• Title/Summary/Keyword: 공명 산란

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Enhancement of the Localized Surface Plasmon by Evanescent coupling (에바네슨트 결합에 의한 국소 표면 플라즈몬 증대 효과)

  • Lee, Taek-Sung;Kim, Won-Mok;Byun, Seok-Joo;Lee, Django;Lee, Kyeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.80-80
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    • 2008
  • 바이오 센서 응용 연구에 많이 사용되는 금(Au) 나노 입자를 이용한 국소 표면 플라즈몬 공명(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)에 의한 산란광을 검출하는데 주로 이용되는 암시야(dark field) 현미경 검출 방식에 관한 전산모사를 통하여 입사광의 입사 방식에 따른 산란광 세기를 정량적으로 분석하였다. 전산모사 기법으로는 국소 표면 플라즈몬 공명의 동역학적인 현상을 모사할 수 있는 유한차분시간영역(Finite Difference Time Domain, FDTD) 기법을 이용하였는데, 이러한 기법이 암시야 현미경 전산 모사에 유효함을 우선적으로 검증하였다. 암시야 현미경 검출 방식의 모사에서 입사 광원의 반사 입사 방식과 투과 입사 방식을 비교하였고, 각각의 방식에 서 입사광의 입사각에 따른 산랑광 세기를 계산하였다. 이러한 전산모사를 통하여 프리즘을 통한 내부 전반사(Total Internal Reflection, TIR) 방식에서 입사 광원의 임계각 근처에서 많이 발생하는 에바네슨트 장(evanescent field)을 결합하는 경우 산란광 세기가 증가함을 관찰하였고, 이러한 세기의 변화를 프레넬(Fresnel) 방정식에 의해 계산된 에바네슨트 장의 세기 분포와 비교 분석하였다.

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Analysis on Propagation Characteristics and Experimental Verification of $A_1$ Circumferential Waves in Nuclear Fuel Rods Coated with Oxide Layers (산화막 피복 원전 연료봉에서 $A_1$ 원주파의 전파 특성 해석과 실험적 검증)

  • Joo, Young-Sang;Ih, Jeong-Guon;Jung, Hyun-Kyu;Cheong, Yong-Moo
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.19 no.3
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    • pp.189-199
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    • 1999
  • The resonance scattering of acoustic waves from the cylindrical shells of nuclear fuel rods coated with oxide layers has been theoretically modeled and numerically analyzed for the propagation characteristics of the circumferential waves. The normal mode solutions of the scattering pressure of the coated shells have been obtained. The pure resonance components have been isolated using the newly proposed inherent background coefficients. The propagation characteristics of resonant circumferential waves for the shells coated with oxide layers are affected by the presence and the thickness of an oxide layer. The characteristics have been experimentally confirmed through the method of isolation and identification of resonances. The change of the phase velocity of the $A_1$ circumferential wave mode for the coated shell is negligible at the specified partial waves in spite of the presence of the oxide layer and the increase in coating thickness. Utilizing the invariability characteristics of the phase velocity of the $A_1$ mode, the oxide layer thickness of the coated shells can be estimated. A new nondestructive technique for the relative measurement of the coating thickness of coated shells has been proposed.

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Resonant Scattering of Underwater Acoustic Wave by Transversely Isotropic Cylindrical Shells (횡등방성 원통 셸에 의한 수중 음파의 공명 산란)

  • 김진연
    • Journal of KSNVE
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    • v.7 no.3
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    • pp.449-455
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    • 1997
  • A theoretical study is presented for the prediction of the scattering of obliquely incident plane acoustic wave by transversely isotropic cylindrical shells immersed in water. In dorder to illustrate the vailidity of the theory backscattering form functions are compared with the existing results for degenerated problems: the catterings by isotropic shell and transversely isotropic solid cylinder. The unidirectional fiber reinforced boron-aluminum composites are selected as a model of transversely isotropic materials having potential applications in practice. From the resonant scattering analysis of the partial backscattering form functions, the dispersion curves for fluid-borne Stoneley wave, guided wave along the shell, and the lowest three Lamb type waves can be found. The Lamb type dispersions are compared with those of the flat plate. The variation of anisotropy significantly affects the properties of circumferential waves. From these results, it can be possible to identify parametrically the material properties of anisotropic cylindrical targets.

