Studies on Molecular Design and Synthesis of Novel Fluorescent Materials for Organic Light Emitting Diodes

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 재료공학부, 2016. 8. 박수영.유기발광다이오드 (OLED)는 박형화, 낮은 구동 전력, 높은 색 재현율, 넓은 시야각, 빠른 반응속도 등의 장점을 가진 차세대 디스플레이 장치로서 지대한 관심을 이끌어왔다. OLED는 당초 최대 25%의 내부양자효율을 갖는 형광체를 기반으로 개발되었으나, 최대 100%의 내부양자효율을 갖는 Ir(Ⅲ)기반 인광체가 개발됨에 따라 소자효율뿐만 아니라 산업적으로도 많은 발전이 이루어졌다. 하지만 인광체는 값비싼 희귀금속을 사용하는 단점을 가지고 있고, 아직까지도 고효율 청색 발광체가 부재하여 이를 극복하는 신규발광체의 개발이 계속해서 요구되고 있다. 최근 학계 및 산업계에서는 앞서 기술한 형광 및 인광기반의 기존 발광체의 한계를 동시에 극복할 수 있는 다양한 메커니즘의 신규 발광체 개발이 활발히 이루어지고 있다. 특히, TADF (thermally activated delayed fluorescence) 현상을 기반으로 하여 이론적 내부양자효율 100%가 구현 가능한 TADF 형광체에 대한 연구가 매우 활발하다. 이러한 배경에 의하여, 본 연구에서는 OLED용 TADF 기반 신규발광체의 분자 설계 및 합성에 관한 연구를 진행하였다. Chapter 2에서는 인돌로[3,2-b]인돌 (IDID)기반의 신규 청색 형광체 및 TADF 형광체로서의 개발 가능성을 확인하기 위하여 IDID 구조체를 분자골격으로 하는 신규 발광체를 설계 및 합성하였다. 청색발광을 목적으로 합성된 유도체에서 80% 이상의 높은 절대 형광양자효율과, 이를 이용한 OLED 소자의 외부양자효율 2.6%를 구현하였다. 또한, IDID를 전자주개로한 분자내 전하이동 착체형 IDID 유도체에서 TADF 현상이 발현됨을 광학적, 광-물리적 실험을 통해 확인하였고, 이를 이용한 OLED 소자의 외부양자효율 6.0%를 구현하였다. Chapter 3 에서는 발광영역의 미세한 조절이 어려운 TADF 형광체의 한계를 극복하는 연구를 진행하였다. TADF 특성을 유지하되, 발광영역을 능동적으로 조절 하고자 분자내 전하이동 세기를 조절하는 합리적인 분자설계를 하였다. 이를 기반으로 합성된 발광체의 특성평가를 통해 기존 발색단의 TADF 발광효율을 그대로 유지하며 능동적인 발광영역 조절 및 최대반치폭 (FWHM)의 감소를 통한 색 순도 향상이 가능함을 확인하였다. Chapter 4에서는 합리적인 분자설계를 통해 TADF 기반의 새로운 단분자 백색 형광체를 개발하고, 분자설계 전략을 제시하였다. 회전 이성질체를 기반으로 이중의 분자내 전하이동을 유도함으로써 백색 발광 특성을 갖는 TADF 형광체를 개발하였다. 광학적, 이론적 계산을 통하여 백색 발광의 근원을 규명하였으며, 이를 이용하여 백색 OLED (CIE x,y 0.35, 0.42, CCT 4949K, CRI 73.9, Lmax 6457)를 구현하였다.Organic light-emitting diodes (OLEDs) has drawn tremendous attention as a next generation display having variety of advantages such as small thickness, low operating voltage, vivid colors, wide viewing angle and fast switching. Frist OLEDs has been reported with fluorescent emitters exhibiting maximum theoretical internal quantum efficiency (IQE) of 25%. Since the emergence of phosphorescent emitters achieving maximum IQE of 100%, great advances have been achieved in industry as well as device performance. However, development of new emitters are still demanded because phosphorescent dyes contain expensive and rare noble-metal to satisfy their emitting mechanism and highly efficient blue emitters are still absent. Recently, studies on new materials using variety of mechanism overcoming the limitations of existing emitters(fluorescence, phosphorescence) are conducted very actively. Especially, studies on thermally activated delayed fluorescence (TADF) emitters reaching 100% IQE by using TADF phenomenon have reached much attention. In this study I studied on molecular design and synthesis of novel fluorescence materials for OLEDs on the basis of these background. In Chapter 2 To verify the potential of indolo[3,2‑b]indole(IDID) as a new blue fluorescent emitter and a new TADF donor, I have newly designed and synthesized IDID-based organic emitters. Synthesized IDID derivatives showed high absolute photoluminescence quantum yield above 80% resulting 2.6% of external quantum efficiency (EQE) in OLEDs. Furthermore, I