식의 항력항을 선형화하여 동유체력을 구하였다. 그리하여 부재의 각 미소부분에서 구한 힘들을 TLP의 중심에 원점을 둔 좌표계로 옮겨 동적응답을 구한 것이다. 본 해석에서 부재 상호간의 작용은 무시하였으며 단지 부재간의 거리효과만 고려하였다. 따라서 사용된 좌표계는 전체 (Global) 좌표계, 지점 (Local) 좌표계 및 파랑 (Wave) 좌표계 등이었고 각 좌표계간의 변환식이 필요하였다. 전체적인 해석정도는 선형이론으므로 케이블의 강성도 역시 선형적으로 구하였으며, 앞서 언급했다시피 Morison 방정식의 비선형항인 항력항은 Fourier 해석으로 선형화 하였다. 이러한 Fourier 해석은 잘 알려져 있는 Lorentz 원리와 같다고 볼 수 있다. 세부재의 경우 접선력은 무시하였고 수입자의 운동에 의한 부채에 대한 수직력만 고려하였다. 여기서 파랑좌표계에서 지점좌표계로의 좌표변환이 주의를 요하고 있다. 이제 이렇게 구한 각 힘들을 전체좌표 계에서 6개의 자유도별로 운동방정식에 대입하면 각 자유도별 동적응답이 구하여지는 것이다. DOT TLP의 Surge mode에 대한 동적응답을 실험치와 비교하여 본 결과, 세부재에 대한 고려를 뺄 수 없음을 알 수 있었다. 이는 연직축대칭 부체의 크기가 그리 크지 않으므로 인한 것이며, TLP의 원형의 경우에는 보다 더 관성력이 지배적일 것으로 사료된다.

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