This study discusses a hypothetical method for tracking the propagation damage of Carbon Reinforced Fiber Plastic (CRFP) components underneath vibration fatigue. The High Cycle Fatigue (HCF) behavior of composite materials was generally not as severe as this of admixture alloys. Each fissure initiation in metal alloys may quickly lead to the opposite. The HCF behavior of composite materials is usually an extended state of continuous degradation between resin and fibers. The increase is that any layer-to-layer contact conditions during delamination opening will cause a dynamic complex response, which may be non-linear and dependent on temperature. Usually resulted from major deformations, it could be properly surveyed by a non-contact investigation system. Here, this article discusses the scanning laser application of that vibrometer to track the propagation damage of CRFP components underneath fatigue vibration loading. Thus, the study purpose is to demonstrate that the investigation method can implement systematically a series of hypothetical means and dynamic characteristics. The application of the relaxation method based on numerical simulation in the Artificial Intelligence (AI) Evolved Bat (EB) strategy to reduce the dynamic response is proved by numerical simulation. Thermal imaging cameras are also measurement parts of the chain and provide information in qualitative about the temperature location of the evolution and hot spots of damage.
Characterizing the extensional rheological properties of non-Newtonian fluids is crucial in many industrial processes, such as inkjet printing, injection molding, and fiber engineering. However, educational institutions and research laboratories with budget constraints have limited access to an expensive commercial extensional rheometer. In this study, we developed a custom-made extensional rheometer using a CO2 laser cutting machine and 3D printer. Furthermore, we utilized a smartphone with a low-cost microscopic lens for achieving a high spatial resolution of images. The aqueous polyethylene-oxide (PEO) solutions and a Boger fluid were prepared to characterize their extensional properties. A transition from a visco-capillary to an elasto-capillary regime was observed clearly through the developed rheometer. The extensional relaxation time and viscosity of the aqueous PEO solutions with a zero-shear viscosity of over 300 mPa·s could be quantified in the elasto-capillary regime. The extensional properties of the solutions with relatively small zero shear viscosity could be calculated using a smartphone's slow-motion feature with increasing temporal resolution of the images.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권12호
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pp.3310-3329
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2023
This work designs an eighteen-channel bidirectional Intensity Modulation with Direct Detection (IM/DD) Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network (WDM-PON) system. The proposed system meets the requirement of the ITU-T 5G fronthaul link suggested design in G-series Recommendations-Supplement 66. The newly designed system, with a 25Gb/s/λ data rate (450Gbps as a system capacity), has been tested and simulated using OptiSystem V.19 software. The system has been evaluated by the BER with respect to variable the optical span and CW laser power. Based on the ITU-T recommendations, the simulation results demonstrate that this system might be used as an F1 and as an Fx 5G fronthaul link for functional split choices starting from options 1 to 7a. These options are required under 25Gbps/λ for each upstream and downstream link direction. Furthermore, the proposed system utilized a bidirectional single-mode optical fiber within short optical spans of up to 10 km. The proposed system is characterized by a low-cost, simple, DSP-free and amplifier-free system with a reasonable system capacity.
온도보상 패키지를 적용하여 1000Hz 채널간격을 갖는 DWDM용 8채널 광다중화기를 제작하였다. 8채널 광다중화기는 전광섬유형 Mach Zehnder 간섭계(MZI)를 3단으로 다단 연결하여 제작되었으며, 광 다중화기 채널별 출력파장의 삽입손실을 균일하게 하기 위하여 파장에 대한 삽입손실변화가 적은 파장무의존형 커플러(WFC)를 이용하여 전광섬유형 MZI를 제작하였다. 전용 제작 장치를 이용하여, 전광섬유형 MZI를 제작하였으며, 미세한 파장을 조절하기 위해서, $CO_2$ 레이저를 이용하였다. 광 다중화기의 출력중심파장이 주위온도변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해서 별도의 외부 온도제어기를 사용하지 않은 온도보상 패키지가 적용되었다. 제작된 8채널 광 다중화기는 평균 삽입손실 2.1dB, 5.5dB에서의 통과대역폭이 0.8nm 이며, 2.1dB의 채널 Crosstalk를 갖는 특성을 얻을 수 있었다. 이때 편광의존 손실은 0.06dB이며, $60^{\circ}C$ 정도의 주위온도 변화에 대해서 출력파장 0.05nm이내에서 변하도록 제작할 수 있다.
