This paper examines the temperature characteristics of an Optical CT (optical current transformer) using the Faraday effect for measuring high current in a super high voltage-power apparatus. It is performed as follows by the sensor for embodying Faraday effect. $\cdot$ A single-mode optical fiber capable of maintaining a polarization state is used. $\cdot$ A light source is applied at 1310[nm] to a Laser Diode. $\cdot$ The Linear of Faraday effect to a large current is evaluated and $\cdot$ A possible application using an Optical CT was shown. An Influence of Faraday effect to the surrounding temperature measured -40~50[$^{\circ}C$], and the characteristic of the current sensitivity was reported. An application using the results of the temperature compensation system was used in order to compensate for surrounding temperatures. A possibility of applying Optical CT for electric power apparatus was advanced further. We were able to confirm that this temperature calibration method can minimize the fluctuation of the output signal depending on the temperature conditions.
This paper introduces the mechanism of the ESD (Electrostatic discharge) in the HDD spindle system using FDBs (Fluid Dynamic Bearings). When a HDD (Hard Disk Drive) spindle system is rotating, triboelectric charging occurs in the FDBs through the friction of the lubricant between the rotating shaft and stationary sleeve. And this electrostatic charge is accumulated in the rotating part of the HDD spindle system because it is insulated from the ground by the lubricant. This research shows experimentally that the behavior of electric charge and discharge in the FDB spindle system is the same as that of a capacitor. It also measures the electrostatic charge and discharge of the FDB spindle system due to the chanse of humidity, supporting load and motor speed. This research shows that the control of ESD is required in the HDD spindle system using FDBs, because the electrostatic charge accumulated in the FDB spindle system may cause the breakdown damage of the GMR head and data loss consequently.
We studied the polarization state in an apertureless scanning near-field microscopy (a-SNOM) operating in reflection mode by using three-dimensional Finite-difference Time-domain (FDTD) method. As a result, the electric field around tip apex in the near-field region enhanced four times stronger than the incident light for ppolarization when the tip-sample separation was 10 nm. We find that the p- and s-polarization state is maintained for the scattered light when the probe is perpendicular to the sample. When the probe is not perpendicular to the sample, the polarization state of scattered light will rotate an angle that equals to the inclination angle of probe with p-polarization illumination. On the other hand, the polarization state will not rotate with s-polarization illumination.
저수지의 누수를 막기 위하여 저수지 가에 시추공을 뚫어 대량의 시멘트 현탁액(그라우트)을 주입한 후, 이 시멘트 현탁액이 저수지 하부로 얼마나 침투 했는가를 파악하기 위한 모니터링이 수행되었다. 암석 코아 시료 실험을 통하여 사용된 시멘트 현탁액의 전기비저항은 이 지역의 지하수의 전기비저항에 비해 월등히 작다는 것을 알아내었다. 따라서 시멘트 현탁액으로 그라우팅 판 부분은 전기비저항이 현저히 감소할 것으로 예상되며 지구물리학적인 탐사 방법들이 이 저수지의 울 저류 성능의 개선 효과를 평가하는데 적합할 것이라고 기대된다. 그라우팅을 하는 동안 총 7측선의 전기비저항탐사와 두 측선의 인공 송신원 AMT (CSAMT)탐사가 저수지 안의 측선을 따라 시멘트 현탁액의 침투 현황을 모니터링 하기 위해 수행되었다. 전기비저항 자료의 2차원 역산결과 $10\;{\Omega}m$ 또는 그 이하의 극히 낮은 비저항값을 갖는 영역이 관측되었다. 이 영역은 시멘트 현탁액으로 채워진 파쇄대로 추정된다. 비저항값의 변화율을 보여주는 단면들을 살펴본 결과 그라우팅 과정이 진행됨에 따라 비저항의 차이를 보이는 부분이 점차적으로 심부로 확장되어가는 세 곳을 확인할 수 있었다. 이 위치들은 그라우팅 시추공에서 수행된 Lugeon시험에서 높은 투수생을 나타낸 곳과 일치하는 결과를 보였다. 이 연구를 통하여 우리는 저수지위에서 실시완 전기비저항과 CSAMT탐사를 통하여 전기비저항의 변화를 측정할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 이러한 모니터링 자료는 향후 그라우팅 계획에 반영될 수 있을 것이다.
