• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.10 no.6
• /
• pp.468-472
• /
• 1999

평면 레이저 유도 형광법을 사용하여, 가시와 엔진내부에서 연소 과정이 진행되느 동안 OH라디칼 분포에 대한 2차원 영상을 계측하였다. Rayleigh 산란광을 차단하기 위해서 광대역 필터인 UG11을 사용하였으며, OH 형광 영상은 ICCD카메라로 수집하였다. OH라디칼 은 Q1(11)과 P2(8) 파장으로 여기하였다. 엔진 연료로는 iso-octane을 사용하였으며, 이 연료에서는 자체 형광이 발생하지 않았다. 난류를 암시하는 주름진 화염 경계면을 명확하게 관측하였으며, 어떤 영상에서는 화염 섬(flame island)이 나타나기도 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.258-258
• /
• 2010

레이저 유기 형광법은 비침투적인 방법으로 플라즈마를 진단할 수 있는 장점이 있다. 특히 헬륨 플라즈마 내에서 전기장이 존재하는 경우에 헬륨의 에너지 준위가 분리되는 STARK 효과를 이용하여 기판 부근에 발생한 쉬스 내의 전기장을 측정할 수 있다[1]. 그러나 플라즈마의 생성을 위한 RF 소스와 레이저 간의 위상이 동기화 되지 않는 경우엔, 그 결과 값의 보정이 필요하다. 외부의 전기장이 시변하는 경우에 각각의 위상에서 헬륨의 여기종이 느끼는 전기장의 세기는 다르다. 따라서 레이저가 어떤 타이밍에 입사되는 가에 따라 신호의 분리되는 정도가 달라지는데, 레이저와 외부 전기장의 위상을 동기화하지 않은 경우에는 관측된 신호는 각각의 위상에서 여러 가지로 분리된 신호가 더해진 합의 형태로 나타난다. 이는 외부에서 인가된 전기장의 가장 큰 값을 나타낸다고 알려져 있었다[2]. 그러나 레이저 유도 형광 신호는 넓게 분산을 가지므로 이는 보정되어야 한다. 본 연구에서는 각각의 위상에서 출력되는 형광 신호를 구하고 시간의 영역에서 1주기 동안 적분하여 실제로 관측될 레이저 유도 형광신호의 보정치를 계산하였다. 이를 실험적으로 검증하기 위해서 유도 결합 플라즈마 반응 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킨 후에, 레이저 유도 형광법을 사용하여 기판 위에 생성된 쉬스 내의 전기장을 측정하였다. 그리고, 랑뮤어 프루브를 이용하여 벌크 플라즈마 내의 플라즈마 전압을 구하고, 이를 적분 상수로 삼아 쉬스 내의 전위 분포를 구하였다. 또한 기판에 인가되는 전압을 직접 측정하여 위에서 구한 전위 분포치와 보정을 한 후의 전위 분포치를 비교, 검토하여 보정치를 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.217-217
• /
• 2011

플라즈마를 이용하는 식각 및 증착등의 반도체공정에 있어서 최근에는 기판의 크기가 점차 증가하는 추세에 있다. 이러한 대면적 플라즈마 발생장치 내에서 플라즈마 밀도와 라디칼 농도의 공간적인 특성을 이해하는 것에 대한 중요성이 더해지고 있다. 이를 위해 Langmuir probe와 같은 전기적 접근법에 의한 진단방법이나 광학적 접근법에 의한 진단방법에 대한 연구가 이루어 졌다. 전기적 접근법에 의한 플라즈마의 진단방법은 원리가 간단하고 정확도가 높다는 장점이 있지만 진단 장치에 의한 플라즈마의 간섭이 크고 식각가스의 경우 진단이 어렵다는 단점이 있다. 그에 비해 광학적 진단방법은 플라즈마에 간섭이 많지 않은 방법으로 알려져 있고 레이저 형광법(LIF), 원적외선 레이저 흡수 분광법(IR laser Absorption Spectroscopy), 광량측정법(Actinometry)등이 있다. 이 중 레이저 형광법, 원적외선 레이저 흡수 분광법의 경우, 진단장치가 매우 복잡하고 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 반면 광량측정법의 경우 다른 광학적 접근법에 의한 진단방법에 비해 원리와 실험장치가 간단하고 공간적인 라디칼 분포의 진단이 쉽다는 점에서 장점을 가지고 있다. Actinometry는 Ar과 같은 불활성 기체를 작은 비율을 넣어서 여기 된 불활성 기체의 파장세기와 여기 된 측정 라디칼의 파장세기의 비교를 통해 상대밀도를 측정하는 방법이다. 이 측정 방법에 Abel's inversion equation을 적용함으로 해서 대면적 M-ICP(Magnetized - Induced Coupled Plasma)에서 식각가스인 $CF_4$플라즈마에서 F 라디칼 농도의 공간적인 분포를 측정하고 분석하였다. 또한 플라즈마의 압력, 소스 전력 값과 기판 전력 값등의 조건의 변화에 따라 F 라디칼 농도의 분포가 어떻게 달라지는지에 대해 측정 분석하여 다루었다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.5 no.6
• /
• pp.167-174
• /
• 1997

