• Title/Summary/Keyword: 레이저분광학

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Spray Visualization Using Laser Diagnostics (레이저를 이용한 분무 가시화)

  • 윤영빈
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.87-112
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    • 2005
  • 분무를 정량적으로 측정하는 것은 노즐의 설계와 개발을 위해서 뿐만 아니라 연소 시스템 전반의 효율 및 불안정성의 제거, 공해 저감 등의 요구 조건을 만족하기 위해서 중요하다. 이를 위해 이전에는 분무장 내에 수집관을 삽입하는 기계적 패터네이터(Mechanical Patternator)와 같은 삽입식 측정 방식을 이용하여 왔으나, 최근에는 고속카메라, Malvern particle analyzer, PDPA, 광학 패터네이터(Optical Patternator)와 같은 분무장을 교란시키지 않으면서도 빠른 측정이 가능한 가시화 기술들이 적용되고 있다. 특히 광학 패터네이터는 레이저 평면광을 이용하여 분무를 측정하는 비삽입식 기술로 단시간 내에 분무장 내 액체 연료의 질량 및 액적 크기의 단면 분포를 동시에 얻어낼 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 분무 액적들의 수밀도가 증가하는 경우에는 이들 액적에 의한 입사광 및 신호 감쇠, 다중산란 등에 의한 오차가 심하게 발생하여, 기존의 PDPA, PLIF 등의 광학 기법으로는 충분히 신뢰할 만한 결과를 얻기가 어렵게 된다. 이러한 분무를 정량적으로 측정하기 위해서는 입사광의 감쇠뿐만 아니라 분무장 내 액적들에 의한 신호의 감쇠 과정에 대한 고려가 필요하다. 주면 액적들의 영향을 최소한으로 줄이기 위해서는 레이저 평면광을 사용하는 광학 패터네이터와 달리 레이저 광선을 분무장에 조사하여 고압에서 나타날 수 있는 다중 산란에 의한 오차를 최소화할 수 있다. 이러한 이미지 처리 기법을 이용하는 광학 선형 패터네이터(Optical Line Patternator)를 이용하여 기존 레이저 계측기법으로 측정이 곤란하였던 고압 환경 하에서의 스월 동축형 인젝터의 분무 특성을 해석할 수가 있다. 2015(년도) 6,388, 2025(년도) 13,367, 2035(년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자

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전기화학적증착법(ECD)을 사용해 형성한 성장 시간에 따른 Al-doped ZnO 나노결정체의 구조적 성질 및 광학적 성질

  • Chu, Dong-Hun;Kim, Gi-Hyeon;No, Yeong-Su;Lee, Dae-Uk;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.262.2-262.2
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    • 2013
  • ZnO는 광학적 및 전기적 성질의 여러 가지 장점 때문에 메모리, 나노발전기, 트랜지스터, 태양전지, 광탐지기 및 레이저와 같은 전자소자 및 광소자로 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다. Al이 도핑된 ZnO 나노결정체를 전기화학적 증착법을 이용하여 형성하고, 형성시간의 변화에 따른 구조적 및 광학적 성질을 관찰했다. ITO로 코팅된 유리 기판에 전기화학증착법을 이용해 Al 도핑된 ZnO를 성장시켰다. Sputtering, pulsed laser vapor deposition, 화학기상증착, atomic layer epitaxy, 전자빔증발법 등으로 Al 도핑된 ZnO 나노구조를 형성할 수 있지만, 본 연구에서는 간단한 공정과정, 저온증착, 고속, 저가의 특성 등으로 경제적인 면에서 효율적인 전기화학증착법을 이용했다. 반복실험을 통하여 Al의 도핑 농도는 Zn와 Al의 비율이 98:2이 되도록, ITO 양극과 Pt 음극의 전위차가 -2.25 V가 되도록 실험조건을 고정했고, 성장시간을 각각 1분, 5분, 10분으로 변화하였다. 주사전자현미경 사진을 보면 Al 도핑된 ZnO는 성장 시간이 증가함에 따라 나노구조의 직경이 커지는 것을 알 수 있다. 광루미네센스 측정 결과는 산소 공핍의 증가로 보이는 500~600 nm대의 파장에서 나타난 피크의 위치가 에너지가 큰 쪽으로 증가했다. 위 결과로부터 성장 시간에 따른 Al 도핑된 ZnO의 구조적 및 광학적 특성변화를 관찰했고, 이 연구 결과는 Al 도핑된 ZnO 나노구조 기반 전자소자 및 광소자에 응용 가능성을 보여주고 있다.

