• 제목/요약/키워드: magnetic cluster

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Evolution of particle acceleration and instabilities in galaxy cluster shocks

  • van Marle, Allard Jan;Ryu, Dongsu;Kang, Hyesung;Ha, Ji-Hoon
    • 천문학회보
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    • 제43권2호
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    • pp.42.2-43
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    • 2018
  • When galaxy clusters interact, the intergalactic gas collides, forming shocks that are characterized by a low sonic Mach number (~3) but a comparatively high Alfvenic Mach number (~30). Such shocks behave differently from the more common astrophysical shocks, which tend to have higher sonic Mach numbers. We wish to determine whether these shocks, despite their low sonic Mach number, are capable of accelerating particles and thereby contributing to the cosmic ray spectrum. Using the PIC-MHD method, which separates the gas into a thermal and a non-thermal component to increase computational efficiency, and relying on existing PIC simulations to determine the rate at which non-thermal particles are injected in the shock, we investigate the evolution of galaxy cluster shocks and their ability to accelerate particles. Depending on the chosen injection fraction of non-thermal particles into the shock, we find that even low-Mach shocks are capable of accelerating particles. However, the interaction between supra-thermal particles and the local magnetic field triggers instabilities and turbulence in the magnetic field. This causes the shock to weaken, which in turn reduces the effectiveness of the supra-thermal particle injection. We investigate how this influences the shock evolution by reducing the particle injection rate and energy and find that a reduction of the particle injection fraction at this stage causes an immediate reduction of both upstream and downstream instabilities. This inhibits particle acceleration. Over time, as the instabilities fade, the shock surface straightens, allowing the shock to recover. Eventually, we would expect this to increase the efficiency of the particle injection and acceleration to previous levels, starting the same series of events in an ongoing cycle of increasing and decreasing particle acceleration.

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습식자기연마(WMAP)에서 입자의 구속과 가공효과에 관한 연구 (Study on Abrasive Adhesion and Polishing Effect in Wet Magnetic Abrasive Polishing)

  • 손출배;진동현;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.887-892
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    • 2014
  • 일반적인 자기연마가공에서 브러쉬는 연마입자와 자성입자 그리고 약간의 절삭유가 혼합되어 형상을 갖춘다. 그러나 공구가 고속으로 회전하게 되면 대부분의 연마입자는 원심력의 증가로 공구에서부터 떨어져나간다. 이러한 현상은 가공 효율을 저하시키는 결과를 야기한다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법 중 하나는 절삭유 대신에 실리콘 겔과 같은 고점성의 물질을 사용하여 입자의 구속을 증가시키는 것이다. 연마입자의 과도한 탈락에 대응하는 또 다른 방법은 습식자기연마(WMAP)이다. 습식자기연마는 절삭유가 공작물의 표면에 충분히 공급된 상태의 자기연마를 의미한다. 본 연구에서는 습식자기연마에서 구속된 연마입자의 구속량과 표면거칠기 향상의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 습식자기연마에서 연마입자의 구속률이 낮음에도 불구하고 표면거칠기가 더 많이 향상됨을 알 수 있었다.

THE QUEST FOR COSMIC RAY PROTONS IN GALAXY CLUSTERS

  • PFROMMER C.;ENSSLIN T. A.
    • 천문학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.455-460
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    • 2004
  • There have been many speculations about the presence of cosmic ray protons (CRps) in galaxy clusters over the past two decades. However, no direct evidence such as the characteristic $\gamma$-ray signature of decaying pions has been found so far. These pions would be a direct tracer of hadronic CRp interactions with the ambient thermal gas also yielding observable synchrotron and inverse Compton emission by additionally produced secondary electrons. The obvious question concerns the type of galaxy clusters most likely to yield a signal: Particularly suited sites should be cluster cooling cores due to their high gas and magnetic energy densities. We studied a nearby sample of clusters evincing cooling cores in order to place stringent limits on the cluster CRp population by using non-detections of EGRET. In this context, we examined the possibility of a hadronic origin of Coma-sized radio halos as well as radio mini-halos. Especially for mini-halos, strong clues are provided by the very plausible small amount of required CRp energy density and a matching radio profile. Introducing the hadronic minimum energy criterion, we show that the energetically favored CRp energy density is constrained to $2\%{\pm}1\%$ of the thermal energy density in Perseus. We also studied the CRp population within the cooling core region of Virgo using the TeV $\gamma$-ray detection of M 87 by HEGRA. Both the expected radial $\gamma$-ray profile and the required amount of CRp support this hadronic scenario.