verified TADF property from newly synthesized intramolecular charge transfer (ICT) type IDID derivatives, consisting of IDID as an electron donor, by optical, photo-physical experiment, resulting EQE of 6.0%. In Chapter 3 To overcome limitation of TADF materialdifficulty of emission wavelength control, I have studied way to emission wavelength control with maintaining TADF property by introducing rational molecular design strategy, controlling ICT interaction strength. Based on this strategy I could verified the potential of this molecular strategyenhancement of color purity and active emission wavelength control with maintaining high performance TADF property by evaluating newly synthesized TADF emitters. In Chapter 4 I synthesized single molecule white emitting TADF material and suggested novel molecular design strategy by rational molecular design. I definitely confirmed that the white emission is based on the rotamer of molecule by theoretical, photo-physical evaluation. From this, high performance white OLED (CIE x,y 0.35, 0.42, CCT 4949K, CRI 73.9, Lmax 6457) was realized with completely new single white emitter.Chapter 1. 서론 1 1.1 OLED 1 1.2 저분자 OLED 발광체의 연구동향 7 1.3 TADF의 개괄 13 1.4 연구목표 20 1.5 참고문헌 23 Chapter 2. IDID 골격구조를 기반으로한 형광체의 설계, 합성 및 OLED의 적용 27 2.1 도입 27 2.2 실험 34 2.3 결과 및 논의 46 2.4 결론 68 2.5 참고문헌 69 Chapter 3. 비대칭 전자주개 전자받개 형태의 TADF 형광체 : 기능화된 전자받개를 통한 색순도 향상 및 능동적인 발광파장 조절 71 3.1 도입 71 3.2 실험 77 3.3 결과 및 논의 84 3.4 결론 103 3.5 참고문헌 103 Chapter 4. 새로운 백색 단분자 TADF 형광체의 설계 전략 및 OLED의 적용 105 4.1 도입 105 4.2 실험 109 4.3 결과 및 논의 115 4.4 결론 134 4.5 참고문헌 135 Abstract 137Maste

Development of Internal Magnetic Probe Array with Dual Sensors in Versatile Experiment Spherical Torus (VEST)

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 에너지시스템공학부, 2013. 8. 황용석.시동 단계의 VEST에서 자기장 널 (Null) 구조와 플라즈마 병합 과정을 위시한 자기장 구조를 측정하기 위해 내부 자기장 탐침 시스템이 개발되었다. 느리거나 빠르게 변하는 자기장을 모두 측정할 수 있도록 홀 센서와 칩 인덕터의 두 가지 측정기가 사용되었다. 측정기의 크기가 작기 때문에, 자기장 탐침 시스템이 플라즈마 변수를 심각하게 변화시키지 않으면서도 플라즈마로 삽입될 수 있다. 세라믹 코어 칩 인덕터와 집적 홀 센서가 측정기로서 선택되었다. 선택 과정에서는 노이즈 이상의 최소 측정 가능 자기장과 주파수에 따른 영향이 고려되었다. 그 후 목표하는 자기장 구조를 조사하여 내삽 오차를 최소화하면서도 공학적 한계에 부합하는 25개의 측정 지점이 확정되었다. 측정기들은 그 위치의 특수 설계된 기판 위에 3방향을 측정할 수 있도록 납땜되었다. 다양한 전자기 간섭 현상이 방호되었고 특히 편조선을 이용하여 전자 자기 공명 주파수 마이크로파 노이즈를 7 G로 줄였다. 플라즈마 에너지로부터의 열 부하가 계산되어 쿼츠 관의 설계에 참고하였다. 섭씨 0.2도의 온도 상승이 예측되었기 때문에 별도의 냉각 계통은 구성하지 않았다. 측정기들은 설치가 완료된 후 헬름홀츠 코일을 이용해 절대적으로 보정되었다. 100 G의 자기장을 낼 전력을 공급하기 위해 오디오 앰프가 이용되었다. 홀 센서의 감도는 13 V/T이며 주파수 반응은 0.03부터 10 kHz이다. 칩 인덕터 감도는 7.52 V/T이며 주파수 반응은 0.1부터 50 kHz까지이다. 두 감지기의 위상 편이는 편조선을 사용했음에도 무시할 만했는데, 이는 편조선이 매우 얇은 금속판처럼 취급될 수 있기 때문이다. 보정된 자기 측정기는 VEST 아래쪽 챔버에 설치되었다. 측정기들의 정렬 문제는 VEST의 토로이달 자장을 이용해 바로 보정되었다. 반지름 방향으로의 측정기 위치 역시 토로이달 자장을 이용해 보정되었다. 이 보정 방법들은 토로이달 자장이 정확히 측정될 수 있기에 제안될 수 있었음을 주목할 만 하다. 시험 측정은 진공 자기장을 이용해 진행되었다. 챔버 중앙에서 측정된 진공 자기장은 예상된 바와 잘 일치하였다. 그러나, 가장자리에서는 맴돌이 전류를 예상하기 어렵기 때문으로 보이는 불일치가 관찰되었다. 또 다른 시험 측정은 수치적으로 펼쳐진 플라즈마 전류에 대해 수행되어 플라즈마 병합시 내부 자기장 탐침 시스템의 사용 가능성을 증명하고자 했다. 현재의 설계로는 수직 방향 자기장 변화의 특성 길이가 3 cm인 플라즈마 전류 분포에 대해 2 % 이하의 오차로 측정할 수 있음을 알 수 있었다. Flux function의 재구성 방법은 내부 자기장 탐침을 플럭스 루프나 픽업 코일과 혼용하여 개선될 수 있다. 