• Particle and aerosol research
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• v.12 no.3
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• pp.57-63
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• 2016

The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has been used for rapid detection of elemental compositions of various materials in multi-media (solid, liquid, gas, and aerosols). In this study, the aerosol-LIBS has been developed for real-time monitoring of process-induced particles produced during the semiconductor manufacturing. The developed aerosol-LIBS mainly consists of laser, optics, spectrometer, and aerosol chamber. A new aerosol chamber was constructed for the aerosol-LIBS to be applied for various semiconductor manufacturing process, including exhaust tubes, and low pressure and high temperature chamber. The aerosol-LIBS was evaluated by using laboratory generated aerosols for detection of various elements. As a result, P, Fe, Mg, Cu, Co, Ni, Ca, Na, and K emission lines were successfully detected by the aerosol-LIBS. Further evaluation of the aerosol-LIBS is being conducted.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.103-115
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• 2013

Durability testing method trends of the thermal barrier coating(TBC) for the combustion chamber of the liquid-propellant rocket engine have been investigated. Many types of the durability testing method such as the mechanical tests to measure surface cohesion force, the thermal fatigue tests with laser, furnace, burner or plasma, the small scale combustion tests using injectors, and the thermo-mechanical fatigue tests were observed. The TBC with sufficient durability can be selected for the use of combustion chamber through such specimen-level tests and the durability can be verified by the tests using the real scale combustion chambers.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2009.10a
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• pp.90-91
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• 2009

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.94-94
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• 2010

Fiber laser is a heat source which is introduced recently, and so has a little researched data compare with conventional laser processing. Moreover basic data for welding monitoring are also insufficient. Therefore, in this study, the change of signal with measuring position and angle of plasma emission signals were analysed as a basic experiment for real time monitoring in fiber laser welding. As a result, the signals measured from the side, front and rear had the biggest intensity at $60^{\circ}$, and frequency peak to reflect the behavior of keyhole and swing of plasma by shield gas was detected at $45{\sim}60^{\circ}$. However, both intensity of signal and the result of FFT for monitoring were satisfied at the angle of $45^{\circ}$ from the side.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.11a
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• pp.220-222
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• 2005

We can classify two cases in a way to observe an atom of gas state or a molecule using the laser. First case is way to use dispersion phenomenon like Rayleigh scattering, Thomson scattering, Mie scattering, Raman Scattering. And Second case is a way to use change phenomenon like a LAS (Laser Absorption Spectroscopy), LIF (Laser Induced Fluorescent). In this paper, we have measured the meta-stable density and the distribution by using a LAS method in Xe discharge lamp. The laser absorption spectroscopy (LAS) is useful to investigate the behavior of such species. The xenon atoms in the $1S_4$ and $1S_5$ generate excited $Xe^*$(147nm) and $Xe_{2}^*$(173nm) dimers in Xe plasma. It is found that the intensity of VUV 147nm emission is proportional to that of the IR 828nm emission, and the VUV 173nm emission is roughly proportional to that of the IR 823nm emission. The laser is used CW laser that consist of AlGaAs semiconductor and energy level is used 823.16nm wavelength. We measured signal of monochrometer from the lamp center while will change a discharge electric current by 6mA in 3mA and calculated meta-stable state density of a xenon atom through a measured value.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.18 no.4
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• pp.389-397
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• 1998

회주철 모재의 표면에 감압 플라즈마 용사법으로 실리콘 분말을 피복시킨 후 $CO_2$ 레이저를 이용하는 표면 합금화로 고온 내스케일성이 향상된 표면 개질층을 제조하였다. 실리콘의 표면 합금층에는 응집상의 흑연(chunky graphite)이 $Fe_5Si_3$로 구성된 망상의 화합물 기지속에 정출하는 조직특성을 보였다. 대기 분위기에서 18.0ks동안 열중량측정(TG)한 결과 실리콘 표면 합금층의 무게 증가율은 회주철 모재에 비하여 923K에서는 약 1/3, 1098K에서는 약 1/10을 나타내었다. 그리고 1098K에서 18.0ks동안 유지시킨 주철모재 시편에서 원래의 모재표면을 기준으로 다공성의 외부스케일과 편상흑연을 따라 생성된 내부스케일로 구성된 두께 $60{\sim}70\;{\mu}m$의 두꺼운 산화스케일이 생성되었으나, 실리콘의 표면 합금층에서는 두께 $3{\sim}5\;{\mu}m$의 치밀한 외부 산화스케일만이 생성되었다. 실리콘 합금층의 단면 미소경도값은 MHV $300{\sim}1100$으로 그 변동폭이 심하였으나, 진공분위기에서 열처리(1223K, 18.0ks)한 경우 미소경도값의 편차는 MHV $300{\sim}500$으로 개선되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.312.2-312.2
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• 2014

