Heating by RF wave is divided into dielectric heating and induction heating. Dielectric heating and induction heating from outside the body have the compensatory heating pattern. While surface fat layer is heated by dielectric heating, it is not heated by induction heating. While the peripheral part at the middle of the electrodes is not heated by dielectric heating, it is heated by induction heating. By the simultaneous application both modalities, heating pattern seems to be more uniform and improved. Computer simulation of Finite Element Method (FEM) using ANSYS was conducted to dielectric heating with the results of above-mentioned feature. Theoretical considerations by the uniform RF magnetic field in a cylinder and textbooks support the feature of the above-mentioned heating pattern of induction heating. Further computer simulation of FEM using ANSYS will be conducted to simultaneous application of dielectric heating and induction heating to verify and will be reported.
변장 14 cm 재장 2.4 m인 대단면재의 전도가열, 고주파가열 및 복합가열에 의한 진공건조특성을 조사하였다. 건조속도는 복합가열에서 가장 컸고, 고주파가열에서 가장 적었다. 비에너지는 고주파가열에서 가장 컸고, 전도가열에서 가장 적었다. 진공건조목재의 횡단방향 함수율분포는 전도가열과 복합가열의 경우 불록한 형태를 나타냈으나, 고주파가열의 경우는 한쪽 표층에서 반대쪽 표층으로 향해 증가하는 경향을 나타내었다. 건조목재의 재장방향 함수율은 전도가열과 복합가열의 경우 횡단면이 중심부위보다 낮았고 고주파가열의 경우 횡단면이 중심보다 높았다. 표면할렬과 횡단면할렬은 전도가열진공건조에서 가장 심하였다. 내부할렬은 어떠한 가열방법에 의한 건조에서도 발생하지 않았다. 복합가열 진공건조 특성은 전도가열과 고주파가열간의 절충된 중간적 경향을 나타냈다.
When a patient takes an MRI scan, the patient has a risk of unexpected injuries due to the intensive electromagnetic (EM) field. Among the injuries, the tissue heating by the time-varying EM field is one of the main issues. Since an implanted artificial structure with a conductive material aggravates the heating effect, lots of studies have been conducted to investigate the effect around the implants. In this review article, a mechanism of RF heating around the implants and related studies are comprehensively investigated.
RF biased inductively coupled plasma (ICP) has been widely used in various semiconductor etching processes and laboratory plasma researches. However, almost researches for the RF bias have been focused on the controls of dc self-bias voltages, even though the RF bias can change plasma parameters, such as electron temperature, plasma density, electron energy distribution (EED), and their spatial distributions. In this study, we report on the effect of the RF bias on the plasma parameters and the EEDs with various external parameters, such the RF bias power, the ICP power, the gas pressure, the gas mixture, and the frequency of RF bias. Our study shows the correlation between the RF bias and the plasma parameters and gives a crucial key for the understanding of collisionless electron heating mechanism in the RF biased ICP.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권4호
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pp.244-249
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2010
Recent development of magnetic resonance imaging (MRI) equipment enables interventional radiology (IVR) as diagnosis and treatment under MRI usage. In this paper, a new methodology for magnetic resonance (MR) scanner to apply not only diagnostic equipment but for treatment one is discussed. The temperature measuring procedure under MR is to measure phase shift of $T_1$, which is the longitudinal relaxation time of proton, for the position inside a sample material with the application of pulsed RF for heating inside the sample as artificial dielectrics. The result shows the possibility to apply MR as temperature measuring equipment and as a heating equipment for applying such as hyperthermia heating modality.
Jae Young Jeong;Jae Chang Kim;Kihong Pak;Yong Hyun Kim;Yong Kyun Kim;Wonjun Lee;Ju Hahn Lee;Taek Jin Jang
Nuclear Engineering and Technology
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제55권10호
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pp.3768-3774
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2023
The purpose of the target system for the muon spin rotation, relaxation, and resonance (µSR) facility at the Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiments (RAON) is to induce the production of a significant number of surface muons in thermally stable experiments. The manufactured target system was installed at RAON in the Sindong area near Daejeon in 2021. The design was made conservatively with a sufficient margin of safety through ANSYS calculations; however, verification experiments had to be performed on the ANSYS calculations. Because the 600-MeV proton beam has not yet been provided, an alternative way to reproduce the calculation conditions was required. The radio frequency (RF) heating method, which has not yet been applied to the target verification experiment but has several advantages, was used. It was observed that the RF heating method has promise for testing the thermal stability of the target, and whether the target system design process was performed conservatively enough was verified by comparing the RF heating experiments with the ANSYS calculations.
