• Title/Summary/Keyword: Uniformity of current distribution

검색결과 79건 처리시간 0.036초

Investigation of field emission mechanism of undoped polyucrystalline diamond films

  • Shim, Jae-Yeob;Chi, Eung-Joon;Song, Kie-Moon;Baik, Hong-Koo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
    • /
    • pp.62-62
    • /
    • 1999
  • Carbon based materials have many attractive properties such as a wide band gap, a low electron affinity, and a high chemical and mechanical stability. Therefore, researches on the carbon-based materials as field emitters have been drawn extensively to enhance the field emission properties. Especially, diamond gives high current density, high current stability high thermal conductivity durable for high temperature operation, and low field emission behaviors, Among these properties understanding the origin of low field emission is a key factor for the application of diamond to a filed emitter and the verification of the emission site and its distribution of diamond is helpful to clarify the origin of low field emission from diamond There have been many investigations on the origin of low field emission behavior of diamond crystal or chemical vapor deposition (CVD) diamond films that is intentionally doped or not. However, the origin of the low field emission behavior and the consequent field emission mechanism is still not converged and those may be different between diamond crystal and CVD diamond films as well as the diamond that is doped or not. In addition, there have been no systematic studies on the dependence of nondiamond carbon on the spatial distribution of emission sites and its uniformity. Thus, clarifying a possible mechanism for the low field emission covering the diamond with various properties might be indeed a difficult work. On the other hand, it is believed that electron emission mechanisms of diamond are closely related to the emission sites and its distributions. In this context, it will be helpful to compare the spatial distribution of emission sites and field emission properties of the diamond films prepared by systematic variations of structural property. In this study, we have focused on an understanding of the field emission variations of structural property. In this study, we have focused on an understanding of the field emission mechanism for the CVD grown undoped polycrystalline diamond films with significantly different structural properties. The structural properties of the films were systematically modified by varying the CH4/H2 ratio and/or applying positive substrate bias examined. It was confirmed from the present study that the field emission characteristics are strongly dependent on the nondiamond carbon contents of the undoped polycrystalline diamond films, and a possible field emission mechanism for the undoped polycrystalline diamond films is suggested.

  • PDF

캐소드 유로에서 블록과 서브 채널의 고분자전해질 연료전지의 성능에 관한 전산해석 연구 (Numerical Study on Performance of PEMFC with Block and Sub-channel of Cathode Flow Field)

  • 조성훈;김준범
    • 공업화학
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.613-620
    • /
    • 2021
  • 고분자전해질 연료전지의 유로 형상은 내부 유동의 균일성에 영향을 주는 변수이다. 유로 내에서 반응물 분포가 균일하지 않을 경우, 지속적인 운전 과정에서 촉매의 열화 및 고분자 막의 기계적 손상이 야기되며 연료전지의 내구 수명 저하로 이어진다. 연료전지에서 원활한 반응물 공급과 균일한 농도 분포를 위하여 유로 형상에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 유로의 배플은 유체의 강제 대류를 야기해 연료전지의 성능을 개선할 수 있고, 유로 중간에 새로운 반응물 공급 통로(서브 채널)를 만들어 반응물 농도 증가와 원활한 물 배출로 물질 전달 손실을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 전산 유체 계산을 통하여 블록과 서브 채널을 적용한 유로가 연료전지의 전류밀도와 산소 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 블록과 서브 채널이 유로에 구성되었을 때, 한계전류밀도가 증가하였고 블록 후단의 산소 농도가 회복되었다. 블록이 2개 이상 있을 때 블록 사이에 서브 채널을 배치할 경우 전류밀도 증가 폭이 더욱 커졌다. 또한 추가 공급되는 공기의 공급 위치에 따른 산소 농도를 분석하여 서브 채널이 블록 후단의 낮아진 산소 농도를 회복할 수 있었다.

