• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.3
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• pp.190-195
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• 2015

The detection of single nucleotide polymorphisms (SNPs) caused of mutant or genetic diseases is important to diagnosis and medicine. There are many methods have been proposed to detect SNPs. However the detection of SNPs is difficulty, because the difference of energy between complementary DNA (cDMA) and SNPs is very small. In this work, we detect the SNPs using field-effect transistors (FETs) which based on the detection of negative charge of DNA. We bias -0.3 V on the drain-source electrode at the target DNA hybridization process. The efficiency of hybridization and the amplitude of signal decrease by repulsive force between negative charge of DNA and negative bias on the electrode. However, the sensitivity of SNPs increases about 5 times from 1.7 mV to 8.7 mV.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.48 no.2
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• pp.86-90
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• 2011

The effects of cations are very important in field-effect transistors (FETs) type DNA sensors detecting the intrinsic negative charge between single-stranded DNA and double-stranded DNA without labeling, because the intrinsic negative charge of DNA is neutralized by cations in electrolyte solution. We consider the Debye length, which depends on the concentration of cations in solution, to detect DNA hybridization based on the intrinsic negative charge of DNA. The Debye length is longer in buffer solution with a lower concentration of NaCl and the intrinsic negative charge of DNA is more effective on the channel surface in longer Debye length solution. The shifts in the gate voltage by DNA hybridization with complementary target DNA are 21 mV in 1 mM NaCl buffer solution, 7.2 mV in 10 mM NaCl buffer solution, and 5.1 mV in 100 mM NaCl buffer solution. The sensitivity of FETs to detect DNA hybridization based on charge detection without labeling depends on the Debye length.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.48-48
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• 2012

화학센서는 분석물질과 감응물질간의 화학적 반응을 통해 분석물질을 선택적으로 인지하고 이를 통하여 특정물질을 실시간으로 분석할 수 있는 기술이다. 최근 화학센서로 색소를 이용하여 음이온을 진단/감응하는 기술이 각광 받고 있으며, 더불어 음이온을 선택적으로 인지함에 있어 검출하고자 하는 특정 음이온에 대한 민감도를 높이기 위한 노력이 계속되고 있다. 감응물질로 이용되는 색소는 주로 분자 내 전하 이동형 색소(intramolecular charge transfer dye)로 주위 환경 변화에 민감하게 반응하며, 자극에 따른 변화를 흡수와 발광, 굴절률의 변화 등으로 나타낸다. 또한 다양한 음이온 중 분석물질로써 연구 가치가 큰 음이온에는 플루오린화물(fluoride)이 있다. 이는 플루오린화물이 치아 보호와 골다공증에 중요한 역할을 하는 순기능을 가지는 반면 고농도 상태에서는 불소증(fluorosis)을 비롯한 악영향을 잠재적으로 가지기 때문에 그 양을 인지하는 것이 중요하게 여겨지기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 2-(3,5,5-trimethylcyclohex-2-enylidene)-malononitirle과 indole-3-carboxaldehyde를 통하여 분자 내 전하 이동형 색소를 합성하고, $^1H$ NMR, GC-mas, EA로 합성된 색소의 물성을 분석하였다. 우선 반응물인 2-(3,5,5-trimethylcyclohex-2-enylidene)-malononitirle을 합성하기 위해 dimethylfor mamide(DMF) 용매 하에서 isophorone과 malononitrile을 12시간 반응시키고, 얻어진 결과물을 정제한다. 이후 indole-3-carboxaldehyde와 10시간 환류시켜 색소를 얻는다. 합성된 색소는 F 이온 검출에 이용되며, UV-vis 분광법을 이용하여 분석물질에 따른 흡수 정도와 강도 변화를 살펴본다. 연구의 최종적인 목적은 비단 진단/감응 색소의 합성이 아니라 나노 섬유 소재와 색소의 접합을 통해 진단/감응형 나노 섬유를 개발하는 것으로 이를 위해 전기방사법이 이용된다.

• Journal of radiological science and technology
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• v.27 no.2
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• pp.45-50
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• 2004

Synthesis diamond films have been deposited on the molybdenum substrates using an microwave plasma enhanced chemical vapor deposition method. The effects of deposition time, surface morphology, infrared transmittance and Raman scattering have been studied. Diamond deposited on molybdenum substrate for 100 hours by MW plasma CVD from $CH_4-H_2-O_2$ gas mixture had good crystallity with $100[{\mu}m]$ thickness needed for radiation detector. Diamond radiation detector of M-I-M type was made and the current of radiation detector was increased by increasing X-ray dose.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.211-212
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• 2011

플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

• Analytical Science and Technology
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• v.7 no.3
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• pp.1069-1084
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• 1994

