• 제목/요약/키워드: Pulsed modulation

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Crack localization by laser-induced narrowband ultrasound and nonlinear ultrasonic modulation

  • Liu, Peipei;Jang, Jinho;Sohn, Hoon
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권3호
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    • pp.301-310
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    • 2020
  • The laser ultrasonic technique is gaining popularity for nondestructive evaluation (NDE) applications because it is a noncontact and couplant-free method and can inspect a target from a remote distance. For the conventional laser ultrasonic techniques, a pulsed laser is often used to generate broadband ultrasonic waves in a target structure. However, for crack detection using nonlinear ultrasonic modulation, it is necessary to generate narrowband ultrasonic waves. In this study, a pulsed laser is shaped into dual-line arrays using a spatial mask and used to simultaneously excite narrowband ultrasonic waves in the target structure at two distinct frequencies. Nonlinear ultrasonic modulation will occur between the two input frequencies when they encounter a fatigue crack existing in the target structure. Then, a nonlinear damage index (DI) is defined as a function of the magnitude of the modulation components and computed over the target structure by taking advantage of laser scanning. Finally, the fatigue crack is detected and localized by visualizing the nonlinear DI over the target structure. Numerical simulations and experimental tests are performed to examine the possibility of generating narrowband ultrasonic waves using the spatial mask. The performance of the proposed fatigue crack localization technique is validated by conducting an experiment with aluminum plates containing real fatigue cracks.

포화 흡수체의 투과변조깊이 조절을 통한 다양한 펄스상태 조작 방법에 관한 전산 모사 (Simulation of Manipulating Various Pulsed Laser Operations Through Tuning the Modulation Depth of a Saturable Absorber)

  • 진진화;염동일;김병윤
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.351-355
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    • 2017
  • 본 논문에서는 포화흡수체의 투과변조깊이 조절을 통해 다양한 펄스 상태를 한 공진기 안에서 구현하는 방법에 관한 전산 모사를 진행하였다. 포화흡수체의 투과변조깊이의 크기 변화만으로 큐스위치드 레이저, 큐스위치드 모드 잠금 레이저, 모드 잠금 레이저 등 원하는 펄스 레이저 상태로 전환이 가능하다는 실험적 연구가 있어 왔으며, 이러한 연구가 이론적으로 부합하는 내용임을 확인하기 위해 Haus master 식을 사용하여 전산 모사를 진행하였다. 큐스위칭된 광 파워를 모사하기위해 이득 값은 시간 의존성을 가지도록 반응속도식을 적용하였다. 그 결과 투과변조깊이가 증가함에 따라 모드 잠금 레이저에서부터, 큐스위치드 레이저, 큐스위치드 레이저로 동작함을 확인하였고, 이는 이론적으로 예측된 경향성과 일치하였다.

펄스 변조 및 전원 스위칭 방법을 혼용한 X-대역 50 W Pulsed SSPA 설계 및 제작 (Design and Fabrication of X-Band 50 W Pulsed SSPA Using Pulse Modulation and Power Supply Switching Method)

  • 김효종;윤명한;장필식;김완식;이종욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.440-446
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    • 2011
  • 본 논문에서는 레이더 시스템에 적용이 가능한 50 W 출력을 가지는 X-대역 pulsed SSPA(Solid State Power Amplifier)를 설계 및 제작하였다. SSPA를 펄스 모드로 동작시키는 방법으로 펄스 변조 방법과 전원 스위칭 방법을 혼용한 방법을 제안하였다. SSPA는 구동 증폭기, 고출력 증폭기, 펄스 변조기로 구성되며, 충분한 이득과 출력 크기를 얻기 위해 25 W GaAs FET 4개를 병렬 구조로 구성하였다. 측정 결과 1.12 GHz 대역폭에서 출력 50 W, 이득 44.2 dB의 성능을 가졌다. 또한, pulse droop은 1 dB 이하로 설계 목표를 만족하였으며, 12.45 ns 이하의 상승/하강 시간을 가졌다. 제작된 X-대역 pulsed SSPA 크기는 $150{\times}105{\times}30\;mm^3$로 매우 작은 크기를 가졌다.

A Discrete-Amplitude Pulse Width Modulation for a High-Efficiency Linear Power Amplifier

  • Jeon, Young-Sang;Nam, Sang-Wook
    • ETRI Journal
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    • 제33권5호
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    • pp.679-688
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    • 2011
  • A new discrete-amplitude pulse width modulation (DAPWM) scheme for a high-efficiency linear power amplifier is proposed. A radio frequency (RF) input signal is divided into an envelope and a phase modulated carrier. The low-frequency envelope is modulated so that it can be represented by a pulse whose area is proportional to its amplitude. The modulated pulse has at least two different pulse amplitude levels in order that the duty ratios of the pulse are kept large for small input. Then, an RF pulse train is generated by mixing the modulated envelope with the phase modulated carrier. The RF pulse train is amplified by a switching-mode power amplifier, and the original RF input signal is restored by a band pass filter. Because duty ratios of the RF pulse train are kept large in spite of a small input envelope, the DAPWM technique can reduce loss from harmonic components. Furthermore, it reduces filtering efforts required to suppress harmonic components. Simulations show that the overall efficiency of the pulsed power amplifier with DAPWM is about 60.3% for a mobile WiMax signal. This is approximately a 73% increase compared to a pulsed power amplifier with PWM.

