• Title/Summary/Keyword: 열적 출력

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Number of Phase Screens Required for Simulation of a High-energy Laser Beam's Propagation Experiencing Atmospheric Turbulence and Thermal Blooming (대기 난류와 열적 블루밍을 겪는 고출력 레이저 빔의 대기 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판 개수 분석)

  • Seokyoung Yoon;Woohyeon Moon;Hoon Kim
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.35 no.2
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    • pp.49-60
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    • 2024
  • We analyze the number of phase screens required for the simulation of a high-energy laser beam's propagation over an atmospheric channel. For high-energy lasers exceeding tens of kilowatts (kW) in power, the laser beam is mainly affected by atmospheric turbulence and thermal blooming. When using the split-step method to implement losses due to atmospheric absorption and scattering and distortion of the beam due to turbulence and thermal blooming, the number of phase screens is a critical factor in determining the accuracy and time required for the simulation. By comparing simulation results obtained using a large number of phase screens (e.g., 150 screens) under a wide range of atmospheric turbulence conditions, we provide new guidelines for the number of phase screens required for simulating the beam propagation of a high-power laser below 2.5×106 W/m2 (e.g., a 500-kW laser beam having a 50-cm diameter).

Study on the safety analysis method based on thermodynamic characteristics analysis for high capacity and high power lithium battery (고용량/고출력 리튬 이차 전지의 열역학적 특성 분석 기반의 안전성 분석 방법에 대한 연구)

  • Kang, Deokhun;Kim, Kyungjin;Kim, Sungkeun;Kim, Jonghoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.37-39
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    • 2020
  • 리튬이온 배터리는 동작하는 과정에서 필연적으로 열이 발생하기 때문에 적절한 열 관리에 대한 전략이 필요하다. 배터리에서의 발열은 가역적인 발열과 비가역적인 발열로 분류될 수 있으며 배터리의 용도별, 동작 조건 별 발열 특성이 상이하기 때문에, 배터리의 열적 안전성 확보를 위해서는 열적 특성에 대한 분석이 필수적이다. 본 연구에서는 고용량/고출력 리튬이온 배터리의 전기적 특성 실험을 수행하고 열적 안전성 분석을 위하여 발열 특성 분석을 수행하였다. 고용량/고출력 배터리 특성에 따라 가역적 발열과 비가역적 발열이 나타나는 특성이 상이한 것으로 확인되었으며, 또한 온도 측정 정보로부터 배터리의 내부 상태 특성을 추정하고 고장 진단 및 수명 특성에 활용될 수 있음을 확인하였다.

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Histologic Effects of a Contact Diode Laser on Intraoral Soft Tissue (접촉식 다이오드레이저조사가 구강연조직에 미치는 조직학적 영향)

