The pumping of coolant in a liquid metal fast reactor may be performed with an annular linear induction electro-magnetic (EM) pump. Linear induction pumps use a traveling magnetic field wave created by poly-phase currents, and the induced currents and their associated magnetic field generate a Lorentz force, whose effect can be the pumping of the liquid metal. The flow behaviors in the pump are very complex, including a time-varying Lorentz force and pressure pulsation, because an induction EM pump has time-varying magnetic fields and the induced convective currents that originate from the flow of the liquid metal. These phenomena lead to an instability problem in the pump arising from the changes of the generated Lorentz forces along the pump's geometry. Therefore, a magneto-hydro-dynamics (MHD) analysis is required for the design and operation of a linear induction EM pump. We have developed a time-harmonic 2-dimensional axisymmetry MHD analysis method based on the Maxwell equations. This paper describes the analysis and numerical method for obtaining solutions for some MHD parameters in an induction EM pump. Experimental test results obtained from an induction EM pump of CLIP-150 at the STC "Sintez," D.V. Efremov Institute of Electro-physical Apparatus in St. Petersburg were used to validate the method. In addition, we investigated some characteristics of a linear induction EM pump, such as the effect of the convective current and the double supply frequency (DSF) pressure pulsation. This simple model overestimated the convective eddy current generated from the sodium flow in the pump channel; however, it had a similar tendency for the measured data of the pump performance through a comparison with the experimental data. Considering its simplicity, it could be a base model for designing an EM pump and for evaluating the MHD flow in an EM pump.
Fong, Shirley S.M.;Ng, Shamay S.M.;Li, Anthony O.T.;Guo, X.
Physical Therapy Rehabilitation Science
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v.3
no.1
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pp.27-32
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2014
Objective: The aim of this study was to compare the radial bone strength, sitting balance ability and global self-esteem of wheelchair martial arts practitioners and healthy control participants. Design: Cross-sectional study. Methods: Nine wheelchair martial art practitioners with physical disabilities and 28 able-bodied healthy individuals participated in the study. The bone strength of the distal radius was assessed using the Sunlight Mini-Omni Ultrasound Bone Sonometer; sitting balance was quantified using the modified functional reach test (with reference to a scale marked on the wall); and the self-administered Rosenberg self-esteem (RSE) scale was used to measure the global self-esteem of the participants. The velocity of the ultrasound wave (speed of sound, m/s) traveling through the outer surface of the radial bone was measured and was then converted into a T-score and a Z-score. These ultrasound T-score and Z-score that represent bone strength; the maximum forward reaching distance in sitting (cm) that represents sitting balance; and the RSE total self-esteem score that indicates global self-esteem were used for analysis. Results: The results revealed that there were no statistically significant between-group differences for radial bone-strength, maximum forward reaching distance, or self-esteem outcomes. Conclusions: The wheelchair martial arts practitioners had similar radial bone strength, sitting balance performance and self-esteem to able-bodied healthy persons. Our results imply that wheelchair martial arts might improve bone strength, postural control and self-esteem in adult wheelchair users. This new sport-wheelchair martial arts-might be an exercise option for people with physical disabilities.
Numerous research revealed a strong association between the ionospheric perturbations and various natural hazards. The ionospheric measurements from Global Navigation Satellite System (GNSS) observations provide the state of electron contents in the ionosphere that contributes to investigate the source events. In this study, two geophysical events occurred on 23 January 2018, the 7.9 Mw earthquake in Alaska and Kusatsu-Shiranesan volcanic eruption in Japan, are examined to characterize the fingerprint of each event in the ionosphere. Firstly, we extracted the Total Electron Content (TEC) from GNSS measurements, then isolated disturbed wave signatures from the TEC measurements that is referred to as a traveling ionospheric disturbance (TID). As TIDs are short-term ionospheric variations, the major trend of GNSS TEC measurements should be properly removed. We applied a natural neighbor interpolation method together with a leave-one-out cross validation technique for detrending. After detrending the TEC, the remaining signals are further enhanced by applying a band-pass filter and TIDs are detected from them. Finally, the detected TIDs are verified as the response of the ionosphere to Kusatsu-Shiranesan volcanic eruption and Gulf of Alaska earthquake which propagated through the ionosphere with an average velocity of 530 m/s and 724 m/s, respectively. In addition, a coherence analysis is conducted to discriminate between the signatures from a volcanic explosion and an earthquake. The analysis reveals the TID waveforms from each single event are highly correlated, while a low correlation is found between the TIDs from the earthquake and explosion. This study supports the claim that different geophysical events induce the distinctive characteristics of TIDs that are detectable by the ionospheric measurements of GNSS.
