Dissertations / Theses on the topic 'Magnetic shields'

Nowadays, the issue of human exposure to electric and magnetic fields is still of worldwide interest [1] [2]. Several institutions investigated this problem trying to define as precisely as possible the effect of the electromagnetic field on the human health. One of the most relevant institution is the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) [3]. It is the view of ICNIRP that there is no currently existing scientific evidence that prolonged exposure to electromagnetic field produces possible long-term effect [4], [5]. Therefore, it focused the attention only on the well-established relations between short term direct biophysical effects producing guidelines that suggest the proper limit depending on the field frequency or on the shape of pulsing magnetic field [6] . These limitations are also published in the European Directive 2004/40/EC, [7] that regulates the maximum admissible levels for professional exposures. On the other hand, the protection of population is not homogeneous [2], [8], [9] but, usually a higher degree of safety is introduced considering stricter limits. For the above reasons the emissions of the electrical infrastructures for electricity distributions need to be analyzed.

The magnetic field generated by power-frequency electrical installations has provoked concern in recent decades. One solution for a strong mitigation of the magnetic field is the use of an active shielding system. This technique consists in a suitable current driven in a suitable conductive loop in order to generate an opposite magnetic field. The research project has been focused on the improvement of the aspects related to the implementation, the control, and the costs of active shield. A new control strategy has been developed in order to extend the possibilities to apply this technique and to improve the actual performances. A prototype which implements the control strategy has been developed and successfully tested. Moreover, some comparisons between active and passive shields have been performed.

Актуальність теми: екранування надвисокочастотних електромагнітних полів завад є важливим завданням фізичного захисту та підвищення електромагнітної сумісності радіоелектронної апаратури. Мета дослідження: визначення матеріалів, що найкращі для використання у електромагнітних екранах для придушення надвисокочастотних завад. Об'єкт дослідження: електромагнітні екрани. Предмет дослідження: ефективність екранування з оцінкою коефіцієнтів екранування. Наукова новизна одержаних результатів: наукова новизна полягає у підвищенні ефективності екранування апаратури від електромагнітних завад надвисокої частоти шляхом конструювання екранів у вигляді трьох шарів різнотипних металів (магнітного та немагнітного), коли проміжний шар магнітний, а граничні — немагнітні. Окрім того, тришаровий екран суттєво підвищує коефіцієнт екранування за рахунок збільшення ефективності механізму відбиття електромагнітної хвилі від границь шарів. Публікації: Ніколенко Б. М. Електромагнітні екрани для надвисокочастотних полів / Комп'ютерне моделювання та оптимізація складних систем (КМОСС-2018): матеріали IV Міжнародної науково-технічної конференції / ДВНЗ "УДХТУ". - Дніпро: Баланс-клуб, 2018. - с. 91 - 93.
Relevance of the topic: Shielding of ultrahigh frequency electromagnetic interference fields is an important task of physical protection and electromagnetic compatibility improvement in radio electronic devices. Research purpose: the defining of materials the best to use in electromagnetic shields for ultrahigh frequency interferences rejecting. Object of research: electromagnetic shields. Subject of research: shielding efficiency with shielding factor estimation. Scientific novelty: scientific novelty lies in improving the efficiency of equipment shielding from electromagnetic ultrahigh frequency interferences. It is doing by constructing the shields as three layers of different types of metals (magnetic and nonmagnetic), when the intermediate layer is magnetic and the boundary layers are nonmagnetic. Furthermore, the three-layer shield greatly increases the shielding factor by raising the mechanism of efficiency by reflection of the electromagnetic wave from layer boundaries. Publications: Ніколенко Б. М. Електромагнітні екрани для надвисокочастотних полів / Комп'ютерне моделювання та оптимізація складних систем (КМОСС-2018): матеріали IV Міжнародної науково-технічної конференції / ДВНЗ "УДХТУ". - Дніпро: Баланс-клуб, 2018. - с. 91 - 93.