Yuwen Yang ;Jianglong Wei ;Junwei Xie ;Yuming Gu;Yahong Xie ;Chundong Hu
Nuclear Engineering and Technology
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v.55
no.3
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pp.939-946
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2023
Comprehensive Research Facility for Fusion Technology (CRAFT) is an integration of different demonstrating or testing facilities, which aim to develop the critical technology or composition system towards the fusion reactor. Due to the importance and challenge of the negative ion based neutral beam injection (NNBI), a NNBI test facility is included in the framework of CRAFT. The initial object of CRAFT NNBI test facility is to obtain a H0 beam power of 2 MW at the energy of 200-400 keV for the pulse duration of 100 s. Inside the negative ion accelerator of NNBI system, the interactions of the negative ions with the background gas and electrodes can generate abundant stray electrons. The stray electrons can be further accelerated and dumped on the electrodes or eject from the accelerator. The stray electrons, including the ejecting electrons, cause the unwanted particle and heat flux onto the electrodes and the inner components of beamline (especially the temperature sensitive cryopump). The suppression of the stray electrons from the CRAFT accelerator is carried out via a series of design and simulation works. The paper focuses the influence of different magnetic field configurations on the stray electrons and the character of the ejecting electrons.
Fatigue crack is a fatal problem for steel structures. Early detection and maintenance can help extend the service life and prevent hazards. This paper presents the ultrasonic guided waves-based (UGWs-based) fatigue crack detection of a steel I-beam. The semi-analytical finite element model has been built to obtain the wave propagation characteristics. Damage indices in both time and frequency domains were analyzed by considering the characteristic variations of UGWs including the amplitude, phase angle, and wave packet energy. The pulse-echo and pitch-catch methods were combined in the detection scheme. Lab-scale experiments were conducted on welded steel I-beams to verify the proposed method. Results show that the damage indices based on the characteristic variations in the time domain can identify and localize the fatigue crack before it enters the rapid growth stage. The damage severity can be reasonably evaluated by analyzing the time-domain damage indices. Two nonlinear damage indices in the frequency domain give earlier warnings of the fatigue crack than the time-domain damage indices do. The identification results based on the above two nonlinear indices are found to be less consistent under various excitation frequencies. More robust nonlinear techniques needed to be searched and tested for early crack detection in steel I-beams in further study.
G. S. Shaila;Dinesh Patil;Naeemakhtar Momin;J. Manjanna
Journal of the Korean Electrochemical Society
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v.27
no.1
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pp.15-31
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2024
The antimalarial drug hydroxychloroquine sulphate (HCQ) has taken much attention during the first COVID-19 pandemic phase for the treatment of severe acute respiratory infection (SARI) patients. Hence it is interest to study the electrochemical properties and photocatalytic degradation of the HCQ drug. Copper oxide (CuO) nanoparticles, graphene oxide (GO) and CuO/GO NC (nanocomposite) modified carbon paste electrodes (MCPE) are used for the detection of HCQ in an aqueous medium. Electrochemical behaviour of HCQ (20 μM) was observed using CuO/MCPE, GO/MCPE and CuO/GO NC/MCPE in 0.1 M phosphate buffer at pH 7 with a scan rate of 20 to 120 mV s-1 by cyclic voltammetry (CV). Differential pulse voltammetry (DPV) of HCQ was performed for 0.6 to 16 μM HCQ. The CuO/GO NC/MCPE showed a reasonably good sensitivity of 0.33 to 0.44 μA μM cm-2 with LOD of 69 to 92 nM for HCQ. Furthermore, the CuO/GO NC was used as a catalyst for the photodegradation of HCQ by monitoring its UV-Vis absorption spectra. About 98% was degraded in about 34 min under visible light and after 4 cycles it was 87%. The improved photocatalytic activity may be attributed to decrease in bandgap energy and enhanced ability for the electrons to migrate. Thus, CuO/GO NC showed good results for both sensing and degradation applications as well as reproducibility.
