KR20240029032A - 멀티피스 주름형 도파관 - Google Patents

Abstract

장치는 내부면, 내경 및 길이를 포함하는 튜브를 포함한다. 장치는 또한 코일 스프링을 포함한다. 코일 스프링은 외부면, 외경, 및 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 포함한다. 코일 스프링은 튜브 내에 위치될 수 있고, 코일 스프링의 외경은 튜브의 내경보다 작을 수 있다. 코일 스프링은 도파관을 형성할 수 있다. 관련 제조 방법 및 시스템이 또한 본 명세서에서 기술된다.

Description

멀티피스 주름형 도파관

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 "MULTI-PIECE CORRUGATED WAVEGUIDE"이라는 명칭으로 2021년 7월 6일자 출원된 미국 특허 출원 제17/367,800호에 대해 35 U.S.C. §119에 따라서 우선권을 주장한다. 이의 전체 내용은 전문이 참조에 의해 본 명세서에 명시적으로 원용된다.

기술분야

본 명세서에서 설명되는 요지는 전자기파를 전송하는 데 사용되는 도파관에 관한 것이다.

도파관은 한쪽 방향으로 에너지의 전달을 제한하는 것에 의해 에너지의 손실을 최소화하면서 전자파나 소리와 같은 파동을 안내하는 구조이다. 도파관은 유정의 시추공을 형성하기 위해 열 시추 및/또는 밀리미터파 시추와 같은 비전통적인 시추 기술에서 사용될 수 있다. 도파관은 전자기파를 시추공 내로 전송하여 종래의 회전식 시추보다 더 깊은 지하 깊이에서 시추를 가능하게 하도록 사용될 수 있다. 주름진 홈과 같은 특정 내부 특징부는 도파관에 포함될 수 있고 시추공 내로 제공되는 전자기파의 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 단일 길이의 튜브에서 주름형 도파관을 형성하고 전개하는 것은 비용이 많이 들고 특수 재료와 장비를 요구하며, 제조 오류가 발생하기 쉬우며, 이로 인해 재고 낭비, 유정의 작업 중단 및 전자기 에너지의 비효율적인 전송을 초래할 수 있다.

한 양태에서, 장치가 제공된다. 한 실시형태에서, 장치는 내부면, 내경, 및 길이를 포함하는 튜브를 포함할 수 있다. 장치는 또한 코일 스프링을 포함할 수 있다. 코일 스프링은 외부면, 외경, 및 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 포함할 수 있다. 코일 스프링은 튜브 내에 위치될 수 있고, 코일 스프링의 외경은 튜브의 내경보다 작을 수 있다.

다른 실시형태에서, 코일 스프링의 외부면과 튜브의 내부면 사이에 갭이 획정될 수 있다. 다른 실시형태에서, 코일 스프링은 도파관을 형성할 수 있다. 다른 실시형태에서, 코일 스프링의 내부면은 전도성 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 코일 스프링은 구리, 금, 은 또는 백금의 코팅을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 장치는 튜브와 코일 스프링 사이의 절연층을 더 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 코일 스프링의 외부면은 유전체 재료를 포함할 수 있다.

다른 실시형태에서, 복수의 코일 요소 중 적어도 하나의 코일 요소는 코일 스프링의 원주에 대해 적어도 하나의 코일 요소의 한번의 완전한 회전(turn)에 의해 한정될 수 있다. 다른 실시형태에서, 복수의 코일 요소 중 적어도 하나의 코일 요소는 베이스부와, 베이스부로부터 연장되는 돌출부를 포함할 수 있으며, 돌출부는 사다리꼴 단면 형상, 원형 단면 형상, 정사각형 단면 형상, 직사각형 단면 형상 또는 사인곡선 단면 형상 중 하나를 포함한다. 다른 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 사다리꼴 단면 형상, 원형 단면 형상, 단면 직사각형 형상, 단면 타원형 형상, 또는 복수의 코일 요소의 길이를 따라서 테이퍼진 형상 중 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시형태에서, 코일 스프링은 구리 와이어 및/또는 알루미늄 와이어를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브는 탄소강 튜브를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 복수의 코일 스프링이 튜브 내에 위치될 수 있다. 다른 실시형태에서, 복수의 코일 스프링의 제1 코일 스프링과 제2 코일 스프링은 튜브 내에 위치된 커플링 스프링을 통해 결합될 수 있다. 다른 실시형태에서, 커플링 스프링의 제1 단부는 제1 코일 스프링의 제1 단부에 부착될 수 있고, 커플링 스프링의 제2 단부는 제2 코일 스프링의 제2 단부에 부착될 수 있으며, 커플링 스프링은 제1 코일 스프링 및/또는 제2 코일 스프링의 열팽창으로 인한 제1 코일 스프링과 제2 코일 스프링의 서로에 대한 축 방향 이동의 양을 감소시키도록 구성될 수 있다.

다른 실시형태에서, 코일 스프링 및/또는 복수의 코일 요소의 각각의 코일 요소의 단면 프로파일은 전자기파를 전파하도록 치수화될(dimensioned) 수 있다. 다른 실시형태에서, 코일 스프링 및 코일 스프링의 단면 프로파일은 HE11 모드에서 전자기파를 전파하도록 치수화될 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브의 길이는 1m보다 클 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브의 길이는 5m보다 클 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브의 길이는 9m보다 클 수 있다.

다른 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 복수의 코일 요소 중 2개 이상의 코일 요소 사이의 공간을 포함하도록 치수화될 수 있고, 공간은 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 주입된 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 다른 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 복수의 코일 요소 중 2개 이상의 코일 요소 사이의 피치를 포함하도록 치수화될 수 있으며, 피치는 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 주입된 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 다른 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 주입된 전자기파의 파장보다 작게 치수화된 폭을 포함하도록 치수화될 수 있다.

다른 실시형태에서, 튜브 내의 코일 스프링은 나선형 홈을 형성할 수 있다. 다른 실시형태에서, 나선형 홈은 전자기파를 전파하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 나선형 홈은 HE11 모드, 폭 방향 전기 모드, 폭 방향 자기 모드, 또는 폭 방향 전기 모드와 폭 방향 자기 모드의 조합에서 전자기파를 전파하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브는 테이퍼형 튜브일 수 있고, 코일 스프링은 테이퍼형 코일 스프링일 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브는 굴곡된 튜브일 수 있다. 다른 실시형태에서, 튜브와 코일 스프링은 케이싱에 포함될 수 있고 케이싱 내로부터 신장되거나 수축되도록 구성된다.

다른 양태에서, 방법이 제공된다. 한 실시형태에서, 방법은 단면 프로파일을 포함하는 와이어를 압출하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 외경 및 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 가진 코일 스프링으로 와이어를 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 코일 스프링의 외경보다 큰 내경을 가진 튜브에 코일 스프링을 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있고, 튜브는 코일 스프링이 튜브 내에서 연장되는 길이를 가질 수 있다.

다른 실시형태에서, 방법은 와이어를 전도성 재료로 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 코일 스프링을 전도성 재료로 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 튜브의 내부면을 절연 재료로 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 전도성 재료는 구리, 은 또는 금 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 갭은 코일 스프링이 튜브에 삽입될 때 튜브의 내부면과 코일 스프링의 외부면 사이에 형성될 수 있다.

다른 실시형태에서, 방법은 튜브의 내부면에 채널을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 채널은 튜브의 길이를 따라서 축 방향으로 연장될 수 있다. 다른 실시형태에서, 와이어의 단면 프로파일은 베이스부 및 베이스부로부터 연장되는 돌출부를 포함할 수 있고, 돌출부는 사다리꼴 프로파일, 원형 프로파일, 정사각형 프로파일, 직사각형 프로파일, 또는 사인곡선 프로파일 중 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 코일 스프링으로 와이어를 성형하는 단계는 복수의 코일 요소의 각각의 코일 요소의 형상이 코일 스프링의 길이의 적어도 일부를 따르는 맨드릴의 단면 형상에 대응할 수 있도록 맨드릴 주위에 와이어를 감싸는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 맨드릴의 단면 형상은 사다리꼴 형상, 원형 형상, 직사각형 형상, 타원형 형상, 또는 테이퍼 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시형태에서, 와이어는 구리 와이어 또는 알루미늄 와이어일 수 있다. 다른 실시형태에서, 방법은 다수의 코일 스프링을 형성하는 단계, 및 다수의 코일 스프링을 튜브에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 양태에서, 장치가 제공된다. 한 실시형태에서, 장치는 외부 튜브를 포함할 수 있다. 외부 튜브는 내부면, 내경, 및 길이를 가질 수 있다. 장치는 또한 내부 튜브를 포함할 수 있다. 내부 튜브는 내부면, 외부면, 외경, 및 내부면 상에 형성되고 내부 튜브의 길이를 따라서 연장되는 나선형 홈을 가질 수 있다. 내부 튜브는 외부 튜브 내에 위치될 수 있으며, 내부 튜브의 외경은 외부 튜브의 내경보다 작을 수 있다.

다른 실시형태에서, 갭은 내부 튜브의 외부면과 외부 튜브의 내부면 사이에 획정될 수 있다. 다른 실시형태에서, 나선형 홈은 도파관을 형성할 수 있다. 다른 실시형태에서, 내부 튜브의 내부면 및/또는 나선형 홈은 전도성 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 장치는 외부 튜브와 내부 튜브 사이의 절연층을 더 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 내부 튜브의 외부면은 유전체 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 나선형 홈은 밀리미터 전자기파를 전파하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 나선형 홈은 HE11 모드에서 밀리미터 전자기파를 전파하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에서, 시스템이 제공된다. 한 실시형태에서, 시스템은 도파관 조립체를 포함할 수 있다. 도파관 조립체는 튜브를 포함할 수 있다. 튜브는 내부면, 내경 및 길이를 포함할 수 있다. 도파관 조립체는 또한 코일 스프링을 포함할 수 있다. 코일 스프링은 외부면, 외경, 및 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 포함할 수 있다. 코일 스프링은 튜브 내에 위치될 수 있고, 코일 스프링의 외경은 튜브의 내경보다 작다. 시스템은 또한 밀리미터파 시추 장치를 포함할 수 있다. 밀리미터파 시추 장치는 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 밀리미터파 방사 에너지를 주입하도록 구성된 자이로트론(gyrotron)을 포함할 수 있다.

다른 실시형태에서, 시스템은 시추공의 일부를 시추하거나 또는 시추공으로부터 물질을 제거하기 위해 밀리미터파 방사 에너지를 지향시키도록 지하에 있는 다수의 도파관 조립체를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 다수의 코일 스프링은 유정의 표면 아래 15km 거리까지 하나 이상의 튜브 내에서 적층될 수 있다.

다른 양태에서, 방법이 제공된다. 한 실시형태에서, 방법은 금속 스톡(metal stock)의 시트의 제1 측면에서 복수의 주름 특징부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 시트는 제1 가장자리와 제2 가장자리를 포함할 수 있다. 방법은 또한 제1 튜브로 금속 스톡의 시트를 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 제1 튜브를 밀봉하기 위해 제1 가장자리와 제2 가장자리를 함께 용접하는 단계를 포함할 수 있다. 밀봉된 제1 튜브는 주름형 도파관을 형성할 수 있다.

다른 실시형태에서, 방법은 밀봉된 제1 튜브를 제2 튜브에 삽입하여 멀티피스 주름형 도파관을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 양태에서, 방법이 제공된다. 한 실시형태에서, 방법은 제1 표면, 제1 가장자리 및 제2 가장자리를 가진 금속 스톡의 시트를 수용하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 금속 스톡의 시트의 제1 표면의 정상에 있는 주름형 요소를 수용하는 단계를 포함할 수 있다. 주름형 요소는 복수의 주름 특징부를 포함할 수 있다. 방법은 제1 튜브 내에 주름형 요소를 수용하는 제1 튜브로 금속 스톡의 시트를 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 또한 제1 튜브를 밀봉하기 위해 제1 가장자리와 제2 가장자리를 함께 용접하는 단계를 포함할 수 있다. 밀봉된 제1 튜브는 멀티피스 주름형 도파관을 형성할 수 있다.

다른 실시형태에서, 주름형 요소는 코일 스프링이다. 다른 실시형태에서, 주름형 요소는 제2 튜브의 내부면에 형성된 복수의 주름 특징부를 포함하는 제2 튜브이다.

