• 제목/요약/키워드: Biomedical optics

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Capacitance-Voltage (C-V) Characteristics of Cu/n-type InP Schottky Diodes

  • Kim, Hogyoung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권5호
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    • pp.293-296
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    • 2016
  • Using capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G/ω-V) measurements, the electrical properties of Cu/n-InP Schottky diodes were investigated. The values of C and G/ω were found to decrease with increasing frequency. The presence of interface states might cause excess capacitance, leading to frequency dispersion. The negative capacitance was observed under a forward bias voltage, which may be due to contact injection, interface states or minority-carrier injection. The barrier heights from C-V measurements were found to depend on the frequency. In particular, the barrier height at 200 kHz was found to be 0.65 eV, which was similar to the flat band barrier height of 0.66 eV.

Time-Phased Implementation of a Large-Scale PACS at Samsung Medical Center

  • 노덕우;최형식;임재훈;김원기
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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    • pp.26-27
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    • 1994
  • The first step implementation of a hospital-wide Picture Archiving Communications System (PACS) at a newly built hospital Samsung Medical Center (SMC), is described. Current clinical operation encompasses the fiber optics delivery of direct-interfaced magnetic resonance imager (LRI), X-ray computed tomography (CT). digital subtraction angiography (DSA) and computed radiography (CR) digital images via high performance file server to the departments of radiology, neurosurgery, orthopedics surgery, neurology, emergency room and the surgical intensive care unit.

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Reverse-bias Leakage Current Mechanisms in Cu/n-type Schottky Junction Using Oxygen Plasma Treatment

  • Kim, Hogyoung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권2호
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    • pp.113-117
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    • 2016
  • Temperature dependent reverse-bias current-voltage (I-V) characteristics in Cu Schottky contacts to oxygen plasma treated n-InP were investigated. For untreated sample, current transport mechanisms at low and high temperatures were explained by thermionic emission (TE) and TE combined with barrier lowering, respectively. For plasma treated sample, experimental I-V data were explained by TE or TE combined with barrier lowering models at low and high temperatures. However, the current transport was explained by a thermionic field emission (TFE) model at intermediate temperatures. From X-ray photoemission spectroscopy (XPS) measurements, phosphorus vacancies (VP) were suggested to be generated after oxygen plasma treatment. VP possibly involves defects contributing to the current transport at intermediate temperatures. Therefore, minimizing the generation of these defects after oxygen plasma treatment is required to reduce the reverse-bias leakage current.

Electron Transport Mechanisms in Ag Schottky Contacts Fabricated on O-polar and Nonpolar m-plane Bulk ZnO

  • Kim, Hogyoung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권5호
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    • pp.285-289
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    • 2015
  • We prepared silver Schottky contacts to O-polar and nonpolar m-plane bulk ZnO wafers. Then, by considering various transport models, we performed a comparative analysis of the current transport properties of Ag/bulk ZnO Schottky diodes, which were measured at 300, 200, and 100 K. The fitting of the forward bias current-voltage (I-V) characteristics revealed that the tunneling current is dominant as the transport component in both the samples. Compared to thermionic emission (TE), a stronger contribution of tunneling current was observed at low temperature. The reverse bias I-V characteristics were well fitted with the thermionic field emission (TFE) in both the samples. The presence of acceptor-like adsorbates, such as O2 and H2O, modulated the surface conductive state of ZnO, thereby affecting the tunneling effect. The degree of activation/passivation of acceptor-like adsorbates might be different in both the samples owing to their different surface morphologies and surface defects (e.g., oxygen vacancies).

Label-free NanoBio Imaging for New Biology and Medical Science

  • Moon, Dae Won
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.203-214
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    • 2015
  • We have been developing a new label-free nanobio imaging platform using non-linear optics such as Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) and ion beam techniques based on sputtering and scattering such as Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) and Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy (MEIS), which have been widely used for atomic and molecular level analysis of semiconductors and nanomaterials. To apply techniques developed for semiconductors and nanomaterials for biomedical applications, the convergence of nano-analysis and biology were tried. Our activities on label-free nanobio imaging during the last decade are summarized in this review about non-linear optical 3D imaging, ellipsometric interface imaging, SIMS imaging, and TOF-MEIS nano analysis for cardiovascular tissues, collagen thin films, peptides on microarray, nanoparticles, and cell adhesion studies and finally the present snapshot of nanobio imaging and the future prospect are described.

