Noninvasive temperature monitoring is feasible with Magnetic Resonance Imaging (MRI) based on temperature sensitive MR parameters such as $T_1$ and $T_2$ relaxation times, Proton Resonance Frequency shift (PRFs), diffusion, exchange process, magnetization transfer contrast, chemical exchange saturation transfer, etc. While the temperature monitoring is very useful to guide the thermal treatment such as RF hyperthermia or thermal ablation, the optimization of the MR thermometry method is essential because the range of temperature measurement depends on the choice of the measurement methods. Useful temperature range depends on the purpose of treatment methods, for example, $42^{\circ}C$ to $45^{\circ}C$ for RF hyperthermia and over $50^{\circ}C$ for thermal ablation. In this paper, MR thermometry methods using $T_1$ and $T_2$ relaxation times and PRFs-based MR thermometry are tried on a 3.0 T MRI system and their results are reported and compared. In addition, the scanning protocol and temperature calculation algorithms from $T_1$ and $T_2$ relaxation times and PRFs are optimized for the different temperature ranges for the purpose of RF hyperthermia and/or thermal ablation.
Objective: This study aimed to investigate the direction of tissue contraction after microwave ablation in ex vivo bovine liver models. Materials and Methods: Ablation procedures were conducted in a total of 90 sites in ex vivo bovine liver models, including the surface (n = 60) and parenchyma (n = 30), to examine the direction of contraction of the tissue in the peripheral and central regions from the microwave antenna. Three commercially available 2.45-GHz microwave systems (Emprint, Neuwave, and Surblate) were used. For surface ablation, the lengths of two overlapped square markers were measured after 2.5- and 5-minutes ablations (n = 10 ablations for each system for each ablation time). For parenchyma ablation, seven predetermined distances between the markers were measured on the cutting plane after 5- and 10-minutes ablations (n = 5 ablations for each system for each ablation time). The contraction in the radial and longitudinal directions and the sphericity index (SI) of the ablation zones were compared between the three systems using analysis of variance. Results: In the surface ablation experiment, the mean longitudinal contraction ratio and SI from a 5-minutes ablation using the Emprint, Neuwave, and Surblate systems were 28.92% and 1.04, 20.10% and 0.53, and 24.90% and 0.45, respectively (p < 0.001). A positive correlation between longitudinal contraction and SI was noted, and a similar radial contraction was observed. In the parenchyma ablation experiment, the mean longitudinal contraction ratio and SI from a 10-minutes ablation using the three pieces of equipment were 38.60% and 1.06, 32.45% and 0.61, and 28.50% and 0.50, respectively (p < 0.001). There was a significant difference in the longitudinal contraction properties, whereas there was no significant difference in the radial contraction properties. Conclusion: The degree of longitudinal contraction showed significant differences depending on the microwave ablation equipment, which may affect the SI of the ablation zone.
Mn+1AXn (MAX) phases are a family of nano-laminated compounds that possess unique combination of typical ceramic properties and typical metallic properties. As a member of MAX-phase, $Ti_2AlN$ bulk materials are attractive for some high temperature applications. In this study, $Ti_2AlN$ bulk with high density were synthesized by spark plasma sintering method. X-ray diffraction, micro-hardness, electrical and thermal conductivity were measured to compare the effect of material properties both $Ti_2AlN$ bulk samples and a conventional Ti-6Al-4V alloy. A femto-second laser conditions were conducted at a repetition rate of 6 kHz and laser intensity of 50 %, 70% and 90 %, respectively, laser confocal microscope were used to evaluate the width and depth of ablation. Consequently, the laser ablation result of the $Ti_2AlN$ sample than that of the Ti-6Al-4V alloys show a considerably good ablation characteristics due to its higher thermal conductivity regardless of to high densification and high hardness.
Titanium alloy is one of the hard processing materials made by the traditional manufacturing method because of the excellent mechanical strength. Ablation of titanium alloy is investigated by using a femtosecond laser which is a regenerative amplified Ti:sapphire laser with 1kHz repetition rate, 184fs pulse duration time and 785nm wavelength. Experiments are carried out under various ablation conditions with different pulse overlap ratios for the rectangular shape and micro hole. Test results show that the ablation characteristic according to pulse overlap ratio of titanium alloy seems to be as non-linear type at the different zone of energy fluence. The optimal condition of rectangular shape processing is obtained at the laser peak power 1.3mW, pulse overlap ratio of 90%, beam gap of $1\;{\mu}m$. The micro hole has a good quality from the pulse overlap ratio of 99% at the same laser peak power. With the optimal processing condition, the fine rectangular shape and micro hole without burr and thermal damage are achieved.