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертація присвячена розвитку методів вирішення задачі фізико-математичного моделювання та розрахунку магнітного поля (МП) високовольтних трифазних кабельних ліній (КЛ), виконаних з одножильних кабелів, при двосторонньому заземленні їх екранів. Для високовольтної трифазної КЛ запропоновано фізико-математичну модель, що дозволяє виконувати розрахунок МП КЛ і струмів в екранах за будь-якої схеми прокладання кабелів. Отримано вирази для коефіцієнта екранування МП КЛ при прокладанні кабелів "у площині" і "у трикутник" та, з використанням перетворення Кларк, наближений компактний вираз при прокладанні кабелів "у площині", похибка якого не перевищує 5%. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість 2-4-кратного підвищення коефіцієнта екранування МП КЛ при двосторонньому заземленні екранів кабелів шляхом охоплення кабелів КЛ феромагнітними осердями. Отримано вирази для розрахунку коефіцієнта екранування в залежності від параметрів феромагнітних осердь, параметрів кабелів і схеми їх прокладання. Виконано верифікацію запропонованої фізико-математичної моделі та розрахункових співвідношень шляхом чисельного моделювання та на основі експерименту. Розроблено методику розрахунку МП КЛ та діючих значень струмів в екранах при двосторонньому заземленні власних екранів кабелів.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences (Ph.D.), specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis is devoted to the advancement of methods of physico-mathematical simulation and calculation of the magnetic field created by the high-voltage three-phase cable lines consisting of single-core cables with two-point bonded cable shields. The current tendency of the development of city electric networks implies an increasingly widespread use of three-phase high-voltage cable lines performed by ingleconductor cables with cross-linked polyethylene insulation. However, the cable line magnetic field can exceed the reference level for the population (0.5 μT for living space and 10 μT for an urban area). Therefore, when designing cable lines it is mandatory to calculate accurately their magnetic field using existing regulation documents and analytical solutions based on known methods. At the same time, in the case of two-point bonding, the cable shields form closed loops in which longitudinal currents are induced. These currents create an additional magnetic field that substantially changes the initial cable line magnetic field, that must be taken into account. The problem of simulation of the magnetic field of the cable line with two-point bonded cable shields can be solved numerically. However, analytical methods are more affordable for cable line designers. Also, these methods produce results with a transparent physical interpretation. However, the analytical methods of solving these problems are insufficiently studied. This is due to the lack of theoretically based methods for determining the complex amplitude of currents in the shields of three-phase cable lines and the methods of magnetic field simulating at any arrangement of phase cables. In the thesis, the features of a three-phase cable line with two-point bonded shields as the source of the magnetic field are investigated. It is shown that correct methods of calculating the magnetic field of cable lines can be created only if the currents in cable shields, which are inductively connected with the currents in cable cores, are determined. The analysis of electromagnetic processes in a three-phase cable line with two-point bonded shields based on the method of complex amplitudes is carried out. A generalized physico-mathematical model of the magnetic field of cable lines is developed. It allows to calculate the electric currents induced in shields of cables and to determine the magnetic field distribution for the arbitrary arrangement of cables. The exact expression for the magnetic field shielding factor for the trefoil cable line with two-point bonded shields is obtained. Using the Clark transformation, a simplistic expression for the magnetic field shielding factor is received for the flat cable line with twopoint bonded shields. Its error is within 5%. The possibility of the magnetic field shielding factor 2-4 times increase by ferromagnetic cores installed on cables is justified theoretically and experimentally. In this case the shielding factor depends on parameters of ferromagnetic cores, parameters of cables and their arrangement. The respective expressions for the shielding factor are obtained for trefoil and flat cable lines. The verification of the proposed physico-mathematical model and analytical expressions is performed by numerical simulation and experimentally. Methodologies of the magnetic field and root-mean-square shield currents calculating for the cable line with two-point bonded cable shields are developed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертація присвячена розвитку методів вирішення задачі фізико-математичного моделювання та розрахунку магнітного поля (МП) високовольтних трифазних кабельних ліній (КЛ), виконаних з одножильних кабелів, при двосторонньому заземленні їх екранів. Для високовольтної трифазної КЛ запропоновано фізико-математичну модель, що дозволяє виконувати розрахунок МП КЛ і струмів в екранах за будь-якої схеми прокладання кабелів. Отримано вирази для коефіцієнта екранування МП КЛ при прокладанні кабелів "у площині" і "у трикутник" та, з використанням перетворення Кларк, наближений компактний вираз при прокладанні кабелів "у площині", похибка якого не перевищує 5%. