Kim, Woon-Soo;Song, Hee-Suk;Lee, Bang-One;Kwon, Kyung-Hee;Lim, Yun-Soo;Kim, Myung-Soo
Macromolecular Research
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v.10
no.5
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pp.253-258
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2002
The multi-wall carbon nanotubes (MWNTs) with graphite crystal structure were synthesized by the catalytic decomposition of a ferrocene-xylene mixture in a quartz tube reactor to use as the conductive filler in the binary polymer matrix composed of poly(vinylidene fluoride) (PVdF) and poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) for the EMI (electromagnetic interference) shielding applications. The yield of MWNTS was significantly dependent on the reaction temperature and the mole ratio of ferrocene to xylene, approaching to the maximum at 800 $^{\circ}C$ and 0.065 mole ratio. The electrical conductivity of the MWNTs-filled PVdF/PVP composite proportionally depended on the mass ratio of MWNTs to the binary polymer matrix, enhancing significantly from 0.56 to 26.7 S/cm with the raise of the mass ratio of MWNTs from 0.1 to 0.4. Based on the higher electrical conductivity and better EMI shielding effectiveness than the carbon nanofibers (CNFs)-filled coating materials, the MWNTs-filled binary polymer matrix showed a prospective possibility to apply to the EMI shielding materials. Moreover, the good adhesive strength confirmed that the binary polymer matrix could be used for improving the plastic properties of the EMI shielding materials.
The automotive industry is moving from the internal combustion engine to electric drive motors. Electric motors uses a high voltage system requiring the development of resources and components to shield the system. Therefore, in this study, we analyze electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness (SE) characteristics of an auto crash pad according to the ratio of electrically conductive materials and propylene. In order to combine good mechanical characteristics and electromagnetic shielding of the automotive crash pad, metal-coated glass fiber (MGF) manufacturing methods are introduced and compared with powder-type methods. Through this study, among MGF methods, we suggest that the chopping method is the most effective shielding method.
Qiankun Shao;Qingjun Zhu;Yuling Wang;Shaobao Kuang;Jie Bao;Songlin Liu
Nuclear Engineering and Technology
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v.56
no.6
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pp.2153-2162
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2024
The purpose of this study is to develop a high-energy neutron shielding material applied in proton therapy environment. Composite shielding material consisting of 10.00 wt% boron carbide particles (B4C), 13.64 wt% surface-modified cross-linked polyethylene (PE), and 76.36 wt% tungsten particles were fabricated by hot-pressure sintering method, where the optimal ratio of the composite is determined by the shielding effect under the neutron field generated in typical proton therapy environment. The results of Differential Scanning Calorimetry measurements (DSC) and tensile experiment show that the composite has good thermal and mechanical properties. In addition, the high energy-neutron shielding performance of the developed material was evaluated using cyclotron proton accelerator with 100 MeV proton. The simulation shows a 99.99% decrease in fast neutron injection after 44 cm shielding, and the experiment result show a 99.70% decrease. Finally, the shielding effect of replacing part of the shielding material of the proton therapy hall with the developed material was simulated, and the results showed that the total neutron injection decreased to 0.99‰ and the neutron dose reduced to 1.10‰ before the enhanced shielding. In summary, the developed material is expected to serve as a shielding enhancement material in the proton therapy environment.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.1
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pp.801-807
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2021
In various industrial fields and infrastructure based on electronic components, such as communication equipment, transportation, computer networks, and military equipment, the need for electromagnetic pulse shielding has increased. Two methods for applying electromagnetic pulse shielding are effective. The first is construction using shielding materials, such as shielding concrete, shielding doors, and shielding windows. The other is coating shielding paints on non-shielding structures. Electromagnetic pulse shielding paints are made using conductive materials, such as carbon nanotubes, graphite, carbon black, and carbon fiber. In this paint, electromagnetic pulse shielding performance is added to the commonly used water-based paint. In this study, the shielding effectiveness and bonding performance of paints using conductive graphite and carbon black as shielding materials were evaluated to develop electromagnetic pulse shielding inorganic paints. The shielding effectiveness and bonding performance were evaluated by applying six mixtures composed of different kinds and amounts of shielding material. The mixture of conductive graphite and carbon black at a weight ratio of 1:0.2 was the most effective in shielding as 33.6 dB. Furthermore, the mixture produced using conductive graphite only showed the highest bonding performance of 1.06 MPa.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.40
no.3
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pp.181-188
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2003
In this paper, we introduce a magnetic noise shielding method to reduce the noise effects in permanent magnet based MRI systems. Through FEM electromagnetic analyses, we have shown that the magnetic noise component parallel to the main magnetic field is the major component that makes various artifacts in the images obtained with a permanent magnet based MRI. Based on the FEM analyses, we have developed an active magnetic noise shielding system composed of a magnetic field sensor, compensation coils, and a coil driving system. The shielding system has shown a noise rejection ratio of about 30dB at the frequency below several Hz. We have experimentally verified that the shielding system greatly improves the image quality in a 0.3 Tesla MRI system.