Haoqi Luo;Yangliang Li;Junyu Zhang;Hao Zhang;Yunlong Wu;Qing Ye
Current Optics and Photonics
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v.8
no.4
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pp.355-365
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2024
Wavefront coding (WFC) imaging systems can redistribute the energy of an interference laser spot on an image plane sensor by wavefront phase modulation and reduce the peak intensity, realizing laser protection while maintaining imaging functionality by leveraging algorithmic post-processing. In this paper, a spiral axicon WFC imaging system is proposed, and the performance for laser protection is investigated by constructing a laser transmission model. An Airy disk on an image plane sensor is refactored into a symmetrical hollow ring by a spiral axicon phase mask, and the maximum intensity can be reduced to lower than 1% and single-pixel power to 1.2%. The spiral axicon phase mask exhibits strong robustness to the position of the interference laser source and can effectively reduce the risk of sensor damage for an almost arbitrary lase propagation distance. Moreover, we revealed that there is a sensor hazard distance for both conventional and WFC imaging systems where the maximum single-pixel power reaches a peak value under irradiation of a power-fixed laser source. Our findings can offer guidance for the anti-laser reinforcement design of photoelectric imaging systems, thereby enhancing the adaptability of imaging systems in a complex laser environment. The laser blinding-resistant imaging system has potential applications in security monitoring, autonomous driving, and intense-laser-pulse experiments.
The synthesis of methanol from carbon dioxide and hydrogen was studied for various compositions of Cu/ZnO catalyst system. Effect of the composition ratio of CuO and ZnO on the catalytic activity in the above reaction and the relationship between the activity and the characteristics of the catalysts were explained from the result of surface area measurements, SEM, XRD, and XPS. The major products of the reaction were methanol and carbon monoxide. The selectivity to methanol increased with increase of the copper oxide content in the catalyst up to CuO: ZnO = 30:70 weight ratio, and decreased rapidly when the content is above 70%. SEM and BET measurements, indicate that this point corresponds to the increasing point of the catalyst crystallite size and the decreasing point of the surface area. As to the Cu/Cu + Zn atomic ratio, the surface concentration of copper measured by XPS decreased remarkably when the copper oxide content in catalyst was higher than 50%. All the unreduced catalysts had almost same binding energy of Cu(2P3) level, but the binding energy for $Cu(2P^3)$ level of reduced catalysts was lowered than that of calcined catalysts. The surface copper species which was in the maximum amount when the CuO:ZnO composition in the catalyst was 30:70, existed as zero valent copper. This result agreed with the experimental result that the highest rate of methanol formation was observed when the CuO content in the catalyst was 30%. It was postulated that these reduced catalysts performed with a relatively strong basicity because the formation rate of acetone was higher than that of propylene in isopropanol decomposition as measured in a pulse type reactor.
Kim, Jang-Hwan;Kwon, Oh-Yun;Yi, Chung-Hwi;Cho, Sang-Hyun;Cynn, Heon-Seock;Choi, Heung-Sik
Physical Therapy Korea
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v.20
no.1
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pp.18-27
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2013
The purpose of this study was to compare the ring lock type knee-ankle-foot orthosis (KAFO) with newly developed 4-bar linkage KAFO on the gait characteristics of persons with poliomyelitis clinically. This 4-bar linkage is the stance control type KAFO which provide the stability during stance phase and knee flexion during swing phase. Two subjects participated in this study voluntarily. We provided the customized 4-bar linkage KAFO then asked the subjects to walk in level surface and stairs under the two different KAFO conditions. The characteristics of gait in the persons with poliomyelitis were evaluated using a 3D motion analysis system and force plate. Additionally 6 minute walk test for physiological cost index were conducted using pulse oximeter to measure the energy consumption. In the results of this study, the differences of 4-bar linkage KAFO compared with ring lock type KAFO are as follows: (1) Walking speed, stride length, and step length on level increased in subjects, (2) The gait symmetry was improved by generated knee flexion and decreased pelvic external rotation on level and stairs walking, (3) Decreased vertical excursion of center of mass and pelvic elevation during swing phase was decreased on level, (4) Knee extension moment, hip flexion moment, hip and knee internal rotation moment of non-braced limb were decreased on level walking, (5) Walking speed in 6-minute walk test was increased and physiological cost index was decreased. These findings indicate that 4-bar linkage KAFO compared with ring lock type KAFO is effective in enhancing pattern, endurance, and energy consumption in level surface and stairs walking.
