• Title/Summary/Keyword: 고전압 발생 장치

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고전압 펄스 시스템 '천둥'을 이용한 N2, SF6 및 혼합기체에서의 전기 방전 현상 연구

  • Byeon, Yong-Seong;Song, Gi-Baek;Hong, Yeong-Jun;Han, Yong-Gyu;Eom, Hwan-Seop;Choe, Eun-Ha
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.102-102
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    • 2010
  • 수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 방전 현상을 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 방전 챔버에는 C-dot probe와 B-dot probe를 설치하여 전압과 전류를 측정하였고, C-dot probe 와 B-dot probe는 각각 Northstar사의 10000:1 고전압 probe와 rogowiski coil을 이용하여 시준 하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 방전개시시간은 혼합기체 압력에 따라 증가하며 1기압 이상에서는 급격히 증가 하였다. SF6 혼합비율에 따라서는 1 기압 조건까지는 큰 차이가 없었으나 2 기압부터는 급격히 증가하였다. 안정성을 나타내는 jitter는 SF6 100%일 때 가장 컸으나 혼합기체의 변화에 따른 큰 차이는 없었다.

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A Study On Hardware Design for High Speed High Precision Neutron Measurement (고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어 설계에 관한 연구)

  • Jang, Kyeong-Uk;Lee, Joo-Hyun;Lee, Seung-Ho
    • Journal of IKEEE
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    • v.20 no.1
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    • pp.61-67
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    • 2016
  • In this paper, a hardware design method is proposed for high speed high precision neutron radiation measurements. Our system is fabricated to use a high performance A/D Converter for digital data conversion of high precision and high speed analog signals. Using a neutron sensor, incident neutron radiation particles are detected; a precision microcurrent measurement module is also included: this module allows for more precise and rapid neutron radiation measurement design. The high speed high precision neutron measurement hardware system is composed of the neutron sensor, variable high voltage generator, microcurrent precision measurement component, embedded system, and display screen. The neutron sensor detects neutron radiation using high density polyethylene. The variable high voltage generator functions as a 0 ~ 2KV variable high voltage generator that is robust against heat and noise; this generator allows the neutron sensor to perform normally. The microcurrent precision measurement component employs a high performance A/D Converter to precisely and swiftly measure the high precision high speed microcurrent signal from the neutron sensor and to convert this analog signal into a digital one. The embedded system component performs multiple functions including neutron radiation measurement for high speed high precision neutron measurements, variable high voltage generator control, wired and wireless communications control, and data recording. Experiments using the proposed high speed high precision neutron measurement hardware shows that the hardware exhibits superior performance compared to that of conventional equipment with regard to measurement uncertainty, neutron measurement rate, accuracy, and neutron measurement range.

Simulation of a High Voltage Electric Shock Accident using a Human body Model (인체모델 이용한 고전압 감전사고 모의)

  • Jang, Tae-Jun;Jung, Yeon-Ha;Song, Kil-Mok;Roh, Young-Su;Kwak, Hee-Ro
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07c
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    • pp.2238-2240
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    • 2005
  • 고전압 감전은 순간적인 사고로서 접촉사고와 비접촉 사고로 나뉘어 진다. 이러한 사고를 모의하기 위하여 고전압 임펄스 발생장치를 이용하여 접촉과 비접촉시의 사고를 모의하고자 한다. 본 논문에서는 우리나라의 배전선로인 3상 4선의 수전설비의 감전위험성을 조사 한 후 인체모델을 가지고 직접 및 간접적으로 가해지는 전압, 전류를 실험을 통해 측정하고자 한다.

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Plasma Potential of Atmospheric Plasma Double Jets (대기압 플라즈마 이중 제트의 플라즈마 전위)

  • Kang, Han-Lim;Kim, Jung-Hyun;Kim, Hyun-Chul;Han, Sang-Ho;Cho, Gunagsup
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.312-321
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    • 2012
  • The electric potential of plasma column is measured with the high voltage probe in a pair of atmospheric plasma jets operated by AC-voltage. According to the polarity of voltage applied to the electrodes, the polarity of plasma column potential has the same polarity of applied voltage. The high potential of plasma column at the side of high voltage electrode is decreased linearly along the plasma column to the ground side. Therefore, the plasma column seams to be a kind of resistor whose resistivity is a few 10s $M{\Omega}/m$. In the experiment of double-jets system, the polarity of plasma potential is verified to be the same polarity to the applied voltage. When the different voltage polarities are applied to the electrodes of double plasma jets, the attractive force is acted between two plumes at the merged plasma and the plasma potential is measured to be low as a few 10s V. When the same polarity of voltage is applied to the electrode, the repulsive force is acted and the plasma potential is measured to be high as a several 100s V at the merged plumes. In the exposure of plasma plume on the bio-substrate with the double plasma jets, the electric shock and thermal damage might be proportional to the plasma power which is the multiplication of the plasma potential and the plasma current.