이들 및 다른 특징은 첨부된 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더 쉽게 이해될 것이다:
도 1은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 포함하는 밀리미터파 시추 시스템의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 2는 본 명세서에 기술된 바와 같은 밀리미터파 방사선의 저손실 전송을 위한 도파관을 포함하는 시추공의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 3은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 형성하기 위한 방법의 하나의 예시적인 실시형태를 도시하는 흐름도이며;
도 4는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 부분을 코팅하기 위한 방법의 하나의 예시적인 실시형태를 도시하는 흐름도이며;
도 5는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 6은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 스프링 외부면 상의 유전체 재료 및/또는 단열재를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 7은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 스프링과 튜브 사이의 절연층을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 8은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 튜브의 내부면 상의 유전체 재료 및/또는 단열재를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 9는 본 명세서에 기술된 바와 같은 내부 튜브의 내부면에 형성된 나선형 홈을 가진 내부 튜브를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 10은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 나선형 홈을 가진 내부 튜브, 및 내부 튜브의 외부면 상의 유전체 재료를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 11은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 나선형 홈을 가진 내부 튜브, 및 튜브와 코일 스프링 사이의 절연층을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 12는 본 명세서에 기술된 바와 같은 테이퍼형 튜브 및 테이퍼형 코일 스프링을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 13은 본 명세서에 기술된 바와 같은 굴곡된 튜브를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 14A 및 도 14B는 본 명세서에 기술된 바와 같은 튜브와 코일 스프링이 그로부터 연장될 수 있는 케이싱을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이며;
도 15는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관에서 사용하기 위한 코일 배관 제품을 제조하는 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다.
도 16은 코일 배관 제품을 포함하는, 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 제조하는 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다.
도 17A 내지 도 17G는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관에 포함된 코일 스프링의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 18A 내지 도 18E는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 가이드에 포함된 복수의 코일 요소의 단면 형상의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 19A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 정사각형 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 19B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 정사각형 단면 프로파일을 포함하며;
도 20A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 20B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일을 포함하며;
도 21A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일의 또 다른 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 21B는 복수의 코일 요소의 또 다른 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일을 포함하며;
도 22A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 직사각형 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 22B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 직사각형 단면 프로파일을 포함하며;
도 23A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 원형 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 23B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 원형 단면 프로파일을 포함하며;
도 24A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 사인곡선 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 24B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 사인곡선 단면 프로파일을 포함하며;
도 25A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 다수의 단면 프로파일을 포함하는 코일 요소의 돌출부의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며;
도 25B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 다수의 단면 프로파일을 가진 돌출부를 포함하며;
도 26A 내지 도 26C는 본 명세서에 기술된 바와 같은 두(2) 개의 포개진 코일 스프링으로 형성된 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이며; 그리고
도 27은 도 26C의 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다.
도면이 반드시 축척으로 도시된 것은 아니라는 점에 유의한다. 도면은 본 명세서에 개시된 요지의 전형적인 양태만을 묘사하도록 의도되며, 따라서 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.

도파관은 에너지의 전달을 한쪽 방향으로 제한하는 것에 의해 에너지 손실을 최소화하면서 전자파 또는 소리와 같은 파동을 안내하는 구조이다. 도파관은 예를 들어 유정을 형성하는 데 필요한 깊이까지 전자기파를 효율적으로 전달하도록 밀리미터파 시추 작업에서 채택될 수 있다. 도파관을 형성하는 데 사용되는 설계와 재료는 특정 전송 모드에서 전송되는 전자기파의 전송 효율에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수(RF) 파동은 일련의 주름 특징부를 포함하는 도파관을 사용하여 긴 거리에 걸쳐 전송될 수 있다. 주름 특징부는 튜브의 길이 내에서 연장될 수 있는, 반복되는 마루 또는 홈의 패턴을 포함할 수 있다. 주름 특징부(예를 들어, 마루, 홈 등)의 패턴은 전자기파의 전파를 돕기 위해 형상화될 수 있고, 도파관이 파동을 효율적으로 전파하도록 설계되는 파동의 특성(예를 들어 주파수)에 따라서 치수화될 수 있다. 때때로, 주름형 도파관은 도파관의 전송 효율을 향상시킬 수 있는 유전체 또는 전도성 코팅을 포함할 수 있다.

주름형 도파관을 형성하기 위한 일부 기존의 접근법은 주름 특징부를 형성하기 위해 튜브의 내부면을 기계 가공, 회전 절단, 태핑(tapping) 또는 보링(boring)하는 것을 포함한다. 링들의 적층물이 또한 주름 특징부를 형성하기 위해 튜브 내에 구성될 수 있다. 그러나, 이러한 접근법은 긴 도파관 길이에 대해 수행하는 것이 어려울 수 있으며, 따라서 주름 특징부의 치수에서 오류를 초래할 수 있다. 이러한 오류는 도파관의 전송 효율을 감소시킬 수 있다.

또한, 일부 기존의 방법을 사용하여 긴 길이를 갖는 도파관을 형성하는 것은 도파관의 전송 효율을 또한 감소시킬 수 있는 터닝(turning), 버(burr) 등과 같은 잔류 물질이 남길 수 있다. 그리고 일부 기존의 방법은 주름 특징부의 결함을 수정하기 위해 긴 길이의 튜브를 후속 기계 가공하는 것이 불가능하다. 따라서, 일부 전통적인 방법을 사용하여 긴 튜브에서 형성된 도파관의 수리 및 교체 비용이 높을 수 있다. 예를 들어 전도성 코팅을 사용하여 긴 길이의 튜브의 내부면(및 그 안의 주름 특징부)을 코팅하는 것은 까다롭고 비용이 많이 들며 노동 집약적일 수 있다.

본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관은 석유 및 가스 생산 산업, 원자력 에너지, 핵융합로, 시추 및 채광 작업, 음향 또는 오디오 응용 분야와 같이 전자기파가 전송되는 다양한 산업 및 응용 분야에 채택될 수 있다. 멀티피스 주름형 도파관의 설계 및 제조 접근법은 전통적인 제조 방법을 통해 형성된 주름 특징부가 구성된 긴 주름형 도파관을 구입하는 것과 비교하여 모든 산업 또는 응용 분야에 대해 저렴한 대안을 제공할 수 있다. 따라서, 현재 요지의 일부 구현예는 튜브 내에 배열된 코일 스프링으로 형성된 멀티피스 주름형 도파관을 포함할 수 있다. 코일 스프링은 도파관의 주름 특징부를 제공하도록 형상화될 수 있는 반면에, 튜브는 구조적 지지를 제공할 수 있다. 튜브 내부의 코일 스프링을 도파관으로서 활용하는 것에 의해, 보다 긴 길이의 도파관은 도파관 형성에 대한 일부 기존의 접근법에 의해 도입된 주름 특징부의 치수에서의 오류 없이 생산될 수 있다. 그리고, 주름 특징부의 치수에서의 오류를 줄이는 것에 의해, 도파관은 전자기파(예를 들어, 밀리미터파)를 보다 효율적으로 전파하고, 이에 의해 개선된 도파관을 얻을 수 있다.

일부 실시형태에서, 멀티피스 주름형 도파관은 유정의 형성 동안 밀리미터파 시추에서 사용하기 위해 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 코일 스프링과 튜브의 내부면은 예를 들어 전도성 코팅으로 코팅될 수 있다. 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관의 일부 구현예의 전송 효율은 또한 특정 전송 모드에 관해 코일 스프링의 폭, 깊이, 및 피치와 같은 코일 스프링의 특징부를 치수화하는 것에 의해 개선될 수 있다. 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관의 일부 구현예는 다양한 전송 모드에서 전자기파의 효율적인 전송을 제공할 수 있다.

본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관의 일부 구현예는 다수의 개별 구성요소를 조립하는 것에 의해 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 개별 구성요소는 튜브의 단일의 긴 부분 내에서 주름 특징부를 기계 가공하는 기존의 방법에 비해 더 높은 정밀도로 형성될 수 있다. 구성요소를 개별적으로 형성하는 것은 주름 특징부가 효율적이고 주파수 의존적인 전자기파 전송에 필요한 원하는 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관의 일부 구현예의 구성요소를 개별적으로 제조하는 것은 코일 스프링과 튜브가 고정된 길이의 튜브를 기계 가공하는 것에 비해 더 넓은 범위의 튜브 길이에서 함께 조립될 수 있기 때문에 작동 및 유지 관리 비용을 줄일 수 있다.

일부 구현예에서, 코일 스프링이 튜브 내에서 용이하게 제거되고 교체될 수 있기 때문에, 수리 및 교체 비용이 절감될 수 있다. 대조적으로, 긴 길이의 튜브를 다시 기계 가공하는 것은 특수 장비 및 긴 가동 중단 시간을 요구함에 띠라서 기존의 방법의 경우 수리 및 교체 비용이 더 높을 수 있다. 또한, 튜브를 여러 번 다시 기계 가공하는 것은 도파관의 원하는 주름 특성을 교정하는 데 남은 재료가 불충분할 수 있다.

도 1은 예시적인 멀티피스 주름형 도파관(108)을 포함하는 밀리미터파 시추(MMWD) 시스템(100)의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 MMWD 시스템(100)은 전원 케이블(104)을 통해, 자이로트론(102)에 전력을 공급하는 전원 공급 장치(106)에 연결되는 자이로트론(102)을 포함한다. 자이로트론(102)에 의해 출력된 고출력 밀리미터파 빔은 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관과 같은 도파관(108)에 의해 안내된다. 도파관(108)은 도파관 굴곡부(118), 윈도우(120), 오프 가스 방출 및 압력 제어를 위한 개구(128)를 가진 도파관 섹션(126)을 포함할 수 있다. 도파관의 섹션은 시추공을 밀봉하는 것을 돕도록 지면(130) 아래에 있다.

도파관(108) 전송 라인의 일부로서, 반사된 전력이 자이로트론(102)으로 복귀하는 것을 방지하는 절연체(110)와 진단 액세스를 위한 인터페이스(112)가 있다. 진단 액세스는 저전력 도파관(114)에 의해 진단 전자 기기 및 데이터 획득(116)에 연결된다. 윈도우(120)에서, 윈도우 퇴적(window deposit)을 방지하기 위해 내부 윈도우 표면을 가로질러 깨끗한 가스 흐름을 주입하기 위하여 배관(124)에 의해 윈도우에 연결된 가압 가스 공급 유닛(122)이 있다. 제2 가압 유닛(136)은 시추공(148)에서의 압력을 제어하는 것을 돕고 필요에 따라 시추공 가스를 도입 및 제거하기 위해 배관(132)에 의해 도파관 개구(128)에 연결된다. 윈도우 가스 주입 유닛(122)은 윈도우 표면 전체에 걸쳐서 가스 흐름을 유지하기 위해 시추공 압력 유닛(136)에 비해 약간 더 높은 압력으로 작동될 수 있다. 시추공 가압 배관(132)의 분기 라인(134)은 가스 필터(142) 및 배기 덕트(144)가 이어지는 가스 분석 모니터링 유닛(140)을 통해 대기(146)로 휘발된 시추공 물질 및 윈도우 가스의 배출을 허용하도록 압력 릴리프 밸브(138)에 연결될 수 있다. 일부 실시형태에서, 배기 덕트(144)는 재사용을 위해 가스를 가압 유닛(136)으로 복귀시킬 수 있다.

시추공에서의 압력은 녹는 지하 물질의 부분적인 휘발에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 증가될 수 있다. 시추공(148)의 단부에 있는 열 용융 전면(152)은 세라믹(예를 들어, 유리질) 시추공 벽(150) 뒤에 남은 밀리미터파 전력과 가스 압력의 조합된 작용에 따라서 지하 지층 내로 전파될 수 있다. 이러한 벽은 밀리미터파 빔을 열 전면(152)으로 전송하는 유전체 도파관으로서 작용할 수 있다.