내측 반월상 연골 파열의 진단에서 초음파의 의의 (Significance of Ultrasonography in Diagnosis of Medial Meniscus Tear)

  • 김정만;임동선;김태형;김종익;이규조
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 목적: 자기 공명 영상 시행 전에 내측 반월상 연골의 파열 진단에서의 초음파 검사의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2009년 4월부터 2010년 9월까지 본원 정형외과 외래를 방문하여 내측 반월상 연골 파열 의심 하에 초음파 검사를 시행한 341예 중 자기 공명 영상 검사를 시행한 147예를 대상으로 하였다. 초음파 검사상 이상 소견을 보이지 않는 16예, 비균질성(inhomogeneity)만을 보인 12예, 무리(cluster)를 보인 4예, 실질 내에 틈(cleavage)을 보인 60예, 5 mm 이상의 내측 탈출(extrusion)을 보인 55예를 자기 공명 영상 검사 결과와 비교 하였다. 통계학적으로 민감도와 특이도, 양성 예측률과 음성 예측률을 구하였다. 결과: 자기 공명 영상에서 파열을 보인 경우는 104예였다. 초음파 검사는 자기 공명 영상에 대하여 민감도가 94.2%, 특이도는 23.3%로 측정 되었다. 양성 예측률은 74.8%, 음성 예측률은 62.5%로 측정되었다. 초음파 영상에 따른 양성 예측률은 비균질성이 보이는 경우 58.3%, 무리를 보이는 경우에는 100%, 실질 내에 틈을 보이는 경우 75%, 내측 탈출을 보이는 경우 80%로 나타났다. 결론: 내측 반월상 연골 파열의 진단에 있어 고가의 자기 공명 영상을 시행하기 전 초음파 검사는 파열 가능성 여부를 사전에 아는데 유용하였다.

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MR 유체를 이용한 새로운 액추에이터의 제안, 설계 및 제어 (Propose, Design and Control of a New Actuator Using MR Fluid)

  • 김정수;안경관;;안영공
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.111-112
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    • 2006
  • A new MR cylinder with built-in valves using Magneto - Rheological fluid (MR valve) is proposed for fluid power control systems. The MR fluid is a newly developed functional fluid whose obvious viscosity is controlled by the applied magnetic field intensity. This MR cylinder, which is composed of cylinder with small clearance and piston with electromagnet, has the characteristics of simple, compact and reliable structure. This paper presents a method to control the pressure of MR cylinder by using Generalized Predictive Control (GPC) algorithm. The differential pressure is controlled by applying magnetic field intensity to MR fluid. The use of GPC controller is to generate a control sequence by minimizing a cost function in such a way that the future system output is driven close to reference over finite prediction horizons. Experimental results from real time control using GPC method compared with conventional PID control method are also shown in this paper.

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Ab initio DFT studies on dimerization and one-dimensional (1-D) polymerization of M@$Au_{12}$ (M = W, Mo) clusters

  • Park, So-Ra;Kim, Gunn;Kwon, Young-Kyun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.271-271
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    • 2010
  • Using ab initio density functional theory, we investigate the dimerization and one-dimensional (1-D) polymerization of metal-encapsulated gold nanoclusters, M@$Au_{12}$ (M=W, Mo) and their structural and electronic properties. M@$Au_{12}$ clusters with a magic number 13 can form icosahedral and cuboctahedral structures. We consider various dimer configurations with different compounds and symmetries to find the most stable dimer structure in each case. Au atoms in the one cluster, which participate directly in dimerization, tend to form triangular bonds together with counterpart Au atoms in the other. It is found that both M@$Au_{12}$ and M@$Au_{12}$ clusters are stabilized by about 3 eV due to dimerization. We also calculate and compare the electronic and magnetic properties of different dimerized clusters. Based on our investigation on dimerization, we further study on 1-D polymerization of M@$Au_{12}$ with different compounds and symmetries. We will also discuss their formation energies as well as their electronic and magnetic properties.

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자동차 계기판용 퍼멀로이 실딩 캔의 성형해석 및 공정설계 (Process Design and Forming Analysis of Permalloy Shielding Can for Instrument Cluster)

  • 김동환;이선봉;김병민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.177-185
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    • 2001
  • This study shows the process design and forming analysis of permalloy shielding can that support the automobile multi-display parts to indicate the accurate information of car. This study is particularly important, since the strain and thickness of permalloy shielding can is known to affect the magnetic properties such as coercivity and permeability quite thickness of permalloy shielding can is known to affect the magnetic properties such as coercivity and permeability quite sensitively. The objective functions are strain and thickness deviation. The punch radius, die radius and blank holding force are considered as design parameters. Orthogonal array (OA) table and characteristics are applied to neural network (NN) as train data. After training, the optimal and robust condition of design parameters is selected. This study shows the correlation between the design methodology of NN and the statistical design of experiments (DOE) approach.

