• 제목/요약/키워드: Superconducting Magnet

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Effects of surface-roughness and -oxidation of REBCO conductor on turn-to-turn contact resistance

  • Y.S., Chae;H.M., Kim;Y.S., Yoon;T.W., Kim;J.H., Kim;S.H., Lee
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.40-45
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    • 2022
  • The electrical/thermal stabilities and magnetic field controllability of a no-insulation (NI) high-temperature superconducting magnet are characterized by contact resistance between turn-to-turn layers, and the contact resistance characteristics are determined by properties of conductor surface and winding tension. In order to accurately predict the electromagnetic characteristics of the NI coil in a design stage, it is necessary to control the contact resistance characteristics within the design target parameters. In this paper, the contact resistance and critical current characteristics of a rare-earth barium copper oxide (REBCO) conductor were measured to analyze the effects of surface treatment conditions (roughness and oxidation level) of the copper stabilizer layer in REBCO conductor. The test samples with different surface roughness and oxidation levels were fabricated and conductor surface analysis was performed using scanning electron microscope, alpha step surface profiler and energy dispersive X-ray spectroscopy. Moreover, the contact resistance and critical current characteristics of the samples were measured using the four-terminal method in a liquid nitrogen impregnated cooling environment. Compared with as-received REBCO conductor sample, the contact resistance values of the REBCO conductors, which were post-treated by the scratch and oxidation of the surface of the copper stabilizer layer, tended to increase, and the critical current values were decreased under certain roughness and oxidation conditions.

회전자계 역수신 코일을 이용한 관벽의 자기공명 영상 (Magnetic Resonance Imaging of Lumen Wall using Quadrature-typed Inside-out Receiver Coil)

  • 문치웅;조종운
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.385-392
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    • 2001
  • 본 연구에서는 회전자계역수신코일(quadrature typed inside-out receiver coil)을 제작하고 이를 이용하여 코일 바깥 영역인 팬텀 관벽에 대한 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, 이하 MRI라 함)을 얻었다. 자기공명영상법에 있어서 역 솔레노이드코일이나 8극 코일과 같은 기존의 역수신코일(inside-out receiver coil)은 영상영역(Imaging region)이 좁을 뿐만 아니라 영상영역 내의 영상신호가 불균일 (inhomogeneous)하다는 단점들이 있었다. 본 연구에서는 이들을 보완하면서 신호대잡음비(S/N ratio)도 이론적으로 약 1.4배 높일 수 있는 회전자계역수신코일(quadratic inside-out receiver coil)을 제안하여 관벽의 영상을 얻을 수 있는 코일을 개발하였다. 코일은 두 개의 안장코일 (saddle coil)을 서로 수직 방향으로 배치하여 서로 간섭을 일으키지 않으면서 최대의 신호를 수신할 수 있게 하였다. 코일에 대한 컴퓨터 모의실험(simulation)을 8극코일. 단일안장코일과 회전자계코일에 대해서 수행하였고 이들 각각 코일을 제작하여 팬텀 관벽의 영상 실험을 1.5T와 0.3T MRI 장치에서 수행하였다. 회전자계역수신코일의 성능은 단일안장코일과 8극코일보다 감도의 균일도가 우수하였고 신호대 잡음비도 단일안장코일에 비하여 약 36% 높게 측정되어 이론적인 41%와 근사한 결과를 얻었다

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4.7T 고자장 초전도 자석에서 Tailored RF를 이용한 고양이 뇌의 자화율 강조영상법에 의한 자기공명혈관 조영술 (Susceptibility-Contrast-Enhanced MR Venography of Cat Brain Using Tailored RF Pulse at High Magnetic Field of 4.7 Tesla Superconducting Magnet)