도 2는 밀리미터파 방사선의 저손실 전송을 위해 구성될 수 있는 멀티피스 주름형 도파관을 포함하는 예시적인 시추공의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 2는 MMWD에 대한 보다 자세한 도면을 제공하며, "Millimeter-wave Drilling System"이라는 명칭의 Woskov 등의 미국 특허 제8,393,410호에 기술된 MMWD 시스템에 대응한다. 환형체(205), 유리/세라믹 벽(210) 및 투과성 유리(215)를 가진 시추공(200)은 밀리미터파 빔 전파의 효율성을 향상시키기 위해 삽입된 도파관 조립체(220)를 갖는다. 일부 실시형태에서, 도파관 조립체는 본 명세서에 설명되는 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 도파관 조립체가 시추공에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 다수의 도파관 조립체는 유정의 표면 아래 1km, 5km, 10km 이상의 거리까지 서로 적층될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 도파관 조립체(220)의 직경은 배기/추출을 위한 환형 갭(225)을 생성하기 위해 시추공 직경보다 작을 수 있다. 시추공의 열 용융 전면(235)으로부터 멀티피스 주름형 도파관(220)의 선단 가장자리의 격리 거리(230)는 발사된 밀리미터파 빔 발산(240)이 안내된 밀리미터파 빔으로 유전체 시추공(200)을 채우는 것(245)을 허용하도록 충분히 멀다. 격리 거리(230)는 또한 생존 가능성을 위해 도파관 조립체(220)의 온도를 충분히 낮게 유지하도록 충분히 멀다. 삽입된 도파관 조립체(220)는 또한 표면으로부터의 가압된 가스 흐름(250)을 위한 도관으로서 작용한다. 이러한 가스 흐름은 도파관을 깨끗하게 유지하고, 시추공으로부터 암석 물질의 추출/변위에 기여한다. 표면(250)으로부터의 가스 흐름은 환형 공간(225)을 통해 표면으로 응축 암석 증기(condensing rock vapor)를 운반하기 위해 암석 물질(260)로부터의 휘발된 가스 발생과 혼합된다(255). 배기 가스 흐름(265)은 휘발된 암석 미세 입자의 크기를 제한하고 미세 입자를 표면까지 운반할 만큼 충분히 크다.

도 3은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 형성하기 위한 방법의 하나의 예시적인 실시형태를 도시하는 흐름도이다. (305)에서, 단면 프로파일을 포함하는 와이어가 압출될 수 있다. 코일 스프링(예를 들어, 본 명세서에 기술된 도파관의 주름 특징부)을 형성하기 위해 와이어를 압출하거나 롤 형성하는 단계는, 압출이 도파관의 내부면에 주름진 홈을 기계 가공하거나, 태핑하거나, 보링할 수 있는 전통적인 방법과 비교하여 도파관 내에 버 또는 가공된 재료를 남길 가능성이 적기 때문에, 제조된 도파관의 품질을 유리하게 향상시킬 수 있다. 와이어는 임의의 표준 금속 또는 비금속 재료로 만들어질 수 있다. 일부 실시형태에서, 와이어는 금속 와이어, 또는 구리 와이어, 알루미늄 와이어 또는 구리 크롬 지르코늄 합금 와이어와 같은 다른 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 압출은 와이어의 단면 프로파일을 형성할 수 있다. 단면 프로파일은 도 19 내지 도 25와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이 베이스부, 및 베이스부로부터 연장되는 돌출부를 포함할 수 있다.

베이스부와 돌출부는 다양한 기하학적 형상과 치수로 형상화될 수 있는 프로파일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 돌출부의 프로파일은 사다리꼴 프로파일, 원형 프로파일, 정사각형 프로파일, 직사각형 프로파일, 또는 사인곡선 프로파일을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 베이스부는 직사각형 프로파일 또는 곡선 프로파일을 포함할 수 있다. 다른 프로파일 형상이 가능하다.

돌출부는 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관을 통해 전송되는 전자기파의 모드 및/또는 주파수에 대응할 수 있는 폭 및 깊이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부의 폭과 깊이는 HE11 모드 또는 감쇠가 낮은 임의의 다른 모드에서 밀리미터파, 마이크로파와 같은 전자파의 최적의 전송에 대응하도록 형성될 수 있다.

주름형 도파관의 돌출부의 폭과 깊이는 도파관을 통해 전송되는 파동의 주파수에 관하여 구성될 수 있다. 예를 들어, HE11 모드에서 최적의 전송을 위해, 주름의 폭은 파장의 6분의 1 미만일 수 있고, 주름의 깊이는 빔의 파장의 약 1/4일 수 있다. 다른 전파 모드에 대해, 주름은 상이한 기하학적 특성을 취할 수 있다.

(310)에서, 와이어는 외경과 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 가진 코일 스프링으로 성형될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 코일 스프링으로 와이어를 성형하기 위해 맨드릴과 같은 성형물 주위에 와이어를 감싸는 것에 의해 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 코일 스프링의 단면 형상(예를 들어, 코일 스프링의 길이를 따라서 연장되는 축과 평행한 관점에서 코일 스프링을 보았을 때 관찰되는 형상)과 코일 스프링의 각각의 코일 요소의 형상은 맨드릴의 단면 형상(예를 들어, 맨드릴의 길이를 따라서 연장되는 축과 평행한 관점에서 맨드릴을 보았을 때 관찰되는 형상)에 대응할 수 있다. 맨드릴의 단면 형상(그러므로, 코일 요소, 복수의 코일 요소, 코일 스프링의 단면 형상)은 예를 들어 도 18A 내지 도 18E에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형상, 원형 형상, 직사각형 형상, 정사각형 형상, 또는 은 타원형 형상을 포함할 수 있다. 다른 형상이 가능하다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링은 테이퍼형 맨드릴을 사용하여 형성될 수 있는 테이퍼형 코일 스프링일 수 있다. 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소, 즉 코일 스프링의 단면 형상은 복수의 코일 요소 및/또는 코일 스프링의 길이를 따라서 변할 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 코일 스프링의 길이를 따라서 다수의 단면 프로파일을 포함할 수 있다.

코일 스프링의 코일 요소는 맨드릴 주위의 와이어의 단일 회전에 대응할 수 있다. 각각의 코일 요소는 원주와 직경을 가질 수 있다. 각각의 코일 요소의 직경은 코일 스프링과 코일 스프링을 형성하는 복수의 코일 요소의 직경에 대응할 수 있다. 도 17A에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소는 2개의 코일 스프링의 중심 사이에 획정된 피치를 포함할 수 있다. 피치는 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관을 통해 전송되는 전자기파의 모드 및/또는 주파수에 대응할 수 있다. 또한, 코일 요소는 돌출부를 포함할 수 있다. 돌출부는 예를 들어 HE11 모드에서 밀리미터파의 최적의 전송에 대응하는 폭 및 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 돌출부의 폭과 깊이를 예시하는 코일 요소의 프로파일이 도 19 내지 도 25와 관련하여 도시되고 설명된다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링은 압축 스프링 또는 인장 스프링으로서 형성될 수 있다. 코일 요소들 사이의 원하는 피치에 의존하여, 인장 스프링(예를 들어, 도 17B에 도시된 바와 같은 코일 요소들 사이에 더 작은 피치를 갖는 코일 스프링) 대신에 압축 스프링(예를 들어, 도 17A에 도시된 바와 같은 코일 요소들 사이에 더 큰 피치를 갖는 코일 스프링)을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 코일 스프링은 작업 310과 관련하여 설명된 방식으로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 다수의 코일 스프링이 도 17B 및 도 17C에 도시된 바와 같이 함께 연결되거나 접합될 수 있도록 코일 스프링의 각각의 단부에 부착 지점을 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 부착 지점은 코일 스프링의 각각의 단부에 구성된 반원형 부착 지점을 포함할 수 있다. 하나의 코일 스프링의 한쪽 단부에 있는 반원형 부착 지점은 인접한 다른 코일 스프링의 한쪽 단부에 있는 반원형 부착 지점과 결합될 수 있다.

(315)에서, 코일 스프링은 튜브에 삽입될 수 있다. 튜브는 코일 스프링에 구조적 강성을 제공할 수 있으며 가스 또는 액체의 기밀(예를 들어, 가압된) 봉쇄를 제공하도록 설계될 수 있다. 일부 실시형태에서, 튜브는 연속 튜브, 코일 배관 제품, 또는 파이프 배관 제품일 수 있다. 일부 실시형태에서, 튜브는 가스 주입기 또는 펌프 아웃 디바이스일 수 있다. 튜브는 코일 스프링의 외경보다 클 수 있는 내경을 가질 수 있다. 튜브는 코일이 튜브 내에서 연장될 수 있는 길이를 가질 수 있다. 튜브에 삽입될 때, 코일 스프링은 도 5 내지 도 8, 도 12 및 도 13, 및 도 14A 및 도 14B에 도시된 바와 같이 튜브 내에 복수의 주름 특징부를 형성할 수 있다. 주름 특징부는 HE11 모드와 같은 다양한 전송 모드에서 코일 스프링과 튜브가 전자기파를 효율적으로 전송하는 것을 가능하게 할 수 있다. 주름 특징부는 전송 효율이 튜브 내의 코일 스프링 및 복수의 코일 요소의 단면 프로파일에 의해 달성되도록 특정 단면 프로파일 및 피치를 가진 와이어를 압출한 결과로서 추가로 획정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 튜브는 금속 또는 비금속 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 튜브는 탄소강, 스테인리스강, 인코넬, 티타늄 합금, 몰리브덴 합금, 텅스텐 합금, 구리 합금, 알루미늄 합금, 또는 구리 크롬 지르코늄으로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 코일 스프링이 튜브에 삽입될 수 있다.

일부 실시형태에서, 도 5 내지 도 8 및 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 코일 스프링이 튜브에 삽입될 때, 튜브의 내부면과 코일 스프링의 외부면 사이에 갭이 형성될 수 있다. 갭은 튜브와 코일 스프링을 통한 전자기파 전송 동안 열 팽창으로 인한 코일 스프링 재료에서의 변화를 가능하게 할 수 있다. 갭은 가스가 표면으로부터 시추공의 바닥으로 흐르는 것을 가능하게 하는 동시에, 종래의 도파관 파이프로 달성할 수 없는 코일 스프링 내부 및 외부의 주름의 냉각을 가능하게 한다. 튜브는 코일 스프링을 통해 환경으로 누출될 수 있는 임의의 전자기파에 대한 추가 장벽으로서 작용할 수 있다. 일부 실시형태에서, 채널은 튜브의 내부면에 형성될 수 있고, 표면으로부터 시추공의 바닥까지의 가스 흐름을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시형태에서, 채널은 튜브의 길이를 따라서 축 방향으로 연장될 수 있다.

도 4는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 부분을 코팅하기 위한 방법(400)의 하나의 예시적인 실시형태를 도시하는 흐름도이다. 본 명세서에 기술된 멀티피스 주름형 도파관의 코팅 또는 침지 부분은 전송된 전자기파의 전송 효율을 증가시킬 수 있고, 멀티피스 주름형 도파관 내에서 열 조건을 관리하는 것을 도울 수 있다. 긴 튜브 내에 주름형 도파관 특징부를 형성하기 위해 보링되거나 기계 가공된 긴 튜브의 내부면을 코팅하는 전통적인 방법과 비교하여, 코일 스프링 및 튜브가 별도로 형성될 수 있고 별도로 코팅될 수 있기 때문에, 본 명세서에서 기술된 멀티피스 주름형 도파관의 부분들을 코팅하는 것이 더욱 용이할 수 있다. 아울러, 본 명세서에 기술된 더 짧은 길이의 코일 스프링의 사용은 튜브에 삽입되기 전에 코팅 재료의 도포를 더 용이하게 할 수 있다.

(405)에서, 와이어는 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 일부 실시형태에서, 와이어는 구리, 은, 백금 또는 금과 같은 전기 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 코팅 공정은 기상 증착, 화학적 또는 전기 화학적 코팅, 스프레이, 압연, 침지, 필름 도포 등을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 와이어는 유전체 재료로 코팅될 수 있다.

(410)에서, 코일 스프링은 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링의 외경은 도 17B에 도시된 바와 같이 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 구리, 은, 백금 또는 금과 같은 전기 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 유전체 재료로 코팅될 수 있다. 코팅의 공정은 기상 증착, 화학적 또는 전기 화학적 코팅, 스프레이, 압연, 침지, 필름 도포 등을 포함할 수 있다.

(415)에서, 튜브의 내부면은 절연 재료로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 표시된 바와 같이, 튜브의 내부면은 유전체 재료로 코팅될 수 있다. 절연 재료는 단열성일 수 있으며, 코일 스프링으로부터 유정 환형체(205)에서의 열을 분리하기 위해 튜브의 내부면과 코일 스프링의 외부면 사이에 사용될 수 있다. 이러한 것은 표면으로부터 퍼지 가스가, 튜브의 내부면(환형체(205)를 통해 상승하는 고온 가스와 접촉함)과의 상호 작용으로 인해 냉각 능력을 잃지 않고 시추공의 바닥까지 코일 스프링을 냉각하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시형태에서, 절연 재료는 유리 섬유, 개방형 셀 발포재, 폐쇄형 셀 발포재, 폴리스타이렌, 세라믹 섬유, 탄소 복합재, 실리카 섬유, 암면 등을 포함할 수 있다.

