본 연구에서는 초고주파를 사용하여 플라즈마 가시광을 발생시키기 위한 전계 집속형 도파관 시스템을 제안하였다. 이 시스템은 초고주파 전력 공급기인 마그네트론, 전력 전송을 위한 도파관부 및 메쉬형 공동으로 이루어진 반응기로 구성된다. 소량의 황 분말과 버퍼 가스인 Ar이 봉입된 석영 벌브를 반응기 내에 위치시키고, 강한 전계를 집속시킴으로써 황 플라즈마가 생성 및 여기되도록 하였다. 즉, 도파관과 반응기의 내벽에 각각 도체팁을 장착시키고, 그 사이에 플라즈마 벌브를 위치시킴으로써 벌브에 강한 전계가 집중되도록 하였다. 또한 플라즈마 생성 과도기에서, 플라즈마의 전기적 도전성 변화에 따른 정합 특성의 열화를 최소화할 수 있는 도파관부를 설계하여 안정적으로 동작되도록 하였다. 최종적으로 2.45 GHz 알루미늄 도파관 시스템을 제작하고, 400W급 마그네트론을 사용한 가시광 방출 실험을 통해 설계된 시스템의 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 마이크로파 가열 시스템에서 가열을 위한 반응기로 사용되는 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위한 슬롯 도파관 급전기를 설계, 제작하였다. 기존의 급전기 경우에는 다중 모드 공동기 내부의 전계를 균일하게 해주기 위해 모드 스터러나 턴테이블과 같은 추가적인 부품을 공동기 내부에 설치해 사용하였다. 제안된 슬롯 도파관 급전기는 자체적으로 균일한 방사를 갖도록 구형 도파관의 넓은 면에 4개의 슬롯이 있고 양쪽의 개구면이 단락된 구조를 특징으로 한다. 제안된 급전기가 장착된 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포는 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 기존의 급전기를 장착한 경우보다 더 균일한 전계 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 급전기는 사용 주파수 2.45 GHz에서 -20 dB 이하의 반사 손실을 보였다. 우리 제안의 타당성을 검증하기 위해, 공동기 내에 물 시료들을 배치해 일정시간 가열시켜 가열 전후의 온도 변화를 관찰하였다. 온도 변화는 공동기에 기존 급전기를 장착한 경우, 중앙과 가장 자리에 있는 시료들 사이에 약 $3.5^{\circ}C$, 제안된 급전기를 장착한 경우에는 약 $0.7^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해, 제안된 급전기가 기존의 급전기보다 다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.
한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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pp.75-82
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1999
TE$_{01\;{\delta}}$ mode Cavity Resonators with a low loss dielectric rod and YBa$_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) endplates were prepared and their microwave properties were studied at temperatures above 30 K. Both sapphire and rutile were used as the dielectrics. The TE$_{01\;{\delta}}$ mode Q$_0$ of the resonator, designed to work as a tunable resonator with variations in the gap distance (s) between the dielectric rod and the top YBCO, was more than 1000000 at s = 0 mm and at 30 K and .the resonant frequency of 19.56GHz when a sapphire rod was used for the dielectric. The TE$_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ mode resonant frequency (f$_0$) appeared to decrease as the temperature is raised. Meanwhile, the temperature dependence of the TE$_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ mode f$_0$ of the rutile-loaded resonator appeared different with f$_0$ increasing according to the temperature and Q$_0$ more than 300000 at 30 K and f$_0$ = 8.56 CHz. Comparisons were made between the microwave properties of the sapphire-loaded and the rutile-loaded resonators. Also, applications of the TE$_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ mode cavity resonator for a tunable resonator with a very high Q$_0$ as · well as a characterization tool for surface resistance measurements of HTS films are described.
마이크로파를 이용한 두유의 HTST저온살균시 미생물의 사멸효과와 이화학적 성분 변화를 상법과 비교하고자 하였다. 이때 HTST($90^{\circ}C$, 21초)법으로 살균하되 열수만을 이용한 경우(MP0)와 마이크로파로 온도를 올린 후 열수에서 holding한 경우(MP1)와 마이크로파만을 활용한 경우(MP2)의 세가지 경우로 구분하여 살균전후 변화를 비교해 보았다. 총균수의 경우 세가지 HTST살균법 모두 살균후 초기수의 4 log정도 감소하는 살균효과를 보여주었고 살균효과는 MP0>MP1>MP2의 순서를 보였다. 대장균과 저온성세균 및 phosphatase activity의 경우 세가지 HTST살균법 모두 살균후 우유의 배양실험에서 집락이 확인되지 않거나 살균후 음성(negative)인 것으로 나타났다. 세가지 살균방법 모두 80%이상의 trypsin 잔존율을 보여 trypsin inhibitor가 효과적으로 불활성화되었음을 알 수 있었으며 불활성화 효과는 MP0>MP1>MP2의 순서를 보였다. 두유의 pH와 적정산도, 점도 및 비타민 $B_2$의 경우 살균전후 큰 차이가 관찰되지 않았으며 살균방법별로도 차이가 없었다. 이로부터 마이크로파로 승온시킨 후 holding하는 병용법(MP1)이나 마이크로파 단독처리(MP2)를 활용할 경우 통상적 HTST방법(MP0)보다 우수하거나 대등한 살균효과 및 이화학적 품질보존효과가 있을 것으로 생각되었다. 이러한 연구결과는 다른 액상식품의 살균연구에도 확대 적용할 수 있으리라 기대된다.