Catalytic filter is capable of performing shallow bed dust filtration plus a catalytic reaction, promoted by a catalyst deposited in its inner structure. Such a feature may allow potential cost and space reduction in several environmental applications. Dust filtration and halogenated volatile organic compound (1,2-dichlorobenzene) destruction were carried out in a lab-scale reactor. $WO_3-V_2O_5/TiO_2$ supplied by MaGreen, which showed high catalytic acitivity at low temperature, was used as a catalyst. P-84 that can be operated under $250^{\circ}C$ was used as a felt. The catalytic activity and filtration efficiency of catalytic filters were investigated under the operating conditions, including temperature, face velocity, and dust concentration. The catalytic activity of catalytic filter increased with increasing temperature and the amount of catalyst loaded. The test results showed that the filtration efficiency was primarily affected by the face velocity. Pressure drop variations as a function of time were investigated for a variety of conditions. In case of virgin filter, a dramatic decrease in the pulse interval and a slightly increase in the base line pressure drop were observed. A relatively slow pressure drop build-up was recorded for the catalytic filter due to smooth and slippery surface characteristics of nanofiber. The catalytic filter indicated that high filtration efficiency over 99.98% and high catalytic activity over 90% at 1 m/min and $210^{\circ}C$.
Kim, Jong-Won;Ji, Gyu-Yong;Kim, Kyung-Chul;Lee, In-Sun;Kim, Hyung-Gyu;Lee, Yong-Tae
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.22
no.4
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pp.930-942
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2008
Following conclusions were derived from researching various consumption caused after surgical operation. The meaning of surgery in HyungSang medical point of view is a big flaw of the original configuration. Therefore meaning, the loss of container to store something. Changes of the body after surgery can be formation of stagnated blood and abnormal cyst of the removed part and entangled undigested food and stagnant blood. After surgery when the symptoms become chronic or the patients develop side effects as they age, consumption and aging process begins. HyungSang medical treatments of consumption caused after surgery are the followings. We should prevent aging of the framework by using appropriate medication to make up for faults in Gall Bladder, Bladder type and six meridian type by considering its form, color, pulse and symptoms. Stability of emotion that can endure various mental stimulation is needed. Prevent stagnation, indigestion, obstruction and numbness by smoothing up the constructive energy and the defensive energy in the operated part. The Heart and Kidney should be under control and Stomach and Spleen should be reinforced so that food intake is accelerated and produce vital substances and Ki and blood. Eum blood and Yang Ki should circulate around the body well. Examine daily life and if small changes in skin complexion, appetite, sleep and excretion occur, also difference in adaptation of external stimulation and mental health occurs immediate treatment and care is necessary. Treatment of side-effects caused from both aging process and post-surgery in HyungSang's view point is considered better than other ways of treatment and will contribute in expanding the field of medical science.
The vacuum systems of PLS linac provides average pressure of $2.6\times 10^{-6}$Pa under high power microwave of 54 MW peak with 4.1 $\mu \textrm s$ pulse width and 10 Hz repetition rates. The base pressure of system is$2.4\times 10^{-6}$Pa with 45$^{\circ}C$ cooling water. The outgassing rate of the system is decreased from $3.0\times 10^{-11}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$ at the initial stage after installation to $1\times 10^{-12}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$ at present. Total accumulated microwave energy dose is about 140 GJ per module. All ion pumps are working under saturated regime and effective pumping speeds of 60 I/s, 230 I/s ion pumps are 45 I/s, 65 I/s, 140 I/s under the operating range. Main problems occurred in recent year are troubles of ion pump controller and vacuum gauge controller, vacuum leak of energy doubler window and electron gun ceramic, and water leak in the dummy load of acceleraing columns. Total of 41 troubles with 140. 8 hours down time give good system availability of 98%. Down time can be reduced by high power waveguide valves and water dummy loads under development, and then availability is expected to be increased up to 99.5%.
Lee Kwang-Sik;Yeo Yeong-Koo;Choi Jae-Wook;Lee Hwa-Ung;Song Hyung-Keun;Na Byung-Ki
Journal of Energy Engineering
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v.15
no.1
s.45
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pp.52-59
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2006
This paper examined the conversion of methane to hydrogen and other higher hydrocarbons using dielectric barrier discharge with AC pulse power. Two metal electrodes of a coaxial-type plasma reactor were separated by gas gap and an alumina tube. The inner electrode was located inside the alumina tube. The alumina tube was located inside the stainless steel tube, which was used as the outer electrode. Effect of feed gas composition (methane, oxygen, argon, water and helium), flow rate, applied frequency, input volt-age on methane conversion and product distribution were studied. The major products of plasma chemical reactions were ethylene, ethane, propane, buthane, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. The increment of applied voltage and the usage of inert gas as the background (helium and argon) enhanced the selectivity of hydrocarbons and methane conversion. The addition of water in the feed stream enhanced the conversion of methane and yield of hydrogen. Higher voltage leads to higher yield of $C_2H_6,\;C_3H_8,\;C_4H_{10}$ and yield or $C_2H_2\;and\;C_2H_4$ appeared highly in lower voltage.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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