• Title/Summary/Keyword: 펨토초

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세계 광시장 동향-해외신기술 동향

  • Korea Association for Photonics Industry Development
    • Photonics industry news
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    • s.6
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    • pp.48-53
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    • 2001
  • 본지에서는 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 자료협조를 받아 광산업과 관련된 해외 신기술 동향을 소개한다.

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Development of Ambient Ionization Mass Spectrometry Imaging for Live Cells and Tissues

  • Kim, Jae-Yeong;Seo, Eun-Seok;Lee, Seon-Yeong;Jeong, Gang-Won;Mun, Dae-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.229.1-229.1
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    • 2015
  • 생체 시료인 세포나 조직을 분석을 위해 임의로 파괴하거나 훼손하지 않은 본래의 상태에서 세포에 존재하는 다양한 생체분자 물질의 질량과 조성을 분석하고 영상화할 수 있는 대기압 표면 질량분석 이미징 기술을 개발했다. 생체 시료의 표면을 질량 분석을 하기 위해서는 대기압 분위기에서 시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 탈착/이온화원으로 저온대기압 플라즈마 젯과 펨토초 적외선 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 기존에 잘 알려진 저온 대기압 플라즈마 젯 소자는 유리관에 방전기체를 흘려주고 전극에 고전압을 인가하는 방식으로 제작했으며, 또 다른 대기압 이온화원으로서 근적외선 대역의 고출력 펨토초 레이저 빔을 현미경용 대물렌즈로 집속하여 생체시료에 조사시켰다. 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 수준으로 빔을 집속할 수 있는 펨토초 레이저는 금나노로드의 도움으로 생체 시료를 매우 작은 수준으로 탈착하는 데 주로 사용하며, 수십 마이크로미터에서 수 밀리미터 정도의 크기를 가지는 저온 대기압 플라즈마 젯은 탈착된 물질을 이온화시키는데 사용하여, 이 두 가지 이온화원을 결합하여 이온화원으로 사용한다. 시료에서 발생한 이온을 질량분석기 입구까지 잘 끌고 갈 수 있도록 이온 전달관을 설계하고 보조펌프를 장착 사용한다. 이렇게 자체 개발한 대기압 이온화원을 상용 질량분석기기와 결합하여 대기압 분위기에서 시료의 표면을 질량분석할 수 있는 시스템과 측정 기술을 개발했다. 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다. 수분을 포함하는 생채시료로부터 단백질, 지질, 대사물질을 직접 분리하여 분석하는 이 새로운 질량분석법은 기존의 분석법에 비해 훨씬 더 많은 생체분자 정보를 얻을 수 있으며 공간정보를 더해 영상화할 수 있는 큰 장점이 있다. 대기압 표면 질량분석 기술은 생체시료를 파괴해서 용액화할 필요도 없으며, 진공 챔버에 넣기 위해 필요한 복잡한 전처리 과정 단계를 간략화 할 수 있으며 최종적으로는 살아있는 세포나 생체 조직도 정량 분석이 가능하여 생명과학 및 의료진단 분야에서 응용할 수 있는 분야는 무궁무진할 것이다.

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Temporal characterization of femtosecond laser pulses using spectral phase interferometry for direct electric-field reconstuction (주파수 위상 간섭계를 이용한 펨토초 레이저 펄스의 시간적 특성연구)

  • 강용훈;홍경한;남창희
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.12 no.3
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    • pp.219-224
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    • 2001
  • Spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction (SPIDER) was fabricated and used to characterize pulses from a Ti:sapphire oscillator. In the SPIDER apparatus, two replicas of the input pulse were generated with a time delay of 200 fs and were upconverted by use of sum-frequency generation with a strongly chirped pulse using a 8-cm-long SFIO glass block at a 30-11m-thick type II BBO (p-BaBz04) crystal. The resulting interferogram was recorded with a UV-enhanced CCD array in the spectrometer. The spectral phase was retrieved by SPIDER algorithm in combination with independently measured pulse spectrum and the corresponding temporal intensity profile was reconstructed with a duration of 19 fs. As an independent cross-check of the accuracy of the method, we compared the interferometric autocorrelation (lAC) signal calculated from the SPIDER data with a separately measured lAC. The conventional, but unjustified, method of fitting a sechz pulse to the autocorrelation deceivingly yielded a pulse duration of 15 fs. This systematic underestimation of the pulse duration affirms the need for a complete characterization method. From the consideration in this paper, we concluded that the SPIDER could provide an accurate characterization of femtosecond pulses. ulses.

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The study of optimal reduced-graphene oxide line patterning by using femtosecond laser pulse (펨토초 레이저 펄스를 이용한 환원된 그래핀의 최소 선폭 패턴 구현에 관한 연구)

  • Jeong, Tae-In;Kim, Seung-Chul
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.11 no.7
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    • pp.157-162
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    • 2020
  • In recent years, laser induced graphene process have been intensively studied for eco-friendly electronic device such as flexible electronics or thin film based energy storage devices because of its simple and effective process. In order to increase the performance and efficiency of an electronic device using such a graphene patterned structure, it is essential to study an optimized laser patterning condition as small as possible linewidth while maintaining the graphene-specific 2-dimensional characteristics. In this study, we analyzed to find the optimal line pattern by using a Ti:sapphire femtosecond laser based photo-thermal reduction process. we tuned intensity and scanning speed of laser spot for generating effective graphene characteristic and minimum thermal effect. As a result, we demonstrated the reduced graphene pattern of 30㎛ in linewidth by using a focused laser beam of 18㎛ in diameter.

Optimal Design and Implementation of 3D Shape Restoration System for Femto-second Laser Micromachining (펨토초 레이저 미세가공을 위한 3차원 형상 복원 시스템의 최적설계 및 구현)

  • Park, Jeong-Hong;Lee, Ji-Hong;Ko, Yun-Ho;Park, Young-Woo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.43 no.6 s.312
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    • pp.16-26
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    • 2006
  • In this paper, we propose a 3D shape restoration system which measures height and surface shape of transparent ITO glass and delivers errors in focal length and incident angle of laser beam to femto-second laser micromachining. The proposed system is composed of a line scan laser, a high resolution camera, a linear motion guide synchronized to image capturing, and a control station. Also, we define the sensitivity indices that represent a relation between measurement error and a position of a camera and scan laser, and utilize it for optimum design. The results of the proposed system are compared with results of SPM(Scanning Probe Microscope) and prove the usefulness of the system.

Laser Patterning of Vertically Grown Carbon Nanotubes (수직성장된 탄소나노튜브의 선택적 패터닝)

  • Chang, Won Seok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.12
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    • pp.1171-1176
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    • 2012
  • The selective patterning of a carbon nanotube (CNT) forest on a Si substrate has been performed using a femtosecond laser. The high shock wave generated by the femtosecond laser effectively removed the CNTs without damage to the Si substrate. This process has many advantages because it is performed without chemicals and can be easily applied to large-area patterning. The CNTs grown by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) have a catalyst cap at the end of the nanotube owing to the tip-growth mode mechanism. For the application of an electron emission and biosensor probe, the catalyst cap is usually removed chemically, which damages the surface of the CNT wall. Precise control of the femtosecond laser power and focal position could solve this problem. Furthermore, selective CNT cutting using a femtosecond laser is also possible without any phase change in the CNTs, which is usually observed in the focused ion beam irradiation of CNTs.