소오스/드레인 영역의 도펀트 양의 증가에 따른 코발트실리사이드의 물성변화 (Influence of Dose on the Property of Cobalt Silicides in Source/Drain Area)

  • 정성희;송오성;김민성
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.43-47
    • /
    • 2003
  • As and BF$_2$dopants are implanted for the formation of source/drain with dose of 1${\times}$10$^{15}$ ions/$\textrm{cm}^2$∼5${\times}$10$^{15}$ ions/$\textrm{cm}^2$ then formed cobalt disilicide with Co/Ti deposition and doubly rapid thermal annealing. Appropriate ion implantation and cobalt salicide process are employed to meet the sub-0.13 $\mu\textrm{m}$ CMOS devices. We investigated the process results of sheet resistance, dopant redistribution, and surface-interface microstructure with a four-point probe, a secondary ion mass spectroscope(SIMS), a scanning probe microscope (SPM), and a cross sectional transmission electron microscope(TEM), respectively. Sheet resistance increased to 8%∼12% as dose increased in $CoSi_2$$n^{+}$ and $CoSi_2$$p^{V}$ , while sheet resistance uniformity showed very little variation. SIMS depth profiling revealed that the diffusion of As and B was enhanced as dose increased in $CoSi_2$$n^{+}$ and $CoSi_2$$p^{+}$ . The surface roughness of root mean square(RMS) values measured by a SPM decreased as dose increased in $CoSi_2$$n^{+}$ , while little variation was observed in $CoSi_2$$p^{+}$ . Cross sectional TEM images showed that the spikes of 30 nm∼50 nm-depth were formed at the interfaces of $CoSi_2$$n^{+}$ / and $CoSi_2$/$p^{+}$, which indicate the possible leakage current source. Our result implied that Co/Ti cobalt salicide was compatible with high dose sub-0.13$\mu\textrm{m}$ process.

무인항공기용 200W 급 직접메탄올연료전지 경량화 스택 제작 및 작동 특성 연구 (II) (Development of a Lightweight 200W Direct Methanol Fuel Cell Stack for UAV Applications and Study of its Operating Characteristics (II))

  • 강경문;박성현;곽건희;지현진;주현철
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.243-249
    • /
    • 2012
  • A lightweight 200W direct methanol fuel cell (DMFC) stack is designed and fabricated to power a small scale Unmanned Aerial Vehicle (UAV). The DMFC stack consists of 33-cells in which membrane-electrode assemblies (MEAs) having an active area of 88 $cm^2$ are sandwiched with lightweight composite bipolar plates. The total stack weight is around 3.485 kg and stack performance is tested under various methanol feed concentrations. The DMFC stack delivers a maximum power of 248 W at 13.2 V and $71.3^{\circ}C$ under methanol feed concentration of 1.2 M. In addition, the voltage of individual cell in the 33-cell stack is measured at various current levels to ensure the stability of DMFC stack operations. The cell voltage distribution data exhibit the maximum cell voltage deviation of 28 mV at 15 A and hence the uniformity of cell voltages is acceptable. These results clearly demonstrate that DMFC technology becomes a potential candidate for small-scale UAV applications.

리튬 이온 전지 팩의 열적 거동 모델링 (Modeling of the Thermal Behavior of a Lithium-Ion Battery Pack)

  • 이재신
    • 에너지공학
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2011
  • 전기자동차(Electric Vehicle, EV)와 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)의 성능과 수명주기 비용은 배터리 팩에 좌우된다. 팩 내부의 비정상적인 온도분포는 전지간의 전기적인 불균형을 가져오고 팩의 성능을 떨어뜨리기 때문에 팩 내부의 온도 균일성은 EV와 HEV용 전지 팩의 최적 성능을 위한 중요한 요소이다. 본 연구에서는 EV와 HEV용 리튬이온전지 팩의 열적 거동을 예측하기 위해 삼차원 전산 모사를 하였다. 전지 팩의 열전도도는 각종 구성요소의 열전도 저항이 직렬과 병렬로 연결되어 있는 것으로 간주하였다. 셀에서의 열 발생량은 전지내부의 전기화학적 반응에 의한 반응열과 전류의 흐름과 내부저항에 의한 열을 고려하여 계산 하였다.

