• 제목/요약/키워드: 레이저유도 형광법

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레이저 유도 형광을 이용한 플라즈마 쉬스 내의 전기장의 측정

  • 김혁;송재현;정재철;황기웅
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.258-258
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    • 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.

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평면 레이저 유도 형광법을 이용한 엔진 연소실 OH 라디칼 계측

  • 오승묵;조규백;이중재;고동섭
    • 한국광학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.468-472
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    • 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.

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레이저를 이용한 연소진단 기술

  • 한재원;박승남;박철웅;이은성;이병준
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1995년도 광학 및 양자전자학 워크샵 논문집
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    • pp.169-175
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    • 1995
  • 레이저 계측기술의 일반적인 장점인 비접촉방식에 의한 측정 가능, 측정의 정밀 정확도 향상, 높은 검지도 등의 장점으로 연소현상을 진단하기 위하여 여러 가지 레이저 게측지술이 사용되고 있다. 레이저를 이용한 연소진단 기술 중 가장 널리 사용되고 있는 CARS, 레이저 형광유도 기술, 축퇴사광파 혼합기술에 대한 연구를 수행하였다. CARS 기술은 관련 측정기술과 실제 화염의 구조를 분석하는 응용연구를 하였으며, 산업적인 응용을 위한 장비를개발하였다. 그리고, 레이저 형광 유도 기술을 적용하여 화염 내부에서의 OH 농도를 측정하였다. 최근 활발히 연구되고 있는 축퇴사광파 혼합기술을 이용한 연소기체 진단법을 연구하기 위하여, 분광기를 구성하고 화염 내에서 OH 농도를 측정하여 레이저 유도형광법으로 측정한 결과와 비교 하여 서로 일치하는 결과를 얻었다.

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레이저 형광과 광활성제를 이용한 초기 우식증의 진단 (DIAGNOSIS OF EARLY CARIES WITH DYE-ENHANCED LASER FLUORESCENCE)

  • 이상호;한국재;이창섭
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • 초기 우식병소와 건전한 치질은 광학적 특성이 다르다는 사실에 근거하여 치과 치료용으로 개발된 가시광선 영역의 레이저의 형광현상과 광활성재를 이용하여 우식 치질과 건전한 치질간의 광학적 특성의 차이를 색조의 차이로 유도 전환함으로써 초기 우식 병소를 조기에 시각적으로 탐지하여 진단하는 방법을 개발하는데 본 연구의 목적이 있다. 소의 치아를 이용하여 여러 단계 깊이의 인공우식병소를 유발하고 우식병소의 표면에서 아르곤 레이저를 조사하여 건전 치질과 우식 치질 사이의 반사된 형광강도의 차이를 컴퓨터 영상분석프로그램을 통해 측정하였다. 또한 광활성재를 병소의 표면에 도포하여 형광현상의 색조대비 증진효과를 평가하였다. 실제 조직학적 병소와 레이저 형광법 사이의 상관관계 분석 및 회귀 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 레이저 형광법에 의한 우식 치질은 건전 치질보다 어둡게, 그리고 광활성재를 도포한후 레이저 형광법으로 관찰한 우식 병소는 건전 치질 보다 밝게 관찰 되었으며 광활성재를 이용한 레이저 형광법이 탈회의 초기단계에서는 레이저 형광법에 비해 진단학적 민감도가 컸다.

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레이저 유도 형광법에 의한 연소화염 진단기법 연구 (Combustion Flame Diagnostics Using Laser-Induced Fluorescence)

  • 김태권
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권5호
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    • pp.24-29
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    • 1995
  • A laser system and signal aquisition system to use a laser-induced fluorescence technique were arranged to measure NO concentration. To identify the NO fluorescence signal, verification of the fluorescence was performed through use of comparison of the signals taken both in a undoped and doped calibration flames. Finally, the spatial NO number densities in partially premixed flames were found as a function of fuel-tube equivalence ratio(${\phi}_c$) and overall equivalence ratio(${\phi}_o$).