멀티피스 주름형 도파관이 시추 작업과 관련하여 본 명세서에 설명되었지만, 본 명세서의 멀티피스 주름형 도파관의 실시형태는 전자기파를 전송하기 위해 다양한 다른 구성으로 전개될 수 있다. 시추 작업이 지면 내로의 MCG의 삽입을 요구하고 MCG 내부 또는 주위에 가스를 흐르게 하는 것을 요구할 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 MCG의 실시형태의 다른 적용은 MCG의 지상 고정 배열을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 원자력 에너지 또는 소리 전송 응용 분야에서, MCG는 지표면 위에서 구성될 수 있고 전자기파가 전송되는 표적에 관련하여 위치될 수 있다.

도 5는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관(500)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 본 명세서에 기술된 멀티피스 파형 도파관(MCG)의 일부 구현예는 도 3 및 도 4와 관련하여 설명된 방법(300 및 400)에 따라서 형성될 수 있다. 본 명세서에 기술된 예시적인 MCG는 도 1과 관련하여 설명된 시스템(100) 내에서 동작하기 위해, 그리고 도 2와 관련하여 설명된 시추공(200)에서 전개하기 위해 구성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, MCG(500)는 유정 또는 기타 지하 시추 작업이 수행되고 있는 표면(510)에서의 시추공(505) 내로 전개될 수 있다. MCG(500)는 RF 파동과 같은 전자기 에너지(515)를 시추공(505) 내로 전달할 수 있다. MCG(500)는 튜브(520) 및 튜브(520) 내에 위치된 코일 스프링(525)을 포함할 수 있다. 튜브(520)는 내부면, 외부면, 대향하는 내부면들 사이에 획정된 내경, 대향하는 외부면들 사이에 획정된 외경, 및 튜브(520)의 제1 단부와 튜브(520)의 제2 단부 사이에 획정된 길이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 튜브(520)의 길이는 1m보다 크거나, 5m보다 크거나, 또는 9m보다 클 수 있다. 튜브가 연속 튜브, 코일 배관 제품 또는 파이프 배관 제품을 포함하는 실시형태에서, 튜브(520)의 길이는 10km보다 클 수 있다. 시추공을 형성할 때, 수십 내지 수백 개의 튜브(520)가 유정을 형성하는 데 필요한 충분한 깊이에 도달하도록 전개될 수 있다.

코일 스프링(525)은 튜브(520)의 길이를 따라 배열된 복수의 코일 요소(530)를 포함할 수 있고, 도파관을 형성할 수 있다. 복수의 코일 요소(530)는 2개 이상의 코일 요소(535)를 포함할 수 있다. 코일 스프링(525)은 튜브(520)의 내부면과 접속하는 외부면, 및 코일 스프링(525)의 대향하는 외부면들 사이에 획정된 외경을 포함할 수 있다. 코일 스프링(525)의 외경은 튜브(520)의 내경보다 작을 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 코일 스프링(525)의 외부면과 튜브(520)의 내부면 사이에 갭(540)이 획정될 수 있다. 갭은 MCG(500)를 통한 전자기파 전송 동안 코일 스프링(525)의 열팽창의 결과로서 코일 스프링(525)이 튜브(520) 내에서 팽창하는 것을 가능하게 할 수 있다. 갭(540)은 또한 가스가 표면으로부터 시추공의 바닥까지 전달되는 것을 허용할 수 있다. 추가적으로, 튜브(520)의 외부면과 시추공(505)의 벽들 사이에 제2 갭(545)이 획정될 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(525)뿐만 아니라 각각의 코일 요소(535)의 단면 프로파일은 MCG(500)를 통해 전자기파를 전파하도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 코일 스프링(525)과, 코일 요소(535)의 단면 프로파일은 낮은 감쇠로 밀리미터 전자기파를 전파하도록 형성되고 치수화될 수 있다. 코일 스프링(525)과, 코일 요소(535)의 단면 프로파일은 하나 이상의 전송 모드에서 전자기파를 전송하도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 코일 스프링(525)과, 코일 요소(535)의 단면 프로파일은 HE11 모드에서 밀리미터 전자기파를 전송하도록 치수화될 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(525)과, 코일 요소(535)의 단면 프로파일은 전송된 전자기파의 파장 및/또는 주파수에 기초하여 치수화될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 코일 스프링(525)은 나선형 홈(550)을 형성할 수 있다. 일부 구현예에서, 나선형 홈(550)은 코일 스프링(525)의 내부면에서 코일 스프링(525)의 길이를 따라서 연속적으로 연장될 수 있다. 나선형 홈(550)은 각각의 코일 요소(535)의 대향 및 돌출부들에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링(525)은 각각의 코일 요소(535)의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(555)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(555)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 내경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(555)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, 또는 +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할지라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 6은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 스프링의 외부면에 유전체 재료 및/또는 단열재를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(600)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, MCG(600)는 튜브(605), 코일 스프링(610), 및 코일 스프링(610)의 외부면 상의 유전체 재료(615)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유전체 재료는 유리, 세라믹, 자기(porcelain), 및 대부분의 플라스틱을 포함할 수 있다. 유전체 재료(615)는 코팅으로서 코일 스프링(610)의 외경에 도포될 수 있거나, 또는 유전체 재료(615)는 조립된 MCG(600)에 추가되는 독립형 구성요소일 수 있다. 유전체 재료(615)는 튜브(605)를 코일 스프링(610)으로부터 전기적으로 절연시키고, 그 사이의 전기 단락을 방지한다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(610)은 코일 스프링(610)의 각각의 코일 요소의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(620)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(620)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(620)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있을 지라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 7은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 튜브와 코일 스프링 사이에 절연층을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(700)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, MCG(700)는 튜브(705), 코일 스프링(710), 및 절연층(715)을 포함할 수 있다. 절연층(715)은 단열성일 수 있고, 튜브(705)와 코일 스프링(710) 사이에 위치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 절연층은 유리 섬유, 개방/폐쇄 셀 발포재, 폴리스타이렌, 세라믹 섬유, 탄소 복합재, 실리카 섬유, 암면 등과 같은 절연 재료로 형성될 수 있다. 절연 재료는 코일 스프링(710)으로부터 유정 환형체(205)에서의 열을 분리하기 위해 튜브(705)의 내부면과 코일 스프링(710)의 외부면 사이에 위치될 수 있다. 이러한 것은 표면으로부터 퍼지 가스가, 튜브(705)의 내부면(환형체(205)를 통해 상승하는 고온 가스와 접촉함)과의 상호 작용으로 인해 냉각 능력을 잃지 않고 시추공의 바닥까지 코일 스프링(710)을 냉각하는 것을 가능하게 할 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(710)은 코일 스프링(710)의 각각의 코일 요소의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(720)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(720)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(720)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 8은 본 명세서에서 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 튜브 내부면에 유전체 재료 및/또는 단열재를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(800)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, MCG(800)는 튜브(805), 코일 스프링(810), 및 튜브(815)의 내부면 상의 유전체 재료(815)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 유전체 재료 및/또는 단열재는 유리 섬유, 개방/폐쇄 셀 발포재, 폴리스타이렌, 세라믹 섬유, 탄소 복합재, 실리카 섬유, 암면 등을 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(810)은 코일 스프링(810)의 각각의 코일 요소의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(820)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(820)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(820)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 9는 본 명세서에 기술된 바와 같은 내부 튜브의 내부면에 형성된 나선형 홈을 가진 내부 튜브를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(900)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, MCG(900)는 외부 튜브(905)를 포함할 수 있다. 외부 튜브(905)는 내부면, 대향하는 내부면들 사이에 획정된 내경, 및 튜브(905)의 제1 단부와 튜브(905)의 제2 단부 사이에 획정된 길이를 포함할 수 있다. MCG(900)는 또한 내부 튜브(910, 915)와 같은 하나 이상의 내부 튜브를 포함할 수 있다. 각각의 내부 튜브는 내부면, 외부면, 대향하는 외부면들 사이에 획정된 외경, 및 내부 튜브(들)(910 및 915)의 내부면에 형성된 나선형 홈(920)을 포함할 수 있다. 내부 튜브(들)(910 및 915)는 외부 튜브(905)의 내경보다 작은 내부 튜브(들)(910 및 915)의 외경의 결과로서 외부 튜브(905) 내에 위치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 예를 들어, 다수의 내부 튜브가 외부 튜브(905) 내에 위치될 때, 2개 이상의 내부 튜브(910 및 915)는 나사 연결을 통해, 제2 내부 튜브에 하나의 내부 튜브를 용접하는 것을 통해, 또는 하나의 내부 튜브를 제2 내부 튜브에 볼트로 고정하는 것을 통해 연결될 수 있다. 일부 실시형태에서, 내부 튜브(들)(910 및/또는 915)는 외부 튜브(905)의 내부면에 형성된 돌출부를 통해 외부 튜브(905) 내에 고정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 내부 튜브(910 및 915)는 내부 튜브(910, 915)의 중첩 부분을 둘러쌀 수 있는 자성 커플링 또는 리테이너 링을 통해 연결될 수 있다. 일부 실시형태에서, 내부 튜브(들)(910, 915)는 튜브 형상으로 압연된 스톡 재료의 평탄 시트로 형성될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 주름 특징부는 스톡 재료의 평탄 시트의 표면에 형성될 수 있고, 주름 특징부는 나선형 주름뿐만 아니라, 스톡 재료의 평탄 시트의 표면 상의 마루 및 골짜기로서 형성된 비나선형 주름을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내부 튜브(들)(910, 915)는 적층 제조 방법을 통해 형성될 수 있다.

나선형 홈(920)은 내부 튜브(들)(910, 915)의 길이를 따라서 연장될 수 있는 연속 또는 반연속 홈으로서 형성될 수 있다. 나선형 홈(920)은 MCG(900)를 통해 전자기파를 전송하도록 구성된 도파관을 형성할 수 있다. 예를 들어, 나선형 홈(920)은 하나 이상의 전송 모드에서 밀리미터 전자기파를 전파하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 나선형 홈(920)은 HE11 전송 모드에서 밀리미터 전자기파를 전파하도록 구성될 수 있더라도, 폭 방향 전기 모드(TE) 또는 폭 방향 자기 모드(TM) 또는 TE와 TM의 조합과 같은 다른 전송 모드가 나선형 홈(920)을 통해 전파될 수 있다.

도 9에 추가로 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 내부 튜브(들)(910, 915)의 외부면과 외부 튜브(905)의 내부면 사이에 갭(925)이 획정될 수 있다. 갭(925)은 MCG(900)를 통한 전자기파 전송 동안 내부 튜브(910 및 915)의 열 팽창의 결과로서 내부 튜브(들)(910 및 915)가 튜브(905) 내에서 팽창하는 것을 가능하게 한다. 갭(925)은 또한 가스가 표면으로부터 시추공의 바닥까지 전달되는 것을 허용할 수 있다.

도 9에 추가로 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 나선형 홈(920)은 전도성 재료(930)를 포함할 수 있다. 전도성 재료(930)는 나선형 홈(920)의 표면 상에 있을 수 있다. 일부 실시형태에서, 내부 튜브(들)(910 및/또는 915)의 내부면은 전도성 재료(935)를 포함할 수 있다. 전도성 재료는 구리, 은, 백금 또는 금을 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, MCG(900)는 각각의 내부 튜브(910 및 915)의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(940)을 포함할 수 있다. 돌출부는 나선형 홈(920)에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(940)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(940)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 10은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 나선형 홈과 유전체 재료를 갖는 내부 튜브와 내부 튜브의 외부면에 있는 유전체 재료를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(1000)의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, MCG(1000)는 외부 튜브(1005) 및 내부 튜브(1010)를 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 실시형태에서, 단일 내부 튜브(1010)는 외부 튜브(1005) 내부에서 구성된다. 내부 튜브(1010)는 내부 튜브(1010)의 내부면에 형성된 나선형 홈(1015)을 포함한다. 나선형 홈(1015)은 내부 튜브(1010)의 길이를 따라서 형성된 연속적인 홈일 수 있고, 도파관을 형성할 수 있다. MCG(1000)는 내부 튜브(1010)의 외부면에 있는 유전체 재료(1020)를 포함할 수 있다. 유전체 재료(1020)는 유리, 세라믹, 자기 또는 플라스틱을 포함할 수 있고, 코팅으로서 내부 튜브(1020)의 외경에 도포될 수 있거나, 또는 유전체 재료(1020)는 MCG(1000) 조립체에 추가되는 독립형 구성요소일 수 있다. 유전체 재료(1020)는 외부 튜브(1005)를 내부 튜브(1010)로부터 전기적으로 절연시킬 수 있고, 그 사이의 전기적 단락을 방지할 수 있다.