The penetration depth and the size distribution of the droplets of fuel sprays are important in the operation of spark-ignition MPI engines. A fluorescence/scattering image technique for droplet sizing was applied to measure th edroplet size distribution in non-evaporating gasoline sprays. The fluorescence and scattering lights were imaged simultaneously by the two-dimensional visualization system composed of a laser sheet, a doubling prism, optical filters, and a CCD camera. Quantitative droplet size distributions were extracted from evaluating the ratio of the two light densities. The mean droplet size measured by the fluorescence/scattering technique was compared with the result obtained by the enlarged photographs of droplets. The fluorescence/scattering image technique also gives the useful information of the characteristics of droplet impingement in a inclined wall.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.379-386
• /
• 2001

This experimental study deals with on Nitric Oxide Formation & Reduction in Industrial Bunner. In this study, Laser-induced fluorescence (LIF) techniques have been used for quantitative measurements of Nitric Oxide. The NO A-X (0, 0) Vibrational band around 226 nm was excited using a XeCl excimer-pumped dye laser. And on-line excitation used $P_{21}+Q_1(14.5)/R_{12}+Q_2(20.5)/P_1(23.5)$ transition, for minimizing the other interferential effect. The measurements were taken NO concentration distribution in double swirling diffusion flame. In this swirl burner, NO concentration in downstream fo the flame decrease as primary/secondary air ratio increases.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.221-221
• /
• 2016

최근에 희토류 이온이 도핑된 텅스텐산(tungstates) 형광체에 대한 연구가 재조명되고 있다. 텅스텐산 형광체는 우수한 광학적 특성과 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 X-선 증강 스크린(X-ray intensifying screens), 광고판용 형광 램프, 발광 다이오드, 레이저, 섬광체(scintillator), 전계방출 디스플레이 영역에 그 응용성을 넓히고 있다. 본 연구는 모체 결정 MgWO4에 희토류 이온인 Tb3+와 융제(flux)의 몰 비를 변화 시켜 고상반응법을 사용하여 합성을 하였다. 합성한 형광체를 여기 파장 281 nm로 제어하였을 시, 545 nm의 녹색 발광 스펙트럼을 관찰 하였다. Tb3+이온이 0.10 mol일 때, 가장 발광 세기가 컸으며, 몰비가 증가 할수록 발광의 세기는 점차 커지다가 0.12 mol에서 작아졌다. 주 발광 신호 이외에도 489 nm, 586 nm, 621 nm에서 상대적으로 작은 발광 스펙트럼을 보였다. XRD를 통해 분석한 결정구조는 단사정계임을 알 수 있었으며 주 피크는 $23.9^{\circ}$에서 발생 하였고 이는 (110)면에서 발생한 회절 신호이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2000.11c
• /
• pp.543-546
• /
• 2000

본 논문에서는, 모의 진공차단기 내에서의 구리 증기입자의 공간적 및 시간적 밀도분포를 레이저유기형광법 (LIF)에 의해 계측하였다. 레이저 트리거 방전에 의해 생성된 어블레이션(ablation) 플라즈마에서의 구리입자를 324.75nm의 Nd:YAG 레이저를 이용하여 여기시키고, 이때 여기준위에서 기저준위로 천이할 때의 형광신호(510.55nm)를 분광기 및 광전자증배관을 이용하여 계측하였다. 음극점으로부터 넓은 각도를 가지고 전자가 튀어나오며, 넓은 범위에 걸쳐 전자나 이온이 존재하는 것을 알 수 있었다. 또한 음극으로부터 8mm ( x=0, y=8mm 진 위치에서 가장 강한 신호와, 2mm ( x=0, y=2mm 가장 약한 신호를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.166-166
• /
• 2013

