• 제목/요약/키워드: Planar Coil

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자기공명영상촬영을 위한 표면경사자계코일의 저전력 설계 (Low-Power Design of the Surface Gradient Coil for Magnetic Resonance Imaging)

  • 오창현;이종권;이윤;김민기
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1993년도 추계학술대회
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    • pp.33-35
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    • 1993
  • A new low-power, high-order optimization scheme to design surface gradient coils (SGC) is proposed for magnetic resonance imaging (MRI). Although previous SGCs have been designed and constructed just to get strong linear gradients, this paper proposes more systematic ways of SGC design by minimizing electrical power consumption in the gradient coil and by removing unnecessary high-order field distortions in the imaging region. By assuming continuous current flow on the coil surface which may be or may not be planar, power consumption in the coil is minimized. According to the simulation results, the SGC designed by using the proposed scheme seems to produce much more uniform linear gradient field using less electrical power compared to the previously proposed SGCs.

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금속 표면결함 검출용 자기유도 마이크로 박막 센서 (Inductive Micro Thin Film Sensor for Metallic Surface Crack Detection)

  • 김기현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.395-400
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    • 2008
  • 비자성 및 자성 금속 시편의 표면 결함을 검출하기 위하여 교류자기장을 이용하였다. 비파괴 센서 프로브는 자성 박막 요크와 박막형 코일로 구성된 신호 검출부와 시편에 교류자기장을 인가하기 위한 단일 직선을 이용한 여기 코일로 이루어져 있다. 박막형 유도 코일 센서는 스퍼터, 전기도금, 건식 식각과 사진식각 공정을 이용하여 제작되었다. 시편에 교류자기장을 인가하기 위하여 0.7 MHz-1.8 MHz 주파수 영역에서 0.1A-1.0A의 교류전류를 여기코일에 인가하였다. 센서의 특성은 최소 0.5 mm의 깊이와 폭을 가진 인위적인 슬릿 형태 비자성체 Al과 자성체 FeC 결함 시편을 이용하여 측정하였다. 측정된 신호는 높은 감도를 갖고 결함 시편위의 슬릿결함의 위치와 일치함을 알 수 있었다. 또한 박막형 유도 코일 센서를 이용하여 마이크론 크기의 표면 결함을 가진 자성체 FeC의 시편을 비접촉 스캔하여 측정된 유도전압의 변화를 이미지화 하였으며 그 결과를 광학적 이미지와 비교하였다.

스핀밸브를 이용한 데이터 전송용 GMR 아이솔레이터의 모델링 (Modeling of GMR Isolator for Data Transmission Utilizing Spin Valves)

  • 박승영;김지원;조순철
    • 한국자기학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.109-113
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    • 2004
  • 구형파의 디지털 자료를 전송하기에 적합한 구조의 휘트스톤 브리지 형태로 GMR 아이솔레이터를 모델링하고, 여기에서 입력전류에 대한 출력전압특성을 시간영역에서 조사하였다. GMR 아이솔레이터를 자기적 부분과 전기적 부분으로 나누고 제조된 스핀벨브 소자의 측정결과를 대입하여 출력전압을 구할 수 있는 모델링 순서도를 설정하였다. 자기적 모델링으로는 평판코일의 3차핀 모델을 FEM방법으로 해석하여 입력전류에 의해 생성되는 자장의 세기를 구하였다. 전기적 모델링을 위해 평판코일의 저항과 인덕턴스 그리고 정전용량을 계산하여, 시간영역에서 입력전류파형과 이에 따른 자기장파형을 구하였다. 마지막으로 스핀밸브의 MR-H 측정곡선과 평판코일에서 발생된 자장의 세기를 조합하여 아이솔레이터의 출력전압파형을 계산하였다. 여기에서 GMR 아이솔레이터의 입력전류파형에 비해 코일전류파형의 진폭이 최고 100% 정도 증가하거나 90 % 정도 감소하고, 주기의 10% 정도에 해당하는 지연이 발생하였다. 그럼에도 출력전압 파형은 스핀밸브의 히스테리시스 특성 때문에 400 Mbit/s 이상의 전송속도에서 입력전류파형과 비슷하게 복원되어 전달될 수 있음을 예측할 수 있었다.

고밀도 SMPS 용 변압기의 제조와 특성 (Fabrication and Characteristics of Transformers for High Power Density SMPS)

  • 김현식;김종령;허정섭;오영우;송재성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체
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    • pp.7-10
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    • 2002
  • We designed the flyback planar transformer, which had 8W capacity, with 70V input voltage and 8.2V output voltage for the establishment of design method and the confirmation of application possibility. The numerical value of inductance measured under the switching frequency of 120 kHz was 1650 ${\mu}H$, which was the inductance efficiency of 85~87% against theoretical value. The A.C. resistance of primary and secondary coil was 4.2 ${\Omega}$ and 0.25 ${\Omega}$ respectively. On the other hand, the quality factor for each wound numbers showed quite a high value of 158 and 75 respectively. And the Coupling Factor was 0.96~0.97 under 120 kHz switching frequency. And the shape of the output wave of the planar transformer at 70V input voltage was a stable square wave.