일부 실시형태에서, MCG(1000)는 내부 튜브(1010)의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(1025)을 포함할 수 있다. 돌출부는 나선형 홈(1015)에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1025)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1025)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 11은 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 나선형 홈을 가진 내부 튜브와 튜브와 멀티피스의 코일 스프링 사이의 절연층을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(1100)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, MCG(1100)는 외부 튜브(1105), 내부 튜브(1110), 및 내부 튜브(1110)의 내부면에 형성된 나선형 홈(1115)을 포함할 수 있다. MCG(1100)는 또한 절연층(1120)을 포함할 수 있다. 절연층(1120)은 외부 튜브(1105)와 내부 튜브(1110) 사이에 위치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 절연층(1120)은 유리섬유, 개방 셀 발포재, 폐쇄 셀 발포재, 폴리스타이렌, 세라믹 섬유, 탄소 복합재, 실리카 섬유, 암면 등과 같은 절연 재료로 형성될 수 있다. 절연 재료(1120)는 내부 튜브(1110)로부터 유정 환형체(205)에서의 열을 분리하기 위해 외부 튜브(1105)의 내부면과 내부 튜브(1110)의 외부면 사이에 위치될 수 있다. 이러한 것은 표면으로부터 퍼지 가스가, 외부 튜브(1105)의 내부면(환형체(205)를 통해 상승하는 고온 가스와 접촉함)과의 상호 작용으로 인해 냉각 능력을 잃지 않고 시추공의 바닥까지 내부 튜브(1110)를 냉각하는 것을 가능하게 할 수 있다.

일부 실시형태에서, MCG(1100)는 내부 튜브(1110)의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(1125)을 포함할 수 있다. 돌출부는 나선형 홈(1115)에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1125)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1125)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 12는 본 명세서에 기술된 바와 같은 테이퍼형 튜브 및 테이퍼형 코일 스프링을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(1200)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, MCG(1200)는 튜브(1205) 및 튜브(1205) 내의 코일 스프링(1210)을 포함할 수 있다. 튜브(1205)는 테이퍼형 튜브일 수 있다. 테이퍼형 튜브(1205)는 MCG(1200)의 제1 단부(1215)에서 튜브(1205)의 대향하는 표면들 사이에 획정된 제1 직경, 및 MCG(1200)의 제2 단부(1220)에서 튜브(1205)의 대향하는 표면들 사이에 획정된 제2 직경을 가질 수 있다. 따라서, 튜브(1205)의 직경은 제1 단부(1215)로부터 제2 단부(1220)까지 변할 수 있다. 예를 들어, 제1 단부(1215)에서 튜브(1205)의 제1 직경은 제2 단부(1220)에서 튜브(1205)의 제2 직경보다 작을 수 있다. 도 12에 추가로 도시된 바와 같이, 코일 스프링(1210)은 테이퍼형 코일 스프링일 수 있다. 튜브(1205)와 유사하게, 코일 스프링(1210)은 제1 단부(1215)로부터 제2 단부(1220)로 변하는 직경을 가질 수 있다. 테이퍼형 코일 스프링(1210)은 도 3과 관련하여 설명된 바와 같이 테이퍼형 맨드릴을 사용하여 형성될 수 있다. 2-피스 설계는 테이퍼형 튜브(1205) 내에서 테이퍼형 주름 특징부를 만드는 기계 가공 어려움을 유리하게 줄일 수 있다.

일부 실시형태에서, MCG(1200)는 MCG(1200)의 제1 단부(1215)에서 내부 튜브(1210)의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(1225)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1225)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1225)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, MCG(1200)는 MCG(1200)의 제2 단부(1230)에서 내부 튜브(1210)의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(1230)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1230)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1230)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 13은 본 명세서에 기술된 바와 같은 굴곡된 튜브를 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(1300)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이, MCG(1300)는 튜브(1305)(명확성을 위해 그 내부면만이 도시됨) 및 튜브(1305) 내의 코일 스프링(1310)을 포함할 수 있다. 굴곡된 튜브(1305)는 MCG(1300)가 대부분 수직 또는 대부분 수평 기하학적 형상이 아닌 다양한 시추공 구성으로 전개되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, MCG(1300)은 수직 시추공 구성과 수평 시추공 구성 사이 또는 그 반대로 전환하는 데 활용될 수 있다. MCG(1300)는 전송된 전자기파의 전송 효율을 제한할 수 있는 지하 장애물 또는 지질 계통 주위에서 전자기파를 조종하거나 그렇지 않으면 조향하기 위해 전개될 수 있다. 일부 실시형태에서, 튜브(1305)는 튜브(1305)에서 굴곡부를 형성하도록 구성된 복수의 접이식 세그먼트를 포함하는 벨로우즈 튜브일 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(1310)은 코일 스프링(1310)의 각각의 코일 요소의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(1315)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1315)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1315)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 14A 및 도 14B는 본 명세서에 기술된 바와 같은 튜브와 코일 스프링이 신장될 수 있는 케이싱을 포함하는 멀티피스 주름형 도파관(1400)의 예시적인 실시형태의 단면도를 도시하는 도면이다. MCG(1400)는 튜브(1405), 튜브(1405) 내의 코일 스프링(1410), 및 케이싱(1415)을 포함할 수 있다. 도 14A에 도시된 바와 같이, MCG(1400)는 수축된 위치에서 도시되어 있다. 튜브(1405) 및 코일 스프링(1410)은 케이싱(1415) 내에서 수축된다. 도 14B에서, MCG(1400)는 신장된 위치에 도시되어 있다. 도 14B에서, 튜브(1405) 및 코일 스프링(1410)은 케이싱(1415) 내로부터 신장되었다. 이러한 방식으로, 튜브(1405) 및 코일 스프링(1410)은 케이싱(1415) 내로 신축식으로 수축하고 케이싱으로부터 신장될 수 있다. 케이싱(1415)과 튜브(1505)의 길이에 걸친 코일 스프링(1410)을 갖는 것에 의해, 밀리미터파는 MCG(1400)의 위치 또는 굴곡 각도에 관계없이 포함될 수 있다. 그리고, 스프링(1405)은 원피스이기 때문에, 케이싱(1415)의 내경과 튜브(1405)의 내경 사이에 계단형 변화가 없다. 이러한 것은 급격한 직경 변화와 관련될 수 있는 밀리미터파의 전력 손실을 제거할 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링(1410)은 코일 스프링(1410)의 각각의 코일 요소의 돌출부들 사이에서 측정된 내경(1420)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1420)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1420)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 15는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관에서 사용하기 위한 코일 배관 제품의 제조의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 일부 실시형태에서, 멀티피스 주름형 도파관은 연속 튜브, 코일 배관 제품, 또는 파이프 배관 제품으로 형성될 수 있다. 연속 튜브와 코일 또는 파이프 배관 제품은 시트 금속의 긴 스트립으로 형성될 수 있다. 긴 금속 스트립은 릴에서 구성될 수 있다. 금속 스트립은 금속 스트립의 단부들에서 함께 용접될 수 있고, 그런 다음 롤러를 통해 튜브를 형성하기 위해 압연될 수 있다. 튜브는 그런 다음 길이가 10km를 초과하는 튜브와 같이 극히 긴 연속 길이의 튜브를 형성하기 위해 용접 폐쇄된다. 연속 튜브, 코일 튜브 제품, 또는 파이프 배관 제품을 포함하는 실시형태에서, 튜브의 길이는 10km보다 클 수 있다.

일부 실시형태에서, 마루 및/또는 홈과 같은 주름 특징부는 시트 금속의 스트립으로 압연되거나 스탬핑될 수 있다. 이러한 방식으로, 코일 튜브가 시트 금속의 스트립으로 형성될 때, 주름 특징부는 코일 튜브의 내부면에 제공된다. 이러한 방식으로, 제1 튜브는 제1 튜브의 내부면에 사전 구성된 주름 특징부를 포함하도록 형성될 수 있다. 제1 튜브는 그런 다음 본 명세서의 실시형태에서 설명된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 형성하기 위해 제2 튜브에 삽입될 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 스톡 금속(1505)의 긴 스트립은 롤러(1510)와 접촉하게 될 수 있다. 롤러(1510)는 금속의 스트립에 주름 특징부(1515)를 형성할 수 있는 홈 및 마루를 포함할 수 있다. 주름 특징부(1515)는 형성될 튜브의 내부면에 대응할 수 있는 금속 스톡(1505)의 표면에 형성될 수 있다. 금속 스톡(1505)은 금속 스톡(1505)을 튜브(1525)로 변환하기 위해 하나 이상의 성형 롤러(1520)를 통해 이송될 수 있다. 튜브(1525)는 금속 스톡(1505)의 양쪽 가장자리가 서로 근접하는 개방 솔기를 가질 수 있다. 솔기는 내부에 주름 특징부(1515)를 포함하는 완전히 밀폐된 튜브 또는 파이프(1535)를 형성하기 위해 용접 디바이스(1530)를 통해 용접될 수 있다.

도 16은 코일 배관 제품을 포함하는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관을 제조하는 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 금속 스톡(1605)의 긴 스트립은 하나 이상의 성형 롤러(1610)에 수용될 수 있다. 코일 스프링(1615) 또는 이전에 형성된 코일 배관 제품(1615)은 금속 스톡이 성형 롤러(1610)에 의해 성형되고 있음에 따라서 금속 스톡(1605)의 일부에 삽입될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 튜브 제품(1615)은 도 15와 관련하여 설명된 바와 같이 성형될 수 있다. 일단 삽입되면, 금속 스톡(1605)은 튜브로 완전히 성형되고 용접 폐쇄될 수 있다. 결과적인 튜브(1620)는 내부에 코일 스프링(1615) 또는 코일 튜브 제품(1615)을 포함할 수 있으며, 이는 본 명세서에 기술된 주름 특징부를 제공할 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링 또는 코일 배관 제품(1605)은 튜브가 완전히 밀폐되고 용접 폐쇄되기 전에 삽입될 수 있다. 일부 실시형태에서, 코일 스프링 또는 코일 튜브 제품(1615)은 튜브가 형성되고 용접 폐쇄됨에 따라서 코일 튜브에 삽입될 수 있다.

도 17A 내지 도 17G는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관에 포함된 코일 스프링의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 17A 내지 도 17G에 도시된 코일 스프링은 본 명세서의 실시형태에 설명된 코일 스프링에 대응할 수 있고 압축 스프링 또는 인장 스프링으로서 구성된 코일 스프링의 실시형태를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 압축 코일 스프링과 인장 코일 스프링의 조합이 본 명세서에 기술된 바와 같은 튜브 내에서 사용될 수 있다.

도 17A에 도시된 바와 같이, 길이(1705)를 가진 압축 코일 스프링의 실시형태가 도시되어 있다. 코일 스프링은 내경(1710) 및 폭(1715)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 내경(1710)은 5.0mm 내지 15.0mm, 10.0mm 내지 20.0mm, 15.0mm 내지 25.0mm, 20.0mm 내지 30.0mm, 25.0mm 내지 35.0mm, 30.0mm 내지 40.0mm, 45.0mm 내지 55.0mm, 50.0mm 내지 60.0mm, 55.0mm 내지 65.0mm, 60.0mm 내지 70.0mm, 65.0mm 내지 75.0mm, 70.0mm 내지 80.0mm, 75.0mm 내지 90.0mm, 또는 85.0mm 내지 200.0mm의 직경을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 직경은 200.0mm보다 크거나 5.0mm보다 작을 수 있다. 다른 직경이 가능하다. 일부 실시형태에서, 내경(1710)이 +/-0.075mm, +/-0.1mm, +/-0.125mm, +/-0.150mm, +/-0.175mm, +/-.2mm, +/-.225mm, 또는 +/-.25mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 폭(1715)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장보다 작게 치수화될 수 있다. 예를 들어, 폭(1715)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장보다 작을 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭(1715)은 본 명세서에 기술된 MCG로 전송되는 RF 신호의 주파수의 1/3 내지 1/4일 수 있다. 코일의 폭(1715)은 본 명세서에 기술된 MCG 내에 형성된 주름 특징부 및 스프링의 피치에 대응할 수 있다.