  • White, Joel M.;Shin, Keum-Back;Thompson, Rick;Myers, Terry D.
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • v.23 no.2
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    • pp.101-108
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    • 1998
  • 본 연구는 두 가지 관점, 즉 다이오드레이저를 구강연조직에 접촉식으로 조사하여 조직을 절제할 경우 첫째 심부조직에서의 온도 상승 정도에 대한 분석 평가, 둘째 절제에 따른 조직의 열적 응고에 대한 조직학적 분석 평가를 위해 시도되었다. 연구를 위해 도축된 소의 혀 배면으로부터 5.0mm깊이에 T형 열전대(type T thermocouple)를 설치하고 조사조건에 따른 레이저절제 도주의 온도변화를 측정하고, 또한 해당조사부위의 조직을 대상으로 통법에 의한 H-E염색 후 조직학적 측면에서 열적 응고상을 검색하여 Nd:YAG레이저의 경우에서와 비교하였다. 즉 파장815nm의 다이오드레이저를 0-10W의 출력, 50Hz와 연속파의 주파수조건에서 접촉식으로 조사하였으며, 또한 파장1064nm의 Nd:YAG레이저를 0-10W의 출력, 50Hz와 100Hz의 주파수 조건에서 접촉식으로 조사하였다. 레이저의 접촉조사시 레이저광섬유 첨단부에서 10(10gm의 일정한 압력과 25mm/sec의 이동속도로 조직을 절제하였다. 레이저가 접촉조사된 조직부위를 통법에 의해 조직학적으로 H-E염색을 시행하였으며, 계측현미경을 이용하여 10배율 아래에서 조직절제의 폭과 깊이, 측방 및 하방 쪽으로 열적 응고의 폭을 계측하였다. 계측치에 대한 통계학적 처리결과 조직절제의 폭과 측방쪽으로 열적응고의 폭은 다이오드레이저에와 Nd:YAG레이저에서 같은 정도를 나타냈다. 조직절제의 깊이는 Nd:YAG레이저에서에 비해 다이오드레이저에서 더 깊었다. 하방쪽으로의 열적응고의 폭은 Nd:YAG레이저를 10Hz의 조건에서 조사한 경우에서 가장 넓었으며, 다이오드레이저를 50Hz와 연속파의 조건에서 조사한 경우에서 가장 좁았다. 레이저절제 도중 심부조직에서의 온도변화는 다이오드 레이저에서와 Nd:YAG레이저에서 모두 출력이 증가함에 따라 상승되었으며, 다이오드레이저에서 보다 Nd:YAG레이저에서 더 높이 상승되었다. 결론적으로 본 연구에서 시도된 조사조건 범위 이내에서는 구강연조직 절제시 다이오드레이저가 펄스형 광섬유 전달식 Nd:YAG레이저 보다 심부조직에서의 낮은 온도상승과 하방쪽으로의 좁은 열적 응고의 폭을 보이면서 우수한 조직절제효과를 나타냈다.

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The Otimization of Laser System for Photodynamic Therapy of Malignancies (악성종양의 광역학적 치료를 위한 레이저 시스템의 최적화)

  • 임현수;김주옥;황인경
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.41 no.6
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    • pp.51-60
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    • 2004
  • In this paper, we optimized the PDT laser system to improve the therapy effects of malignancies. In order to optimize, the variation of laser output and specific wavelength shift have to reduced. To improve the PDT therapy clinician require the diverse radiation mode which irradiate the tumor surface. Continuous wave mode that general application may causes tissue thermal damage not only to tumor tissue, but also to normal tissue. In this paper, therefore, we suggested new technique for radiation method to improved PDT effects and prevented to the thermal effects for the tissue. In the experimental we verified the stability of wavelength, laser output stability and proved the reduced thermal effects to the tissue using the pulse & burst radiation modes in vitro.

The Analysis of Thermal & Optical Properties in LED Package by the PCB structure and via hole formation (PCB 구조와 via hole 구성에 따른 LED 패키지의 열적 광학적 특성 분석)

  • Lee, Se-Il;Lee, Seung-Min;Yang, Jong-Kyung;Park, Hyung-Jun;Park, Dae-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.297-298
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    • 2009
  • 대부분의 반도체 소자의 고장 원인은 85%정도가 열로 인한 것이며, 고출력 LED는 인가된 에너지의 20%정도의 광으로 출력되며 나머지 80%가 열로 전환된다. 본 논문에서는 PMS-50과 KEITHLEY 2430을 이용하여 PCB 구조와 Via hole 구성에 따른 LED 패키지의 열적 광학적 특성을 분석하였다. 0.6mm의 Via hole을 가진 FR4 PCB의 열특성이 가장 우수하였으며, Via hole 0.6mm FR4 PCB의 경우 McPCB에 상응하는 광출력 특성을 보였다.