강압쵸퍼와 전류형 인버터를 이용한 태양광발전 시스템 (Photovoltaic System using the Stepdown Chopper and Current Source Inverter)

  • 성낙규;이승환;김성남;이훈구;김용주;한경희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.370-373
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    • 1997
  • In this paper, we compose of the stepdown chopper and the current source inverter. Because dc side current of the current source inverter pulse with twice frequency of utility, we control that modulation factor of chopper is pulsed twice frequency. Therefore if voltage across the dc reactor equal to zero, it tis decreased. And we control modulation factor of the chopper to operate at maximum power point around of solar cell.

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60 MHz/2 MHz Dual-Frequency Capacitive Coupled Plasma에서 Pulse-Time Modulation을 이용한 $SiO_2$의 식각특성

  • 김회준;전민환;양경채;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.307-307
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    • 2013
  • 초고집적 회로에 적용되는 반도체 소자의critical dimension (CD)이 수 nano 사이즈로 줄어들고 있기 때문에, 다양한 물질의 식각을 할 때, 건식식각의 중요성이 더 강조되고 있다. 특히 $SiO_2$와 같은 유전체 물질을 식각할 때, plasma process induced damages (P2IDs)가 관찰되어 왔고, 이러한 P2IDs를 줄이기 위해, pulsed-time modulation plasma가 광범위하게 연구되어 왔다. Pulsed plasma는 정기적으로 radio frequency (RF) power on과 off를 반복하여 rf power가 off된 동안, 평균전자 온도를 낮춤으로써, 웨이퍼로 입사되는 전하 축적을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한 fluorocarbon plasmas를 사용하여 $SiO_2$를 식각하기 위해 Dual-Frequency Capacitive coupled plasma (DF-CCP)도 널리 연구되어 왔는데, 이것은 기존의 방법과는 다르게 plasma 밀도와 ion bombardment energy를 독립적으로 조절 가능하다는 장점이 있어서 미세 패턴을 식각할 때 효과적이다. 본 연구에서는 Source power에는 60 MHz pulsed radio frequency (RF)를, bias power에는 2 MHz continuous wave (CW) rf power가 사용된 system에서 Ar/$C_4$ F8/$O_2$ 가스 조합으로, amorphous carbon layer (ACL)가 hard mask로 사용된 $SiO_2$를 식각했다. 그리고 source pulse의 duty ratio와 pulse frequency의 효과에 따른 $SiO_2$의 식각특성을 연구하였다. 그 결과, duty ratio의 감소에 따라 $SiO_2$, ACL의 etch rate이 감소했지만, $SiO_2$/ACL의 etch selectivity는 증가하였다. 반면에 pulse frequency의 변화에 따른 두 물질의 etch selectivity는 크게 변화가 없었다. 그 이유는 pulse 조건인 duty ratio의 감소가 전자 온도 및 전자 에너지를 낮춰 $C_2F8$가스의 분해를 감소시켰으며, 이로 인해 식각된 $SiO_2$의 surface와 sidewall에 fluorocarbon polymer의 형성이 증가하였기 때문이다. 또한 duty ratio의 감소에 따라 etch selectivity뿐만 아니라 etch profile까지 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

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펄스 SiH4 플라즈마 화학기상증착 공정에서 입자 성장에 대한 펄스 변조의 영향 (Effects of Pulse Modulations on Particle Growth m Pulsed SiH4 Plasma Chemical Vapor Deposition Process)

  • 김동주;김교선
    • 산업기술연구
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    • 제26권B호
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    • pp.173-181
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    • 2006
  • We analyzed systematically particle growth in the pulsed $SiH_4$ plasmas by a numerical method and investigated the effects of pulse modulations (pulse frequencies, duty ratios) on the particle growth. We considered effects of particle charging on the particle growth by coagulation during plasma-on. During plasma-on ($t_{on}$), the particle size distribution in plasma reactor becomes bimodal (small sized and large sized particles groups). During plasma-off ($t_{off}$), there is a single mode of large sized particles which is widely dispersed in the particle size distribution. During plasma on, the large sized particles grows more quickly by fast coagulation between small and large sized particles than during plasma-off. As the pulse frequency decreases, or as the duty ratio increases, $t_{on}$ increases and the large sized particles grow faster. On the basis of these results, the pulsed plasma process can be a good method to suppress efficiently the generation and growth of particles in $SiH_4$ PCVD process. This systematical analysis can be applied to design a pulsed plasma process for the preparation of high quality thin films.

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Configurtion of electron transfer cofactors in photosystem II studied by pulsed EPR

  • Asako Kawamori;NobuhiroKatsuta;Sachiko Arao;Hideyuki Hara;Hiroyuki Mino;Asako Ishii;Ono, Taka-aki;Jun Minagawa
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.379-381
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    • 2002
  • The major electron transfer cofactors in photosystem II have been studied by pulsed EPR, pulsed electron electron double resonance (PELDOR) and laser excited spin polarized electron spin echo envelope modulation (ESEEM) methods, in non-oriented and oriented photosystem II membranes. Distances between radical pairs were determined trom the observed dipole interaction constants to be 27.3 A for P680-QA, 30 A, etc. with the error within 1 A. Angles between the distance vector and membrane normal was determined by orientation dependence of oriented membranes with the accuracy of 5˚ The results were compared with the recent structural data by X-ray analysis.

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