측정기간의 간격은 좀더 다양한 플라즈마 모양을 재구성할 수 있도록 업그레이드될 수 있다. 이상의 경험들을 바탕으로, 가운데 챔버에 적합한 내부 자기장 탐침 시스템이 가까운 미래에 개발될 수 있다.Abstract i Contents iii List of Tables v List of Figures vi Chapter 1 Introduction 1 1.1 Versatile Experiment Spherical Torus (VEST) 1 1.2 Review of Current Density Profile Measurement 2 1.3 Motivation and Objectives 5 1.4 Thesis Outline 6 Chapter 2 Theoretical Backgrounds 7 2.1 Previous Works on Magnetic Probe 7 2.2 Principles of Magnetic Sensors 11 2.2.1 Chip Inductor 11 2.2.2 Hall Sensor 12 2.3 Magnetic Field Analysis from Maxwells Equations 14 Chapter 3 Overall System Design 17 3.1 Design Requirements 17 3.2 System Specifications 19 3.2.1 Sensor Selection 19 3.2.2 Placing the Sensors 20 3.3 Electromagnetic Interference Consideration 23 3.4 Thermal Consideration 26 Chapter 4 Calibration 27 4.1 Helmholtz Coil System 27 4.1.1 Power Supply for Helmholtz Coil 29 4.2 Sensitivity Calibration 29 4.2.1 Copper Braided Shielding Effect 32 Chapter 5 Installation and In-situ Calibration on VEST 34 5.1 System Assembly 34 5.2 In-situ Calibration 37 5.2.1 Tilted Angle 37 5.2.2 Position 38 Chapter 6 Test Experiments on VEST 41 6.1 Vacuum Field Measurement 41 6.1.1 Experimental Setup 41 6.1.2 Result and Discussion 43 6.2 Phantom Plasma Field Measurement 46 6.2.1 Experimental Setup 46 6.2.2 Result and Discussion 48 Chapter 7 Conclusion 52 7.1 Summary and Conclusion 52 7.2 Future Work 53 Bibliography 54 Abstract (Korean) 57Maste

Tearing Modes during Tokamak Plasma Current Ramp Up

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 에너지시스템공학부, 2019. 2. 황용석.Tokamak is a concept to confine a plasma using the magnetic field and plasma current to extract the nuclear fusion energy. A fast plasma current ramp up is reportedly obstructed by a magneto-hydrodynamic plasma instability assumed to be a tearing mode excited by the hollow current density profile produced by the skin effect from the fast time-varying driving loop voltage. To test the assumption, a comprehensive diagnostics of the instability at the low temperature, transient phase of the plasma current ramp up is needed. An internal magnetic probe is used for the direct measurement of the magnetic islands in the low temperature plasmas where the perturbation is small. Previously, the interpretation of the measurements was difficult since a reliable equilibrium flux surface information was not available at small devices compatible with the internal magnetic probes. During the plasma current ramp up in a VEST (Versatile Experiment Spherical Torus) discharge, a distinctive instability pattern arises in the spectrogram of the Mirnov coils. In this dissertation, the instability during a tokamak plasma current ramp up is studied. VEST (Versatile Experiment Spherical Torus) is a spherical torus with the major radius of 0.4 m, the minor radius of 0.3 m, the on-axis toroidal field of 0.1 T and the plasma current of 0.1 MA. The TF coil is powered by an ultracapacitor bank and the PF coils are powered by the capacitor banks switched at the pre-programmed times. The PEV injects a prefill gas