• 제목/요약/키워드: W-beam

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Design and fabrication of beam dumps at the µSR facility of RAON for high-energy proton absorption

  • Jae Chang Kim;Jae Young Jeong;Kihong Pak;Yong Hyun Kim;Junesic Park;Ju Hahn Lee;Yong Kyun Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권10호
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    • pp.3692-3699
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    • 2023
  • The Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiments in Korea houses several accelerator complexes. Among them, the µSR facility will be initially equipped with a 600 MeV and 100 kW proton beam to generate surface muons, and will be upgraded to 400 kW with the same energy. Accelerated proton beams lose approximately 20% of the power at the target, and the remaining power is concentrated in the beam direction. Therefore, to ensure safe operation of the facility, concentrated protons must be distributed and absorbed at the beam dump. Additionally, effective dose levels must be lower than the legal standard, and the beam dumps used at 100 kW should be reused at 400 kW to minimize the generation of radioactive waste. In this study, we introduce a tailored method for designing beam dumps based on the characteristics of the µSR facility. To optimize the geometry, the absorbed power and effective dose were calculated using the MCNP6 code. The temperature and stress were determined using the ANSYS Mechanical code. Thus, the beam dump design consists of six structures when operated at 100 kW, and a 400 kW beam dump consisting of 24 structures was developed by reusing the 100 kW beam dump.

DYNAMIC CHARACTERISTICS OF SCALED-DOWN W-BEAMS UNDER IMPACT

  • Hui, T.-Y.-J.;Ruan, H.-H.;Yu, T.-X.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제4권1호
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    • pp.31-40
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    • 2003
  • W-beam guardrail system has been the most popular roadside safety device around the world. Through large plastic deformation and corresponding energy dissipation, a W-beam guardrail system contains and re-directs out-of-control vehicles so as to reduce the impact damage on the vehicle occupants and the vehicles themselves. In this paper, our recent experiments on 1 : 3.75 downscaled W-beam and the beam-post system are reported. The static and impact test results on the load characteristics, the global response and the local cross-sectional distortion are reveled. The effects of three different end-boundary conditions for the beam-only testing are examined. It is found that the load characteristics are much dependent on the combined contribution of the local cross-sectional distortion and the end-supporting conditions. The energy Partitioning between the beam and the supporting Posts in the beam-Post-system testing were also examined. The results showed that the energy dissipation partitioning changed with the input impact energy. Finally, a simple mass-spring model is developed to assess the dynamic response of a W-beam guardrail system in response to an impact loading. The model's prediction agrees well with the experimental results.

수평단열판에 부착된 등온사각비임에서의 자연대류 열전달에 관학 수치해석 (A Numerical Study on the Natural Convection from a Square Beam with a Horizontal Adiabatic Plate)

  • 배석태;박재림;권순석
    • 태양에너지
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    • 제10권1호
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    • pp.22-30
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    • 1990
  • 장방형 발열체 주위에서의 자연대류열전달 특성을 고찰하기 위하여, 주위유체가 공기인 정상 층류상태하에서 수평단열판에 부착된 등온 사각비임에서의 자연대류 열전달 해석을 비임의 형상과 Grashof수를 변수로 하여 수치해석하였다. 무차원 비임폭 W / L가 감소함에 따라 사각비임으로부터의 열전달은 증가하며 비임 상부면에서의 평균 Nusselt수는 W / L=0.25에서 최대, W / L=1.0에서 최소값을 나타내었다. 비임 측면의 경우는 W / L=1.0에서 최대, W / L=0.25에서 최소값을 나타내며 비임으로부터의 자연대류열절달은 비임폭의 지배적인 영향을 받는다.

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W-Beam 및 Thrie-Beam 가아드레일 시스템의 거동 분석 (Comparison of Structural Response of W-Beam and Thrie-Beam Guardrail System)

  • 고만기;김기동;우광성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.117-124
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    • 1998
  • New Thrie-Beam guardrail section has been developed. The Characteristic of its geometry, energy absorbing capability and response to impact has been studied and compared with those of conventional W-Beam guardrail system. To compare the response to impact computer simulation using Barrier Ⅶ program was made. Stretch tests and static loading tests were conducted for the performance verifications.