코일 스프링의 코일 요소(1720)는 코일 스프링의 원주를 따라서 측정된 바와 같은 코일 스프링의 완전한 회전, 예를 들어 360°로 한정될 수 있다. 복수의 코일 요소(1720)는 길이(1705)를 가지도록 코일 스프링을 형성할 수 있다. 코일 스프링은 2개 이상의 코일 요소(1720) 사이에 공간(1725)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간(1725)은 본 명세서에 기술된 MCG 내로 주입되는 전자기파의 주파수보다 클 수 있지만, 주입된 전자기파가 누출되는 것을 방지하기 위해 공간(1725)이 주입된 전자기파의 주파수의 적어도 1/10로 감소되도록 스프링은 압축되도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(1715)은 0.1 내지 0.2mm, 0.15 내지 0.25mm, 0.3 내지 0.4mm, 0.35 내지 0.45mm, 또는 0.5 내지 0.6mm일 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간은 0.6mm보다 크거나 0.1mm보다 작을 수 있다. 다른 공간 크기가 포함될 수 있다.

일부 실시형태에서, 코일 스프링과 복수의 코일 요소(1720)는 코일 요소(1720)들 사이의 피치(1730)를 포함할 수 있다. 피치는 제1 코일 요소의 중심점으로부터 제1 코일 요소에 인접한 제2 코일 요소의 중심점까지 측정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 피치(1730)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(1730)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 예를 들어, 피치는 0.3mm 내지 7.0mm일 수 있다.

도 17B 내지 도 17G는 본 명세서에 기술된 MCG 실시형태와 함께 사용하기 위한 코일 스프링의 추가적인 예시적 실시형태를 도시한다. 도 17B 내지 도 17G에 도시된 코일 스프링 중 임의의 또는 모든 코일 스프링은 도 17A에 도시되고 기술된 코일 스프링과 관련하여 기술된 바와 같이 코일 스프링 직경, 코일 요소 폭, 코일 요소들 사이의 피치, 및 코일 요소들 사이의 공간을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 17B에는 인장 스프링이 도시되어 있다. 인장 스프링은 전도성 재료와 같은 재료(1735)로 코팅될 수 있다. 스프링은 또한 전송 효율을 최적화할 수 있는 금, 백금, 구리 또는 알루미늄과 같은 높은 전도성 금속 재료로 코팅할 수 있다. 인장 스프링은 제1 단부에 있는 제1 커플링 부분과, 제2 단부에 있는 제2 커플링 부분을 포함할 수 있다. 도 17C에 도시된 바와 같은 압축 코일 스프링이 도시되어 있다. 압축 스프링은 제1 단부에 있는 제1 커플링 부분과, 제2 단부에 있는 제2 커플링 부분을 포함할 수 있다.

도 17D에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 테이퍼형 코일 스프링을 포함할 수 있다. 테이퍼형 코일 스프링은 코일 스프링의 길이를 따라서 변하는 직경을 포함할 수 있다. 도 17E에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 다수의 테이퍼 부분을 포함할 수 있다. 도 17E에 도시된 실시형태에서, 코일 스프링은 상부 테이퍼 부분과 하부 테이퍼 부분을 가질 수 있으며, 상부 테이퍼 부분과 하부 테이퍼 부분 사이에는 테이퍼지지 않은 부분이 있다.

도 17F에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 상부 테이퍼 부분과 하부 테이퍼 부분 사이의 테이퍼지지 않은 부분보다 큰 직경을 가진 테이퍼 부분들을 포함할 수 있다. 도 17G에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 코일 스프링의 길이를 따라서 2개 이상의 위치에 있는 코일 요소들 사이의 다수의 피치 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코일 스프링은 제1 피치(1740) 및 제2 피치(1750)를 포함할 수 있다. 제1 피치(1740)는 제2 피치(1750)보다 작을 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 피치는 제2 피치보다 클 수 있다. 유사하게, 일부 실시형태에서, 코일 스프링은 복수의 제1 코일 요소 사이의 제1 공간(1745)과 복수의 제2 코일 요소 사이의 제2 공간(1755)을 가질 수 있다.

도 18A 내지 도 18E는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 가이드에 포함된 복수의 코일 요소의 단면 형상의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 본 명세서에 기술된 코일 스프링에 포함된 복수의 코일 요소의 단면 형상은 도 3의 작업 310에 따라서 형성될 수 있다. 도 18A에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 직사각형 단면 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 도 18B에 도시된 바와 같이 타원형 단면 형상을 포함할 수 있다. 도 18C에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 계란형 단면 형상을 포함할 수 있다. 도 18D에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 원형 단면 형상을 포함할 수 있다. 도 18E에 도시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 사다리꼴 단면 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 복수의 코일 요소는 정사각형 형상, 삼각형 형상, 또는 다각형 형상을 포함할 수 있다. 도 18A 내지 도 18E에 도시된 단면 형상이 복수의 코일 요소의 단면 형상과 관련하여 설명되었더라도, 도 18A 내지 도 18E에 도시된 단면 형상은 복수의 코일 요소를 형성하기 위해 사용된 맨드릴의 단면 형상에 또한 대응할 수 있다.

도 19A 내지 도 25B는 코일 요소의 단면 프로파일의 다양한 실시형태를 도시한다. 단면 프로파일은 도 3의 작업 305에서 설명된 바와 같이 형성될 수 있다. 코일 스프링을 형성하는 와이어와 코일 스프링의 코일 요소는 도 19A 내지 도 25B에 도시된 단면 프로파일을 가지도록 압출될 수 있다. 다양한 단면 프로파일이 이러한 방식으로 형성될 수 있고, 본 명세서에 기술된 다양한 MCG 실시형태에서 사용하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 단면 프로파일은 도 19A 내지 도 25B에 도시된 것 외에 삼각형 또는 뾰족한 단면 프로파일을 포함할 수 있다. 다른 단면 프로파일이 가능하다.

도 19A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 정사각형 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 19A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(1900)는 베이스부(1905) 및 베이스부(1905)로부터 연장되는 돌출부(1925)를 포함할 수 있다. 베이스부(1905)는 높이(1910), 폭(1915) 및 후방 표면(1920)을 포함할 수 있다. 베이스부(1905)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되었더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(1920)이 평탄 형상의 후방 표면으로서 도시되었더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(1910)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 19A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(1900)는 베이스부(1905)로부터 연장되는 돌출부(1925)를 포함할 수 있다. 돌출부(1925)는 도 19A에 도시된 바와 같이 정사각형 형상 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 돌출부(1925)는 높이(1930), 폭(1935), 및 오프셋(1940)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(1930)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(1930)는 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 폭(1935)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(1935)은 +/-0.050mm, +/-0.060mm, +/-0.070mm, +/-0.080mm, 또는 +/-0.090mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 오프셋(1940)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(1940)은 +/-0.050mm, +/-0.060mm, +/-0.070mm, +/-0.080mm, 또는 +/-0.090mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 19B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 정사각형 단면 프로파일을 포함한다. 도 19B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(1945)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(1900A 내지 1900C))가 도 19A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(1945)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(1925)들 사이의 공간(1950)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(1950)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/4이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(1950)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 19B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(1945)는 피치(1955)를 포함할 수 있다. 피치(1955)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(1955)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다.

도 20A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 20A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2000)는 베이스부(2005), 및 베이스부(2005)로부터 연장되는 돌출부(2025)를 포함할 수 있다. 베이스부(2005)는 높이(2010), 폭(2015), 및 후방 표면(2020)을 포함할 수 있다. 베이스부(2005)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되었더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(2020)이 평탄 형상의 후방 표면으로서 도시되었더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2010)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 20A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2000)는 베이스부(2005)로부터 연장되는 돌출부(2025)를 포함할 수 있다. 돌출부(2025)가 도 20A에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형상의 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 돌출부(2025)는 높이(2030), 폭(2035), 및 오프셋(2040)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2030)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2030)가 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 폭(2035)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2035)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 오프셋(2040)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2040)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 돌출부(2025)는 돌출부(2025)가 연장되는 베이스부(2005)의 표면과 관련하여 형성된 각도(2060)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 각도(2060)가 0 내지 3.0°, 1.5 내지 5.0°, 4.0 내지 6.0°, 5.5 내지 7.0°, 6.0 내지 8.0°, 7.5 내지 9.0°, 8.0 내지 10.0°, 9.0 내지 12.0°, 11.0 내지 13.0°, 또는 12.0 내지 15.0°일 수 있더라도, 다른 각도가 가능하다. 일부 실시형태에서, 각도는 15°보다 클 수 있다. 다른 각도가 가능하다.

도 20B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일을 포함한다. 도 20B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2045)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(2000A 내지 2000C))가 도 20A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(2045)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(2025)들 사이의 공간(2050)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(2050)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(2050)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 20B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2045)는 피치(2055)를 포함할 수 있다. 피치(2055)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(2055)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다.

도 21A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일의 다른 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 21A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2100)는 베이스부(2105), 및 베이스부(2105)로부터 연장되는 돌출부(2125)를 포함할 수 있다. 베이스부(2105)는 높이(2110), 폭(2115), 및 후방 표면(2120)을 포함할 수 있다. 베이스부(2105)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되어 있더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(2120)이 평탄 형상의 후방 표면으로 도시되어 있더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2110)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 21A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2100)는 베이스부(2105)로부터 연장되는 돌출부(2125)를 포함할 수 있다. 돌출부(2125)이 도 21A에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형상 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 돌출부(2125)은 높이(2130), 오프셋(2135) 및 폭(2140)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2135)은 돌출부(2125)의 양쪽 측면에서 동일하거나 다를 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2130)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이도 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2130)가 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 오프셋(2135)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2135)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 폭(2140)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2140)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 돌출부(2125)는 돌출부(2125)가 연장되는 베이스부(2105)의 표면과 관련하여 형성된 각도(2160)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 각도(2160)가 0 내지 3.0°, 1.5 내지 5.0°, 4.0 내지 6.0°, 5.5 내지 7.0°, 6.0 내지 8.0°, 7.5 내지 9.0°, 8.0 내지 10.0°, 9.0 내지 12.0°, 11.0 내지 13.0°, 또는 12.0 내지 15.0°일 수 있더라도, 다른 각도가 가능하다. 일부 실시형태에서, 각도는 15°보다 클 수 있다. 일부 실시형태에서, 각도(2160)는 돌출부(2125)의 양쪽 측면에서 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2125)의 한쪽 측면 상의 각도(2160)는 돌출부(2125)의 반대쪽 측면의 각도(2160)와 다를 수 있다.

도 21B는 복수의 코일 요소의 또 다른 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 사다리꼴 단면 프로파일을 포함한다. 도 21B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2145)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(2100A 내지 2100C))가 도 21A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(2145)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(2125)들 사이의 공간(2150)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(2150)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(2150)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 21B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2145)는 피치(2155)를 포함할 수 있다. 피치(2155)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(2155)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다.

도 22A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 직사각형 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 22A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2200)는 베이스부(2205), 및 베이스부(2205)로부터 연장되는 돌출부(2225)를 포함할 수 있다. 베이스부(2205)는 높이(2210), 폭(2215) 및 후방 표면(2220)을 포함할 수 있다. 베이스부(2205)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되어 있더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(2220)이 평탄 형상의 후방 표면으로서 도시되어 있더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2210)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 22A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2200)는 베이스부(2205)로부터 연장되는 돌출부(2225)를 포함할 수 있다. 돌출부(2225)가 도 22A에 도시된 바와 같이 직사각형 형상 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 돌출부(2225)는 높이(2230), 오프셋(2235), 및 폭(2240)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2235)은 돌출부(2225)의 양쪽 측면에서 동일하거나 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 높이(2230)가 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm보다 크거나 작을 수 있는 높이를 포함할 수 있더라도, 다른 높이가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2230)가 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 오프셋(2235)은 0.05mm 내지 0.1mm, 0.075mm 내지 0.15mm, 0.1mm 내지 0.15mm, 0.125mm 내지 0.175mm, 0.15mm 내지 0.2mm, 0.175 내지 0.25mm, 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2235)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2235)은 돌출부(2225)의 양측 측면에서 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2225)의 한쪽 측면 상의 오프셋(2235)은 돌출부(2225)의 반대쪽 측면 상의 오프셋(2235)과 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 폭(2240)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2240)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 22B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 직사각형 단면 프로파일을 포함한다. 도 22B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2245)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(2200A 내지 2200C))가 도 22A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(2245)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(2225)들 사이의 공간(2250)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(2250)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(2250)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 22B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2245)는 피치(2255)를 포함할 수 있다. 피치(2255)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(2255)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다.