  • 문치웅;김상태;이대근;임태환;노용만;조장희;이윤
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제5권1호
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    • pp.55-66
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    • 1994
  • 4.7T의 고자장 자기공명 영상(Magnetic Resonance imaging : MRI) 장치에서 Tailored RF 경사자계반향(Tailored RF Gradient-Echo : TRGE)기법을 이용하여 phantom 영상과 고양이 뇌의 정맥혈관 영상을 얻었다. 증류수에 MgCl$_2$를 섞어 T1을 짧게한 지름 6cm의 원통형 phantom으로 TRGE기법에 대한 검증을 먼저 하였다. 이후 halothane으로 전신 마취된 몸무게 3.0~4.0kg의 고양이 뇌로부터 얻은 시단면(sagittal slice) 영상에서 Dorsal sagittal sinus, Straight sinus, Vein of corpus callosum과 Internal cerebral vein등의 혈관이 강조되어 나타남을 고양이 뇌의 해부학적 그림과 비교해 보였다. Tailored RF 파형은 ASPECT 3000 computer(스위스 BRUKER사 제품)의 PASCAL 언어를 이용하여 제작하였다. 사각형의 절편모양(slice profile)과 원하는 절편의 두께(slice thickness)에 선택절편내에서 절편방향으로 위상분포가 최대 2$\pi$가 되는 bi-linear ramp 모양을 갖는 절편함수를 공간상에서 Fourier 변환시켜 Tailored RF를 만들었다. TR/TE=205/10 msec, 절편두께 TH=7mm, 화소배열수(matrix size)=256$\times$256, 평면해상도(in-plane resolution)=0.62$\times$0.31mm$^2$, 관심영역 크기(field of view : FOV)=8cm의 영상조건으로 자기공명 TRGE 영상을 얻었다.

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인가자장의 크기와 방향을 고려한 고온초전도 다중마그넷의 특성 해석 (Analysis of nested HTS magnets considering the magnitude and orientation of applied magnetic field)

  • 박주경;차귀수;이희준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.23-30
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    • 2017
  • 20T 이상의 높은 자장을 발생시키는 초전도마그넷은 다중 마그넷형태로 제작된다. 주로 저온초전도선재와 고온초전도선재를 혼합하여 제작되며 근래에는 고온초전도선재만을 이용하는 연구도활발하게 진행되고 있다. 고온초전도선재는 외부자계의 방향에 따라 임계상태가 달라지고 임계전류가 달라지는 자계이방성 성질을 가지고 있다. 따라서 고자장용 다중마그넷의 임계전류를 계산할 때에는 적절한 해석기법을 사용해야 한다. 기존에 사용되어왔던 고자장용 다중마그넷의 임계전류 계산방법은 대부분 수직 및 수평각도만을 고려한 부하선 기법이 사용되어왔다. 이 계산방법은 외부자계의 최대수직자장에 의해서 임계전류가 제한되기 때문에 수평자장의 영향이 잘 고려되지 않는 단점이 있다. 본 논문에서는 마그넷의 임계전류를 정밀하게 계산하기위하여 수직 및 수평각도뿐만 아니라 $0{\sim}90^{\circ}$ 사이 모든 각도의 $I_C-B({\Theta})$ 데이터를 고려하였다. 본 논문에서 제시한 해석기법을 사용하여 두 가지 고자장용 다중마그넷 모델을 해석하고 임계전류를 계산하였다. 마그넷에 인가되는 자계분포를 해석하기 위해 전자계수치해석 프로그램을 사용하였으며 진화론적 최적화 알고리즘을 사용하여 중심 자장이 최대로 되는 임계전류를 계산하였다.

초고해상도 미세영상 기법을 이용한 Mouse 뇌의 자기공명영상 연구 (High-Resolution MRI Study on Mouse Brain Using Micro-Imaging)