본 논문은 자기광학효과에 의한 초고압 전력설비에서의 광전류 센서의 특성에 대한 기초 연구를 하였다. 광원은 He-Ne laser(633[nm])를 사용하고, 수신부는 PIN-Photodiode를 사용하였다. Faraday 효과에 의한 편광면의 회전각은 도체에 인가된 전류에 비례하므로 광섬유를 도체 주위에 감아서 센싱부를 구성하였다. 광섬유센서를 통과한 광신호를 입력편광에 대하여 $\theta$방향으로 정렬된 검광자를 통과시켜 그 회 각을 분석하여 l00[A] 에서 1000[A] 까지의 광 CT 동작특성과 60[Hz] 교류전류측정을 하였다. 측정 결과에서는 전류에 따른 출력 신호가 선형적으로 증가함을 알 수 있었고 파이버의 권수에 따른 출력차이를 통해 파이버의 권수가 많을수록 강도가 커진다는 것을 알 수 있었다. 또한 자장과 감긴 파이버 사이의 매질에 따라 출력의 차이뿐만 아니라 선형성까지도 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. 기준값과 광전류 센서의 출력 강도와의 오차율을 구했을 때 약 $\pm$7% 이하의 오차가 나왔고 이는 매질과 권수에 따라 그 오차율이 점점 나아질 수 있다는 것을 확인 시켜주었다.
열처리 방식을 통하여 형성된 FePt 나노 입자를 사용하는 자기 양자점 소자를 제작하고, 전기적 및 자기적 특성을 연구하였다. FePt 자기 양자점 터널링 소자는 p 형 Si 기판 상부에 약 20 nm의 $SiO_2$ 터널 절연막을 형성하고 FePt 박막을 3 nm 두께로 증착한 후에 열처리 방식을 이용하여 8~15 nm 크기의 양자점을 갖는 구조이다. 터널링 소자의 전류-전압 특성을 자기장과 온도 변화에 따라 관찰하였고 특히, 저온에서 비선형적인 전류-전압 곡선을 확인하였으며 이러한 단전자 수송현상을 전자의 hopping 모델과 양자점의 터널링 현상을 이용하여 설명하였다. FePt 양자점 터널링 소자는 20 K에서 터널링 현상을 보였으며, 양단에 가해준 전압과 관계없이 외부 자기장이 증가할수록 음의 자기저항이 커지는 현상을 관찰하였고, 9,000 G에서 약 26.2 %의 자기저항 비를 확인하였다.
본 연구에서는 MR유체를 특징으로 하는 하지 재활운동 기구를 제안하고, 재활운동 기구에 적용하기 위한 소형 MR 유체 브레이크를 설계, 제작하여 성능을 평가하였다. MR유체 브레이크의 저항 특성은 MR유체에 부하되는 자기장의 변화에 의해 제어된다. 공간 제한을 고려하여 자기장 세기와 관련된 설계변수는 유한요소 프로그램인 ANSYS Workbench를 사용하여 최대 토오크가 발생할 수 있도록 결정하였다. 제안된 MR유체 브레이크를 제작하고, 자기장에 따른 토오크의 변화를 실험적으로 평가하였다. 전류를 공급하면, MR 유체 브레이크의 토오크는 증가하였으며, 그 반응은 매우 빠르게 나타났다. 공급하는 전류의 세기가 증가함에 따라 MR 유체 브레이크의 토오크는 MR유체의 빙햄 특성과 유사하게 증가하여 나타났다.