High-power pulsed laser ablation under atmospheric pressure is studied utilizing numerical and experimental methods with emphasis on recondensation ratio, and the dynamics of the laser induced vapor flow. In the numerical calculation, the temperature pressure, density and vaporization flux on a solid substrate are first obtained by a heat-transfer computation code based on the enthalpy method, and then the plume dynamics is calculated by using a commercial CFD package. To confirm the computation results, the probe beam deflection technique was utilized for measuring the propagation of a laser induced shock wave. Discontinuities of properties and velocity over the Knudsen layer were investigated. Related with the analysis of the jump condition, the effect of the recondesation ratio on the plume dynamics was examined by comparing the pressure, density, and mass fraction of ablated aluminum vapor. To consider the effect of mass transfer between the ablation plume and air, unlike the most previous investigations, the equation of species conservation is simultaneously solved with the Euler equations. Therefore the numerical model computes not only the propagation of the shock front but also the distribution of the aluminum vapor. To our knowledge, this is the first work that employed a commercial CFD code in the calculation of pulsed ablation phenomena.
In this paper, the characteristics of ablation processing of the eagle glass by pico-second laser are investigated. The laser ablation is used to process micro forms on materials. The ablation causes little thermal effect and little burr on the surface of eagle glass. In order to examine the characteristics of panic cracks, experiments are conducted under various cutting conditions such as a frequency of 600 kHz, laser powers, scan speeds and number of scan(NS). To minimize the panic cracks, the specimens are heated at $30^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$ for ten minutes respectively and then they are broken by hands. Laser powers, NS and scan speeds have an effect on glass cutting results. The ablation depths increase with an increase in the laser power and NS whereas the panic cracks decrease with an increase in scan speed. The high temperature on processed specimens reduces the panic cracks and makes good results of laser cutting. The optimal condition for eagle glass laser cutting is found to be at 30 W of laser power, 3 mm/s of scan speed and 500 of NS, respectively.
Recently micromachining using DPSSL(Diode Pumped Solid State Laser) with 3rd harmonic wavelength is actively studied in laser machining area. Micromachining using DPSSL have outstanding advantages as UV source comparing with excimer laser in various aspect such a maintenance cost, maskless machining, high repetition rate and so on. In this study micro-drilling of PCB type substrate which consists of Cu-PI-Cu layer was performed using DPSS Nd:YAG laser(355nm, wavelength) in vector scanning method. Experimental and numerical method(Matlab simulation, FEM) are used to optimize process parameter and control machining depth. The man mechanism of this process is laser ablation. It is known that there is large gap between energy threshold of copper and that of PI. Matlab simulation considering energy threshold of material is performed to effect of duplication of pulse and FEM thermal analysis is used to predict the ablation depth of copper. This study could be widely used in various laser micromachining including via hole microdrilling of PCB, and micromachining of semiconductor components, medical parts and printer nozzle and so on.
Park, Ji Yeon;Kim, Daejong;Lee, Hyeon-Geun;Kim, Weon-Ju;Pouchon, Manuel
한국세라믹학회지
/
제55권5호
/
pp.498-503
/
2018
Using the thermal ablation method, the oxidation behavior of $SiC_f/SiC$ composites was investigated in air and in the temperature range of $1,300^{\circ}C$ to $2,000^{\circ}C$. At the relatively low temperature of $1,300^{\circ}C$, passive oxidation, which formed amorphous phase, predominantly occurred in the thermal ablation test. When the oxidation temperature increased, SiO (g) and CO (g) were formed by active oxidation and the dense oxide layer changed to a porous one by vaporization of gas phases. In the higher temperature oxidation test, both active oxidation due to $SiO_2$ decomposition on the surface of the oxide layer and active/passive oxidation transition due to interfacial reaction between oxide and base materials such as SiC fiber and matrix phase simultaneously occurred. This was another cause of high temperature degradation of $SiC_f/SiC$ composites.
In this paper, we describe the modeling of ablation based laser applications for innovative use in the military In the laser ignition system, a metal confinement is ablated with the high intensity pulsed energy, triggering a thermal ignition of the confined high explosives. The constitutive equations for the laser source, deformation of metals, and explosion of energetic materials are described.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.