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість 2-4-кратного підвищення коефіцієнта екранування МП КЛ при двосторонньому заземленні екранів кабелів шляхом охоплення кабелів КЛ феромагнітними осердями. Отримано вирази для розрахунку коефіцієнта екранування в залежності від параметрів феромагнітних осердь, параметрів кабелів і схеми їх прокладання. Виконано верифікацію запропонованої фізико-математичної моделі та розрахункових співвідношень шляхом чисельного моделювання та на основі експерименту. Розроблено методику розрахунку МП КЛ та діючих значень струмів в екранах при двосторонньому заземленні власних екранів кабелів.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences (Ph.D.), specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis is devoted to the advancement of methods of physico-mathematical simulation and calculation of the magnetic field created by the high-voltage three-phase cable lines consisting of single-core cables with two-point bonded cable shields. The current tendency of the development of city electric networks implies an increasingly widespread use of three-phase high-voltage cable lines performed by ingleconductor cables with cross-linked polyethylene insulation. However, the cable line magnetic field can exceed the reference level for the population (0.5 μT for living space and 10 μT for an urban area). Therefore, when designing cable lines it is mandatory to calculate accurately their magnetic field using existing regulation documents and analytical solutions based on known methods. At the same time, in the case of two-point bonding, the cable shields form closed loops in which longitudinal currents are induced. These currents create an additional magnetic field that substantially changes the initial cable line magnetic field, that must be taken into account. The problem of simulation of the magnetic field of the cable line with two-point bonded cable shields can be solved numerically. However, analytical methods are more affordable for cable line designers. Also, these methods produce results with a transparent physical interpretation. However, the analytical methods of solving these problems are insufficiently studied. This is due to the lack of theoretically based methods for determining the complex amplitude of currents in the shields of three-phase cable lines and the methods of magnetic field simulating at any arrangement of phase cables. In the thesis, the features of a three-phase cable line with two-point bonded shields as the source of the magnetic field are investigated. It is shown that correct methods of calculating the magnetic field of cable lines can be created only if the currents in cable shields, which are inductively connected with the currents in cable cores, are determined. The analysis of electromagnetic processes in a three-phase cable line with two-point bonded shields based on the method of complex amplitudes is carried out. A generalized physico-mathematical model of the magnetic field of cable lines is developed. It allows to calculate the electric currents induced in shields of cables and to determine the magnetic field distribution for the arbitrary arrangement of cables. The exact expression for the magnetic field shielding factor for the trefoil cable line with two-point bonded shields is obtained. Using the Clark transformation, a simplistic expression for the magnetic field shielding factor is received for the flat cable line with twopoint bonded shields. Its error is within 5%. The possibility of the magnetic field shielding factor 2-4 times increase by ferromagnetic cores installed on cables is justified theoretically and experimentally. In this case the shielding factor depends on parameters of ferromagnetic cores, parameters of cables and their arrangement. The respective expressions for the shielding factor are obtained for trefoil and flat cable lines. The verification of the proposed physico-mathematical model and analytical expressions is performed by numerical simulation and experimentally. Methodologies of the magnetic field and root-mean-square shield currents calculating for the cable line with two-point bonded cable shields are developed.