  • 한덕영;윤문현;최보영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제12권2호
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    • pp.142-147
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    • 2008
  • 목적 : 본 연구는 핵자기공명 분광기를 개조한 미세영상 기법을 이용하여, 동물실험에 주류를 이루는 mouse를 대상으로, 0.1 mm 이내의 초고해상도 자기공명영상을 5분 정도 시간 안에 획득할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : 사용된 mouse는 C57BL/6로서 무게 50 그램 이내의 mouse를 사용하였다. 본 연구에 활용된 초전도 자석은 구경 89 mm, 4.7 T의 자기장 세기를 가진 수직형 자석이며, 사용된 샘플 코일의 직경은 30 mm 이고, 사용된 펄스시퀀스는 fast spin echo (FSE) 및 gradient echo (GE) 기법들이다. 결과 : 최적의 자기공명영상 파라미터를 확보하면서 2차원 영상으로서 수소밀도 및 T2 강조 영상을 획득하였다. 영상으로부터 mouse 뇌의 미세부분까지 상세히 해부학적 구조를 확인할 수 있었고, 또한 입체적인 정보를 획득하기 위하여 3D 영상도 부가적으로 획득하였다. 조영제를 이용한 dynamic contrast 연구에 3D 영상이 매우 유용하였다. 결론 : 본 연구를 통하여 mouse 뇌에 대한 고해상도 자기공명영상 획득을 위한 최적의 파라미터를 확보할 수 있었고, 또한 성공적인 자기공명영상도 획득하였다. 즉, 사람이나 다른 소동물뇌의 경우와 같이 mouse 뇌 조직의 다양한 부위의 미세부분을 확인할 수 있는 충분한 고해상도의 영상을 획득하였다. 최근 국내에서 mouse를 이용한 자기공명영상 연구가 시작되었으나 아직 초기단계라고 평가할 수 있고, mouse는 다른 동물에 비하여 취급/관리하기 쉬우므로 향후 mouse를 이용한 뇌 연구가 활성화 될 것으로 사료된다.

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Performance of Beam Extractions for the KSTAR Neutral Beam Injector

  • Chang, D.H.;Jeong, S.H.;Kim, T.S.;Lee, K.W.;In, S.R.;Jin, J.T.;Chang, D.S.;Oh, B.H.;Bae, Y.S.;Kim, J.S.;Cho, W.;Park, H.T.;Park, Y.M.;Yang, H.L.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.240-240
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    • 2011
  • The first neutral beam injector (NBI-1) has been developed for the Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) tokamak. A first long pulse ion source (LPIS-1) has been installed on the NBI-1 for an auxiliary heating and current drive of KSTAR core plasmas. Performance of ion and neutral beam extractions in the LPIS-1 was investigated initially on the KSTAR NBI-1 system, prior to the neutral beam injection into the main plasmas. The ion source consists of a JAEA magnetic bucket plasma generator with multi-pole cusp fields and a set of KAERI prototype-III tetrode accelerators with circular apertures. The inner volume of plasma generator and accelerator column in the LPIS-1 is approximately 123 liters. Final design requirements for the ion source were a 120 kV/ 65 A deuterium beam and a 300 s pulse length. The extraction of ion beams was initiated by the formation of arc plasmas in the LPIS-1, called as an arc-beam extraction method. A stable ion beam extraction of LPIS-1 has been achieved up to an 100 kV/42 A for a 4 s pulse length and an 80 kV/25 A for a 14 s pulse length. Optimum beam perveance of 1.21 microperv has been found at an accelerating voltage of 80 kV. Neutralization efficiency has been measured by using a water flow calorimetry (WFC) method of calorimeter and an operation of bending magnet. The full-energy species of ion beams have been detected by using the diagnostic method of optical multichannel analyzer (OMA). An arc efficiency of the LPIS was 0.6~1.1 A/kW depending on the operating conditions of arc discharge.

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Chromite 물질의 자기상호작용에 관한 뫼스바우어 분광연구 (Mössbauer Studies of Changed Interaction on Cr Ions in Chromite)

