• 제목/요약/키워드: Thermometry system

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다 채널 직결 온도측정 시스템의 설계 및 제작 (Development of Multichannel On-line Thermometry System)

  • 신세원;신현진;김명세;김성규
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제16권2호
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    • pp.193-199
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    • 1999
  • 저자들은 다양한 진료 환경과 연구 수행에 폭 넓게 이용할 수 있는 새로운 온도측정 시스템을 개발하기 위하여 임상에서 필요한 기능과 연구에 요구되는 기능을 가진 간편하고 편리한 온도측정 시스템을 개발하였다. 이 측정 시스템은 일정한 지점의 온도를 정확하고 신속하게 측정하여 기록할 수 있는 장치로서 실용 가능성을 다양하게 검증해 본 결과 기존의 평면적인 열 분포도보다 진보된 등온곡선을 도출할 수 있었으며, 기존의 체온 측정장치보다 더욱 편리하게 진료의 각 분야에 효과적으로 이용할 수 있음을 확인하였다. 본 연구결과에 의한 기대효과 및 향후 활용방안으로는 1) 환자의 체온 변화를 신속하게 진단할 수 있어서 치료효과의 극대화와 부작용의 최소화에 기여할 수 있다. 2) 체온의 변화를 일으키는 다양한 질환의 진단 및 치료성과 판정에 이용할 수 있다. 3) phantom을 이용한 다양한 실험적 연구를 수행할 수 있다. 4) 장기 입원중인 환자들을 대상으로 중앙통제 방식으로 환자들의 상태를 지속적으로 감시할 수 있어서 간호인력의 노동력 절약에 많은 도움을 줄 수 있다. 5) 현재의 기능을 더욱 발전시키면 다양한 질환의 환자들에게 두루 적용할 수 있으며, 환자 감시체제를 위한 필수장비로 이용할 수도 있다.

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온도범위에 따른 비침습적 자기공명 온도측정방법의 최적화 (Temperature-Range-Dependent Optimization of Noninvasive MR Thermometry Methods)

  • 김종민;;조영승;;김정희;이철현;오창현
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.241-250
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    • 2015
  • Noninvasive temperature monitoring is feasible with Magnetic Resonance Imaging (MRI) based on temperature sensitive MR parameters such as $T_1$ and $T_2$ relaxation times, Proton Resonance Frequency shift (PRFs), diffusion, exchange process, magnetization transfer contrast, chemical exchange saturation transfer, etc. While the temperature monitoring is very useful to guide the thermal treatment such as RF hyperthermia or thermal ablation, the optimization of the MR thermometry method is essential because the range of temperature measurement depends on the choice of the measurement methods. Useful temperature range depends on the purpose of treatment methods, for example, $42^{\circ}C$ to $45^{\circ}C$ for RF hyperthermia and over $50^{\circ}C$ for thermal ablation. In this paper, MR thermometry methods using $T_1$ and $T_2$ relaxation times and PRFs-based MR thermometry are tried on a 3.0 T MRI system and their results are reported and compared. In addition, the scanning protocol and temperature calculation algorithms from $T_1$ and $T_2$ relaxation times and PRFs are optimized for the different temperature ranges for the purpose of RF hyperthermia and/or thermal ablation.

T1-Based MR Temperature Monitoring with RF Field Change Correction at 7.0T

  • Kim, Jong-Min;Lee, Chulhyun;Hong, Seong-Dae;Kim, Jeong-Hee;Sun, Kyung;Oh, Chang-Hyun
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권4호
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    • pp.218-228
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    • 2018
  • Purpose: The objective of this study is to determine the effect of physical changes on MR temperature imaging at 7.0T and to examine proton-resonance-frequency related changes of MR phase images and T1 related changes of MR magnitude images, which are obtained for MR thermometry at various magnetic field strengths. Materials and Methods: An MR-compatible capacitive-coupled radio-frequency hyperthermia system was implemented for heating a phantom and swine muscle tissue, which can be used for both 7.0T and 3.0T MRI. To determine the effect of flip angle correction on T1-based MR thermometry, proton resonance frequency, apparent T1, actual flip angle, and T1 images were obtained. For this purpose, three types of imaging sequences are used, namely, T1-weighted fast field echo with variable flip angle method, dual repetition time method, and variable flip angle method with radio-frequency field nonuniformity correction. Results: Signal-to-noise ratio of the proton resonance frequency shift-based temperature images obtained at 7.0T was five-fold higher than that at 3.0T. The T1 value increases with increasing temperature at both 3.0T and 7.0T. However, temperature measurement using apparent T1-based MR thermometry results in bias and error because B1 varies with temperature. After correcting for the effect of B1 changes, our experimental results confirmed that the calculated T1 increases with increasing temperature both at 3.0T and 7.0T. Conclusion: This study suggests that the temperature-induced flip angle variations need to be considered for accurate temperature measurements in T1-based MR thermometry.