Significant stray magnetic field exists around the coils when charging the electric vehicles (EVs) with inductive power transfer (IPT), owning to the large air gap between the transmitter and receiver. The methods for field attenuation usually introduce extra losses and reduce the efficiency. This study focuses on the synergetic attenuation of stray magnetic field which is optimized simultaneously with the efficiency. The optimization is realized with Pareto front. In this dissertation, three methods are discussed for the field attenuation. The first method is to tune the physical parameters of the winding, such as the inner radii, outer radii, distribution of the turns, and types of the litz wires. The second method is to add metal shields around the IPT coils, in which litz wires are used as shields to reduce the shielding losses. The third method is to control the phases of winding currents, which avoids increasing the size and weight of the IPT coils. To attenuate the stray magnetic field by tuning the physical parameters, the conventional method is to sweep all the physical parameters in finite-element simulation. This takes thousands of simulations to derive the Pareto front, and it's especially time-consuming for three-dimensional simulations. This dissertation demonstrates a faster method to derive the Pareto front. The windings are replaced by the lumped loops. As long as the number of turns for each loop is known, the efficiency and magnetic field are calculated directly from the permeance matrices and current-to-field matrices. The sweep of physical parameters in finite-element simulation is replaced by the sweep of the turns numbers for the lumped loops in calculation. Only tens of simulations are required in the entire procedure, which are used to derive the matrices. An exemplary set of coils was built and tested. The efficiency from the matrix calculation is the same as the experimental measurement. The difference for stray magnetic field is less than 12.5%. Metal shields attenuate the stray magnetic field effectively, but generates significant losses owning to the uneven distribution of shield currents. This dissertation uses litz wires to replace the conventional plate shield or ring shield. Skin effect is eliminated so the shield currents are uniformly distributed and the losses are reduced. The litz shields are categorized to two types: shorted litz shield and driven litz shield. Circuit models are derived to analyze their behaviors. The concept of lumped-loop model is applied to derive the Pareto front of efficiency versus stray magnetic field for the coils with litz shield. In an exemplary IPT system, coils without metal shield and with metal shields are optimized for the same efficiency. Both the simulation and experimental measurement verify that the shorted litz shield has the best performance. The stray magnetic field is attenuated by 65% compared to the coils without shield. This dissertation also introduces the method to attenuate the stray magnetic field by controlling the phases of winding currents. The magnetic field around the coils is decomposed to the component in the axial direction and the component in the radial direction. The axial component decreases with smaller phase difference between windings' currents, while the radial component exhibits the opposite property. Because the axial component is dominant around the IPT coils, decreasing the phase difference is preferred. The dual-side-controlled converter is applied for the circuit realization. Bridges with active switches are used for both the inverter on the transmitter side and the rectifier on the receiver side. The effectiveness of this method was verified both in simulation and experiment. Compared to the conventional series-series IPT with 90° phase difference between winding currents, stray magnetic field was attenuated by up to 30% and 40% when the phase differences of winding currents are 50° and 40°, respectively. Furthermore, an analytical method is investigated to calculate the proximity-effect resistance of the planar coils with ferrite plate. The objective of this method is to work together with the fast optimization which uses the lumped-loop model. The existence of the ferrite plate complicates the calculation of the magnetic field across each turn which is critical to derive the proximity-effect resistance. In this dissertation, the ferrite plate is replaced by the mirrored turns according to the method of image. The magnetic fields are then obtained from Ampere's Law and Biot-Savart Law. Up to 200 kHz, the difference of the proximity-effect resistance is less than 15% between calculation and measurement.
Ph. D.

Since 2000, a relatively new electric thruster concept has been in research, development, and production at Thales Electron Devices in Germany. This High Efficiency Multistage Plasma Thruster, or HEMPT, has promising lifetime capabilities due to its plasma confinement system. However, the permanent magnet system that offers this and other benefits also creates a hollow plume, where ions are accelerated at angles rather than up the thruster centerline, causing a dip in ion current along the centerline. A laboratory model, built at JPL, was run at Cal Poly to characterize this plume shape and implement a shield to restore a conical shape to the plume. A similar solution was used on a different type of thruster, a cylindrical hall thruster, at Princeton with excellent results. A shield was designed to shunt the magnetic field outside the thruster, where the Princeton experiments have identified a radial magnetic field as the cause for this hollow plume. The thruster was run with and without the shield, taking measurements of the ion current in the plume using a linear probe drive. The shield fixed the plume shape, increasing centerline current by 48%, however it also had detrimental effects on thruster performance, causing a decrease in thrust, specific impulse, and cut the total efficiency in half. The shield design was reexamined and a new design has been suggested for future testing of the HEMPT to restore performance while still fixing the plume shape.