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산화물 자성체의 결정학적 및 뫼스바우어 분광학적 특성 연구 (A Study on Crystallographic and Mossbauer Spectroscopic Properties of Magnetic Oxide)

  • Park, Seung-Han
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.701-706
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    • 1999
  • 산화물 자성체 (F $e_2$ $O_3$)$_{5}$(A $l_2$ $O_3$)$_{4-x}$(G $a_2$ $O_3$)$_{x}$)SiO계에 대한 결정구조 및 자기적 특성을 X-선 회절법과 Mossbauer분광법을 이용하여 연구하였다. Mossbauer분광법을 통해 Ga 이온의 치환량과 온도변화에 따른 자기구조의 변화를 조사하고 초전도 양자간섭장치 (SQUID)에 의한 거시적 자성정보와 비교하였다. X-선 회절법에 의한 결정구조는 Ga 이온의 치환량에 따라 입방정스피델 구조에서 사방정 구조로의 결정학적 전이가 관측되었으며 양이온 빈자리가 상당수 포함된 새로운 형태의 페라이트임을 알았다. 비자성 Ga 이온의 치환량 증가로 초상자성 군집체 (cluster)가 형성되어 치환전의 준강자성체 질서가 점차로 초상자성 군집체와 공존하는 초상자성체 특성을 보였다 x > 0.2 경우 상온이하 온도영역에서 Mossbauer 스펙트럼은 다양하고 복잡한 형태를 보이는데 이것은 초상자성 군집체의 동결에 의한 것으로 설명된다. 또한 SQUID 측정에서 나타난 50K 이하에서의 급격한 자화값의 감소는 스핀 canting의 효과로 설명된다.명된다.다.

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$Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비정질합금의 연자기 특성 (The Magnetic Properties of $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) Amorphous Alloy)

  • 김병걸;송재성;김현식;오영우
    • 한국자기학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.8-14
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    • 1995
  • $Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$(at.%)조성의 합금에 Fe에 대해 비고용원소인 Ag를 B와 1.0at.% 치환한 $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) 조성의 비정질리본을 액체급냉법으로 제조하여, 연자 기특성을 조사하였다. 급냉응고된 비정질리본의 연자기특성을 향상시키기 위하여 $300~600^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 열처리한 후, 비정질리본의 연자기특성 및 미세조직의 변화를 조사하였다. 열처리방 법은 진공분위기에서 무자장중 열처리하여 상온까지 노냉했다. $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비 정질리본을 $400^{\circ}C$에서 1시간 등온열처리하였 때, 보자력$(H_{c})$ 15 mOe, 초투자율$(\mu_{i})$ 288,000(1kHz, 2mOe) 그리고 철손$(W_{c})$ 50 W/kg(100kHz, 1,000G)이라는 Co계 비정질합금에 필적할 수 있는 대단히 우수한 연자성재료가 개발되었다. 이와 같은 우수한 연자기특성은 Fe 와 비고용원소인 Ag 를 소량 첨가함에 따라 열처리에 의해 2~3 nm 크기의 미세한 Fe-rich cluster 형성에 따른 전기저항의 증가, 자왜의 감소 그리고 자구(domain) 크기의 감소에 기인한다고 생각된다.

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Particle-in-cell 기법을 이용한 전자기장내 플라즈마 입자의 거동 해석 (Numerical Analysis on Plasma Particles inside Electro-magnetic Field Using Particle-in-cell Method)

  • 한두희;조민경;신준수;성홍계;김수겸
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.932-938
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    • 2017
  • 플라자마의 거동을 오일러리안 격자와 라그랑지안 입자를 혼합하여 해석하는 Particle-in-cell 기법을 적용하여 간략화된 홀추력기를 해석하였다. 본 연구는 중성입자, 이온입자 뿐만 아니라 전자도 라그랑지안 기법으로 개별추적 계산하기 때문에 message passing interface 기법을 이용해 대용량 계산이 가능한 병렬클러스터링을 적용하였다. 계산에 앞서 일정한 벡터의 자기장에서 전자군의 나선형 거동을 해석하였고, 절대해와 일치함을 확인하여 코드를 검증하였다. 실린더 내부에 반경방향으로 일정한 자기장과 축방향으로 일정한 전기장을 고정시켜 플라즈마의 거동을 PIC 모델을 이용하여 해석하였다. 반응 실린더 내부에 전자가 로렌츠 힘에 의해 이중나선을 그리며 구속되는 현상이 잘 포착되었고, 고속 회전하는 전자와 주입된 중성입자가 충돌하여 이온화 되었고, 대전된 입자가 축방향의 전기장에 의해 급 가속하는 현상 또한 잘 모사되어 플라즈마의 플룸 거동을 모사하였다.