실리콘은 광센서, 태양전지, 발광다이오드 등 광소자 응용 분야에서 널리 사용되고 있는 물질이다. 그러나 실리콘의 높은 굴절율(n~3.5)은 표면에서 약 30% 이상의 Fresnel 반사를 발생시켜 소자의 효율을 감소시키는 원인이 된다. 따라서, 반사손실을 줄이기 위해서는 실리콘 표면에 효율적인 무반사 코팅을 필요로 한다. 기존의 단일 혹은 다중 박막을 이용한 무반사 코팅 기술은 물질간 열팽창계수의 불일치, 접착력 문제, 박막 두께 조절 및 적합한 굴절율을 갖는 물질 선택 어려움 등의 단점을 지니고 있다. 최근, 이러한 무반사 코팅 기술의 대안으로 곤충 눈 구조를 모방한 나노크기의 서브파장 격자구조 (subwavelength gratings, SWGs)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 SWGs 구조는 공기와 반도체 표면 사이에 점진적, 선형적으로 변화하는 유효굴절율을 갖기 때문에, 광대역 파장영역뿐만 아니라 다양한 각도에서 입사하는 빛에 대해서도 효과적으로 Fresnel 표면 반사를 낮출 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 표면 위에 효율적인 무반사 특성을 갖는 계층적 SWGs 나노구조를 제작하기 위해, 레이저간섭리소그라피 및 열적응집금속 입자를 이용한 식각 마스크 패터닝 방법과 유도결합플라즈마 식각 공정을 이용하였다. 제작된 무반사 실리콘 SWGs 나노구조의 표면 및 식각 프로파일은 전자주사현미경으로 관찰하였고, 표면 접촉각 측정 장비를 이용하여 샘플 표면의 젖음성을 확인하였다. 제작된 샘플의 광학적 특성을 조사하기 위해 UV-vis-NIR 스펙트로미터와 엘립소미터 측정 시스템들을 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.379-379
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• 2012

본 연구에서는 고품질의 ZnO 박막을 제작하기 위해 사파이어 기판 위에 ZnO 박막을 Pulsed Laser Deposition (PLD) 법으로 성장하였다. 레이저 에너지 밀도와 펄스주파수를 고정시켰으며, 성장온도와 산소 분압은 각각 $450{\sim}600^{\circ}C$ 및 5~20 sccm으로 변화를 주어 성장 온도와 산소 분압이 박막 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 제작된 박막의 전기적 특성을 측정한 결과 성장온도의 증가에 따라 캐리어 농도는 $9.18{\times}10^{18}cm^{-3}$에서 $3.9{\times}10^{16}cm^{-3}$까지 감소하였고, 캐리어 이동도는 $0.95cm^2/Vs$에서 $8.47cm^2/Vs$ 까지 증가하는 경향을 나타내었으며, 산소분압의 변화에는 특정 임계조건을 갖는 것을 확인하였다. 이러한 이유는 PLD 법 성장 메커니즘에서 플라즈마 플럼(plasma flume) 내에 결합된 ZnO 분자가 기판으로 직접 성장이 이루어지는 과정에서 성장 온도가 증가함에 따라 플럼 내에서 결합 된 ZnO 분자의 열적 안정성이 향상되었으며, 유입되는 산소량의 감소로 인해 원자들의 표면 확산 거리 및 확산 시간이 길어져 보다 안정적인 박막 형성에 기인한 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.381-387
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• 2003

Hull arising from the spent PWR fuel elements is classified as a high-level radioactive waste. This report describes the radio-chemical characteristics of the hull -from PWR spent fuel of 32, 000MWd/tU burn-up and 15 years cooling, discharged from Gori Unit I cycled 4 -7-by examination and literature survey. On the basis of the results, a method of degradation to middle and low-level radio active waste was proposed by dry process such as laser or plasma technique with removing the nuclides deposited on the surface of the hull.

• Journal of Welding and Joining
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• v.20 no.3
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• pp.109-115
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• 2002

In this study high power Nd:YAG laser welding of structural steel was investigated. For the test steel blocks of $50{\times}50{\times}200mm$ were cut and machined, and bead-on-plate weld was made on the machined surface. Argon, nitrogen, helium, dry air or mixed gases were used to find the effect of shielding conditions on the bead formation. Results demonstrated that there were Fe I rich region and Fe II rich region in the laser induced plasma column based on the spectral analysis with S-2000 field spectrometer The Fe I region was located at the root of the column near keyhole opening. On the other hand, Fe II region was found at the middle of the plasma column. In the Nd:YAG laser welding, Fe I region emitted continuum which had peak value at wave length of around 710nm, and Fe II region had the peak at 580nm. In the welding of steel by $CO_2$ laser, however, no continuum was observed. There showed two groups of strong spikes in the $CO_2$ laser welding; the first group was displayed at the wave band of 450-560nm. This spike group emitted stronger intensity of light and sharper peaks than those group at 680-800nm.