도 23A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 원형 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 23A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2300)는 베이스부(2305), 및 베이스부(2305)로부터 연장되는 돌출부(2325)를 포함할 수 있다. 베이스부(2305)는 높이(2310), 폭(2315) 및 후방 표면(2320)을 포함할 수 있다. 베이스부(2305)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되어 있더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(2320)이 평탄 형상의 후방 표면으로 도시되어 있더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2310)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 23A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2300)는 베이스부(2305)로부터 연장되는 돌출부(2325)를 포함할 수 있다. 돌출부(2325)가 도 23A에 도시된 바와 같이 원형 형상 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 돌출부(2325)는 높이(2330), 오프셋(2335) 및 폭(2340)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2335)은 돌출부(2325)의 양쪽 측면에서 동일하거나 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 높이(2330)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2330)는 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 오프셋(2335)은 0.05mm 내지 0.1mm, 0.075mm 내지 0.15mm, 0.1mm 내지 0.15mm, 0.125mm 내지 0.175mm, 0.15mm 내지 0.2mm, 0.175 내지 0.25mm, 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2335)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040, 또는 +/-0.050mm과 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2335)은 돌출부(2325)의 양쪽 측면에서 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2325)의 한쪽 측면 상의 오프셋(2335)은 돌출부(2325)의 반대쪽 측면 상의 오프셋(2335)과 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 폭(2340)은 0.2 내지 0.4mm, 0.3 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2340)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 23B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 원형 단면 프로파일을 포함한다. 도 23B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2345)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(2300A 내지 2300C))가 도 23A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(2345)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(2325)들 사이의 공간(2350)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(2350)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(2350)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 23B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2345)는 피치(2355)를 포함할 수 있다. 피치(2355)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(2355)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다.

도 24A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 멀티피스 주름형 도파관의 코일 요소의 돌출부의 사인곡선 단면 프로파일의 예시적인 실시형태를 도시한 도면이다. 도 24A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2400)는 베이스부(2405), 및 베이스부(2405)로부터 연장되는 돌출부(2425)를 포함할 수 있다. 베이스부(2405)는 높이(2410), 폭(2415) 및 후방 표면(2420)을 포함할 수 있다. 베이스부(2405)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되어 있더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(2420)이 평탄 형상의 후방 표면으로 도시되어 있더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2410)는 0.2 내지 0.4mm, 0.3 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 24A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2400)는 베이스부(2405)로부터 연장되는 돌출부(2425)를 포함할 수 있다. 돌출부(2425)가 도 24A에 도시된 바와 같이 대칭으로 형상화된 사인 곡선 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 형상의 사인 곡선 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2425)는 삼각형 형상 프로파일과 같은 각진 프로파일을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 돌출부(2425)는 베이스부로부터 연장될 수 있고, 각각의 돌출부는 동일하거나 다른 프로파일 형상을 가질 수 있다. 돌출부(2425)는 높이(2430), 오프셋(2435) 및 폭(2440)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2425)는 2개의 오프셋(2435) 사이에 배열될 수 있다.

일부 실시형태에서, 높이(2430)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2430)가 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

일부 실시형태에서, 오프셋(2435)은 0.05mm 내지 0.1mm, 0.075mm 내지 0.15mm, 0.1mm 내지 0.15mm, 0.125mm 내지 0.175mm, 0.15mm 내지 0.2mm, 0.175 내지 0.25mm, 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2435)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2435)은 돌출부(2425)의 양쪽 측면에서 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2425)의 한쪽 측면 상의 오프셋(2435)은 돌출부(2425)의 반대쪽 측면 상의 오프셋(2435)과 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 폭(2440)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2440)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 24B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 돌출부의 사인곡선 단면 프로파일을 포함한다. 도 24B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2445)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(2400A 내지 2400C))가 도 24A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(2445)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(2425)들 사이의 공간(2450)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(2450)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(2450)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 24B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2445)는 피치(2455)를 포함할 수 있다. 피치(2455)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(2455)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다.

도 25A는 본 명세서에 기술된 바와 같은 다수의 단면 프로파일을 포함하는 코일 요소의 돌출부의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 25A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2500)는 베이스부(2505), 및 베이스부(2505)로부터 연장되는 돌출부(2525)를 포함할 수 있다. 베이스부(2505)는 높이(2510), 폭(2515) 및 후방 표면(2520)을 포함할 수 있다. 베이스부(2505)가 직사각형 형상 프로파일로 도시되어 있더라도, 추가적인 베이스부 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 유사하게, 후방 표면(2520)이 평탄 형상의 후방 표면으로 도시되어 있더라도, 추가적인 후방 표면 형상 또는 프로파일이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2510) 및/또는 후방 표면(2520)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 1.0mm, 2.0mm 내지 5.0mm, 4mm 내지 8mm, 6mm 내지 10mm, 또는 12mm 내지 15mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 15mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다.

도 25A에 도시된 바와 같이, 코일 요소(2500)는 베이스부(2505)로부터 연장되는 다수의 돌출부(2525)를 포함할 수 있다. 돌출부(2525)가 각각 도 25A에 도시된 바와 같은 직사각형 형상 프로파일을 포함할 수 있더라도, 다른 프로파일 형상이 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 돌출부(2525)의 각각은 도 25A에 도시된 것과 동일한 형상의 프로파일을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2525) 중 하나 이상은 다른 돌출부(2525)의 프로파일 형상과 다르게 형상화된 프로파일을 포함할 수 있다. 돌출부(2525)는 높이(2530), 폭(2535), 오프셋(2540), 및 조합된 돌출부 폭(2545)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이(2530)는 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 높이를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 높이는 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 높이가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2530)가 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다. 일부 실시형태에서, 높이(2530)는 인접한 또는 인접하지 않은 돌출부(2525)에 대해 동일하거나 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 폭(2535)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 또는 0.8mm 내지 1.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2535)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다. 일부 실시형태에서, 폭(2535)은 인접한 또는 인접하지 않은 돌출부(2525)에 대해 동일하거나 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 오프셋(2540)은 0.05 내지 0.1mm, 0.075 내지 0.15mm, 0.1mm 내지 0.15mm, 0.125mm 내지 0.175mm, 0.15mm 내지 0.2mm, 0.175mm 내지 0.25mm, 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 또는 0.6mm 내지 1.0mm의 오프셋을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋은 1.0mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 오프셋이 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2540)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2540)은 돌출부(2525)의 양쪽 측면에서 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서, 돌출부(2525)의 한쪽 측면 상의 오프셋(2540)은 돌출부(2525)의 반대쪽 측면 상의 오프셋(2540)과 다를 수 있다. 일부 실시형태에서, 오프셋(2540)은 인접하지 않은 돌출부(2525)에 대해 동일하거나 다를 수 있다.

일부 실시형태에서, 조합된 돌출부 폭(2545)은 0.2mm 내지 0.4mm, 0.3mm 내지 0.5mm, 0.4mm 내지 0.6mm, 0.5mm 내지 0.7mm, 0.6mm 내지 0.8mm, 0.7mm 내지 0.9, 0.8mm 내지 1.0mm, 0.9mm 내지 2.0mm, 1.5mm 내지 3.0mm, 2.5mm 내지 5.0mm, 4.0mm 내지 8.0mm, 6.0mm 내지 10.0mm, 8.0mm 내지 15.0mm, 또는 10.0mm 내지 20.0mm의 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 폭은 20mm보다 크거나 0.2mm보다 작을 수 있다. 다른 조합된 돌출부 폭이 가능하다. 일부 실시형태에서, 조합된 돌출부 폭(2545)이 +/-0.010mm, +/-0.020mm, +/-0.030mm, +/-0.040mm, 또는 +/-0.050mm와 같은 공차 범위를 포함할 수 있더라도, 다른 공차 범위가 가능하다.

도 25B는 복수의 코일 요소의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이고, 각각의 코일 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 다수의 단면 프로파일을 가진 돌출부를 포함한다. 도 25B에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2550)는 각각의 코일 요소(예를 들어, 코일 요소(2500A 내지 2500C))가 도 25A에 도시된 코일 요소와 관련하여 설명된 것과 동일한 단면 프로파일 및 치수를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 코일 요소(2550)는 인접한 코일 요소들의 인접한 돌출부(2525)들 사이의 공간(2555)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공간(2555)은 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 공간(2555)은 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/6일 수 있다. 도 25B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 코일 요소(2550)는 피치(2560)를 포함할 수 있다. 피치(2560)는 본 명세서에 기술된 MCG를 통해 제공되는 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화될 수 있다. 예를 들어, 피치(2560)는 유정의 시추공 내로 주입되는 밀리미터 전자기파의 파장의 1/3일 수 있다. 다른 치수가 또한 구현될 수 있다. 코일 요소(2550)들은 함께 연결되기 위해 볼트에 의해 또는 직접 부품을 활용하는 것에 의해 본 명세서에 기술된 MCG의 외부 튜브 내에 및/또는 본 명세서에서 설명된 MCG의 외부 튜브에 축 방향으로 고정될 수 있다.

도 26A 내지 도 26C는 본 명세서에 기술된 바와 같은 2개의 포개진 코일 스프링으로 형성된 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 26A에 도시된 바와 같이, 제1 코일 스프링(2605)은 각각의 코일 스프링의 코일 요소가 도 26B에 도시된 조립된 2-피스 코일 스프링(2615)에서 도시된 바와 같이 서로 나사 결합되도록 제1 코일 스프링(2605)을 제2 코일 스프링(2610) 내로 회전시키는 것에 의해 제2 코일 스프링(2610) 내로 삽입될 수 있다. 도 26C는 2-피스 코일 스프링(2615)의 단면도를 도시한다.

도 27은 도 26C의 멀티피스 주름형 도파관의 예시적인 실시형태를 도시하는 도면이다. 도 27에 도시된 바와 같이, 도 26C의 상세 A는 제1 코일 스프링(2605) 및 제2 코일 스프링(2610)의 직경 및 피치에 대응하는 주름 특징부의 프로파일을 생성하기 위해 함께 포개진 2개의 코일 스프링을 예시하기 위해 도시되어 있다. 제1 코일 스프링(2605)은 제2 코일 스프링(2610)의 내경(2710)보다 큰 내경(2705)을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 코일 스프링(2605)은 유전체 또는 강자성 재료와 같은 제1 재료로 코팅될 수 있다. 제2 코일 스프링(2610)은 전도성 재료와 같은 제2 재료로 코팅될 수 있다.

현재 요지의 일부 구현예는 전자기파 전송과 함께 사용하기에 적합한 멀티피스 주름형 도파관을 제공할 수 있다. 예를 들어, 현재 요지의 일부 구현예는 HE11 모드와 같은 다양한 전송 모드에서 밀리미터 전자기파를 사용하여 유정의 시추공을 시추하는 데 적합한 주름형 도파관의 형성 및 사용을 가능하게 할 수 있다. 본 명세서에서 기술된 주름형 도파관의 멀티피스 구성의 일부 구현예는 긴 길이의 튜브 내에 주름 특징부를 기계 가공하는 대신, 튜브에 삽입될 수 있는 코일 스프링을 통해 주름형 도파관 특징부를 제공하는 것에 의해 이러한 장치를 제조하는 복잡성을 줄일 수 있다. 그 결과, 본 명세서에서 기술된 MCG의 일부 구현예는, 기계 가공된 재료를 도파관 내부에 남겨 전자기 투과율을 감소시킬 수 있는 기계 가공, 태핑 또는 보링을 통해 주름 특징부를 형성하는 것보다 더 높은 정밀도 공차로 제조될 수 있다. 추가적으로, MCG의 코팅 또는 도금 구성요소는, 주름 특징부가 긴 튜브 길이로 기계 가공된 후에, 긴 길이의 튜브를 절연성, 유전체 또는 전도성 재료로 코팅하거나 도금하는 대신, 절연성, 유전체 또는 전도성 재료가 제조 동안 개별 구성요소에 도포될 수 있기 때문에 더욱 용이하게 수행될 수 있다.

