• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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• pp.409-412
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• 2011

본 논문에서는 나노 분해능을 가지면서 수mm의 이송능력을 가지는 AFM용 스캐너의 구현을 위하여 새로운 형태의 더블-벤트 유연 가이드를 연구하였다. Castigliano 이론을 이용하여 유연 가이드의 강성을 구하였으며, 모든 과정은 FEA(Finite Element Analysis)를 통하여 이론의 타당성을 검증하였다. 또한, 더블-벤트 유연 가이드의 성능 검증을 위하여 평면 스캐너의 모델링에 응용하여 보았다. 응용된 평면 스캐너의 구성 요소 성분 변수들은 Double-bent 유연 가이드의 나노 분해능 및 이송 변위의 최대화를 구현함과 동시에 빠른 응답 속도를 보장하기 위해 최적화 설계를 통하여 이루어졌다. 더블-벤트 유연 가이드를 적용한 평면 스캐너 역시 FEA를 통한 검증 단계를 거쳤다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.638-641
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• 2010

본 논문에서는 나노 분해능을 가지면서 수mm의 이송능력을 가지는 AFM용 스캐너의 구현을 위하여 새로운 형태의 더블-벤트 유연 가이드를 연구하였다. Castigliano 이론을 이용하여 유연 가이드의 강성을 구하였으며, 모든 과정은 FEA(Finite Element Analysis)를 통하여 이론의 타당성을 검증하였다. 또한, 더블-벤트 유연 가이드의 성능 검증을 위하여 평면 스캐너의 모델링에 응용하여 보았다. 응용된 평면 스캐너의 구성 요소 성분 변수들은 Double-bent 유연 가이드의 나노 분해능 및 이송 변위의 최대화를 구현함과 동시에 빠른 응답 속도를 보장하기 위해 최적화 설계를 통하여 이루어졌다. 더블-벤트 유연 가이드를 적용한 평면 스캐너 역시 FEA를 통한 검증 단계를 거쳤다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.667-673
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• 2005

This paper shows a method for design of the nano-positioning planar scanner used in the scanning probe microscope. The planar scanner is composed of flexure guides, piezoelectric actuators and feedback sensors. In the design of flexure guides, the Castigliano's theorem was used to find the stiffness of the guide. The motion amplifying mechanism was used in the piezoelectric actuator to achieve a large travel range. We found theoretically the travel range of the total system and verified using the commercial FEM(finite element method) program. The maximum travel range of the planar scanner is above than 140 $\mu$m. The 3 axis positioning capability was verified by the mode analysis using the FEM program.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권11호
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• pp.1295-1302
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• 2005

This paper shows experimental evaluation results of the nano-positioning planar scanner used in the scanning probe microscope. The planar scanner is composed of flexure guides, piezoelectric actuators and feedback sensors as like explained in detail in Ref. (5). First, the fabrication methods were explained. Second, as the static Properties of the Planar scanner. we evaluated the maximum travel range & crosstalk. Also, we presented the correcting method for crosstalk using electric circuits finally. as the dynamic properties of the planar scanner, we evaluated the first resonant frequency. Also, we presented the actual AFM(atomic force microscope) imaging results with up to 2Hz imaging scan rate. Experimental results show that properties of the proposed planar scanner are well enough to be used in SPM applications like AFM.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.879-882
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• 2005

This paper shows a method for design of the nano-positioning planar scanner used in the scanning probe microscope. The planar scanner is composed of flexure guides, piezoelectric actuators and feedback sensors. In the design of flexure guides, the Castigliano's theorem was used to find the stiffness of the guide. The motion amplifying mechanism was used in the piezoelectric actuator to achieve a large travel range. We found theoretically the travel range of the total system and verified using the commercial FEM(Finite element method) program. The maximum travel range of the planar scanner is above than 140 $\mu$m. The 3 axis positioning capability was verified by the mode analysis using the FEM program. Moreover, we presented the actual AFM(Atomic Force Microscope) imaging results with up to 2Hz imaging scan rate. Experimental results show that the properties of the proposed planar scanner is well enough to be used in SPM applications like AFM.

• 한국광학회지
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• 제22권1호
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• pp.46-52
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• 2011

본 연구에서는 레버 증폭 구조를 이용한 플렉서 기반의 나노 스테이지를 설계, 제작하였다. 제작된 나노 스테이지를 샘플 스테이지로 채용한 공초점현미경을 개발하였다. 2차원 이미징의 구현을 위해서, 기존의 공초점현미경은 레이저를 이미징 평면상에 스캐닝하는 방식으로 구현된다. 본 연구에서는 백 나노미터의 구동정밀도를 가지는 나노 스테이지 위에 놓인 샘플을 2차원으로 스캐닝하면서 2차원 이미지를 구현할 수 있는 공초점현미경을 개발하였다. 플렉서 기반의 나노 스테이지는 이중 판스프링, 변위증폭 레버, PZT 엑추에이터 그리고 변위 센서로 구성 되어 있다. 스테이지의 구동 성능 해석을 위해 상용 유한요소 해석 프로그램을 이용하였다. 현미경에 사용되는 광원은 적색광 레이저이며, 레이저는 여러 광학요소를 거쳐 샘플스테이지의 샘플에 입사되고, 반사된 빛은 광센서인 PMT(Photo Multiplying Tube)로 계측되게 된다. 계측된 빛의 크기를 이용하여서 2차원 이미징을 구현하였다. 개발된 공초점 현미경으로 생쥐 귀의 피부조직을 관찰하여 현미경의 이미징 성능을 검증하였다. 설계된 샘플 스테이지는 기존의 공초점 현미경의 기계적인 Beam 스캐너를 대신함으로써 현미경의 광경로 및 전체시스템을 간소화 하였다.