전자-광학 시그마-델타 변조기는 안테나로부터 수신된 광대역 초고주파 신호를 직접 디지털 신호로 변환하는 디지털 수신기의 핵심 구성품이다. 전자-광학 시그마-델타 변조기는 펄스 레이저와 두 개의 마하-젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer: MZI)를 통하여 입력 신호를 초과 샘플링하고, 격자 섬유 누적기(Fiber-Lattice Accumulator: FLA)를 통하여 잡음을 감소시킨다. 고해상도의 출력 신호를 얻기 위해 양자화기 출력에는 데시메이션 필터링 과정이 추가된다. 변조기 설계시 지터는 변조기 입력 신호를 원 신호로 복원하는데 큰 영향을 미치는 요소이다. 본 논문에서는 전자-광학 1차 단일 비트 시그마-델타 변조기의 구현 과정 및 성능을 시뮬레이션을 통하여 분석한다. 전자-광학 시그마-델타 변조기 입력 신호와 출력 신호를 시간 영역에서 분석하고, 복원된 신호에 대하여 비동기 스펙트럼 평균화 방식을 사용하여 주파수 영역의 성능을 분석한다. 지터(Jitter)가 있는 레이저 신호와 지터가 없는 레이저 신호에 대하여 시그마-델타 변조기의 성능을 비교 및 분석하여, 시간 지터가 변조기 성능에 영향을 미치는 지터값을 참고치(펄스 반복 주파수가 100 GHz인 경우, 시간 지터는 100 fs 이하)로서 제시한다. 이러한 지터값은 레이저 생성기 제작시나 변조기 설계시 참고 규격치로 이용된다.
열전도도가 유사한 입자형 필러인 silicon carbide (SiC)와 섬유형 필러인 carbon fiber (CF)를 polyetheretherketone (PEEK) 고분자에 첨가하여 복합재료의 열확산도에 미치는 영향을 연구하였다. 전자현미경을 통해 얻은 단면사진으로부터 SiC와 CF가 PEEK 매트릭스 안에 균일하게 분산되어 있고 필러들이 부분적으로 서로 네트워크를 형성한 것을 관찰하였다. 레이저 섬광법을 이용하여 상온에서 $200^{\circ}C$까지 PEEK/SiC와 PEEK/CF 복합재료의 열확산도를 측정하였으며, 열확산도는 온도가 상승함에 따라 PEEK-필러와 필러-필러 계면에서의 포논산란 증가에 의하여 감소하였다. 필러함량이 증가함에 따라 복합재료의 열확산도가 증가하였으며, 2상계에 대하여 유도된 Maxwell 및 Nielson 예측식을 실험값과 비교함으로써 매트릭스 내의 필러 분포, 방향성, 종횡비 및 필러간의 상호작용 등을 유추할 수 있었다. Nielson 예측식은 PEEK/SiC 복합재료에 대하여 열전도도를 잘 예측하였다. 입자형 필러인 SiC에 비하여 섬유형 필러인 탄소섬유가 동일한 함량에서 열확산에 기여하는 필러 네트워크를 효과적으로 형성하여 높은 열확산도를 가지는 것으로 추정된다.
The purpose of this study was to investigate the distribution of calcitonin gene-related peptide containing nerve fibers in rat pulp after dentinl injury by means of immunohistochemistry and confocal laser scanning microscope. The Spague-Dawley rats weighing about 250-300gm were used. The animals were devided into normal control and experimental groups. Experimental animals were sacrified 1, 2, 4, 7, 10, 21days after dentinal injury (dentin cutting, and then acid etching with 35% phosphoric acid) on the maxillary molar teeth. The maxillary teeth and alveolar bone were removed and immersed in the 4% paraformaldehyde in 0.1M phosphate buffer (pH 7.4), then were decalcified with 15% formic acid for 10 days. Serial frozen $50{\mu}m$ thick sections were cut on a cryostat. The rabbit CGRP antibody was used as a primary antibody with a dilution of 1:2000 in 0.01M PB. The sections were incubated for 48 hours at $4^{\circ}C$, and placed into biotinylated antirabbit Ig G as a secondary anti body with dilution of 1:200 in 0.01M PB and incubated in ABC(avidin-biotin complex). The peroxidase reaction was visualized by incubating the sections in 0.05% 3,3 diaminobenzidine tetrahydrochloride containing 0.02% $H_2O_2$. For the confocal laser scanning microscopic examination, Primary antibody reaction was same as immunoperoxidase stainning, but fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugate antirabbit IgG as a secondary antibody was used. The confocal laser scanning microscope was used for the examination. A series of images of optical sections was collected with a 20x objective at $3{\mu}m$ intervals throughout the depth of specimen. FITC fluerescence was registrated through a 488nm and 568nm excitation filter, and images were saved on optical disk. The stereoscopic images and three dimentionnal images were reconstructed by computer software, and then were analyzed. The results were as follows : 1. In normal control group, CGRP containing nerve fibers were coursed through the root with very little branching, and then formed a dense network of terminals in coronal pulp. 2. A slight increase in CGRP containing nerve fibers at 1 and 2day postinjury was noted subjacent to the injury site. In the 4day group, there were an extensive increase in the number of reactive fibers, followed by a partial return toward normal levels at 7~10 day postinjury, and return by 21days. 3. The sprouting of the CGRP containing nerve fibers was evident within 2day after dentinal injury, and by 4days there was a maximal increased, but was decreased at 7days and returned to normal 10~21 day postinjury. 4. In confocal laser scanning microscopic exammination, the distinct distribution pattern and sprouting reaction of CGRP containing nerve fibers were observed in stereoscopic images and three dimentional images. These results suggest that CGRP containing nerve fiber can be important role in the response to dental injury and pain regulation.