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Optimization of Quantum Dot Structures for High Power 808 run Laser Diode (고출력 808 nm 레이저 다이오드를 위한 양자점 구조 최적화)

  • Son, Sung-Hun;Kim, Kyoung-Chan;Chan, Trevor;Seo, Yu-Jeong;Kim, Tae-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.130-130
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    • 2010
  • 고출력 레이저 다이오드는 광 디스크, 고체 레이저 여기, 광섬유 증폭기, 레이저 프린터, 위성 간 통신 등의 여러분야에 응용되고 있고. 고효율, 저가격, 초소형등과 같은 장점으로 수요가 점점 증가하고 있다. 최근 레이저 다이오드의 광출력 향상 및 열적 안성성를 위해 양자점(Quantum Dot) 응용에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 양자점 기반 레이저 다이오드는 전자가 3차원으로 구속되어 있어 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 낮은 문턱전류밀도로 인해 열 발생이 적어 광출력 감소 현상을 지연시킬 수 있다. 또한 발광면에서의 재결합 확률이 낮아 표면재결합에 의한 신뢰성 열화 문제를 해결할 수 있어 고신뢰성의 레이저 다이오드를 개발할 수 있다. 고출럭 808 nm 양자점 레이저 다이오드 개발을 위해서는 레이저 다이오드의 활성 영역인 양자점 구조에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 최적화된 고출력 808 nm 양자점 레이저 다이오드 에피 성장을 위해 에피 구조에 대한 2D 시뮬레이션을 수행하였고, 양자점 밀도 및 에피층 변화에 따른 최적 양자점 구조에 대한 연구를 수행하였다.

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Thermal Analysis of GaN-based LED Chip (GaN-based LED 칩에 대한 열 분석)

  • Kim, Ran;Shin, Mu-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.65-65
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    • 2003
  • 청색 발광 LEDs의 개발과 상용화 이후에 백색조명등의 응용 가능성으로 인하여 이에 대한 많은 연구가 최근에 계속되고 있다 하지만 GaN의 많은 광학적인 장점에도 불구하고 이러한 소자의 기판으로 사용되고 있는 sapphire의 열악한 열적 특성은 소자의 열화를 야기할 수 있으며 특히 고출력작동 시에 소자성능 저하의 원인이 될 수 있다. 따라서 이러한 GaN를 기본으로 하는 LED의 경우 이에 대한 정확한 열 측정과 고출력 작동 시의 열적 모델링은 칩과 패키징 단위에서 모두 중요한 연구분야가 되고 있다. 고출력 GaN LED에 대하여 신뢰성에 관한 몇 가지 보고가 있지만, 이러한 보고의 대부분은 패키징 된 램프에 대한 분석이며 정작 칩에 대한 근본적인 열 분석과 신뢰성에 대한 연구결과는 미미한 실정이다 따라서 본 연구에서는 GaN LED 칩에 대하여 직접적인 열 분석을 시도하였다

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A Method for detecting movement of control rods using Wavelet Transform (웨이블릿 변환을 이용한 원자로 제어봉의 이동 검출 방법)

  • Cheon, Jong-Min;Kim, Choon-Kyoung;Lee, Jong-Moo;Park, Min-Kuk;Kwon, Soon-Man
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1893-1894
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    • 2006
  • 본 논문은 원자로 제어봉구동장치 각 기구의 동작을 감시하여 이 장치에 의한 제어봉의 이동 여부를 검출하는 방법에 관한 것이다. 제어봉구동장치의 일부에서 전기적, 기계적 결함이 생기면 제어봉의 스텝 이동이 제대로 수행되지 못하고, 결국 해당 제어봉은 원자로의 목표 열적 출력을 위한 바른 위치에 도달하지 못하게 된다. 이렇게 되면 제어봉들 사이에 위치 편차가 발생하여 원하는 원자로 열적 출력을 얻을 수 없게 되므로 제어봉구동장치 각 기구의 동작을 신속하고 정확하게 파악하여 해당 제어봉의 이동 여부를 검출할 수 있어야 한다. 제어봉구동장치의 기구들은 각자의 여자 코일의 전류 파형 변화를 통해 동작 여부를 확인할 수 있는데 본 논문에서는 코일 전류 파형을 분석하기 위하여 국소적인 왜곡 검출 능력이 우수한 웨이블릿 변환 기법을 사용하였다.

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