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Fabrication of Planar Type Inductors Using FeTaN Magnetic Thin Films

  • Kim, Chung-Sik;Seok Bae;Jeong, Jong-Han;Nam, Seoung-Eui;Kim, Hyoung-June
    • Journal of Magnetics
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    • 제6권2호
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    • pp.73-76
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    • 2001
  • A double rectangular spiral type inductor has been fabricated by using FeTaN films. The inductor is composed of internal coils sandwiched by magnetic layers. Characteristics of inductor performance are investigated with an emphasis on planarization of magnetic films. In the absence of the planarization process, the grating topology of the upper magnetic films over the coil arrays degrades the soft magnetic properties and the inductor performance. It also induces a longitudinal magnetic anisotropy with the easy axis aligned to the magnetic flux direction. This alignment prevents the upper magnetic films from contributing to the total induction. Glass bonding is a viable method for achieving a completely planar inductor structure. The planar inductor with glass bonding shows excellent performance: inductance of 1.1 $\mu H$, Q factor of 7 (at 5 MHz), and the current capability up to 100 mA.

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Development of Meander-shaped Metallic Magnetic Calorimeters

  • Yoon, W.S.;Jang, Y.S.;Kim, G.B.;Lee, H.J.;Lee, J.Y.;Lee, M.K.;Kim, Y.H.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제14권2호
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    • pp.102-105
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    • 2012
  • We are developing meander-shaped metallic magnetic calorimeters using micro-fabrication methods. A planar Nb coil in a meander shape was fabricated on a Si substrate. The coil was designed to have a persistent current using a metal heater evaporated on a part of the coil. A paramagnetic sensor, $5{\mu}m$ thick Au:Er foil, was glued on top of the meander structure with epoxy. The magnetization and heat capacity were measured at different temperatures, and applied field currents matched well with expected values. The detector showed an energy resolution of 4 keV FWHM for the 5.5 MeV alpha particles.

평면 코일을 이용한 전자 구동기 제작 (Fabrication of an Electromagnetic Actuator with the Planar Coil)

  • 정현구;권기영;정옥찬;양상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.3295-3297
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    • 1999
  • This paper presents the fabrication of an electromagnetic micro actuator consisting of a Parylene diaphragm with a spiral copper coil and a permanent magnet. The copper coil is fabricated by electroplating and patterning. The frequency response of the actuator are obtained using a laser vibrometer. When the input voltage is 3 V, the DC deflection is 5 ${\mu}m$, and the resonance frequency is about 35 Hz. Also, the mechanical sensitivity of the actuator diaphragm is 69 ${\mu}m/V$.

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고품질 계수를 갖는 소형 평판형 동축 단면 다중 루프 자기 공진 코일 해석 및 응용 (Analysis and Application of Compact Planar Multi-Loop Self-Resonant Coil of High Quality Factor with Coaxial Cross Section)

  • 손현창;김진욱;김도현;김관호;박영진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.466-473
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 충전에 사용할 수 있는 동축 단면의 도선을 이용한 소형 평판형 다중 루프 자기 공진 코일을 제시한다. 제안한 공진 코일은 높은 품질 계수를 갖고, 분포 커패시턴스를 조절하여 쉽게 공진 주파수를 제어할 수 있다. 공진 코일의 설계를 위해 제안한 공진 코일의 자기 인덕턴스 및 분포 커패시턴스 값을 이론적으로 계산하였다. 자기 인덕턴스는 단면 분할법을 사용하여 분할된 단면 사이의 상호 에너지의 합으로 계산할 수 있다. 검증을 위해, 특성 임피던스 $50{\Omega}$ 동축선으로 공진 코일을 제작하였다. 측정된 공진 주파수는 계산된 공진 주파수와 거의 일치하였고, 튜닝 파라미터 ${\gamma}$를 조절하여 원하는 공진 주파수로 조절할 수 있었다. 제작한 공진 코일을 태블릿 PC에 적용한 결과, 송 수전부 공진 코일의 품질 계수는 각각 282, 135를 가졌다. 공진 코일 사이의 간격이 4.4 cm인 경우, 송전부 공진 코일의 반경 5 cm 이내에서 80 % 이상의 전력 전송 효율을 얻을 수 있었다.

1W DC-DC 컨버터를 위한 7$\times$7 mm 평면 인덕터의 제조 (Fabrication of the 7$\times$7 mm Planar Inductor for 1W DC-DC Converter)

  • 배석;류성룡;김충식;남승의;김형준;민복기;송재성
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.222-225
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    • 2001
  • 1W급의 DC-DC converter에 탑재하기 위해 FeTaN 연자성 자성박막을 이용한 박막형 인덕터를 제조하여 특성을 평가하였다. 자심부분은 2$\mu\textrm{m}$ 두게의 F $e_{78.81}$T $a_{8.47}$ $N_{12.71}$ 연자성 박막을 사용하였으며 코일부분은 100$\mu\textrm{m}$ 두게의 Cu를 사진공정과 전기도금공정을 이용하여 제조하였다. 제조된 박막 인덕터의 디자인은 상호인덕턴스를 효율적으로 증가시킬 수 있는 double rectangular spiral형태였으며 측정된 특성은 DC-DC converter의 작동주파수인 1 MHz에서 인덕턴스 980nH, 저항 1.7 $\Omega$Q 값은 3.55였다.다.

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이형코일을 이용한 무선전력전송 시스템 송신 코일 최적화 (Optimizing Transmitting Coil of Wireless Power Transmission System with Different Shape Coils)

  • 김영현;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.614-619
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    • 2017
  • 본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.