  • 최강룡;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.47-50
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    • 2007
  • 최근 geometrical frustration 현상 및 멀티페로익 효과가 Cr 이온의 나선 스핀 구조에 기인하는 것으로 해석되고 있다. 이에 본 연구에서는 Cr 이온 자리에 Fe을 치환하여 $CoCrFeO_4$를 제조하였고, $M\"{o}ssbauer$ 분광법에 의해 자기적 미세 구조의 상관관계를 연구하였다. 졸겔법을 이용하여 Fd3m의 cubic 스피넬 구조를 갖는 $CoCr_2O_4,\;CoCrFeO_4$ 단일상을 합성하였고, Rietveld 법에 의한 분석결과 격자상수는 $a_0=8.340$에서 $8.377{\AA}$로 증가 하였으며, Cr, Fe 이온은 모두 팔면체 구조에 위치하는 것으로 분석되었다. 자기 상전이 온도는 $T_N=97K$에서 320 K로 증가하였으며, 상호작용의 변화에 따라서 field cooled 온도에 따른 자화 곡선의 변화를 관측하였다. $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼 분석결과 4.2 K에서 공명흡수선에 대한 초미세자기장($H_{hf}$) 값은 각각 507, 492 kOe 정도로 나타났으며, 이성질체 이동치($\delta$)는 0.33, 0.34 mm/s 정도로 Fe 이온상태가 둘 다 +3 가의 이온상태임을 알 수 있었다.

가속이온 분리를 위한 A/Q Separator에서 자장측정용 EPICS-IOC 개발 (Development of EPICS-IOC Measuring Magnetic Field at A/Q separator for Separating Specific Ions)

  • 이수영;임희중;김재홍;문준영;박미정;이상일;이동훈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.91-98
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    • 2021
  • 기초과학연구원 중이온가속기구축사업단에서는 희귀동위원소(Rare Isotopes, RI) 빔의 생성 및 분리를 위한 ISOL(Isotope Separation On Line) 시스템의 설치 및 성능시험이 진행 중에 있다. ISOL 표적/이온원에서 생성된 다양한 RI 빔은 빔 전송장치 및 분리 장치를 거쳐 사용자가 원하는 RI 빔만 선별되어 ISOL 후단의 초전도 선형가속기로 전송된다. ISOL 시스템에서는 특정 RI 빔을 분리하기 위해 두 개의 분리 장치가 설치되어 있으며 EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)에 의해 제어가 이루어진다. 본 연구에서는 ISOL RI 빔 분리 장치 중 하나인 A/Q 분리기에서 다가(n+) RI 빔의 질량선별을 위해 이극자석의 자기장을 측정하기 위한 EPICS IOC(Input-Output Control)를 개발하였으며, 홀 프로브(Hall Probe)를 이용한 자기장 측정 실험을 통해 A/Q 분리기의 운전 안정성에 대해 평가하였다.

농산물공급자와 대형소매업체 바이어간의 상호 파워 인식에 대한 연구 (A Study of Power Perception between Supplier and Retail Buyer of Agricultural Products)