As bobinas ativamente blindadas (actively shielded) melhoram a performance das bobinas de gradiente ao cancelar o campo magnético na parte externa da bobina primária, evitando a degradação do campo no seu interior devido às correntes induzidas (eddy currents). O presente trabalho resultou na construção de um conjunto de bobinas de gradientes ativamente blindadas (Gx, Gy e Gz ), de geometria cilíndrica e acesso axial, com diâmetro de volume útil de 10cm para imagens (field of view), com campos de gradiente de aproximadamente 8.0 G/cm para r=0, com uma máxima distorção de campo de 5% neste volume, onde foi observado um efetivo cancelamento do campo externo, o que evita correntes induzidas nas partes metálicas internas do magneto OXFORD de 2.0 Tesla horizontal de 30cm de diâmetro, no qual serão empregadas. Alguns resultados prévios foram obtidos com um protótipo transversal, em apenas uma direção, e também com um conjunto de bobinas de gradiente para utilização em obtenção de imagens microscópicas de ESR pulsado. As bobinas foram projetadas utilizando-se a técnica de densidade de corrente, que se baseia na abordagem de campo alvo (target field) e também foi empregado o método de \"simulated annealing\" para otimização do desenho. Este sistema de gradientes apresenta também uma baixa indutância, o que permitirá chaveamentos rápidos (~0.1 ms). Na análise do campo de gradiente gerado foi utilizado o método de diferença de fase, confirmando a eficiência da técnica de densidade de corrente utilizada nos cálculos para a construção destas bobinas de gradiente
Actively shielded coils are designed to improve the performance of a gradient coil set by canceling the magnetic field in the region outside the body of the coil, avoiding degradation of the field in its interior due to eddy currents induced in the electric vicinity. The present work resulted on the construction of a shielded gradient coil set (Gx, Gy e Gz) with cylindrical geometry and axial access, with volume diameter of 1 O cm (imaging FOV) and gradient field intensity of 8.0 Gauss/cm in r=0. The maximum gradient distortion aim was 5% inside that volume, along with an effective cancellation of the field close to the inner metallic parts of the OXFORD 2.0 Tesla 31 cm bore horizontal magnet. Preliminary results were obtained with a prototype, which included only one transverse channel, and a miniature set with the same geometry was specially designed to perform micro imaging experiments using pulsed Electron Paramagnetic Resonance. Coils were designed using the current density technique, which is based on the target field approach and simulated annealing for optimization. The gradient systems described here present also a low inductance necessary to perform fast switching (~0.1 ms). For the analysis of the performance of the gradients we used the method of phase reference, confirming the efficiency of the current density technique used on the design of the gradient sets

Роботу виконано на кафедрі інжинірингу машинобудівних технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться на засіданні екзаменаційної комісії № 8 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Федьковича, 9, навчальний корпус № 3, ауд. 12.
Кваліфікаційна робота магістра присвячена питанням обґрунтування параметрів технологічного процесу наплавлення тонких плоских деталей в тому числі відрізного дискового ножа з використанням енергоощадних джерел і режимів нагрівання. Запропоновано та обґрунтовано застосування теплового та електромагнітного екранів для одночасного наплавлення по всій робочій поверхні, що дозволить досягти економії електроенергії на 0,047 кВт при наплавленні однієї деталі, скорочує час наплавлення на 10 с та підвищує стабільність товщини шару наплавленого металу на 12% в порівнянні із традиційною технологією індукційного наплавлення. Крім того для реалізації технологічного процесу вдосконалено конструкцію автоматичної лінії з врахуванням теплового та електромагнітного екранів. В роботі розглянуті питання з охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях. Обгрунтовано техніко-економічну ефективність від застосування запропонованих нововедень.
The master's qualification work is devoted to the optimization of parameters of the technological process of surfacing thin flat parts including the disk knife with the use of energy-saving sources and heating modes. The use of thermal and electromagnetic shields for one-step deposition over the entire working surface was suggested and grounded. This enables to save energy on 0.047 kW per a part, to short the surfacing time on 10 seconds and to increase the stability of the weld metal layer thickness on 12% compared to the traditional induction surfacing technology. In addition, to implement the technological process, the design of the automated line with thermal and electromagnetic screens was improved. The work considers the issues of occupational safety and security in emergency situations. The technical and economic efficiency of the suggested innovations is substantiated.