prior to the loop voltage application. Magnetic diagnostics in VEST are placed inside and outside the plasma. Total 11 flux loops and 49 magnetic probes are distributed along the poloidal plane. Flux loops are sampled at 25 kS/s, while magnetic probes are sampled at 250 kS/s. Equilibrium flux surfaces link various diagnostics into a single frame. The equilibrium reconstruction code VFIT is developed to implement the algorithm of the free boundary solution of the Grad Shafranov equation. Real data includes noise and signal that need to be separated carefully. A set of 12 squared elements are used to model the plasma current distribution, and the currents of each elements are used as a coil current equivalent for the computation of the wall current by the plasma current. In the VFIT run, the sensor signals are fit to 10% on average and the convergence criteria is set to 10-3. Useful equilibrium parameters can be post-processed from the reconstructed equilibrium flux surfaces. Mode information of a magnetic fluctuation bears the characteristics of the instability. Toroidal array of 2 Mirnov coils are Fourier analyzed to determine the toroidal mode number and the frequency. Poloidal array of 25 Mirnov coils are singular value decomposed to determine the poloidal mode number. The mode identification is performed every 0.2 ms, within 1 ms time window. In VEST, the plasma current decrease with the internal magnetic probes is no more than 10%, presumably because of the small plasma size and energy. A sensor group is composed of a Hall sensor and two chip inductors, and total 8 sensor groups cover > 0.30 m with the spatial resolution = 0.05 m on midplane. Mount of the internal magnetic probes is provided by a printed circuit board. Enclosure for the internal magnetic probes includes the stainless steel pipes and alumina tube to provide the electrostatic and thermal insulation respectively. Calibration of the internal magnetic probes includes three steps: Helmholtz coil, misalignment angle, and radial position. A magnetic island in a tokamak can produce a characteristic structure. Internal magnetic probe measurements shows the phase reversal structure, supporting the magnetic island existence. Phase reversal and island chain location measured using the internal and external magnetic diagnostics are in good agreement. Then, the dynamics of the magnetic islands can be studied using the internal magnetic probes. Two magnetic islands are onset simultaneously, are phase locked to each other, and move to the inboard with the bulk plasma. The magnetic islands moving together as they are phase locked is intriguing since the previous understandings were that the adjacent island would merge. The magnetic island width is generally related to the external Mirnov coil signals with the calibration factor determined from a direct measurement of the island. Then, the island width can be estimated from the external Mirnov coil signal when the internal magnetic probes are removed. The classical tearing mode theory explains the response of the tearing mode to the current ramp rate