본 명세서에 개시된 시스템, 디바이스 및 방법의 구조, 기능, 제조 및 사용의 원리에 대한 전반적인 이해를 제공하기 위해 특정 예시적인 실시형태가 설명되었다. 이들 실시형태 중 하나 이상의 예가 첨부된 도면에 도시되어 있다. 당업자는 본 명세서에서 구체적으로 설명되고 첨부된 도면에 예시된 시스템, 디바이스 및 방법이 비제한적인 예시적 실시형태이고, 본 발명의 범위가 청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해할 것이다. 하나의 예시적인 실시형태와 관련하여 도시되거나 설명된 특징은 다른 실시형태의 특징과 조합될 수 있다. 이러한 수정 및 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 또한, 본 개시내용에서, 실시형태의 유사한 구성요소는 일반적으로 유사한 특징을 가지며, 그러므로, 특정 실시형태 내에서 각각의 유사한 구성요소의 각각의 특징은 반드시 완전하게 설명되지 않는다.

본 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용된 근사 언어는 관련된 기본 기능에서의 변경을 초래함이 없이 허용 가능하게 변경될 수 있는 임의의 정량적 표현을 수정하기 위해 적용될 수 있다. 따라서, "약", "대략" 및 "실질적으로"와 같은 용어에 의해 수식되는 값은 특정된 정확한 값으로 제한되지 않는다. 적어도 일부 경우에, 근사 언어는 값을 측정하기 위한 기구의 정밀도에 대응할 수 있다. 여기 및 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐, 범위 제한은 조합 및/또는 상호 교환될 수 있으며, 이러한 범위는 문맥 또는 언어가 달리 나타내지 않는 한 식별되고 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함한다.

당업자는 전술한 실시형태에 기초한 본 발명의 추가 특징 및 이점을 인식할 것이다. 따라서, 본 출원은 첨부된 청구범위에 의해 지시된 것을 제외하고는 특별히 도시되고 기술된 것에 의해 제한되지 않는다. 본 명세서에서 인용된 모든 간행물 및 참고문헌은 그 전체가 참조에 의해 명시적으로 통합된다.

Claims (55)

1. 장치로서,
   내부면, 내경 및 길이를 포함하는 튜브; 및
   코일 스프링으로서, 외부면, 외경, 및 상기 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 포함하고, 상기 코일 스프링은 상기 튜브 내에 위치되고, 상기 코일 스프링의 외경은 상기 튜브의 내경보다 작은, 상기 코일 스프링
   을 포함하는, 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 코일 스프링의 외부면과 상기 튜브의 내부면 사이에 갭이 획정되는, 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일 스프링은 도파관을 형성하는, 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링의 내부면은 전도성 재료를 포함하는, 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링은 구리, 금, 은 또는 백금의 코팅을 포함하는, 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 튜브와 상기 코일 스프링 사이의 절연층을 더 포함하는, 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링의 외부면은 유전체 재료를 포함하는, 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 코일 요소 중 적어도 하나의 코일 요소는 상기 코일 스프링의 원주에 대해 상기 적어도 하나의 코일 요소의 한번의 완전한 회전에 의해 한정되는, 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 코일 요소 중 적어도 하나의 코일 요소는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 연장되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 사다리꼴 단면 형상, 원형 단면 형상, 정사각형 단면 형상, 직사각형 단면 형상 또는 사인곡선 단면 형상 중 하나를 포함하는, 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 코일 요소는 사다리꼴 단면 형상, 원형 단면 형상, 단면 직사각형 형상, 단면 타원형 형상, 또는 복수의 코일 요소의 길이를 따라서 테이퍼진 형상 중 하나를 포함하는, 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링은 구리 와이어 및/또는 알루미늄 와이어를 포함하는, 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브는 탄소강 튜브를 포함하는, 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 코일 스프링은 상기 튜브 내에 위치되는, 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 코일 스프링의 제1 코일 스프링과 제2 코일 스프링은 상기 튜브 내에 위치된 커플링 스프링을 통해 결합되는, 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 커플링 스프링의 제1 단부는 상기 제1 코일 스프링의 제1 단부에 부착되고, 상기 커플링 스프링의 제2 단부는 상기 제2 코일 스프링의 제2 단부에 부착되며, 상기 커플링 스프링은 상기 제1 코일 스프링 및/또는 상기 제2 코일 스프링의 열팽창으로 인한 상기 제1 코일 스프링과 상기 제2 코일 스프링의 서로에 대한 축 방향 이동의 양을 감소시키도록 구성되는, 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링, 및/또는 상기 복수의 코일 요소의 각각의 코일 요소의 단면 프로파일은 전자기파를 전파하도록 치수화되는(dimensioned), 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 코일 스프링 및 상기 코일 스프링의 단면 프로파일은 HE11 모드에서 전자기파를 전파하도록 치수화되는, 장치.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브의 길이는 1m보다 큰, 장치.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브의 길이는 5m보다 큰, 장치.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브의 길이는 9m보다 큰, 장치.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 코일 요소는 상기 복수의 코일 요소 중 2개 이상의 코일 요소 사이의 공간을 포함하도록 치수화되며, 상기 공간은 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 주입된 전자기파의 파장의 1/6이 되도록 치수화되는, 장치.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 코일 요소는 상기 복수의 코일 요소 중 2개 이상의 코일 요소 사이의 피치를 포함하도록 치수화되며, 상기 피치는 상기 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 주입된 전자기파의 파장의 1/3이 되도록 치수화되는, 장치.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 코일 요소는 상기 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 주입된 전자기파의 파장보다 작게 치수화된 폭을 포함하도록 치수화되는, 장치.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브 내의 상기 코일 스프링은 나선형 홈을 형성하는, 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 나선형 홈은 전자기파를 전파하도록 구성되는, 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 나선형 홈은 HE11 모드, 폭 방향 전기 모드, 폭 방향 자기 모드, 또는 폭 방향 전기 모드와 폭 방향 자기 모드의 조합에서 전자기파를 전파하도록 구성되는, 장치.
27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브는 테이퍼형 튜브이고, 상기 코일 스프링은 테이퍼형 코일 스프링인, 장치.
28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브는 굴곡된 튜브인, 장치.
29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브와 상기 코일 스프링은 케이싱에 포함되고, 상기 케이싱 내로부터 신장되거나 수축되도록 구성되는, 장치.
30. 방법으로서,
    단면 프로파일을 포함하는 와이어를 압출하는 단계;
    외경 및 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 가진 코일 스프링으로 상기 와이어를 성형하는 단계; 및
    상기 코일 스프링의 외경보다 큰 내경을 가진 튜브에 상기 코일 스프링을 삽입하는 단계로서, 상기 튜브는 상기 코일 스프링이 상기 튜브 내에서 연장되는 길이를 갖는, 상기 코일 스프링을 삽입하는 단계
    를 포함하는, 방법.
31. 제30항에 있어서,
    상기 와이어를 전도성 재료로 코팅하는 단계;
    상기 코일 스프링을 전도성 재료로 코팅하는 단계; 및/또는
    상기 튜브의 내부면을 절연 재료로 코팅하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
32. 제31항에 있어서, 상기 전도성 재료는 구리, 은 또는 금 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링이 상기 튜브에 삽입될 때 상기 튜브의 내부면과 상기 코일 스프링의 외부면 사이에 갭이 형성되는, 방법.
34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브의 내부면에 채널을 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 채널은 상기 튜브의 길이를 따라서 축 방향으로 연장되는, 방법.
35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어의 단면 프로파일은 베이스부, 및 상기 베이스부로부터 연장되는 돌출부를 포함하되, 상기 돌출부는 사다리꼴 프로파일, 원형 프로파일, 정사각형 프로파일, 직사각형 프로파일, 또는 사인곡선 프로파일 중 하나를 포함하는, 방법.
36. 제30항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 스프링으로 와이어를 성형하는 단계는 상기 복수의 코일 요소의 각각의 코일 요소의 형상이 상기 코일 스프링의 길이의 적어도 일부를 따르는 맨드릴의 단면 형상에 대응하도록 상기 맨드릴 주위에 상기 와이어를 감싸는 것을 포함하는, 방법.
37. 제36항에 있어서, 상기 맨드릴의 단면 형상은 사다리꼴 형상, 원형 형상, 직사각형 형상, 타원형 형상, 또는 테이퍼 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
38. 제30항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어는 구리 와이어 또는 알루미늄 와이어인, 방법.
39. 제30항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은
    다수의 코일 스프링을 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 코일 스프링을 상기 튜브에 삽입하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
40. 장치로서,
    내부면, 내경, 및 길이를 갖는 외부 튜브; 및
    내부 튜브로서, 내부면, 외부면, 외경, 및 상기 내부면 상에 형성되고 상기 내부 튜브의 길이를 따라서 연장되는 나선형 홈을 갖되, 상기 내부 튜브는 상기 외부 튜브 내에 위치되며, 상기 내부 튜브의 외경은 상기 외부 튜브의 내경보다 작은, 상기 내부 튜브
    를 포함하는, 장치.
41. 제40항에 있어서, 상기 내부 튜브의 외부면과 상기 외부 튜브의 내부면 사이에 갭이 획정되는, 장치.
42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 상기 나선형 홈은 도파관을 형성하는, 장치.
43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 튜브의 내부면 및/또는 상기 나선형 홈은 전도성 재료를 포함하는, 장치.
44. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 외부 튜브와 상기 내부 튜브 사이의 절연층을 더 포함하는, 장치.
45. 제40항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 튜브의 외부면은 유전체 재료를 포함하는, 장치.
46. 제40항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나선형 홈은 밀리미터 전자기파를 전파하도록 구성되는, 장치.
47. 제46항에 있어서, 상기 나선형 홈은 HE11 모드에서 밀리미터 전자기파를 전파하도록 구성되는, 장치.
48. 시스템으로서,
    도파관 조립체로서,
    내부면, 내경 및 길이를 포함하는 튜브; 및
    코일 스프링으로서, 외부면, 외경, 및 상기 코일 스프링의 길이를 따라서 배열된 복수의 코일 요소를 포함하되, 상기 코일 스프링은 상기 튜브 내에 위치되고, 상기 코일 스프링의 외경은 상기 튜브의 내경보다 작은, 상기 코일 스프링
    을 포함하는, 상기 도파관 조립체; 및
    상기 도파관 조립체를 통해 유정의 시추공 내로 밀리미터파 방사 에너지를 주입하도록 구성된 자이로트론을 포함하는 밀리미터파 시추 장치
    를 포함하는, 시스템.
49. 제48항에 있어서, 시추공의 일부를 시추하거나 또는 시추공으로부터 물질을 제거하기 위해 밀리미터파 방사 에너지를 지향시키도록 지하에 있는 다수의 도파관 조립체를 더 포함하는, 시스템.
50. 제49항에 있어서, 다수의 코일 스프링이 유정의 표면 아래 15km 거리까지 하나 이상의 튜브 내에서 적층되는, 시스템.
51. 방법으로서,
    금속 스톡의 시트의 제1 측면에서 복수의 주름 특징부를 형성하는 단계로서, 상기 시트는 제1 가장자리와 제2 가장자리를 포함하는, 상기 복수의 주름 특징부를 형성하는 단계;
    제1 튜브로 상기 금속 스톡의 시트를 성형하는 단계; 및
    상기 제1 튜브를 밀봉하기 위해 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리를 함께 용접하는 단계로서, 상기 밀봉된 제1 튜브는 주름형 도파관을 형성하는, 상기 용접하는 단계
    를 포함하는, 방법.
52. 제51항에 있어서,
    상기 밀봉된 제1 튜브를 상기 제2 튜브에 삽입하여 멀티피스 주름형 도파관을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
53. 방법으로서,
    제1 표면, 제1 가장자리 및 제2 가장자리를 가진 금속 스톡의 시트를 수용하는 단계;
    상기 금속 스톡의 시트의 제1 표면의 정상에 있는 주름형 요소를 수용하는 단계로서, 상기 주름형 요소는 복수의 주름 특징부를 포함하는, 상기 주름형 요소를 수용하는 단계;
    상기 제1 튜브 내에 상기 주름형 요소를 수용하는 제1 튜브로 상기 금속 스톡의 시트를 성형하는 단계; 및
    상기 제1 튜브를 밀봉하기 위해 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리를 함께 용접하는 단계로서, 상기 밀봉된 제1 튜브는 멀티피스 주름형 도파관을 형성하는, 상기 용접하는 단계
    를 포함하는, 방법.
54. 제53항에 있어서, 상기 주름형 요소는 코일 스프링인, 방법.
55. 제53항 또는 제54항에 있어서, 상기 주름형 요소는 제2 튜브의 내부면에 형성된 복수의 주름 특징부를 포함하는 상기 제2 튜브인, 방법.