• 한국진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.59-64
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• 2004

반도체 레이저를 광원으로 사용하는 원자흡수분광 방법으로 금속증기의 증착 공정을 감시하는 연구를 수행하였다. 전자빔 가열 방식을 이용하여 gadolinium (Gd) 금속을 대량으로 증발시켰다. 파장 영역이 770-794 nm (중심파장 780 nm)인 반도체 레이저빔과 388-396 nm 영역의 제 2 고조파 빔을 진공용기에 입사시켜 증발되는 금속증기의 원자흡수 스펙트럼을 실시간으로 기록하였다. 흡수 스펙트럼을 분석하여 증기의 원자밀도를 구했다. 전자빔 출력을 변화시키면서 측정한 원자밀도를 수정 결정 모니터 장치를 사용하여 측정한 증착률과 비교하였다. 산업적으로 많이 사용되는 Ti 등의 증착 공정 감시에 이 실험에서 구현한 레이저 분광장치를 적용할 수 있다는 것을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권2호
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• pp.177-182
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• 2004

우리는 외부공진분광법을 이용하여 $^{13}$C$_2$H$_2$ 분자의 회전-진동전이의 V$_1$＋V$_3$ 밴드 P(16)전이선의 포화흡수신호를 관측하고, 이 포화 흡수 스펙트럼을 이용하여 1550 nm 영역에서 반도체 레이저 주파수 안정화를 수행하였다. 측정된 포화흡수 스펙트럼의 크기는 선형 흡수에 대해서 약 7%이고, 선폭은 약 1.8 MHz로 측정되었다. 반도체 레이저 주파수를 $^{13}$C$_2$H$_2$ 분자P(16) 전이선에 안정화했을 때 안정화된 레이저의 상대주파수 흔들림은 게이트 시간 0.1 s에서 약 $\pm$20 KHz로 측정되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권4호
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• pp.483-489
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• 2007

We have investigated quantitative measurement techniques of the degree of dispersion of single-walled carbon nanotubes (SWNTs). SWNTs were suspended in aqueous media using a sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactant. SWNTs with different dispersion states were prepared by controlling the intensity and time of sonication and centrifugation. The laser spectroscopic techniques were employed to characterize the dispersion state; i.e., raman fluorescence and absorption spectroscopic techniques. Raman spectroscopy has been used to probe the dispersion and aggregation state of SWNTs in solution. Individually suspended SWNTs show increased fluorescence peaks and decreased roping peaks at a raman shift 267 $cm^{-1}$ compared with the samples containing bundles of SWNTs. The ultraviolet-visible-near infrared (UV-vis-NIR) absorption spectrum of decanted supernatant samples show sharp van Hove singularity peaks

• 천문학회보
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• 제44권1호
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• pp.67.4-67.4
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• 2019

We present preliminary results of our long-term (2009-2017) observing campaign using the NASA IRTF at Mauna Kea, to obtain $2-5{\mu}m$ spectroscopy of ~200 red point sources in the line of sight to the Galactic center. Point sources in our sample were selected from the mid-infrared images of the Spitzer Space telescope, and include candidate massive young stellar objects, which have previously been identified from our Spitzer/IRS spectroscopy. We show high foreground extinction of these sources from deep $3.1{\mu}m$ H2O ice and aliphatic hydrocarbon absorption features, suggesting that they are likely located in the central 300 pc region of the Galactic center. While many sources reveal photospheric $2.3{\mu}m$ gas CO absorption, few of them clearly indicate $3.54{\mu}m$ CH3OH ice absorption, possibly indicating a large dust column density intrinsic to a massive young stellar object.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.761-765
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• 2023

We analyzed the absorption spectra of acetone in the 3.37 ㎛ mid-infrared range using the off-axis integrated cavity output spectroscopy technique to develop a real-time, in-line breath analysis device. The linear relationship between acetone concentration and absorption increase was confirmed as 0.32%/ppm, indicating that the developed device allows for a quantitative analysis of acetone concentration in exhaled breath. To further confirm the feasibility of using our device for breath analysis, we measured the acetone concentration of human breath samples at the sub-ppm level.

• 열처리공학회지
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• 제37권2호
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• pp.73-78
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• 2024

This study presents a real-time method that uses Laser Absorption Spectroscopy (LAS) to measure exhaust gas temperatures in turbulent flow fields. It was possible to measure temperature by passing a laser beam through the exhaust gas in a grid pattern, and obtain a temperature distribution image through time series analysis at 0.1 second intervals. Temperature image resolution has been improved with CT reconstruction algorithms. Estimating maximum temperature values and locations enabled 2D temperature analysis, surpassing single-point methods like thermocouples. The accuracy of LAS measurements was evaluated by comparison with thermocouple measurements. This approach will contribute to automotive technology and environmental protection by providing reliable temperature data for interpreting turbulent temperature distributions.