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Dependence of Localized Surface Plasmon Properties on the Shape of Metallic Nanostructures (금속 나노 구조체의 형상에 따른 국소 표면 플라즈몬 특성)

  • Kim, Joo-Young;Cho, Kyu-Man;Lee, Taek-Sung;Kim, Won-Mok;Lee, Kyeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.77-77
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    • 2008
  • 금(Au)이나 은(Ag)과 같은 귀금속 물질로 형성된 금속 나노 구조체는 표면 플라즈몬 공진(Surface Plasmon Resonance, SPR) 현상과 이의 국부 환경(local environment) 변화에 대해 민감한 의존성으로 인하여 생화학적 센서로의 응용이 주목 받고 있다. 표면 플라즈몬 공진은 광 흡수와 광 산란을 수반하는데, 두 가지 특성 모두 분광학적 신호검출방식으로 센서에 응용가능하다. 이 중 광 산란을 이용하는 방식은 광원의 배경잡음 효과가 배제되기 때문에 단일 입자 검출에 유리하다. 광 흡수와 광 산란 특성은 금속 나노 구조체는 크기, 형상, 주변 매질, 물질의 선택에 따라서 영향을 받는다. 본 연구에서는 금 나노 디스크(nanodisc)의 형상에 따라서 여기 되는 표면 플라즈몬이 광 흡수와 광 산란 특성에 미치는 영향을 가시광과 근적외선 영역에 대해서 불연속 쌍극자 근사법(Discrete Dipole Approximation, DDA)을 이용하여 전사모사(simulation) 하였다. 금 나노 디스크의 형상과 플라즈몬 특성 간의 관계는 공명 파장과 산란 양자 거둠율(scattering quantum yield, $\eta$)을 이용하여 분석하였고, 센서로서의 응용을 가늠하기 위해 주변 매질의 굴절률을 조절하여 그에 따른 민감도(sensitivity )를 비교하였다. 나노 디스크의 모양이 판상에 가까워질수록 공명 파장은 적색 편이하였고 광 산란 효율과 민감도는 증가하는 현상이 나타났다. 또한, 산란 양자 거둠율은 증가하다가 완만하게 감소하는 경향이 나타났다.

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Elastic Wave Resonance Scattering from a Fluid-filled Cylindrical Cavity (유체가 채워진 실린더형 공동에 의한 탄성파 공명 산란 해석)

  • Huinam Rhee;Park, Youngjin
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.208-213
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    • 2002
  • A new method is presented for the isolation of resonances from scattered waves for elastic wave resonance scattering problems. The resonance scattering function consisting purely of resonance information is defined. Elastic wave resonance scattering from a water-filled cylindrical cavity imbedded in an aluminum matrix is numerically analyzed. The classical resonance scattering theory and the new method compute different magnitudes and phases of the resonances from each partial wave, and therefore. their total resonance spectra are quite different. The exact $\pi$ - radians phase shifts through the resonance and anti-resonance frequencies show that the proposed method properly extracts the vibrational resonance information of the scatterer compared to resonance scattering theory.

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A study of high power microwave output oscillation condition (대용량 마이크로파 출력장치의 발진조건에 관한 연구)

  • Kim, Won-Sop;Kim, Jong-Man
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.523-524
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    • 2008
  • 전자빔의 산란에 의한 자기 공명현상과 지파 사이크로트론과의 상호작용에 의한 해석에서 체렌코프 발진이 일어나는 것은 확인하기 위하여 대구경 후진파 발진기를 이용한 실험을 하였다. 전자계와 전자빌의 상호작용을 위한 조절을 위하여 도파관의 반경과 진폭, 파장을 조절하였으며 이에 따른 주파수의 발진을 알수 있었다.

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Analysis of Acoustic Back Scattering from Bubble Columns in Water (수중 기포기둥에 의한 음파의 후방 산란특성 분석)

  • Park, K.-J.;Yoon, S.-W.;Roy, R.A.
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.10 no.2
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    • pp.36-43
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    • 1991
  • Acoustic backscattering from a buble column in water was studied theoretically and experimentally. For theoretical analysis a general scattering theory was used by assuming the bubble column to be lumped element scatterer which can be characterized by its shape, void fraction and dimensions. When the void fraction is less than 1% and the incident frequency is higher than individual bubble resonance frequencies, the experimental results show that the acoustic backscattering from a bubble column depends mainly on the void fraction rather than the individual bubble sizes. It was also theoretically and experimentally observed that the acoustic backscattering levels were increased and their peaks moved to the lower frequency regin by raising the void fraction of bubble column.

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Analysis of Resonance Scattering Characteristics by Multi-layered Dielectric Gratings (다층 유전체 격자구조에 의한 공진 산란특성의 분석)

  • Ho, Kwang-Chun
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.17 no.1
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    • pp.231-236
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    • 2017
  • The space harmonics generated by a plane-wave incident upon a multi-layered dielectric grating can undergo strong resonance scattering variations known as GMR(guided-mode resonance). To clarify these effects, we examine the field propagation and dispersion curve inside the grating region by using a rigorous equivalent transmission-line theory(RETT). The results show that, at the peak of a scattering resonance, the reflected mode is almost identical to a leaky wave that can be supported by the grating structure. Thus, we confirm and generalize previous research that has occurred GMR effect associated with the free-resonant character of leaky waves at multi-layered dielectric gratings. Quantitative simulation results illustrating the behavior of typical gratings are given, and the special case of normal incidence is discussed for TM mode.