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CW 레이저 조사에 의한 실리콘 웨이퍼의 손상 평가 (Thermal Damage Characterization of Silicon Wafer Subjected to CW Laser Beam)

  • 최성호;김정석;장경영;신완순
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1241-1248
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 CW 레이저 조사에 의한 실리콘 웨이퍼의 손상을 평가하는 것이다. 먼저, 레이저 조사에 의한 온도 및 응력 변화를 3 차원 유한요소해석 모델을 이용하여 예측하였다. 해석 결과, 93 $W/cm^2$의 레이저 빔이 조사되었을 때, 실리콘 웨이퍼의 표면의 응력은 약 140 MPa 까지 증가하였으며 균열이 발생할 것으로 예측되었다. 레이저 강도가 더욱 증가하여 186 $W/cm^2$ 일 때에는 실리콘 웨이퍼의 표면의 온도는 $1432^{\circ}C$까지 증가하였으며 표면부가 용융될 것으로 예상되었다. 실험 결과, 102 $W/cm^2$ 의 레이저 빔이 실리콘 웨이퍼 표면에 조사되었을 때 표면부에 균열이 발생하였고, 레이저 빔의 강도가 더욱 증가하여 140 $W/cm^2$ 일때 표면부에서 용융이 발생하였다. 용융이 발생하는 레이저 빔의 강도는 유한요소해석 결과보다 낮은 값이었으며 이는 표면부에서 생성된 균열에 의해 레이저 빔의 다중반사와 다중흡수가 일어나 레이저 빔의 흡수량이 증가하였기 때문이다.

$Ar^+$ 레이저로 펌핑되는 Nd:glass 레이저의 발진특성 (Investigation on the lasing characteristics of an $Ar^+$ laser-pumped Nd:glass laser)

  • 이종무;강응철;남창희
    • 한국광학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.222-226
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    • 1992
  • $Ar^{+}$레이저로 펌핑되는 Nd:glass레이저를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 레이저 공진기는 오목거울 두 개와 98% 고반사 평면경, 그리고 Brewster 각도로 놓인 Nd:glass 의 이득 매질로 구성되었으며, 효율적인 펌핑을 위해서 $Ar^{+}$레이저 광선을 공진기 길이 방향으로 입사하여 공진모우드의 beam waist에서 초점이 맺히도록 하였다. Nd:glass의 열존도도가 작아서 흡수된 펌핑빔에 의해 생성된 잔열로 인한 매질의 손상이 우려되기 때문에 mechanical chopper 로 펌핑빔을 100Hz로 끊어서 입사하여 잔열의 생성을 줄였다. 1.5W로 펌핑될 때 Nd:glass 레이저의 출력은 70mW이었고 발진이 되는 문턱에서의 펌핑파워는 520mW이었으며 slope efficiency는 7.4%이었다.

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Ion-induced secondary electron emission coefficient and work function for MgO thin film with $O_2$ plasma treatment

  • Jung, J.C.;Jeong, H.S.;Lee, J.H.;Oh, J.S.;Park, W.B.;Lim, J.Y.;Cho, J.W.;Choi, E.H.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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    • pp.525-528
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    • 2004
  • The ion-induced secondary electron emission coefficient ${\gamma}$ and work function for MgO thin film with $O_2$ plasma treatment has been investigated by ${\gamma}$ -FIB (focused ion beam) system. The MgO thin film deposited from sintered material with $O_2$ plasma treatment is found to have higher ${\gamma}$ and lower work function than those without $O_2$ plasma treatment. The energy of various ions used has been ranged from 100eV to 200eV throughout this experiment. It is found that the highest secondary electron emission coefficient ${\gamma}$ has been achieved for 10 minutes of $O_2$ plasma treatment under RF power of 50W.

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낮은 주파수로 변조된 C.W .$CO_2$ 레이저 빛의 혼란상태 (Chaotic State of a C.W.$CO_2$ laser Modulated by a Low Frequency Modulator)

  • 김칠민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1989년도 제4회 파동 및 레이저 학술발표회 4th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.73-75
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    • 1989
  • Chaotic states of a low-frequency modulating C.W .Co2 laser beam is observed. The output behaviors appear quasi-periodicity and chaotic states when the laser beam is modulated from 100Hz to 1000Hz by using an intracavity chopper. And the output characteristics of the laser beam show a route to chaos as increasing input power when the modulation speed is 500Hz.

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