Temperature distribution in a full-scale steel framed building subject to a natural fire

  • Wald, Frantisek;Chladna, Magdalena;Moore, David;Santiago, Aldina;Lennon, Tom
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.159-182
    • /
    • 2006
  • Current fire design codes for determining the temperature within the structural elements that form part of a complete building are based on isolated member tests subjected to the standard fire. However, the standard time-temperature response bears little relation to real fires and doesn't include the effects of differing ventilation conditions or the influence of the thermal properties of compartment linings. The degree to which temperature uniformity is present in real compartments is not addressed and direct flame impingement may also have an influence, which is not considered. It is clear that the complex thermal environmental that occurs within a real building subject to a natural fire can only be addressed using realistic full-scale tests. To study global structural and thermal behaviour, a research project was conducted on the eight storey steel frame building at the Building Research Establishment's Cardington laboratory. The fire compartment was 11 m long by 7 m wide. A fire load of $40kg/m^2$ was applied together with 100% of the permanent actions and variable permanent actions and 56% of live actions. This paper summarises the experimental programme and presents the time-temperature development in the fire compartment and in the main supporting structural elements. Comparisons are also made between the test results and the temperatures predicted by the structural fire Eurocodes.

머리뼈 전-후 축 방향검사 시 Tube 방향설정에 따른 표면선량과 영상분석에 관한 연구 (A Study on the Comparative Analysis of Images and Doses According to Tube Orientation During Anterior-Posterior Axial Projection Examination of the Skull)

  • 정성훈;유제현;임청환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
    • /
    • 제44권4호
    • /
    • pp.301-306
    • /
    • 2021
  • The skull has peripheral organs such as the crystalline lens and thyroid gland, which are highly radiosensitive, but the examination is performed without considering the uneven dose distribution due to the heel effect at the time of the current Skull Town's examination. However, no studies have been conducted on the exposure dose of surrounding organ tissues due to the difference in image density due to the heel effect and the non-uniformity of the dose. Using the cathode (-) and anode (+) set on the Tube to measure the scattered radiation along the Tube direction as a guide, change 30° and 37° in the cathode direction and 30° and 37° in the anode direction. It was given and investigated 5 times to obtain scattered radiation. image measurements were SNR, PSNR, RMSE, and MAE. Measurement results Measurement results of surrounding organ doses when the Tube direction was 30° and 37° The dose was low when the direction was cathodic in all organs (p<0.000). Both cathodes were higher in the image measurements(p<0.04). Continuous research may be needed for diagnostically valuable imaging and minimization of patient exposure dose.

100m 급 batch-type co-evaporation 증착장치를 이용한 SmBCO 초전도테이프 제조 (Fabrication of SmBCO superconducting coated conductor using 100m class batch-type co-evaporation method)

  • 김호섭;오상수;하홍수;양주생;김태형;이남진;정예현;고락길;송규정;하동우;염도준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
    • /
    • pp.24-25
    • /
    • 2006
  • SmBCO coated conductors were successfully fabricated using EDDC (Evaporation using Drum in Dual Chambers) deposition system that is a bath type co-evaporation system for fabrication of superconducting tape and divided into two chambers named evaporation chamber and reaction chamber. To obtain long and high quality superconducting coated conductor, it is very important to secure the uniformity of all the deposition parameters m the deposition system such as deposition temperature, oxygen partial pressure, compositional ratios and so on. Therefore, we investigated the distribution of the parameters along the axis of the drum m EDDC on which tapes were wound helically. When the temperature on the middle point of deposition zone was $700^{\circ}C$, that on the edge of deposition zone was $675^{\circ}C$. When the thickness of SmBCO layer on the middle point of deposition zone was 1063 nm, that on the edge of deposition zone was 899 nm. The partial pressure of oxygen was 5 mTorr in the reaction chamber while that was $7{\times}10^{-5}$Torr in the evaporation chamber. The composition ratio of Sm:Ba:Cu, that was measured by EDX, was very uniform along the axis of the drum. Under these deposition conditions, critical current distribution along the drum axis was 175 A/cm, 190A/cm, 217.5 A/cm, 182.5 A/cm, 175 A/cm with the interval of 9 cm between samples. It means that the EDDC system has the potential of fabricating (100m, 200A) class coated conductor.