Optical Stimulation and Pacing of the Embryonic Chicken Heart via Thulium Laser Irradiation

  • Chung, Hong;Chung, Euiheon
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권1호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • Optical stimulation provides a promising alternative to electrical stimulation to selectively modulate tissue. However, developing noninvasive techniques to directly stimulate excitable tissue without introducing genetic modifications and minimizing cellular stress remains an ongoing challenge. Infrared (IR) light has been used to achieve optical pacing for electrophysiological studies in embryonic quail and mammalian hearts. Here, we demonstrate optical stimulation and pacing of the embryonic chicken heart using a pulsed infrared thulium laser with a wavelength of 1927 nm. By recording stereomicroscope outputs and quantifying heart rates and movements through video processing, we found that heart rate increases instantly following irradiation with a large spot size and high radiant exposure. Targeting the atrium using a smaller spot size and lower radiant exposure achieved pacing, as the heart rate synchronized with the laser to 2 Hz. This study demonstrates the viability of using the 1927 nm thulium laser for cardiac stimulation and optical pacing, expanding the optical parameters and IR lasers that can be used to modulate cardiac dynamics.

편광 민감 광결맞음 단층 촬영 장치를 이용한 자궁경부의 조기 진단(A Preliminary Study) (Early-Stage Diagnosis of Cervix using the Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography(A Preliminary Study))

  • 강진호;이상원;유지영;강문식;김법민;윤보성;김영태;조남훈
    • 한국광학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.367-372
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    • 2007
  • 자궁경부 상피이형성증(cervical dysplasia)은 세포핵/세포질(nuclear/cytoplasmic, N/C) 면적비의 변화를 포함하는 자궁경부 상피에서의 형태학적 변화를 일으킨다. 세포핵은 중요한 산란 원인중에 하나이기 때문에 N/C 면적비의 변화는 깊이에 따른 원형 편광장도를 반영한다. 따라서 우리는 편광 민감 광결맞음 단층촬영장치(polarization-sensitive optical coherence tomography, PS-OCT)를 이용하여 산란에 의해 발생하는 편광의 변화를 측정하였다. 자궁 경부 조직 샘플은 고등급 상피내종양(high-grade squamous intraepithelial, H-SIL)을 가진 한 명의 환자와 정상인 네 명의 환자에게서 얻어졌다. 우리는 자궁경부의 깊이에 따른 원형 편광의 유지 정도(degree of circular polarization, DOCP) 평균을 구하였고, 상피층의 깊이에서 최소 제곱 1차 선형 함수(least-square linear fit)를 사용하여 기울기를 획득하였다. 획득된 기울기를 가지고 DOCP의 변화율을 정량화 하였다. 그 결과 H-SIL에서의 DOCP의 감쇄가 정상 조직에서 보다 빠르게 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 PS-OCT를 이용하여 산란 변화에 따른 DOCP의 변화율을 측정하는 것이 자궁경부상피 이형성증의 진단을 하는데 있어서 유용한 진단법이 될 수 있음을 의미한다.

기도협착 측정을 위한 내시경 광 결맞음 단층촬영법을 이용한 3차원 이미징 (Three-dimensional Imaging with an Endoscopic Optical Coherence Tomography System for Detection of Airway Stenosis)

  • 권다영;옥철호;안예찬
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.243-248
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    • 2019
  • 기관지는 호흡과정에 있어서 호흡기 시스템의 필수적인 부분이다. 그러나 기관에 협착이 발생하면 기관지 안쪽이 좁아져 호흡을 원활하게 유지하는데 문제가 되기 때문에 조기에 진단 및 치료를 함으로써 증상의 악화를 예방하는 것이 중요하다. 천식은 기도 협착의 가역적 원인의 전형적인 예이며, 급성 악화로 고통받는 환자의 수는 꾸준히 증가하고 있다. 고해상도의 광 결맞음 단층촬영법(optical coherence tomography, OCT)은 조직의 미세 구조를 관찰하는 데 적합하다. 본 연구에서는 내시경 광 결맞음 단층촬영법을 개발하였다. 1,300 nm 광 결맞음 단층촬영법과 고속으로 회전할 수 있는 서보모터를 결합하였다. 모터를 이용하여 360도 회전하면서 이미징하는 동안 프로그램으로 조작이 가능한 선형 스테이지를 사용하여 내시경 프로브를 풀백했다. 모터는 토크, 회전 속도 및 풀리의 기어비와 같은 다양한 요구사항을 고려하여 선정하였다. 샘플로는 생체 외토끼 기도 모델을 사용하였고, 샘플과 카테터는 모터 회전에 의해 흔들리지 않도록 아크릴 구조물로 고정시켰다. 광 결맞음 단층촬영 이미지는 점막 및 점막하층 구조에 대한 정보를 제공하며, 정상부분과 협착부분의 차이를 영상에서 확인할 수 있었다. 또한, 3차원 영상 복원 과정을 통해, 단면 영상과 더불어 3차원 영상에서도 기도의 협착을 식별할 수 있었다. 이 연구는 기도 협착증 진단에 도움을 줄 수 있는 영상법 개발 뿐만아니라 3차원 영상을 구현했다는 점에서 의미가 있다.