control. Control of the variables prefill gas pressure and wall condition is acceptable. To further clarify the interpretation based on the classical tearing mode theory, an experiment is designed to control the local magnetic shear itself. The onset and suppression of a mode coincides with the change in the magnetic shear at the surface, as predicted by the classical tearing mode theory. Although the classical tearing mode theory explained the tearing mode response to the current ramp rate control, the theory fails to explain the tearing mode response to the prefill gas pressure control. Control of the variables plasma current ramp rate and plasma shaping factor is acceptable. Comparing the Pearson correlation coefficients, the prefill gas pressure is a control knob as effective as the current ramp rate for the tearing mode control. It is presumed that in VEST, the neoclassical tearing mode theory may explain the response of the tearing mode during a plasma current ramp up to the control knobs of current ramp rate and prefill gas pressure. Island width evolution is in general modelled by the modified Rutherford equation. VFIT and PEST-3 are used to compute the variables in the modified Rutherford equation. The 2/1 mode island width evolution is followed, assuming a constant small island effect factor cm. Modelled and measured 2/1 mode island width evolution are in good agreement, supporting the neoclassical tearing mode existence. The specific mode number combination of the coexisting magnetic islands in VEST, at first the 2/1 + 3/2 and then the 3/1 + 4/2 modes, supports the neoclassical tearing mode existence. The observation of the fluctuation asymmetry would support the existence of two magnetic islands by the neoclassical tearing mode excitation. The fluctuation asymmetry is observed in the internal magnetic probe and external Mirnov coil measurements. Previously, the validity of the observations was unclear however since there were no internal measurements to confirm. Filament model of a magnetic island is used for the modelling of the fluctuation asymmetry. The combination of 4/2 + 3/1 instead of 2/1 + 3/2 magnetic islands is modelled with reasonable accuracy. The poloidal distribution of Mirnov coil signals from the measurements and the reconstruction using the filament modelling are in good agreement, supporting the existence of two magnetic islands by the neoclassical tearing mode excitation. The empirical stability diagram assumes that the instability during a tokamak plasma current ramp up is the classical tearing mode, and apparently fails to explain some stable shots located outside the stable region. Based on the experimental results, the stable region becomes wider at lower and narrower at higher . Then, the lower internal inductance startup is available if the normalized beta is kept low enough to avoid the neoclassical tearing mode excitation.토카막은 플라즈마를 자기장과 플라즈마 전류로 가두어 핵융합 에너지를 추출하는 개념이다. 빠른 플라즈마 전류 상승은 빠른 시변 구동 일주 전압으로부터의 표피 효과에 의해 형성된 속이 빈 전류 밀도 프로파일이 만드는 찢어짐 모드로 예상되는 자기유체역학적 플라즈마 불안정성에 의해 방해된다고 알려져 있다. 