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Study on the properties of temperature distribution at the split-disk geometry glass laser amplifier (분할디스크형 글라스레이저 증폭기의 온도분포특성에 관한 연구)

  • 김병태
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.3 no.4
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    • pp.227-233
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    • 1992
  • The simulation code was developed for the development of the split-disk geometry glass amplifier, which could design the laser apparatus and analyze the properties of the laser system. The flashlamp emission energy at the short wavelength region must be reduced, while maintaining a current density between 2000 and 4000 A/$\textrm{cm}^{2}$, in order to reduce the thermal loading in the laser glass and to raise the coupling efficiency between the emission spectrum of the flashlamps and the absorption spectrum of the laser glass. By cutting the laser glass into three equal pieces, the temperature rise in the laser glass dropped by 70% due to the efficient removal of the heat in the laser glass. It was found that the $Nd^{3+}$ doping rate of each laser glass should be properly selected and the optimum value of the product of the absorption coefficient $\alpha$ and the thickness d of the laser glass is about 0.26 in the split-disk geometry.

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Study on direct optical switching CDM at 40 GHz-band for Radio-over-Fiber(RoF) system (Radio-over-Fiber 시스템을 위한 40 GHz 대역에서 직접 광스위칭 CDMA 연구)

  • 최재원;전영민;변영태;우덕하;박종대;서동선
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.14 no.6
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    • pp.600-605
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    • 2003
  • We have experimentally demonstrated a Direct Optical Switching (DOS) CDMA for future wide-band mobile communication systems at the 40 ㎓ band by using orthogonal (crosscorrelation $\leq$2) unipolar type codes with code length of 16 and chip rate of 2.5 Gcps for radio-over-fiber (RoF) systems. Pulse-amplitude-equalized 40 ㎓ laser pulses were provided by rational-harmonically mode-locking a 10 ㎓ fiber ring laser.

Development of Non-contacting Module for CRT Measurement (비접촉식 CRT 계측용 모듈개발)

  • 강성구;김정기;권진혁
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.204-205
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    • 2000
  • 본 연구에서는 반도체 레이저 LD 혹은 백색광로부터 조사되는 빔을 CRT 모니터의 측정부에 입사시켜 패널 glass와 섀도우 마스크에서 반사되는 빔을 PSD에 조사하여 섀도우 마스크의 진동을 측정하였으며, CCD를 사용하여 열적변형과 패널 glass의 아랫면과 섀도우 마스크사이의 간격 Q값을 측정하였다. 사용한 PSD는 검출 영역은 12mm, 센서의 위치분해능은 0.2$mu extrm{m}$이며, 실시간적으로 처리할 수 있는 장점을 갖고 있다. CRT의 경우 전자빔의 충돌에 의한 섀도우 마스크의 열적 변형과 진동에 의한 섀도우 마스크의 떨림이 발생하여 화질이 저하된다. Q값의 정확한 계측과 섀도우 마스크의 열적변형 및 진동의 측정을 통하여 이들 현상이 발생되는 근본적인 취약구조를 발견함으로써 우수한 섀도우 마스크를 설계하고 제품의 성능을 향상시킬 수 있다. (중략)

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Three-Dimensional Microfabrication with Nano Resolution Using Two-Photon Absorption of Femto-Second Laser (극초단 펄스 레이저의 이광자흡수를 이용한 나노분해능의 3차원 마이크로 구조 제작)

  • Yi, Shin-Wook;Lee, Seong-Ku;Kong, Hong-Jin;Park, Sang-Hu;Jeong, Chang-Gyun;Taewoo Lim;Yang, Dong-Yol
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.64-65
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    • 2003
  • Stereo-lithography using the two photon absorption(TPA) makes micro structures with great resolution. The technique is applied to correcting photomask, 3-D photonic crystal, 3-D optical storage, 3-D lithography and so on. In contrast to a conventional stereo-lithography with single-photon absorption which has a size problem caused by the geometrical diffraction limit, the stereo-lithography with TPA has no size limit. (omitted)

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미세현미경 성대수술시 Weerdar개폐식 후두경을 통한 고빈도 제트환기