본 논문에서는 반도체 집적 회로의 다층 배선 인터커넥트 사이의 기생 인덕턴스를 수치 해석적으로 계산하여 추출하는 방법과 그 적용 예를 보고한다. 기생 인덕턴스를 추출하기 위하여, 3차원 다층배선 구조물에 대해 유한요소법을 이용하여 다층 배선내에서의 전위 분포 및 전류 밀도를 계산하고, 계산된 전류 밀도로부터 자계 에너지를 계산하여 상호 인덕턴스 및 셀프 인덕턴스를 계산하였다. 시뮬레이션 결과의 정확도를 검증하기 위하여 해석적 방법으로 해석이 가능한 간단한 구조에 대하여 시뮬레이션을 수행하여 결과를 비교하였으며, 또다른 응용으로, $13{\times}10.25{\times}8.25\;{\mu}m^3$ 크기의 4비트 룸 구조에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원 4비트 룸 구조물의 기생 인덕턴스 추출을 위해서, 유한요소법 적용을 위한 6,358개의 노드와 31,941개의 사면체 메쉬를 생성하였으며, ULTRA 10 워크스테이션에 대해서 소요된 CPU 시간은 약 2분 30초이었으며, 20 메가바이트의 메모리를 사용하였다.
적층형 자기신경 치료기를 신경인성 질환치료에 적용하기 위하기 위해 연구한 결과, 첫째로 자기치료기의 코일프로브에 대한 특성연구와 실제로 프로브를 설계하였고, 둘째로, 전력소자인 MOSFET를 사용하여 전원장치를 구현하여 치료프로브에 대한 전원구동을 가하여 시현하였고, 셋째로 치료코일 프로브에 대한 제작으로 실제 코일값과 감은 수에 비려하여 나오는 에너지 값을 얻을 수가 있었다. 이는 병변에 따른 치료펄스를 구현할 수 있고, 특히 특성실험을 통해 댐핑펄스 형태에 따른 펄스형태 등을 다양하게 구하게 되었다. 본 연구에서는 고진폭 치료펄스는 짧은 시간에 치료효과를 극대화하고 미래에는 수요가 크게 확대 될 것으로 사려 된다.
Irschik, Hans;Krommer, Michael;Zehetner, Christian
Smart Structures and Systems
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제18권1호
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pp.139-154
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2016
This paper is concerned with the dynamics of hyperelastic solids and structures. We seek for a smart control actuation that produces a desired (prescribed) displacement field in the presence of transient imposed forces. In the literature, this problem is denoted as displacement tracking, or also as shape morphing problem. One talks about shape control, when the displacements to be tracked do vanish. In the present paper, it is assumed that the control actuation is provided by imposed eigenstrains, e.g., by the electric field in piezoelectric actuators, or by thermal actuators, or via analogous physical effects, such as magneto-striction or pre-stress. Structures with a controlled eigenstrain-type actuation belong to the class of smart structures. The action of the eigenstrains can be conveniently characterized by actuation stresses. Our theoretical derivations are performed in the framework of the theory of small incremental dynamic deformations superimposed upon a statically pre-deformed configuration of a hyperelastic solid or structure. We particularly ask for a distribution of incremental actuation stresses, such that the incremental displacements follow exactly a prescribed trajectory field, despite the imposed incremental forces are present. An exact solution of this problem is presented under the assumption that the actuation stresses can be tailored freely and applied everywhere within the body. Extending a Neumann-type solution strategy, it is shown that the actuation stresses due to the distributed control eigenstrains must satisfy certain quasi-static equilibrium conditions, where auxiliary body-forces and auxiliary surface tractions are to be taken into account. The latter auxiliary loading can be directly computed from the imposed forces and from the desired displacement field to be tracked. Hence, despite the problem is a dynamic one, a straightforward computation of proper actuator distributions can be obtained in the framework of quasi-static equilibrium conditions. Necessary conditions for the functioning of this concept are presented. Particularly, it must be required that the intermediate configuration is infinitesimally superstable. Previous results of our group for the case of shape control and displacement tracking in linear elastic structures are included as special cases. The high potential of the solution is demonstrated via Finite Element computations for an irregularly shaped four-corner plate in a state of plain strain.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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