이 예상을 확인하기 위해서는 차갑고 변화하는 플라즈마 전류 상승기의 불안정성에 대한 종합적 진단이 필요하다. 내부 자기장 프로브가 차가워서 섭동이 저은 플라즈마의 자기섬의 직접 진단하기 위해 사용된다. 기존에는 내부 자기장 프로브를 사용할 수 있는 작은 장치에서 평형 자기면 정보가 안정적으로 얻어지지 않았기 때문에 측정의 해석에 어려움이 있었다. VEST 에서의 플라즈마 전류 상승기에, 미르노프 코일의 분광도에는 특이한 불안정성 패턴이 나타난다. 이 논문에서는 토카막 플라즈마 전류 상승기의 불안정성을 연구한다. VEST 는 주반경 0.4 m, 부반경 0.3 m, 자기축 토로이달 자기장 0.1 T, 그리고 플라즈마 전류 0.1 MA 를 나타내는 구형 토러스이다. TF 코일은 울트라캐패시터 뱅크로, PF 코일은 선결 시간에 스위칭되는 축전기 뱅크로 구동된다. PEV가 일주 전압 인가 전에 선입 가스를 주입한다. VEST의 자기 진단은 플라즈마 내부와 외부에 있다. 11개의 자속 루프와 49개의 자기 프로브가 폴로이달 평면에 분포되어 있다. 자속 루프는 25 kS/s, 자기 프로브는 250 kS/s 로 디지털화한다. 평형 자속면은 다양한 진단을 하나의 틀로 연결한다. 평형 재구성 코드 VFIT이 그라드 샤프라노프 방정식의 자유 경계 해를 찾는 알고리즘을 구현하기 위해 개발되었다. 실제 데이터에는 신호와 잡음이 섞여 있어 세심한 구분이 필요하다. 12개의 사각형 요소가 플라즈마 전류 분포를 모사하기 위해 사용되었고 각 요소의 전류가 코일 전류와 같이 플라즈마에 의한 벽 전류를 계산하는 데 사용되었다. VFIT 실행 결과, 측정기 신호가 평균 10% 까지 맞추어졌고 수렴 조건은 10-3으로 설정되었다. 유용한 평형 파라미터가 재구성된 평형 자속면으로부터 후처리될 수 있다. 자기적 진동의 모드 정보는 불안정성의 특징을 내포한다. 2개의 미르노프 코일로 된 토로이달 배열은 푸리에 분석되어 토로이달 모드수와 주파수 정보를 준다. 25개의 미르노프 코일로 된 폴로이달 배열은 특이값 분해되어 폴로이달 모드수를 준다. 모드 분석은 0.2 ms 마다 1 ms 창으로 시행된다. VEST에서는 내부 자기장 프로브에 의한 플라즈마 전류 하강이 10%를 넘지 않는데, 플라즈마 크기와 에너지가 작기 때문으로 보인다. 측정기 그룹은 홀 센서 하나와 칩 인덕터 두 개로 구성되고, 총 8개의 그룹이 중앙면에서 0.30 m 이상의 반경을 0.05 m 간격으로 측정한다. 측정기 지지는 인쇄 회로 기판이 사용되었다. 내부 자기장 프로브의 겉면은 스테인리스 스틸 파이프와 알루미나 튜브가 정전기적 그리고 열적 차폐를 제공하도록 구성된다. 내부 자기장 프로브의 교정은 세 단계로 이루어진다: 헬름홀츠 코일, 어긋남 각도, 반경 위치가 그것들이다. 토카막에서 자기섬은 특징적인 시변 자기장 구조를 만든다. 내부 자기장 프로브 측정은 위상 역전 구조를 보여주어 자기섬의 존재를 뒷받침한다. 내부 및 외부 프로브로 측정된 위상 역전과 섬열 위치는 서로 잘 일치한다. 그러면 자기섬의 역학이 내부 자기장 프로브로 연구될 수 있다. 두 개의 자기섬은 동시에 발생하여 서로에게 위상이 맞추어지고 주 플라즈마와 모두 함께 내벽으로 이동한다. 자기섬들이 위상이 맞추어진 채 함께 움직인다는 것은 흥미로운데, 기존 이해는 인접한 자기섬들이 합쳐지는 것이기 때문이다. 자기섬 폭은 일반적으로 외부 미르노프 코일 신호에 직접 측정을 통해 교정되어 연결된다. 그러면 내부 자기장 프로브가 없더라도 외부 미르노프 코일 신호 의해 섬폭이 근사될 수 있다. 고전 찢어짐 모드 이론으로 전류 상승 속도 제어에 대한 찢어짐 모드 반응이 설명된다. 이 때, 선주입 기체 압력과 벽 조건이 적절히 통제되었다. 고전 찢어짐 모드 이론을 이용한 해석을 더욱 밝히기 위해, 국지적인 자기 전단 자체를 제어하는 실험이 설계되었다. 고전 찢어짐 모드 이론의 예측대로, 어떤 모드의 발생과 소멸은 해당 자기 플럭스면의 자기 전단의 변화와 일치한다. 고전 찢어짐 모드 이론이 찢어짐 모드의 전류 상승 속도 제어에 대한 반응을 잘 설명하지만, 찢어짐 모드의 선주입 기체 압력 제어에 대한 반응을 설명하는 데는 실패한다. 이 때, 전류 상승 속도와 플라즈마 모양이 적절히 통제되었다. 피어슨 상관 계수를 비교하면, 선주입 기체 압력은 전류 상승 속도만큼이나 찢어짐 모드 제어에 대해서 효과적인 제어 손잡이이다. VEST에서는 신고전 찢어짐 모드 이론이 전류 상승 속도와 선주입 기체 압력에 의한 플라즈마 전류 상승기의 찢어짐 모드 제어를 설명할 것으로 예상된다. 자기섬의 성장은 일반적으로 수정 러더포드 방정식으로 모사된다. VFIT과 PEST-3가 수정 러더포드 방정식의 변수들을 계산하기 위해 사용되었다. 2/1 모드 자기섬이 추적되었는데, 작은 자기섬 효과 요소는 6 cm로 고정하였다. 2/1 모드 자기섬 성장을 모사한 것과 측정한 것은 서로 잘 일치하여 신고전 찢어짐 모드의 존재를 뒷받침한다. VEST 자기섬들은 특정 모드 수 조합을 갖는데, 처음에는 2/1 + 3/2이고 그 후에는 3/1 + 4/2이며, 역시 신고전 찢어짐 모드의 존재를 뒷받침한다. 불안정성 비대칭성을 관찰한다면 두 자기섬이 신고전 찢어짐 모드에 의해 발생해 공존함을 뒷받침할 것이다. 내부 자기장 프로브와 외부 미르노프 코일에 의해 불안정성 비대칭성이 관찰되었다. 기존에는 내부 측정이 없었기 때문에 관찰의 진위가 불확실했다. 자기섬의 필라멘트 모델을 통해 불안정성 비대칭성을 모사하였다. 4/2 + 3/1 모드 조합이 2/1 + 3/2 모드 조합 대신 합리적으로 모사되었다. 측정 및 필라멘트 모델로 재구성된 미르노프 코일 신호의 폴로이달 분포가 잘 일치하여, 두 자기섬이 신고전 찢어짐 모드에 의해 발생해 공존함을 뒷받침한다. 정규화 내부 유도용량과 가장자리 안전 인자로 표현된 경험적 안정성 도표는 토카막 플라즈마 전류 상승기의 불안정성이 고전 찢어짐 모드라고 가정하지만, 일부 안정 영역 밖의 샷들을 설명하는 데 실패한다. 실험 결과를 바탕으로 살펴보면 안전 영역이 낮은 정규화 베타일 때 넓어지고 높은 정규화 베타일 때 좁아진다. 