최근에 희토류 이온이 도핑된 형광체를 발광 소자, 레이저, 섬광재료, 광섬유, 촉매, 디스플레이와 같은 다양한 분야에 응용하기 위한 연구에 상당한 관심이 집중되고 있으며, 희토류 이온이 도핑된 발광 물질은 음극선관, 램프 조명, 플라즈마 디스플레이, X선 검출기, 전계 방출 디스플레이 소자를 포함한 다양한 영역에 응용되고 있다. 본 연구에서는 고상 반응법을 사용하여 발광 효율이 높은 적색과 주황색 형광체를 제조하고자 서로 다른 활성체 이온 Eu3+, Sm3+의 농도를 변화 시키면서 두 종류 Ca1-1.5xTa2O6:Eux3+와 Ca1-1.5xTa2 O6:Smx3+ 형광체 분말을 합성하였다. 특히, 활성제 이온의 농도비에 따른 형광체 분말의 결정 구조, 표면 형상, 입자의 크기, 흡광과 발광 특성을 측정하였다. 그림은 활성체 이온의 함량비를 달리하여 합성한 Ca1-1.5xTa2O6:Eux3+, Ca1-1.5xTa2O6:Smx3+ 형광체 분말에서 측정한 흡광(photoluminescence excition) 스펙트럼의 결과를 나타낸 것이다. 여기 파장 399 nm로 여기 시킨 Ca1-1.5xTa2O6:Eux3+ 형광체 분말의 경우에, 발광 세기가 가장 강한 617 nm의 주 피크가 관측되었다. 또한, 여기 파장 410 nm로 여기 시킨 Ca1-1.5xTa2O6:Smx3+ 형광체 분말의 경우에는 발광 세기가 가장 강한 주 피크는 609 nm에서 나타났다. 실험 결과로부터, Eu3+와 Sm3+ 이온이 각각 도핑된 CaTa2O6 형광체의 경우에는 색 순도가 높은 파장과 발광 세기는 Eu3+ 이온인 경우에 0.15 mol, Sm3+ 이온이 도핑되는 경우에는 0.05 mol이 최적의 합성 조건임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2001.06e
• /
• pp.542-547
• /
• 2001

A non-intrusive Planar Laser-Induced Fluorescence(PLIF) technique was applied to study the turbulent mixing process in a Rushton turbine reactor. Instantaneous and ensemble averaged concentration fields are obtained by measuring the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by a thin Nd:Yag laser sheet illuminating the whole center plane of the stirred tank. The gray level images captured by a 14-bit cooled CCD camera can be transformed to the local concentration values using a calibration matrix. The dye injection point was selected at the tank wall with three quarter height (3/4H) from the tank bottom to observe the mixing characteristics in upper bulk flow region. There exist distinct two time scales: the rapid decay of mean concentration in each region after the dye infusion reflects the large scale mixing while the followed slow decay reveals the small scale mixing. The temporal change of concentration probability functions conjectures the two sequential processes in the batch type mixing. An inactive column of water existed above the impeller disk, in which the fluid rotates with the shaft but is isolated from the mean bulk flow.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.26 no.8
• /
• pp.1145-1152
• /
• 2002

A non-intrusive Planar Laser-Induced Fluorescence(PLIF) technique was applied to study the turbulent mixing process in a Rushton turbine reactor. Instantaneous and ensemble averaged concentration fields was obtained by measuring the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by a thin Nd:Yag laser sheet illuminating the whole center plane of the stirred tank. The gray level images captured by a 14-bit cooled CCD camera could be transformed to the local concentration values using a calibration matrix. The dye injection point was selected at the tank wall with three quarter. height (3/4H) from the tank bottom to observe the mixing characteristics in upper bulk flow region. There exist distinct two time scales: the rapid decay of mean concentration after the dye infusion reflects the large scale turbulent mixing while the fellowed slow decay reveals the small scale molecular mixing. The temporal change of concentration variance field conjectures the two sequential processes for the batch type mixing. An inactive column of water is existed above the impeller disk, in which the fluid rotates with the shaft but is isolated from the mean bulk flow.