수 MV급 탄뎀형 가속기와 정전형, 자장형 질량분석기를 결합함으로써 존재비가 극히 작은 동위원소 측정이 가능해진다. 수 MeV로 가속이 되면 분해에 방해가 되는 모든 분자이온들이 제거되며, 탄뎀형 가속기에서는 음이온으로부터 가속이 개시되므로 몇몇 음이온을 형성하지 못하는 동중원소의 간섭으로부터 자유로워지기 때문에 고감도분석이 실현될 수 있다. 이외에 음이온을 형성하는 동중원소들은 주로 이온함인 최종 검출기에서의 유효 전하에 따른 에너지손실 차이를 이용하여 효과적으로 제거할 수 있다. 현재는 주로 장반감기 방사성동위원소인 $^{10}Be$, $^{14}C$, $^{26}Al$, $^{36}Cl$과 $^{129}I$ 등의 측정법이 확립되어 천연시료 중에서 동위원소 존재비 $10^{-12}$에서 $10^{-15}$까지의 정량이 가능하며, 원자수로 환산한 검출하한을 $10^5$개가 된다. 또한 해당 원소를 기준으로 소요 시료량은 대부분 mg 정도로 충분하다. 지금까지는 불가능했던 이러한 특징으로 인해 지난 수년간 AMS(Accelerator Mass Spectrometry)가 활용되어 온 연구분야는 지구과학(기후학, 우주화학, 빙하학, 수문학, 해양학, 퇴적학, 화산학 및 광물탐사), 인류 및 고고학(연대측정), 그리고 물리학(천체물리, 핵 및 입자물리) 등으로 다양하다. 이외에 생의학 및 재료과학 분야에서도 AMS를 활용하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 본 해설에서는 가속기질량분석기술의 특징, 원리, 장치 및 활용분야 등을 소개하고자 하며, 이로써 관련 분야의 연구 활성화에 기여하고자 한다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.14 no.2
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• pp.475-481
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• 2014

The aim of this work was to develop the gamma camera system for small animal gamma imaging and environmental radiation monitoring imaging using a parallel hole collimator and pinhole collimator. The small gamma camera system consists of a CsI(Tl) scintillation crystal with 6 mm in thickness and $50{\times}50mm$ in area coupled with a Hamamatsu H8500C PSPMT, are resistive charge divider, pre-amplifiers, charge amplifiers, nuclear instrument modules (NIMs), an analog to digital converter and a computer for control and display. We have developed a radiation monitoring system composed of a combined pinhole gamma camera and a charge-coupled devices (CCD) camera. The results demonstrated that the parallel hole collimator and pinhole collimator gamma camera designed in this study could be utilized to perform small animal imaging and environmental radiation monitoring system. Consequently in this paper, we proved that our gamma detector system is reliable for a gamma camera which can be used as small animal imaging and environmental radiation monitoring system.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.35 no.2
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• pp.69-76
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• 2010

Prototype double-scattering Compton camera, which consists of three gamma-ray detectors, that is, two double-sided silicon strip detectors (DSSDs) as scatterer detectors and a NaI(Tl) scintillation detector as an absorber detector, could provide high imaging resolution with a compact system. In the present study, the energy resolution and the timing resolution of component detectors were measured, and the parameters affecting the energy resolution of the DSSD were examined in terms of equivalent noise charge (ENC). The energy resolutions of the DSSD-1 and DSSD-2 were, in average, $25.2keV{\pm}0.8keV$ FWHM and $31.8keV{\pm}4.6keV$ FWHM at the 59.5 keV peak of $^{241}Am$, respectively. The timing resolutions of the DSSD and NaI(Tl) scintillation detector were 57.25 ns FWHM and 7.98 ns FWHM, respectively. In addition, the Compton image was obtained for a point-like $^{137}Cs$ gamma source with double-scattering Compton camera. From the present experiment, the imaging resolution of 8.4 mm FWHM (angular resolution of $8.1^{\circ}$ FWHM), and the imaging sensitivity of $1.5{\times}10^{-7}$ (intrinsic efficiency of $1.9{\times}10^{-6}$) were obtained.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.05a
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• pp.690-692
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• 2009

PLL은 위상주파수검출기(PFD), 차지펌프(Charge Pump), 루프필터(Loop Filter), 전압제어발진기(VCO), Divider로 구성하고 있는데 본 논문에서는 설계된 차지펌프 PLL을 시뮬레이션을 해보고 그 결과를 정리하고 레이아웃(layout)까지 하였다. 차지펌프 설계에 있어서 전류 부정합, 전하 공유, 전하주입, 누설 전류등을 고려할 필요가 있다. 설계된 차지펌프는 전류 부정합을 감소시키기 위해 전류뺄셈회로를 이용하여 전류 부정합을 감소시켰으며, spurs를 억제할 수 있도록 설계되였다. 설계된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 사용하여 CADENCE사의 specter로 시뮬레이션 하였으며, virtuso2로 레이아웃 하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.40 no.4
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• pp.65-73
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• 2003

This paper presents the implementation of an analog signal-processing ASIS to detect an angular velocity signal from a vibrator angular velocity detection sensor. The output of the sensor to be charge appeared as the variation of the capacitance value in the structure of the sensor was detected using charge amplifiers and a self oscillation circuit for driving the sensor was implemented with a sinusoidal self oscillation circuit using the resonance characteristics of the sensor. Specially an automatic gain control circuit was utilized to prevent the deterioration of self-oscillation characteristics due to the external elements such as the characteristic variation of the sensor process and the temperature variation. The angular velocity signal, amplitude-mod)Hated in the operation characteristics of the sensor, was demodulated using a synchronous detection circuit. A switching multiplication circuit was used in the synchronous detection circuit to prevent the magnitude variation of detected signal caused by the amplitude variation of the carrier signal. The ASIC was designed and implemented using 0.5${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process. The chip size was 1.2mm x 1mm. In the experiment under the supply voltage of 3V, the ASIC consumed the supply current of 3.6mA and noise spectrum density from dc to 50Hz was in the range of -95 dBrms/√Hz and -100 dBrms/√Hz when the ASIC, coupled with the sensor, was in normal operation.