그러면, 정규화 베타가 낮게 유지되어 신고전 찢어짐 모드의 발생을 피한다면 더 낮은 정규화 내부 유도용량 시동이 가능하다.Chapter 1. Introduction 1 1.1. Motivation 1 1.2. Objectives 6 Chapter 2. VEST Device 8 2.1. Ohmic discharge 8 2.2. External magnetic diagnostics 13 2.2.1. Equilibrium reconstruction 17 2.2.2. Mode identification 24 2.3. Internal magnetic probes 28 Chapter 3. Internal Structure of Tearing Modes 39 3.1. Phase reversal layers 39 3.2. Phase reversal and island chain location 43 3.3. Dynamics of island chains 46 3.4. Island width identification by Mirnov coils 48 Chapter 4. Tearing Mode Response to Operation Variables 51 4.1. Current ramp rate 52 4.2. Local magnetic shear 56 4.3. Prefill gas pressure 59 4.4. Interpretation of tearing mode control 62 Chapter 5. Discussion 64 5.1. Modified Rutherford equation modelling 65 5.2. Fluctuation asymmetry 71 5.3. Stability diagram for tokamak current ramp up 84 Chapter 6. Conclusion 88 Bibliography iDocto

구상성단 NGC 6316의 Washington CCD 측광

학위논문(석사)--서울大學校 大學院 :天文學科,1997.Maste

프로세스 이주 모델에서의 프로세스 복구에 관한 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :전기.컴퓨터공학부,2001.Maste

Fischer-Tropsch 합성반응을 위한 슬러리 기포탑 반응기의 설계

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과, 2013.8, [ ix, 136 p. ]Bubble column reactors have a wide range of applications in industry including fermentation and coal liquefaction, owing to their intrinsic advantages, such as high heat and mass-transfer rates, low operating and maintenance costs, lack of moving parts, simple construction, operation versatility, and large interfacial area. However, the hydrodynamics of these reactors is quite complex. Moreover, despite the extensive research in this field, elucidation of the design and scale-up of such reactors is far from complete. In this thesis, individual design elements (such as reactor dimension, gas distributor, redistributor, and gas recycling system) within bubble column were studied identifying their influences on the hydrodynamic behavior of bubbles. Those design elements were applied to pilot-scaled slurry bubble column for Fischer-Tropsch synthesis (FTS). Firstly, the possible events during bubble formation on an orifice were investigated using a rectangular bubble column. At the high gas flow rate, the bubble formation process was complicated by diverse events, such as wake effect, channeling, and orifice-induced turbulent flow. The detachment period could be used to discern the bubble formation steps because it was strongly affected by the above events. The bubble size distribution around the orifice was also analyzed to gain a clearer understanding of the bubble formation process. Above the rate of 3.0 dm3/min through a single orifice, the detachment period converged to a value of 25 msec irrespective of the orifice diameter. The bubble size distribution also showed little difference in this range of gas flow rate. This could be explained by the development of turbulent flow around the orifice. A 0.15-m in-diameter bubble column was tested to investigate the effect of orifice-induced turbulent flow on the regime transition in which the homogeneous flow regime is converted into the heterogeneous flow regime in the column. Obvious distinction between the orifice...한국과학기술원 : 생명화학공학과