  • PDF

초고속 대면적 표면 처리 장치가 부착된 300 mm 폭 연성 동박적층 필림 제작용 진공 웹 코터 (Vacuum Web-coater with High Speed Surface Modification Equipment for fabrication of 300 mm wide Flexible Copper Clad Laminate (FCCL))

  • 최형욱;박동희;김지환;최원국;손영진;송범식;조정;김영섭
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.79-90
    • /
    • 2007
  • 저에너지 초고속 표면 처기 이온원, 4개의 마그네트론 스퍼터 캐소드가 부착된 300 mm 폭 다목적 연성 기판 제작을 위한 부피 800 L 용량의 진공 웹코터 원형 (prototype) 장비를 설계 제작하였고, 무접착제 2층 연성 동박 적층 필림을 제작하여 성능을 평가하였다. 2 개의 터보 펌프 및 폴리콜드를 장착한 비코팅 부분인 상실부와 각각 1개씩의 터보 펌프를 사용한 표면 처리 및 코팅 부분인 하실부의 진공 배기 특성을 측정하였다. 패러데이 컵을 사용하여 대면적 이온원의 이온 전류 밀도 및 균일도를 측정하고, 스퍼터 캐소드의 자기장 분포 및 타겟 사용 효율을 조사하였다. 진공 웹코터의 성능 및 각 구성 요소의 특성 조사를 위하여 연성 기판으로는 폴리이미드 (Kapton-E) $38{\mu}m$을 사용하여 여러 가지 가스 이온에 대한표면 처리 조건에 따른 증류수의 접촉각 변화와 화학 성분의 변화를 x-선 분광학을 사용하여 조사하였다. 고밀도 2층 연성 동박 적층 필림 기판을 스퍼터-전기 도금법으로 제작하기 위하여 스퍼터 타겟으로는 Ni-Cr 및 Cu 금속을 사용하여, 각각의 증착율을 직류 전력의 변화 및 롤의 속도에 따라 조사하였고, 전기 도금으로 $9{mu}m$ 까지 동박 적층 필림을 제작한 후 접착력 및 내열성, 내화학성을 측정하여 소형 진공 웹 코터의 특성을 조사하였다.

USN 기반의 댁내 분산 전력 관리 시스템 제안 (A Proposal of USN-based DER(Decentralized Energy Resources) Management System)

  • 김보민;김정영;방현진;장민석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.871-874
    • /
    • 2010
  • 세계적으로 에너지원의 고갈, 기후 환경 변화, 전력수요 증가에 따라 인류 절대적 과제에 대한 결책으로 스마트 그리드에 대한 요구가 증대되고 있으며, 특히 분산형 전원에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 추세에 다라 단위 규모의 분산형 전원의 형태로 댁내 분산형 전원 시대를 예고하고 있다. 하지만 현재 가장 보편적으로 사용하고 있는 신재생에너지원으로써 풍력, 태양광 에너지 발전의 경우 그 발전량이 자연의 변화에 매우 민감하기 때문에 전기품질의 균일성의 문제를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서는 기후 정보(meteorological sensor data)의 실시간 모니터링을 기반으로 하는 에너지 관리 방법을 제시하고자 한다. 현재 스마트그리드 분야에서 USN 기반의 킬러앱이 부재한 상황에서 무선 센서네트워크 기술을 활용한 기후 센서 데이터 수집 및 제어 방식을 적용한 댁내 분산 전력 관리 방법에 대해 제안한다. 이는 다른 통신방식에 비해 설치 비용 및 유지보수 차원에서 효율적이라고 판단한다. 즉, 전력 관리에 USN 기법을 융합한 EMS(Energy Management System) 모델을 제시함으로써 기후 데이터 모니터링 및 분석, 이에 따른 발전량 예측, 신재생에너지와 기존 전력의 효율적인 분배 제어 방법을 구체화함으로써 궁극적으로 제로에너지 홈을 구현하기 위한 기반을 마련하는 것이 본 논문의 목표이다.

  • PDF