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논문 상세정보

자계 균일 공간 확보를 위한 소동물 실험용 5G급 자계 발생장치의 최적 설계

Sptimum Design of a Uniform Magnetic Field Exposure System for a Small-Sized Animal Study

초록

1 mG부터 5 G까지 발생시킬 수 있는 소동물 실험율 60Hz 자계 발생장치를 설계하고 제작하였다. 동시에 많은 동물을 시험하기 위해서는 발생장치 내의 균일한 자계 분포 영역이 넓어야 하는데, 본 고에서는 SD-계쥐 약 50마리를 수용할수 있도록 하기 위해 소동물의 거주 공간을 장치 내부 1$\times$1$\times$1m3 크기로 하고 전체 발생장치의 크기는 1.8$\times$1.8$\times$1.8m3 입방형으로 설정하였다. 장치 내부의 자계 균일도를 검증하기 위해서 3차원 자계 계산 프로그램을 개발하였고, 이를 이용하여 거주 공간의 자계 분포가 가장 균일하게 되는 내.외곽코일의 최적 전류비 및 위치를 결정하였다. 또한 수치계산을 통한 임피던스에 근거하여 전원장치를 제작하였다. 제작된 자계 발생장치는 측정을 통하여 동물 거주 공간의 자계 최대치와 최소치의 차이가 3% 이내임을 확인할수 있었고 정밀한 소동물 자계 노출 시험용으로 사용 가능한 것으로 판단되었다.

Abstract

A magnetic field exposure system that generates 60 Hz magnetic fields from 1 mG to 5 G was designed and constructed for small-sized animal study. In order to investigate as many animals as possible at one series of test, uniform magnetic fields are required at wide living area of the animals. In this article, a cubic shaped field exposure system with three animal living floors was designed, which offers about 50 seating capacity. For calculation of magnetic fields inside the cage, a three-dimensional calculation program was developed. Using this, optimum electric current ratio of inner coil to outer coil and position of each coil were determined. Meanwhile, inductance of the exposure system was calculated for the design of power supply. The field measurement results of the manufactured exposure system showed that the difference between maximum and minimum magnetic field at the testing floors was less than 3%, which strongly demonstrated the field exposure system was good for small sized animal study.

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