ВСТУП ...6 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА ...7 1.1 Опис конструкції виробу та умов його роботи ...7 1.2 Аналіз технологій виготовлення відрізних дискових ножів ...9 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА ...13 2.1 Технічне обґрунтування способу наплавлення ...13 2.2 Опис технологічного процесу виготовлення відрізного дискового ножа...18 3 ДОСЛІДНИЦЬКА ЧАСТИНА ...22 3.1 Дослідження процесу індукційного наплавлення із застосуванням теплового та електромагнітного екранів при форсуючому режимі наплавлення ...22 3.2. Металографічні дослідження наплавленого металу ...25 3.3. Дослідження відносної зносостійкості та товщини наплавлюваного металу ...28 4 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА ...32 4.1 Механізована лінія для індукційного наплавлення із застосуванням теплового та електромагнітного екранів ...32 4.2 Принцип роботи автоматичної лінії ...38 4.3 Розрахунок прямозубої передачі обертання поворотних планшайб ...40 4.4 Економічна ефективність індукційного наплавлення ...46 5 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ...50 5.1 Розрахунок захисного заземлюючого пристрою для спроектованого цеху (дільниці) ...50 5.2 Заходи для захисту від ураження електричним струмом ...52 5.3 Вимоги до стійкості функціонування промислового підприємства ...55 ВИСНОВКИ ...57 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ...58 ДОДАТКИ ...61

Avec l’électrification des moyens de transport, nous constatons ces dernières années une augmentation de l’utilisation de l’électronique de puissance et de la puissance mise en jeu dans les véhicules électriques ou hybrides (VEH). A cela s’ajoute une intégration de cette électronique dans des milieux de plus en plus compacts, a conduit à l’apparition de problèmes de la compatibilité électromagnétique (CEM) et d’exposition aux champs électromagnétiques. Pour réduire les effets indésirables des champs électromagnétiques, le blindage électromagnétique est l’une des solutions envisageables. Ces travaux de thèse portent essentiellement sur le blindage magnétique basse fréquence en champ proche des boîtiers contenant des équipements d’électroniques de puissance. Généralement, les boîtiers sont équipés d’ouvertures et de fentes ce qui conduit à une dégradation des performances du blindage magnétique. Nous nous intéressons dans ces travaux de thèse au développement de modèles permettant la prédiction de l’efficacité de blindage magnétique en tenant compte des effets de la diffusion, des ouvertures et des fentes. Ces différents modèles permettront aux concepteurs de maitriser les contraintes liées au blindage magnétique des dispositifs d’électroniques embarquées à bord des véhicules. L’aptitude ou la capacité des méthodes numériques à résoudre les problèmes de diffusion des champs magnétiques dans les tôles minces en présence et en absence d'ouvertures est présentée. Dans le cas de boîtiers munis de fentes de faibles dimensions, des approches basées sur la méthode des moments magnétiques sont développées pour la prédiction de l’efficacité de blindage magnétique. Des bancs de test ont été développés pour valider ces modèles. Dans le cas de fentes de dimensions quelconques, des approches dites "hybrides" associant des méthodes numériques et analytiques ont été développées et validées expérimentalement. Les approches développées ont été appliquées dans le cadre de l’étude d’une application industrielle
The electrification of transport means, in recent years leads to an increase of the use of the power electronics and the power involved in electric or hybrid vehicles (HEV). With the integration of electronic devices in more compact environments, appear problems of the electromagnetic compatibility (EMC) and the electromagnetic field exposure. To reduce the effects of electromagnetic fields, electromagnetic shielding is one of the possible solutions.This thesis focus mainly on the magnetic shielding at low frequency in near field of enclosures containing power electronics. Usually, the enclosures are equipped with openings and slots which results in degraded performance of the magnetic shield. We develop models for predicting the magnetic shielding taking into account the effects of diffusion, openings and slots.These models will allow designers to control the magnetic shielding constraints of embedded electronic devices in vehicles. The ability or capability of numerical methods to solve the problems of the magnetic fields diffusion in thin sheets in the presence and absence of openings is presented. In the case of enclosures with slots of small dimensions's, magnetic moments approaches are developed for the prediction of magnetic shielding effectiveness. Test benches are developed to validate these models. In the general case, so-called “hybrid” approaches combining the analytical and numerical methods are developed and experimentally validated. The developed approaches are also applied in the framework of an industrial application

碩士
國立臺灣科技大學
化學工程系
94
Hyaluronic acid ( HA ) can be produced through microbial fermentation by using Group A and C streptococci. Traditionally, it is recovered and purified from the fermentation broth by adding Cetylpyridinium chloride (CPC) to form complex with HA. The complex forming effect between CPC and HA involve the hydrophobic and attractive electrostatic interaction. However, the HA recovered by the CPC complexing method may be contaminated with the fermentation media that lowers its purity. Besides, centrifugation or filtration has to be employed to recover the precipitated complex. Silica coated magnetite can be easily modified with a chemical 3-trimethoxy silyl propyl dimethyl octadecyl ammonium choloride (AGIS) which has very similar structure as CPC to become M-AGIS and employed to purify HA from fermentation broth.. By applying magnetic field of enough strength, M-AGIS can be totally recovered. The adsorption isotherm of HA to M-AGIS at pH 4, 37 0C can be described by Langmuir adsorption model with maximum adsorption capacity Qmax of 7.72 mg/g and dissociation constant Kd of 0.0165. Higher temperature favors the adsorption. HA can be eluted from the adsorbent M-AGIS with about 80 % yield by employing 1 M NaCl. By employing M-AGIS, the recovery and purification of HA directly from HA producing cells suspension has been demonstrated.