레이저 기반 패키징 공정에서 광 다이오드 기반 플랑크 온도 측정법(PDPT)의 적용 및 성능 평가 (Application and Performance Evaluation of Photodiode-Based Planck Thermometry (PDPT) in Laser-Based Packaging Processes)

  • 위찬웅;이준원;우재형;정하경;정지훈;한승회
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.63-68
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    • 2024
  • 최근 투명 디스플레이 및 유연 소자의 활용도가 증가함에 따라 우수한 유연성과 강성을 갖는 폴리머 소재 기판의 사용이 증가하고 있다. 그러나 폴리머는 열에 취약하여 공정 중 온도 및 열 제어가 필수적이다. 이러한 폴리머 기판 활용의 단점을 해결하기 위해 본 연구에서는 레이저 기반의 선택적 가공 기술에 적용할 수 있는 폴리머 기판 내 레이저 가공영역의 온도 측정 시스템을 제안한다. 레이저 가공 영역의 국부적인 온도 변화 측정을 통해 폴리머 기판의 공정 조건을 최적화하는 가능성을 제시한다. 이를 위해 플랑크 흑체 복사 원리를 기반으로 한 PDPT(Photodiode based Planck Thermometry)를 설계 및 제작하여 레이저가 입사되는 영역의 온도를 측정하였다. PDPT는 비파괴/비접촉식 온도측정 시스템으로, 레이저가 입사되는 국부적인 온도 상승을 실시간으로 측정할 수 있다. 해당 시스템을 활용하여 폴리머 기판의 레이저 가공 공정에서 발생하는 가공영역의 온도 변화를 관측하였다. 본 연구 결과, 제안된 레이저 기반 온도측정 기술은 레이저 가공 공정 중 실시간 온도 측정이 가능하며, 이를 통해 최적의 생산 조건을 확립할 가능성을 보여주고 있다. 또한, 해당 기술은 열 제어가 필수적인 미세 레이저 가공 및 3차원 프린팅과 같은 다양한 레이저 기반 공정에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

대형 디젤 엔진에서 JP-8 과 디젤 적용 시의 배기 배출물 특성에 대한 이해 (Understanding Pollutant Emission in a Heavy-Duty Diesel Engine with JP-8 and Diesel)

  • 이진우;배충식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1375-1381
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    • 2011
  • 커먼레일 분사 시스템이 장착된 대형 단기통 가시화 엔진에서 디젤과 JP-8 의 연소 및 배기 특성을 분석하였다. 두 연료 적용 시, 배기 배출 경향을 분석하기 위해 직접 화염가시화와 이색법을 적용하였다. 연소 과정은 직접 화염 가시화로부터 화염 강도 분석을 통해 이루어 졌다. 이색법 결과는 화염 온도 및 KL 값을 도출하여 분석을 하였다. 직접 화염 가시화 결과, JP-8 연소 시, 점화 지연 기간이 길며, 디젤 연소에 비해 화염이 빠르게 소멸되는 것을 확인하였다. 화염 강도 분석을 통해 디젤 연소의 경우, 연소 전 기간에 걸쳐 높은 화염 강도 수준을 유지하며 화염 지속 기간이 긴 것을 알 수 있었다. 이색법 결과를 통해, JP-8 연소의 경우, 국부적으로 고온의 화염 면이 더 많이 분포하는 것을 확인하였으며, 이는 $NO_x$가 더 많이 배출된 경향을 설명해준다. 또한 KL 치 분석 결과, JP-8 연소 시 낮은 수준의 KL 값이 더 고르게 분포하는 것을 알 수 있었으며, 이는 JP-8 연소 시 스모크 가 덜 배출된 결과를 뒷받침 해준다.