외부에서 주입된 비간섭성 광원 (BLS: Broadband Light Source)에 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드(wavelength-locked F-P LD: wavelength-locked Fabry-Perot Laser Diode)를 광원으로 사용해서 50 GHz의 채널 간격을 갖는 양방향 장거리 저송 35 채널 고밀도 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망 (DWDM-PON: Dense Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)을 구현한다. 장거리 전송을 위해 F-P LD의 발진 모드를 제어하여 F-P LD에 주입이 요구되는 BLS 파워를 감소시키면서 출력 파워를 높인다. 결과적으로 광 증폭기의 사용 없이 70 km 단일 모드 광섬유를 통해 가입자당 100 Mb/s 이상의 대역폭을 제공하면서 모든 상하향 70 채널에서 손실 없이 이더넷 패킷을 전송하였다. 구현된 장거리 저송 DWDM-PON은 다수의 중앙국을 바이패스(Bypass)함으로써 메트로망과 가입자망을 통합할 수 있다. 또한, 구현한 DWDM-PON은 상용의 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 광대역 광원으로 사용하여 80 가입자를 수용할 수 있으며, 반도체 광대역 광원을 사용하면, 100 가입자 이상의 수용이 가능하다.
본 논문에서는, 차수에 따라 체계적으로 변화하는 고차원펄스의 스펙트럼 특성을 이용하여 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하였다. 부분응답시스템의 수정된 모델로부터 얻어지는 고차원펄스는 그 차수의 증가에 따라 FWHM폭이 현저히 감소하여 분석하고자 하는 극초단펄스의 형태에 근접하며, 그 스펙트럼과 전송대역폭도 차수에 따라 일률적으로 유도되므로 기존의 Gaussian 펄스나 Sech 펄스에 의한 근사화에 비하여 광범위하고 정확한 전송특성을 분석하는데 매우 유용함을 밝혔다. 우리는 부분응답시스템의 일반적 모델을 순환형으로 수정함으로써 정형화된 임의의 고차원펄스 형태를 얻어낼 수 있는 새로운 모델을 설계하였으며, 이를 이용하여 다양한 형태와 FWHM폭을 갖는 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하는 새로운 방법을 제안하였다. 또한, 제안된 방법을 사용하여, 설정 펄스폭을 $\tau$=1(ps)으로 설정, 고차원펄스의 차수 n=1-100에서 얻어지는 FWHM 1(ps)-150(fs)의 극초단펄스의 스펙트럼을 제시하였고, 그 null-to-null 대역폭을 유도하였다. 전송특성은 레이저펄스의 보편적인 신호방식인 Unipolar 체계로 설정하여, 가능한 펄스간격에 따른 전력밀도스펙트럼을 유도하여 제시하였다. 이러한 결과는 기존의 실험결과와 일치함은 물론 레이저펄스 발생기술의 발달에 의하여 새로이 등장할 어떠한 형태와 폭을 갖는 극초단펄스에 대해서도 적용될 수 있다.
Lee, Ki Mo;Bang, Jihye;Lee, In Sun;Heo, Eun Jung;Kim, Bu Yeo;Kang, Hyung Won;Lyu, Yeoung Su;Jeon, Won Kyung
대한한의학회지
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제34권2호
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pp.20-28
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2013
Objectives: This study examined the effects of 8 types of herbal prescriptions prescribed to alleviate dementia symptoms in a rat model of arterial thrombosis induced by ferric chloride ($FeCl_3$). Methods: Thirty minutes before 35% $FeCl_3$ treatment, SD rats were intraperitoneally injected with the 8 types of herbal prescriptions, respectively. We tested the effects of the herbal prescriptions on time to occlusion (TTO) in an arterial thrombosis model using a laser Doppler flow meter. In addition, thrombus weight (TW) and collagen fiber damages were evaluated in the same condition. Results: Herbal prescriptions showed the following rank-order based on their TTO: Chong-myung-tang (CMT) > modified Jangwonhan 02 (LMK02) > Toki-shakuyaku-san (TSS) ${\geq}$ Oren-gedoku-to (OGT) ${\geq}$ Yokukansan (YKS). In particular, CMT (100 mg/kg, i.p.) and LMK02 (100 mg/kg, i.p.) delayed the TTO the most ($14.83{\pm}0.98$ and $13.67{\pm}1.03$ min, respectively) compared with the vehicle group ($7.95{\pm}0.78$ min, P<0.001). In addition, CMT, LMK02, and OGT treatment ($0.63{\pm}0.01$, $0.66{\pm}0.02$ and $0.67{\pm}0.01$ mg/mm, respectively) significantly reduced thrombus weight compared with the vehicle treatment ($0.78{\pm}0.03$, P<0.001) and also alleviated collagen fiber damage (CMT; $28.40{\pm}2.22$%, LMK02; $30.79 {\pm} 4.07$%, OGT; $26.20{\pm}1.48$%) in the vessels injured by $FeCl_3$. Therefore, CMT and LMK02 showed the greatest preventive activity in rat model of arterial thrombosis induced by $FeCl_3$. Conclusions: These results provide experimental evidence for traditional use of herbal prescriptions, suggesting that CMT and LMK02 extracts could be used to prevent vascular injury and thrombosis in the early stages of dementia.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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