A Study of LCD Panel Cleaning Effect of Plasma Generation Power Source (플라즈마 발생용 전원장치의 LCD 패널 세정효과에 관한 연구)

  • Kim, Gyu-Sik
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.45 no.5
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    • pp.44-51
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    • 2008
  • UV lamp systems have been used for cleaning of display panels of TFT LCD or Plasma Display Panel (PDP). However, the needs for high efficient cleaning and low cost made high voltage plasma cleaning techniques to be developed and to be improved. Dielectric-Barrier Discharges (DBDs), also referred to as barrier discharges or silent discharges have been exclusively related to ozone generation for a long time. In this paper, a 6kW high voltage plasma power supply system was developed for LCD cleaning. The 3-phase input voltage is rectified and then inverter system is used to make a high frequency pulse train, which is rectified after passing through a high-power transformer. Finally, hi-directional high voltage pulse switching circuits are used to generate the high voltage plasma. Some experimental results showed the usefulness of atmospheric plasma for LCD panel cleaning.

High Frequency High Voltage 40kW Power System for Diagnosis X-ray (진단 X-선용 40kW 고주파 고압 전원 시스템)

  • 김학성;박영국;오준용;성기봉
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.8 no.2
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    • pp.192-198
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    • 2003
  • Recently, the Inverter type X-ray generator is rapidly replacing the conventional single-phase or three-phase X-ray generator, it has several merits of space-saving: high accuracy and reproducibility. This paper presents a 40kw(12kV, 80mA) high tension generator system for diagnosis X-ray. The control circuit and design consideration of the proposed high tension power supply are given. Issues in the design of high voltage isolating transformer are discussed. Experimental results are presented to verify the performance of the designed power supply for varying load conditions. 1'he proposed apparatus has several advantages, e. g., the fast rising time of tube voltage, accuracy and reduced component size etc.

Membrane fouling control using the high voltage impulse system (고전압 임펄스 장치를 이용한 막오염 제어 연구)

  • Park Su-Ji;Lee Ju-Hun;Chang In-Soung;Kang Sung-Mi;Lee June-Ho
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.272-273
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    • 2005
  • 분리막 기술은 탁월한 처리효율뿐 아니라 안정적으로 용수를 생산할 수 있는 장점이 있기 때문에 용수의 생산을 전통적인 수처리 (Conventional water treatment) 공정에서 역삼투 공정(Reverse Osmosis) 및 나노여과 (Nanofiltration)와 같은 분리막 기술을 활용하는 공정으로 변환하는 추세에 있다. 그러나 분리막 공정은 항상 막오염 현상이 문제점으로 지목되고 있기 때문에 막오염 제어 기술의 확보가 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 화학물질의 사용에 따른 2차 환경오염 문제가 발생하는 화학약품이나 물리적인 세정이 아닌 고전압 임펄스 (HVI, High Voltage Impulse) 장치를 이용하여 막오염의 근본적인 문제를 제어하려 한다.

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Development of simple and continuous microwave source using a microwave oven (전자오븐을 이용한 간편하고 연속적인 마이크로파 발생 장치 개발)

  • 권기청;김재현;김정희;이효석;전상진;허승회;최원호
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.9 no.3
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    • pp.290-295
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    • 2000
  • In order to utilize as a pre-ionization means for reproducible ohmic plasma on KAIST-TOKAMAK, a simple, safe, economical and continuous microwave source has been developed using a home kitchen micro-wave oven. The magnetron used in the study can provide 500 W of power at 2.45 GHz. A conventional magnetron in a home kitchen microwave oven generates microwave for 8 ms at every 16 ms periodically due to the periodic (60 Hz) high voltage applied to the magnetron cathode. In order to generate continuous microwave which is suitable for tokamak pre-ionization, the magnetron operation circuit has been modified using a DC high voltage (5 kV, 1 A) power supply. It provides high-voltage with small ripple for magnetron cathode bias. Using the developed magnetron system, electron cyclotron resonace heated (ECH) plasmas were produced and the characteristics of the system were studied by diagnosing the ECH plasma using Langmuir probe and $H_{\alpha}$ emission diagnostics.

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Radiation Quality Analysis of Diagnostic X-ray Equipment (진단용 X선 기기의 선질 분석)

  • Kim, Tae-Gon;Kim, Young-Pyo;Cheon, Min-Woo;Park, Yong-Pil
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.771-772
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    • 2010
  • X-ray equipment used to diagnose a patient has a big defect of a patient's exposure to radiation caused in irradiating X-ray to the human body, ICRP restricts the permissible exposure dose of the human body. A number of studies has been proceeded to reduce these exposures. In this study the high voltage generator with inverter system, which is possible to increase the generation efficiency of X-ray and to control the precise output power was produced. Also, to minimize the ripple which is possible to occur in the direct voltage that is applied to X-ray tube the propagation rectification method was applied and the radiation reproducibility and properties were evaluated to use this for the diagnosis of patient.

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