  • 김현정;이국현;이상철;김광현
    • Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.92.1-92
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    • 1995
  • Weerdar 개폐식 후두경은 Kleinsasser 후두경과 Killian-Lynch 현가 후두경의 장점을 혼합하여 개발한 것으로서 광학장치, 흡인관, injection cannula 등을 후두경에 부착할 수 있다. 그리고 후두경 내강에 injection cannula를 장치하여 고빈도 제트환기법, 고빈도 진동법, 고빈도 양압환기법을 시행할 수 있다. 이 경우 기관내 삽관을 배제하여 cannula선단이 성대 위에 위치하기 때문에 성대의 후교련까지 시야를 확보할 수 있고, 후두경 양측에 넓은 틈이 있기에 수술조작이 용이하며, 레이저 사용시에 화재의 위험을 최소로 할 수 있다. 이에 성대수술시 cannula를 통한 제트환기 중 시간 경과에 따른 활력징후, 동맥혈산소화, 이산화탄소의 배출상태 변화를 관찰하였다. 그 결과 수슬시간 30분까지 동맥혈 산소분압의 감소나 이산화탄소 축적은 관찰되지 않았기에 30분 이내의 성대수술시 기관내 삽관없이도 시행할 수 있는 안전한 마취관리의 한 방법이라 생각한다.

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A Study on the Particle Behavior in Turbulent Pulverized Coal Flame (난류 미분탄화염 내 입자거동에 관한 연구)

  • Hwang, Seung-Min
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.32 no.12
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    • pp.1111-1118
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    • 2010
  • Combustion measurements based on optical techniques have recently become of major interest as tools not only for clarifying the combustion mechanism but also for validating the computational results for the combustion fields. In this study, the particle behavior in turbulent pulverized coal flame are investigated using advanced optical diagnostics. A laboratory-scale pulverized coal combustion burner is specially fabricated as open type in order to apply various optical measurement techniques. The detailed particle behavior is performed by LDV (laser Doppler velocimetry) and SDPA (shadow Doppler particle analyzer). It is observed that the particle mean diameter increase as the distance from burner increases, and this is found to be caused by the decrease of small particles' diameter and increase of large particles' diameter. This is because of result in the char reaction and the particle swelling due to devolatilization, respectively. The size-classified streamwise velocities of pulverized coal particles in the central region of the jet show the same magnitude, whereas those in the outer region are different depending on the particle size. The results show that the velocity and size-classified diameter of the pulverized coal particles in the flame can be measured well by SDPA.

A Study of the Characteristics of Highly Spatially Resolved CW-laser-based Aerosol Lidar (고공간분해능 연속 광원을 이용한 미세먼지 라이다의 신호 특성에 관한 연구)

  • Sim, Juhyeon;Kim, Taekeong;Ju, Sohee;Noh, Youngmin;Kim, Dukhyeon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.33 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • In this study we introduce a new method for high-spatial-resolution continuous wave (CW) aerosol lidar that has a high spatial resolution in the near field and a low spatial resolution at long distances. A normal lidar system uses a nanosecond-pulse laser and measures the round-trip TOF between the aerosol and laser to obtain range resolution. In this study, however, we propose a new type of spatially resolving aerosol lidar that uses laser-scattering images. Using a laser-light-scattering image, we have calculated the distance of each scattering aerosol image for a given pixel, and recovered the short-range aerosol extinction. For this purpose, we have calculated the distance image and the contribution range of the aerosol to the given one-pixel image, and finally we have calculated the extinction coefficients of the aerosol with range-resolved information. In the case of traditional aerosol lidar, we can only obtain the aerosol extinction coefficients above 400 m. Using our suggested method, it was possible to extend the range of the extinction coefficient lower then several tens of meters. Finally, we can remove the unknown short-range region of pulsed aerosol lidar using our method.

Characterization and correction of bemding deformation in pizeoelectric ceramics displacement (길이변조용 압전소자의 휨 측정과 보정)

  • 김재완;남승희;한재원
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.12 no.4
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    • pp.300-304
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    • 2001
  • We suggest a method to measure and correct bending deformation in piezoelectric ceramics displacement. The angle and direction of the bending deformation are measured by monitoring the position of a laser beam reflected on a mirror which is attached to the piezoelectric ceramics with the uncertainty of the angle measurement of $0.36\mu$rad. We divided the electrode of a piezoelectric ceramic into 3 parts and connected 3 capacitors to each electrode in order to apply different voltage to each electrode with one voltage supplier. The deformation was corrected by adjusting the capacitance of each capacitor and was reduced to 6.3%, comparing to the uncorrected case. By using this corrected piezoelectric ceramic to modulate the length of the ringdown cavity, the fluctuation of the decay time caused by the change in optic axis of the cavity was removed.emoved.

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