This paper presents an analysis of the 3D microwave oven considering its forming. The results were compared with experimental data. Finite Element Method(FEM) using edge clement is employed for the analysis. For solving the large sparse system matrix equation was solved using the parallelized QMR method. Analysis of the 3d cavity has troublesome difficulties such as spurious solutions, too many memory and long computation time. We overcome this difficulties by using edge clement for spurious solutions and the parallelized QMR method by the aid of Paralle Virtual Machine(PVM) for the memory and computation time.
This paper presents simulations of the pancake in the simplified 3D microwave oven. The results were compared with experimental data. For the comparison we used infrared photography of the heated pancake and electric field distribution obtained by simulation. Finite Element Method (FEM) using edge element is employed for the simulation. For solving the large sparse system parallelled QMR method was used.
We have developed a new non-conventional electron paramagnetic resonance (EPR) spectrometer, in which no resonant cavity was used. We previously demonstrated a wide frequency range operation of an EPR spectrometer using two loop antennas, one for a microwave transmission and the other for signal detection [1]. In contrast to Ref. [1], the utilization of a microstrip antenna as a transmitter enhanced a capability of wide-band operation. The replacement of conventional capacitors with varactor diodes makes resonance condition easily reproducible without any mechanical action during tuning and matching procedure since the capacitance of the diodes is controlled electronically. The operation of the new EPR spectrometer was tested by measuring a signal of 1,1-diphenil-2-picrylhydrazyl (DPPH) sample in the frequency range of 0.8-2.5 GHz.
PLS(Plasma Light System) is one of the electrodeless lamp discharged by micro wave. In this new lamp has high efficacy and CRI(Color Rendering Index). It is mainly composed of microwave part and optical part. Microwave parts consist of magnetron, wave-guide and cavity-mesh, while optical parts consist of bulb, mirror and reflector. In this paper, we studied experimentally the heat-resistance and temperature distribution characteristics of bulb in PLS.
Background: Evaluation of deoxyribonucleic acid (DNA)-strand break is important to elucidate the biological effect of ionizing radiations. The conventional methods for DNA-strand break evaluation have been achieved by Agarose gel electrophoresis and others using an electrical property of DNAs. Such kinds of DNA-strand break evaluation systems can estimate DNA-strand break, according to a molecular weight of DNAs. However, the conventional method needs pretreatment of the sample and a relatively long period for analysis. They do not have enough sensitivity to detect the strand break products in the low-dose region. Materials and Methods: The sample is water, methanol and plasmid DNA solution. The plasmid DNA pUC118 was multiplied by using Escherichia coli JM109 competent cells. The resonance frequency and Q-value were measured by means of microwave dielectric absorption spectroscopy. When a sample is located at a center of the electric field, resonance curve of the frequency that existed as a standing wave is disturbed. As a result, the perturbation effect to perform a resonance with different frequency is adopted. Results and Discussion: The resonance frequency shifted to higher frequency with an increase in a concentration of methanol as the model of the biological material, and the Q-value decreased. The absorption peak in microwave power spectrum of the double-strand break plasmid DNA shifted from the non-damaged plasmid DNA. Moreover, the sharpness of absorption peak changed resulting in change in Q-value. We confirmed that a resonance frequency shifted to higher frequency with an increase in concentration of the plasmid DNA. Conclusion: We developed a new technique for an evaluation of DNA damage. In this paper, we report the evaluation method of DNA damage using microwave dielectric absorption spectroscopy.
Effects of sintering temperature and time on relative permittivity $\varepsilon$$\_$r/, unloaded quality factor Q$.$f and temperature coefficient of resonant frequency $\tau$$\_$f/ of dielectric resonator materials produced from commercial ZST powder were investigated in some detail. Q$.$f values, as determined from cavity perturbation method at 1.6 GHz, gradually increased with sintering temperature reaching the maximum at 1420$^{\circ}C$. However, bulk density and relative permittivity values, which increased with temperature, started to decrease above 1380$^{\circ}C$. In addition, Q$.$f values slightly increased with sintering time at the sintering temperature of 1300$^{\circ}C$∼1380$^{\circ}C$, while bulk density and relative permittivity values were approximately constant. It was also found that $\tau$$\_$f/ values were not affected by sintering temperature and time within the experimental conditions used.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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