• 한국진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.153-157
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• 1999

The dependence of the absorption edge of wurtzite $Al_xGa_{1-x}N$ on alN mole fraction has been studied. The AlN mole fraction was varied from 0 to 1. The absorption coefficients at room temperature were determined by transmission and photothermal deflection spectroscopy. Photothermal deflection spectroscopy can be applied to determine the low absorbance values. From the results, the effective bandgaps of $Al_xGa_{1-x}N$ alloys were determined by choosing corresponding photon energies of the positions of the absorption coefficient of $6.3\times10^4\textrm{cm}^{-1}$ at the absorption curves of the $Al_xGa_{1-x}N$ alloys. From the energy position of the absorption coefficient versus AlN mole fraction, a bowing parameter of 1.3eV was determined. The bowing parameter agreed quite well with the measured effective bandgaps of AlGaN alloys.

• 광물과 암석
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• 제34권2호
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• pp.121-131
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• 2021

마그네슘(magnesium; Mg)은 탄산염 광물이 침전된 과거의 환경 조건을 유추하기 위한 지화학 지시자로 활용되어오고 있다. Mg를 신뢰도 높은 지화학 지시자로 활용하기 위해서는 Mg의 화학종을 근거로 한 Mg의 광물 함유 기작이 반드시 규명되어야만 하며, 관련 실험 연구들은 주로 고해상도(high resolution)의 방사광가속기(synchrotron) X-선 흡수 분광(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 기법을 통해 Mg의 화학종을 유추한다. 그러나, Mg가 미량 함유된 광물의 XAS 스펙트럼 해석의 높은 불확실성 때문에 화학종 유추가 어려운 경우가 많다. 양자역학 밀도범함수이론(density functional theory; DFT)은 결정구조에 대한 흡수 스펙트럼을 예측할 수 있기 때문에, XAS 스펙트럼 해석의 불확실성을 줄일 수 있다. 이번 논문에서는 DFT 기반의 제일원리 내각 준위 분광법(ab initio core-level spectroscopy method)을 통해 Mg 규산염 및 (수)산화광물에 대한 Mg K-edge 흡수 스펙트럼을 계산하여 Mg의 배위 결합 환경을 나타내는 구조 인자와의 상관관계를 분석하였다. 계산 결과, DFT 계산으로 얻은 Mg 규산염 및 (수)산화물의 이론 Mg K-edge 흡수 스펙트럼은 기존 XAS 실험으로 얻어진 스펙트럼의 주요 형태를 상당 부분 재현해낼 수 있었다. 계산으로 얻은 광물의 제일원리 Mg K-edge 흡수 스펙트럼의 흡수-끝(absorption edge)과 평균 Mg-O 결합거리 및 Mg 유효배위수를 비교 분석한 결과, 약한 양의 상관관계를 보여주었다. 이번 연구 결과는 DFT 계산이 다양한 광물 내 Mg의 화학종에 대한 표준 스펙트럼 세트를 제공할 수 있는 강력한 도구임을 보여주며, 추후 탄산염 광물에 함유된 정확한 Mg의 화학종을 동정하는데 DFT 계산이 큰 역할을 할 수 있음을 제시한다.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.24-30
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• 2006

광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2008

We report the simple detection method of the small hydrocarbons, methane and ethane, by continuous-wave cavity ring-down spectroscopy near 1.67 ${\mu}m$ using an external cavity diode laser. The absorption lines of methane between 6002.48 $cm^{-1}$ and 6003.37 $cm^{-1}$ and ethane between 5955.65 $cm^{-1}$ and 5956.4 $cm^{-1}$ have been resolved and employed for the gas detection. The largest absorption cross sections were found to be 6.5$\times10^{-20}cm^2$ and 7.4$\times10^{-21}cm^2$ for methane and ethane, respectively, in each spectral range. The minimum detectable absorption limit of our spectrometer was 4.8${\times}10^{-9}cm^{-1}$/$\sqrt{Hz}$, which corresponds to the detection limits of 3 ppb/$\sqrt{Hz}$ and 27 ppb/$\sqrt{Hz}$ for methane and ethane, respectively. The near-IR continuous-wave cavity ring-down spectroscopic detection method of the small hydrocarbons can be applied for medical diagnosis and environmental monitoring as a fast and convenient method.