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레이저 유도 선해리 형광법(LIPE)을 이용한 화염내 OH 및 $O_{2}$ 분자의 2차원 농도 분포 측정 (Planar measurements of OH and $O_{2}$ number density in premixed $C_{3}$H$_{8}$O$_{2}$ flame using laser induced pre-dissociative fluorescence)

  • 진성호;남기중;김회산;장래각;박승환;김웅;박경석;심경훈;김경수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권12호
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    • pp.4044-4052
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    • 1996
  • Planar images of OH and $O_{2}$ with tunable KrF excimer laser which has a) 0.5 $cm^{-1}$ / linewidth, b) 0.5 nm tuning range, c) 150 mJ pulse energy, and d) 20 ns pulse width are obtained to determine spatial distributions of OH and $O_{2}$ in premixed $C_{3}$H$_{8}$ /O$_{2}$ flame. The technique is based on planar laser induced pre-dissociative fluorescence(PLIPF) in which collisional quenching is almost avoided because of the fast pre-dissociation. Dispersed LIPF spectra of OH and $O_{2}$ are also measured in a flame in order to confirm the excitation of single vibronic state of OH and $O_{2}$, OH and $O_{2}$ are excited on the P$_{2}$(8) line of the $A^{2}$.SIGMA.$^{+}$(v'= 3)-X$^{2}$.PI.(v'||'||'&'||'||'quot;= 0) band and R(17) line of the Schumann-Runge band B$^{3}$.SIGMA.$_{u}$ $^{[-10]}$ (v'= 0)- X$^{3}$.SIGMA.$_{g}$ $^{[-10]}$ (v'||'||'&'||'||'quot;= 6), respectively. Dispersed OH and $O_{2}$ spectra show an excellent agreement with simulated spectrum and previous works done by other group respectively. It is confirmed that OH widely distributed around flame front area than $O_{2}$.

레이저유도 형광법을 이용한 화염내 OH 농도분포 계측 (Hydroxyl Radical Measurements in the Flame Using LIF)

  • 이병준;길용석;정석호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권2호
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    • pp.710-719
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    • 1996
  • Laser applied combustion diagnostic techniques-laser induced fluorescence (LIF) and coherent anti-Stokes Ramann spectroscopy (CARS)-are demonstrated. The profiles of hydroxyl radical (OH) and temperature in the counterflow burner are measured and compared with the numerical results. OH radical is excited on the Q$_1$(6) line of the $A^2$$\sum^+$$\leftarrow$$X^2{\prod}$(1, 0) band transition (281.1 nm) and LIF signal is measured at the the bands of (0, 0) and (1, 1) transition (306~326 nm). Absolute OH radical is obtained by using the laser absorption technique. The quenching effects are considered. Temperature is measured using broadband CARS system. Two dimensional OH radical profile is also obtained. The profiles of OH radical and temperature are found to agree well with those of numerical calculation.

분무 패턴 측정을 위한 평면 이미지 기법 (A Planar Imaging System for Spray Patternation)

  • 이경진;정기훈;윤영빈;정경석;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.7-7
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    • 1998
  • 액체 연료 분포의 균일성과 대칭성은 연소 효율을 높이고, 공해 물질을 줄이는데 있어서 필수적인 요소이기 때문에 분무 패턴을 정량적으로 해석하는 것은 매우 중요하다. 고전적으로 사용되고 있는 mechanical patternator는 ⅰ) 유동을 교란시키고, ⅱ) 공간 분해능이 떨어지며, ⅲ) 복잡한 재순환 유동이나 화학 반응이 있는 유동에서의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 레이저를 이용한 optical patternator에 대한 연구가 진행되고 있다. Optical patternator는 유동을 교란시키지 않으면서 고해상도의 분무 패턴 측정을 할 수 있다. 형광 신호는 물질의 체적에 비례한다. 따라서, 레이저 평면광을 분무에 조사시켜 주어서 유도되는 형광 신호를 이용하는 평면액체 레이저 유도 형광법(PLLIF : Planar Liquid Laser Induced Fluorescence)은 분무패턴을 알아보는 매우 유용한 방법이다.

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