수술현미경에서의 다중형광영상을 이용한 뇌종양과 혈관영상 검출 시스템 연구 (Study of a Brain Tumor and Blood Vessel Detection System Using Multiple Fluorescence Imaging by a Surgical Microscope)

  • 이현민;김홍래;윤웅배;김영재;김광기;김석기;유헌;이승훈;신민선;권기철
    • 한국광학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.23-29
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    • 2015
  • 본 연구에서는 뇌 종양 수술에서 다수의 광원과 빔 스플리터 모듈을 사용해 종양과 혈관의 형광영상을 동시에 검출하고 획득한 형광영상을 동일한 디스플레이 장치에 표시함으로써 시술자에게 종양과 혈관의 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 현미경 시스템을 제안한다. 5-ALA(5-Aminolevulinic acid) 와 ICG(Indocyanine green) 의 형광영상의 동시 검출을 위해 빔 스플리터(beam-splitter : BS)모듈을 사용하였고 5-ALA는 600nm, ICG는 800nm이상의 파장 대역에서 가장 효율이 뛰어나도록 구성하였다. 빔 스플리터 모듈은 파장 대역에 따라 광학기기의 구조를 변경할 수 있고 필터를 탈, 착 가능한 구조로 설계하여 필요에 따라 빔 스플리터와 필터의 종류를 변경할 수 있으며 5-ALA 및 ICG 이외의 형광염료를 사용한 시술에서 사용할 수 있다. 빔 스플리터 모듈을 통한 형광영상은 5-ALA는 가시광역, ICG는 근적외선 영역을 검출 할 수 있는 CCD 카메라를 장착해 동일한 디스플레이에서 확인할 수 있고 획득한 형광영상은 닮음 변환(similarity transform)을 이용해 원영상과 정합하여 실시간으로 시술자에게 제공하는 시스템을 구현하였다.

안구돌출도와 시기능의 상관관계 분석 (Correlations between Exophthalmetry and Visual Functions)

  • 김근희;노혜란
    • 한국안광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.325-331
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    • 2015
  • 목적: 안구돌출도와 시기능의 상관관계를 알아보고자 하였다. 방법: 안질환과 전신질환이 없는 성인 남녀 200명(20~50대 각 50명)을 대상으로 안구돌출도와 시기능을 검사하였다. 허텔 안구돌출계로 안구돌출도를 측정하였고, 근시, 외사위, 내사위, 폭주 근점, 조절 근점 등 시기능 요소에 대한 검사를 3회 반복하여 실시하였다. 결과: 안구돌출도는 $13.59{\pm}1.10mm$, 근시, 원거리 외사위, 근거리 외사위, 폭주 근점 그리고 조절 근점은 $-2.48{\pm}1.91D$, $3.51{\pm}1.78{\Delta}$, $5.73{\pm}2.44{\Delta}$, $9.63{\pm}2.82cm$, $21.73{\pm}10.28cm$로 나타났다. 안구돌출도가 증가할수록 나안시력, 근시 그리고 난시도는 유의하게 감소하였다. 반면 원거리 외사위, 원거리 내사위, 근거리 외사위, 폭주 근점 그리고 조절 근점은 안구돌출도가 증가할수록 유의하게 증가하였다. 결론: 시기능과 안구돌출도의 유의한 관계는 양안시 처방과 검사를 위한 임상적 기준이 될 수 있을 것으로 사료된다.