  • 서성무;이은정
    • 한국유통학회:학술대회논문집
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    • 한국유통학회 2003년도 동계학술대회 발표논문집
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    • pp.123-166
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    • 2003
  • 마케팅 경로는 여러 개의 유통 기관이 상호 관련을 맺으면서 분업과 협업을 하는 기능적 조직의 성격을 가진 사회 시스템의 하나로 인식되고 있다. 유통경로 내에서의 경로구성원들은 서로 상호작용을 하면서 유리한 위치에서 거래를 성사시키기 위해 노력을 한다. 따라서 경로구성원들은 유리한 위치를 차지하기 위해 파워를 행사하게 되고 행사된 파워는 경로구성원들간의 만족과 갈등에 영향을 미친다. 최근 대형소매업체들의 증가로 구매파워를 내세운 바이어들이 생산업자보다 더 막강한 파워를 행사하는 현상이 유통경로 내에서 일반적으로 일어나고 있다. 그러나 공급자의 입장에서 다양한 공급경로가 있고 또한 제품의 특성상 계절성이 강하고 공급의 불안정성이 상대적으로 큰 농산물인 경우에는 공급자와 바이어의 파워형태가 공산품인 경우와는 다른 모습을 보일 것이라 예상된다. 따라서 유통업체와 공급업자에게는 지속적인 관계 유지를 위해 효과적인 방안들을 제시하고 또한 정책입안자들에게도 각각 맞는 시사점을 제시하여 유통경로 전체의 성과를 높일 수 있도록 발전적인 방향을 제시하고자 한다. 서로간의 믿음이나 신뢰성이 있는 거래관계를 유지하기 위해서는 유통경로구성원들간의 인식의 변화가 필요하다고 본다. 그러기 위해서는 공급자와 바이어의 관계를 종속관계가 아닌 협력관계로의 사고전환이 경로구성원 모두에게 필요하다고 본다. 상대적으로 파워가 약한 공급자는 스스로 경쟁력 요소를 강화하여 전문적 파워를 갖추고 유통업체의 강력한 제품 공급처를 유지하기 위해 품질유지에 대한 노하우로 기술적인 전문성을 강화시켜야 할 것이다. 또한 농산물의 브랜드화도 유통거래 상에서 경쟁력을 높일 수 있는 좋은 방안이 될 것이다.example 3T and 4T systems are now being equipped with 2kV, 500A gradient coils and amplifiers capable of generating 4G/cm in 200msec, over a 67+/-cm bore diameter. High field EPI applications require oscillation rates at 1 kHz and higher. To achieve a benchmark 0.2 ppm shim over a 30cm sphere in a high field magnet, at least four stages of shimming need to be considered. 1) A good high field magnet will be built to a homogeneity spec. falling in the range of 100 to 150 ppm over this 30cm spherical "sweet spot" 2) Most modern high field magnets will also have superconducting shim coils capable of finding 1.5 ppm by their adjustment during system installation. 3) Passive ferro-magnetic shimming combined with 4) active, high order room temperature shim coils (as many as five orders are now being recommended) will accomp

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1.5 Tesla 기기에서 중심주파수 조정과 송 신호강도(Transmission Gain)값 변화에 따른 인공물이 있는 자기공명영상의 질 보상에 관한 연구 (A Study on Compensation for Imaging Qualities Having Artifact with the Change of the Center Frequency Adjustment and Transmission Gain Values at 1.5 Tesla MRI)

  • 이재승;구은회;박철수;이선엽;이한주
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권4호
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    • pp.244-252
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    • 2009
  • 자화율(susceptibility) 및 강자성체(ferromagnetic body)에 의한 인공물(artifact) 영향을 줄이기 위하여 중심주파수(center frequency) 정렬과 송 신호강도(transmission gain)값의 변화로 영상의 질을 보상하고자 한다. 본원에 내원한 환자 중 총 30명에 대하여 두 경부(head and neck)질환을 의심한 환자 중 남자 15명, 여자 15명으로 평균나이는 45세이었다. 사용된 장비는 GE 1.5T unit (GE, General Electric medical system, High Density)를 사용하여 Transmission gain (TG) 값을 평균 몸무게 60 kg을 기준으로 70, 90, 110, 130, 150까지 변환하여 검사를 하였다(p<0.05). 본 연구의 결과로서, 조영제 주입 전과 후의 지방소거 결과는 TG (70, 90, 110, 130, $150=3.23{\pm}0.35$, $4.31{\pm}0.02$, $4.23{\pm}0.21$, $5.12{\pm}0.25$, $7.13{\pm}0.72$, $8.31{\pm}0.01$, $5.21{\pm}0.15$, $6.14{\pm}0.08$, $5.23{\pm}0.72$, $5.91{\pm}0.06$)값에 다른 점수 분포를 나타났다(p<0.05). 절대값 대조도대 잡음비는 (TG, CNRpre, CNRpost, 70: $-1.44{\pm}0.11$, $-2.7{\pm}0.04$, 90: $-2.18{\pm}0.42$, $-4.41{\pm}0.43$, 110: $-2.89{\pm}0.43$, $-5.23{\pm}0.02$, 130: $-2.34{\pm}0.05$, $-5.26{\pm}0.01$, 150: $-2.09{\pm}0.08$, $-3.87{\pm}0.12$)을 얻었다(p<0.05). 본 실험에서 중심주파수 조정과 송 신호강도(transmission gain)값의 변화에 따라 인공물이 있을 때 영상의 질을 보상할 수 있다는 것을 확인하였다.

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