The Journal of the Society of Korean Medicine Diagnostics
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v.9
no.1
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pp.112-124
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2005
Background: PWV is determined by dividing the distance by the time taken for the pulses traveling between two measuring sites, used as a marker of arterial stiffness and an important indicator for cardiovascular disease. Methods: A PWV measurement system, which offers a non-invasive, simple method of measurement, and simultaneous recording of six signlas(ECG, PCG and four pulse waves from carotid, femoral, radial and dorsalis pedis arteries) was developed. Seventeen healthy subjects with a mean age of 33 years(22 to 52) without any cardiovascular disease were participated for the experiment. Two observers(A and B) performed two consecutive measurements from the same subject in a random order. For the evaluation of stability and accuracy of the PWV measurement system, reproducibility of PWV from between-observer were also evaluated. Results: PWV $values(Mean{\pm}SD)$ measured by A were $7.07{\pm}1.48m/s$, $8.43{\pm}1.14m/s$ , $8.09{\pm}0.98m/s$ for aorta, arm, and leg, respectively. The values obtained from B were $6.76{\pm}1.00m/s$, $7.97{\pm}0.80m/s$, and $7.97{\pm}0.72m/s$ for aorta, arm, and leg, respectively. Between-observer $differences(mean{\pm}SEM)$ from the aorta, arm and leg were $0.14{\pm}0.15m/s$, $0.18{\pm}0.10m/s$ and $0.07{\pm}0.10m/s$. Reproducibility coefficients(2SD) from the aorta, arm, and leg were 0.62m/s, 0.84m/s and 0.86m/s. Correlation coefficients were significantly higher in aortic PWV, 0.93, compared to the coefficients for arm and leg. Coefficient of variance which reflects the reproducibility of the system ranged from $4.4{\sim}5.8%$ in all regional PWV. , Conclusion: Reproducibility of PWV in the study shows that the developed system has reliable and reproducible characteristics. The PWV measurement system used for the study offers comfortable and simple operation and provides accurate analysis and results with high reproducibility. Results of the PWV measurement system could contribute to various clinical applications in the future.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.17
no.3
s.106
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pp.249-258
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2006
In this letter, we propose a novel printed helix antenna for RFID reader in UHF band. The printed strip line of the antenna is first wound up outside a polygonal shaped layer and then the winding continues on an inner layer to control the overall gain and the radiation pattern. In addition, the winding pitch angles on each layer have either negative or positive values resulting in the broad CP bandwidth. The detail structure of the antenna was optimized using Pareto genetic algorithm(GA), so as to obtain excellent performances for RFID reader antennas. The optimized two-layered polygonal helix was fabricated on the cardboard of a flexible substrate and the performances were measured and compared with the simulations. The fabricated antenna was made up of copper tape which can adhere to a flexible cardboard and had 21.4 % matching bandwidth, 31.9 % CP bandwidth, readable range of $5.5m^2$ with kr=3.2. Also based on the current distribution of the strip line of the antenna and sensitivity of the antenna bents points, we confirmed that the antenna has the quarter-wave transformer near the feed for the broad matching bandwidth and radiates the traveling wave for the broad CP bandwidth using the bent strip line.
Kim, Si-Ok;Choi, Gil-Wong;Yoo, Young-Geun;Lim, Byeong-Ok;Kim, Dong-Gil;Kim, Heung-Geun
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.15
no.3
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pp.421-432
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2020
This paper proposes a 2-kW solid-state power amplifier (SSPA) developed by employing power amplifier pallets designed using gallium-nitride high electron mobility transistors, which is used in S-band military radars and to replace existing traveling-wave tube amplifier (TWTA). The SSPA consists of a high-power amplifier module, which combines eight power amplifier pallets, a drive amplifier module, a digital control module, and a power supply unit. First, the amplifier module and component were integrated into a small package to account for space limitations; next, an on-board harmonic filter was fabricated to reject spurious components; and finally, an auto gain control system was designed for various duty ratios because recent military radar systems are all active phase radars using the pulse operation mode. The developed SSPA exhibited a max gain of 48 dB and an output power ranging between 63-63.6 dBm at a frequency band of 3.1 to 3.5 GHz. The auto gain control function showed that the output power is regulated around 63 dBm despite the fluctuation of the input power from 15-20 dBm. Finally, reliability of the developed system was verified through a temperature environment test for nine hours at high (55 ℃) / low (-40℃) temperature profile in accordance with military standard 810. The developed SSPA show better performance such as light weight, high output, high gain, various safety function, low repair cost and short repair time than existing TWTA.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.19
no.1
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pp.15-22
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2008
In this paper, we propose a numerical analysis on reversed current of distributed amplifier based on transmission line theory and proposed a theory to obtain optimum transmission line length to minimize the reversed currents by cancelling those components. The reversed current is analyzed as being simply absorbed into the terminal resistance in the conventional analysis. In the proposed analysis, however, they are designed to be cancelled by each other with opposite phase by the optimal length of the transmission lint Circuit simulation and implementation using pHEMT transistor were performed to validate the proposed theory with the cutoff frequency of 3.6 GHz. From the measurement, maximum gain of 14.5dB and minimum gain of 12.3dB were achieved In the operation band. Moreover, measured efficiency of the proposed distributed amplifier is 25.6% at 3 GHz, which is 7.6%, higher than the conventional distributed amplifier. Measured output power Is about 10.9dBm, achieving 1.7dB higher output power than the conventional one. Those improvement is thought to be based on the cancellation of refersed current.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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