The electrical and electromagnetic shielding properties have been investigated in polyaniline free standing films with different degrees of elongation cast from N-methyl 2-pyrrolidone(NMP) solution and camphorsulfonic acid(HCSA) doped polyaniline film. The degree of crystallinity of the crosslinked films increased with increasing the draw ratio. For the case of the oriented films doped with hydrochloric acid, we have the values of conductivities up to 173 S/cm. It is considered that the physical micro-crystalline crosslinking domains act as nucleation sites for the increase of relative crystallinity during stretching. We have obtained the value of conductivity 210 S/cm in the HCSA doped polyaniline film cast from the solvent of m-cresol, which is higher than that of the crosslinking oriented films. The electromagnetic shielding efficiency of HCSA doped polyaniline film obtained 37-41 dB in the frequency range of 10MHz-1GHlz, which is higher than that of the crosslinking oriented films. The higher value of electromagnetic shielding efficiency of HCSA doped polyaniline film suggests strong possibility of electromagnetic shielding material.
The background spectrum of a $3^{{\prime}{\prime}}{\times}3^{{\prime}{\prime}}$ NaI(Tl) well-type scintillation SILENA detector was measured without shielding, in 6 cm thick lead shielding, and with 2 mm thick electrolytic copper covering the detector inside the lead shielding. The relative remaining background of the lead shield lined with copper was found to be ideal for low-level environmental radioactive spectroscopy. The background total count rate in the (20-2160 KeV) was reduced 28.7 times by the lead and 29 times by the Cu + Pb shielding. The effective reduction of background (1.04) by the copper mainly appeared in the energy range from X-ray up to 500 KeV, while for the total energy range the ratio is 1.01 relative to the lead only. In addition, a strong relation between the full-energy peak absolute efficiency and the detector well height was found using gamma-ray isotropic radiation point sources placed inside the detector well. The full-energy peak efficiency at a midpoint of the well (at 2.5 cm) is three times greater than that on the detector surface. The energy calibrations and the resolution of any single energy line are independent of the locations of the gamma source inside or outside of the well.
In the radiation protection application, the metal-polymer composites have been developed for their radiation shielding properties. In this research, the elastomer composites doped by 10 ㎛ and 100nm size of lead, bismuth and tungsten particles as filler with 30 and 60 wt percentages were prepared. To survey the shielding properties of the polymer composites using gamma-ray emitted from 152Eu and 137Cs sources, the gamma flux was measured by using NaI(Tl) detector, then the linear attenuation coefficient was calculated. Also, the Monte Carlo simulation (MCs) method was used. The results showed a direct relationship between the linear attenuation coefficients of the absorbent and filler ratio. Also, the decrease in the particle size of the shielding material in each weight percentage improved the radiation shielding features. When the dimension of the particles was in the order of nano-size, more attenuation was achieved. At low energies used for medical diagnostic X-ray applications due to the predominance of the photoelectric effect, bismuth and lead were suitable selection as filler.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.20
no.2
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pp.129-135
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2020
The purpose of this research is to analyze the gamma ray shielding effect of heavy concrete containing magnetic aggregate and to confirm the applicability to the military protective facilities. In general, a military concrete structure protects combatants from bullets, and also it provides some radiation shielding. In this research, experiments were conducted using a Cs-137 source to check the gamma ray shielding effect. In addition, the Monte Carlo N-Particle(MCNP) modeling was applied to evaluate the gamma ray shielding effect of a military structure. As a result, as the concrete thickness increased, the shielding performance improved according th the linear attenuation law. With that, as the ratio of magnetic aggregate was increased, gamma ray shielding performance was also improved. Therefore, this research verified that the application of magnetic aggregate concrete to military facilities for radiation shielding purposes would be useful.
The control of the weld bead shape is important in laser welding of the small parts. The effects of laser welding parameters on the weld bead shape in the pulsed Nd:YAG laser welding of STS 304L material were investigated. Shielding gas type, flow rate, pumping voltage, pulse frequency, pulse width, focal position and overlap distance were selected as laser welding parameters. Experiments were designed and conducted using the Taguchi method which was a statistical experimental method. The weld bead width, penetration, area and aspect ratio were measured and analysed as the weld bead shape properties and the welding parameters were optimized to maximize the weld aspect ratio. Weld aspect ratio were greatly affected by the pulse width, pumping voltage and pulse frequency, and somewhat by the overlap distance, and little by the shielding gas type, flow rate and focal position. A confirmation experiment were conducted using the optimized welding parameters.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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