Kim, Jinse;Park, Jong Woo;Park, Seokho;Choi, Dong Soo;Choi, Seung Ryul;Kim, Yong Hoon;Lee, Soo Jang;Park, Chun Wan;Han, Gui Jeung;Cho, Byoung-Kwan
Journal of Biosystems Engineering
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제41권2호
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pp.108-115
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2016
Purpose: Radio frequency (RF) heating is a promising thawing method, but it frequently causes undesirable problems such as non-uniform heating. This can occur because of the food shape, component distribution, and initial temperature differences between food parts. In this study, RF heating was applied to the thawing of cylindrically shaped pork sirloin by changing the shape of electrodes and the surrounding temperature. Methods: Curved electrodes were utilized to increase the thawing uniformity of cylindrically shaped frozen meat. Pork sirloin in the shape of a half-circle column was frozen in a deep freezer at $-70^{\circ}C$ and then thawed by RF heating with flat and curved electrodes. In order to prevent fast defrosting of the food surface by heat transfer from air to the food, the temperature of the thawing chamber was varied by -5, -10, and $-20^{\circ}C$. The temperature values of the frozen pork sirloin during RF thawing were measured using fiber-optic thermo sensors. Results: After multiple applications of curved electrodes resembling the food shape, and a cooled chamber at $-20^{\circ}C$ the half-cylindrically shaped meat was thawed without surface burning, and the temperature values of each point were similarly increased. However, with the parallel electrode, the frozen meat was partially burned by RF heating and the temperature values of center were overheated. The uniform heating rate and heat transfer prevention from air to the food were crucial factors for RF thawing. In this study, these crucial factors were accomplished by using a curved electrode and lowering the chamber temperature. Conclusions: The curved shape of the electrode and the equipotential surface calculated from the modeling of the parallel capacitor showed the effect of uniform heating of cylindrically shaped frozen food. Moreover, the low chamber temperature was effective on the prevention of the surface burning during RF thawing.
In the presence of an electrically conducting medical lead, radio frequency (RF) coils in magnetic resonance imaging (MRI) systems may concentrate the RF energy and cause tissue heating near the lead. A novel design for a medical lead to reduce this heating by introducing pins in the lead is presented. Peak 10 g specific absorption rate (SAR) in heart tissue, an indicator of heating, was calculated and compared for both conventional (Medtronic) lead design and our proposed design. Remcom XFdtd software was used to calculate the peak SAR distribution in a realistic model of the human body. The model contained a medical lead that was exposed to RF magnetic fields at 64 MHz (1.5 T), 128 MHz (3 T) and 300 MHz (7 T) using a model of an MR birdcage body coil. The proposed design of adding pins to the medical lead can significantly reduce the heating from different MRI systems.
진공을 기초로 한 다양한 반도체 식각 공정에서 RF bias가 결합된 유도 결합 플라즈마 소스는 널리 사용되고 있다. 하지만, 대부분의 연구는 RF bias에 의한 자기 바이어스 효과에만 한정되어 있으며, 공정 결과와 소자 품질에 결정적인 역할을 하는 플라즈마 변수들(전자 온도, 플라즈마 밀도)과 RF bias의 상관관계에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 RF bias가 플라즈마 변수에 미치는 영향과 비충돌 전자 가열 메커니즘의 실험적 증거에 관한 연구를 진행하였다. 플라즈마 밀도는 RF bias에 의하여 감소 또는 증가하였으며, 이러한 결과는 Fluid global model에 의한 계산과 잘 일치하는 결과를 보였다. 전자 온도는 RF bias에 의하여 증가하였으며, 적은 RF bias 전력에서는 플라즈마 전위에 갇혀있는 낮은 에너지 그룹의 전자들의 가열이 주가 되었으나, 큰 RF bias 전력에서는 높은 에너지 그룹의 전자들의 가열이 주가 됨을 관찰하였다. 이는 높은 에너지 그룹의 전자 가열 메커니즘이 anomalous skin effect에서 collisionless sheath heating으로 전이되는 것을 나타내며, bounce resonance heating이 RF bias의 전자가열에 중요한 역할을 함을 보여주는 실험적 근거이다. 플라즈마 밀도의 공간 분포는 RF bias의 인가에 의하여 더욱 균일함을 보였으며, 이는 (electro-static and electro-magnetic) edge effect에 의한 영향으로 해석될 수 있다. 이러한 RF bias와 플라즈마 변수들의 상관관계 및 전자 가열 메커니즘에 대한 연구는 방전 특성의 물리적 이해뿐만 아니라, 반도체 식각 공정에서 소자 품질 및 공정 개선을 위한 최적의 방전 조건 도출과 외부 변수 제어에 큰 도움을 주리라 예상된다.
We developed a new RF indirect-heating LPE furnace. The thermal gradient of our newly developed furnace is less than that of direct heating, and is as gentle as that of the resistance-heating LPE furnace. With this new furnace, the heating and/or cooling is faster than that of the resistance-heating furnace. Impurity-doped YIG film was grown from a $PbO-B_{2}O_{3}$, based flux on a (111) GGG substrate. To study the effect of the impurities on the MSSW threshold power and the saturation response time, we used two microstrip lines to excite and propagate the MSSW at 1.9 GHz. The MSSW threshold power and saturation response time was found to be related to the $\Delta$H.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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