Cette thèse présente une étude géophysique du Bouclier canadien à l'aide de données gravimétriques et magnétiques. La première partie concerne les méthodes utilisées. Les outils classiques sont introduits ainsi que des méthodes de traitement de données à l'aide de la transformée en ondelettes. Une méthode de caractérisation des sources responsables des anomalies du champ est exposée ainsi qu'une méthode de calcul de l'épaisseur élastique de la lithosphère. La seconde partie de la thèse concerne les applications. L'étude du prolongement des structures géologiques Protérozoïques de l'orogène Trans-Hudson et Archéennes de la province du Supérieur sous le couvert sédimentaire du bassin de Williston fait l'objet d'un chapitre. Nous avons produit des cartes des champs gravimétrique et magnétique afin d'effectuer une interprétation visuelle des structures géologiques. Les détails ont été rehaussés à l'aide de dérivées horizontales des champs. Nous avons étudié les champs à différentes échelles grâce à la transformée en ondellettes. Une carte de la profondeur du socle magnétique a été produite en utilisant la déconvolution d'Euler. Grâce à cette étude, nous avons montré que certaines structures géologiques qui composent l'orogène transhudonien dans le nord du Manitoba et du Saskatchewan se prolongent au moins jusqu'à la frontière américaine et que les sous-provinces du Supérieur se prolongent vers l'ouest sous les sédiments dans le Manitoba. Nous nous sommes intéressé à deux structures tectoniques: une zone de contact entre deux provinces géologiques et une faille majeure. Nous avons déterminé leurs positions et avons caractérisé leurs extensions verticales et leurs pendages. Le chapitre suivant traite du calcul de l'épaisseur élastique dans l'est du Bouclier canadien. Nous avons calculé cette épaisseur avec une méthode traditionnelle. Nous avons montré que la lithosphère au Québec et au Labrador est très rigide. Nous avons développé une méthode utilisant la transformée en ondellettes afin d'étudier l'anisotropie de ce paramètre. Cette méthode a montré que la rigidité est très anisotrope dans la province du Supérieur et beaucoup plus isotrope dans la province de Grenville. Dans le dernier chapitre, nous présentons l'étude des champs de gravité et magnétique dans la Baie d'Ungava. Ce travail s'inscrit dans le cadre du programme LITHOPROBE ECSOOT (Eastern Canadian Shield Onshore-Offshore Transect). Nous avons établi des cartes de champs de potentiel en compilant des données de différentes origines: données de terrain et satellitaires pour le champ gravimétrique, données aéroportées et marines pour le champ magnétique. L'interprétation de ces cartes nous a permit de conclure qu'une petite partie de la province du Supérieur se trouvait à l'est de l'orogène du Nouveau-Québec au Labrador et que certaines structures géologiques présentes au Labrador traversent la Baie d'Ungava jusqu'à la Terre de Baffin. Ce chapitre a fait l'objet d'un article publié dans le volume de synthèse du projet ECSOOT dans le Journal Canadien des Sciences de la Terre.