In vivo verification of regional hyperthermia in the liver

  • Noh, Jae Myoung;Kim, Hye Young;Park, Hee Chul;Lee, So Hyang;Kim, Young-Sun;Hong, Saet-Byul;Park, Ji Hyun;Jung, Sang Hoon;Han, Youngyih
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.256-261
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    • 2014
  • Purpose: We performed invasive thermometry to verify the elevation of local temperature in the liver during hyperthermia. Materials and Methods: Three 40-kg pigs were used for the experiments. Under general anesthesia with ultrasonography guidance, two glass fiber-optic sensors were placed in the liver, and one was placed in the peritoneal cavity in front of the liver. Another sensor was placed on the skin surface to assess superficial cooling. Six sessions of hyperthermia were delivered using the Celsius TCS electro-hyperthermia system. The energy delivered was increased from 240 kJ to 507 kJ during the 60-minute sessions. The inter-session cooling periods were at least 30 minutes. The temperature was recorded every 5 minutes by the four sensors during hyperthermia, and the increased temperatures recorded during the consecutive sessions were analyzed. Results: As the animals were anesthetized, the baseline temperature at the start of each session decreased by $1.3^{\circ}C$ to $2.8^{\circ}C$ (median, $2.1^{\circ}C$). The mean increases in temperature measured by the intrahepatic sensors were $2.42^{\circ}C$ (95% confidence interval [CI], 1.70-3.13) and $2.67^{\circ}C$ (95% CI, 2.05-3.28) during the fifth and sixth sessions, respectively. The corresponding values for the intraperitoneal sensor were $2.10^{\circ}C$ (95% CI, 0.71-3.49) and $2.87^{\circ}C$ (1.13-4.43), respectively. Conversely, the skin temperature was not increased but rather decreased according to application of the cooling system. Conclusion: We observed mean $2.67^{\circ}C$ and $2.87^{\circ}C$ increases in temperature at the liver and peritoneal cavity, respectively, during hyperthermia. In vivo real-time thermometry is useful for directly measuring internal temperature during hyperthermia.

산업용 저항 온도계의 저온 자동 비교 교정 시스템 개발 (Development of the automatic calibration system for industrial resistance thermometers at low temperatures)

  • 양인석;송창호;강기훈;김용규
    • 센서학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.429-436
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    • 2008
  • A system is designed and fabricated for the automatic low temperature calibration by comparison of industrial resistance thermometers. The cryostat is suitable for the calibration of four capsule type thermometers and four long stem thermometers. By the automatic temperature control of the cryostat, we could calibrate thermometers from $-200^{\circ}C$ to $0^{\circ}C$ for ${\sim}15$ hours by one fill of liquid nitrogen in the test run of the system. The uncertainty of the calibration for industrial platinum resistance thermometers using the automatic system is about 30mK with a 95.% confidence interval.

편광 유지형 광섬유의 검사 모니터링 시스템 개발 (Development of Monitoring System for Inspection of Polarization Optical Fiber)

  • 김재열;임종환
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.145-150
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    • 2007
  • Optical communication according to request of technology of communications and optical fiber to be full filed faster communication and pass over transmission capacity limit per unit area, per unit hour appeared, and this optical fiber acts the biggest role to influence performance of optical communication network. Optical fiber(PMF Polarization Maintaining Fiber) is used, and is used by electric field measurement, self-discipline measurement, sensor(Sensor) Department by high definition measure such as thermometry and storehouse component that use because make broad sense status and polarized light information in passageway and union with storehouse integrated circuit etc. that use broad sense interference developing could transmit in state that keep transmitting broad sense plane of polarization is polarized light existence. Also, research is developed by optical fiber for Coherent communication recently.

Conceptual design of a copper-bonded steam generator for SFR and the development of its thermal-hydraulic analyzing code

  • Im, Sunghyuk;Jung, Yohan;Hong, Jonggan;Choi, Sun Rock
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권6호
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    • pp.2262-2275
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    • 2022
  • The Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) studied the sodium-water reaction (SWR) minimized steam generator for the safety of the sodium-cooled fast reactor (SFR), and selected the copper bonded steam generator (CBSG) as the optimal concept. This paper introduces the conceptual design of the CBSG and the development of the CBSG sizing analyzer (CBSGSA). The CBSG consists of multiple heat transfer modules with a crossflow heat transfer configuration where sodium flows horizontally and water flows vertically. The heat transfer modules are stacked along a vertical direction to achieve the targeted large heat transfer capacity. The CBSGSA code was developed for the thermal-hydraulic analysis of the CBSG in a multi-pass crossflow heat transfer configuration. Finally, we conducted a preliminary sizing and rating analysis of the CBSG for the trans-uranium (TRU) core system using the CBSGSA code proposed by KAERI.

원자력발전소 안전성 평가 향상을 위한 물 자연대류 검증 실험 (Experiment on water turbulent natural convection for safety improvement of nuclear power plant)

  • 김동혁;류나영;김만배;박창용;김정우
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.46-50
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    • 2016
  • The objective of the present study is to perform experiments for water filled cavity heated and cooled from the side at $Ra=8.5{\times}108$. This experiment can provide validation database of the standard k-${\varepsilon}$ turbulence model for single-phase turbulent natural convection which has been regarded as one of the important phenomena in nuclear safety. For the natural convection inside a cavity, temperature and velocity were obtained by thermometry and PIV (Particle Image Velocimetry) methods. These results would be used for validation of standard k-${\varepsilon}$ turbulence model.