• 제목/요약/키워드: Capacitance Imaging

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Carbon Nanotubes Multi Electrodes Array to Image Capacitance for Label-free Discrimination of Lipid Region in Atherosclerosis ex vivo

  • 송준호;이선미;한날애;유경화
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.372.1-372.1
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    • 2016
  • Recently, there are a lot of diseases all around the world. Out of them, Atherosclerosis (AS) is the most common cause of stroke, cardiovascular mortality, and myocardial infarction. The macrophage-derived foam cell, which is formed by oxidized low-density lipoprotein (oxLDL), is the crucial marker for AS. In this study, we report a label-free capacitance imaging technique with multi-electrode array (MEA). The lipid-rich aorta arch lesions, which are derived from an apolipoprotein-E receptor-deficient (apoE-/-) mouse, exhibit higher capacitance than the lipid-free aorta arch, allowing the capacitance imaging of lipid region in atherosclerosis. To improve the contacts between MEA and tissue, polypyrrole(PPy)-coated multi walled carbon nanotubes (MWNTs) multi electrode array (PPy-MWNTs-MEA) was fabricated. Compared to TiN-MEA, PPy-MWNTs-MEA yielded lower contact impedance and better capacitance images. In addition, we have also developed a flexible MEA using single walled carbon nanotubes on a PET substrate. The lipid region could be discriminated in the capacitance images of the lipid-rich aorta arch lesions measured using flexible MEA, demonstrating a feasibility of in vivo applications.

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열 열화에 의한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 전기 특성에 관한 연구 (A Study on Electricity Properties of Polyethylene Terephthalate Film due to Thermally Degradation)

  • 이성일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권11호
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    • pp.693-698
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    • 2017
  • In this study, the thermal degradation properties of polyethylene terephthalate film has been examined by the capacitance, Tan ${\delta}$, thermography, FTIR, and SEM results at temperatures of $90{\sim}170^{\circ}C$ and frequencies of 0.3~3,000 kHz. It was found that the capacitance decreased with increasing thermal imaging temperature, probably caused by weakening of chemical bond with increasing temperature. Tan ${\delta}$ decreased upon increasing temperature from $90^{\circ}C$ to $170^{\circ}C$, probably due to the molecular motion of COOH radical or OH radical. The FT-IR measurement reveals that no structural change of the material occurs upon thermal radiation. The SEM measurement shows that the material is stabilized by thermal decomposition with increasing temperature; however, excessive thermal degradation obstructs the stabilization of the material.

픽셀내 다수의 박막트랜지스터로 구성된 듀오픽스TM 엑스선 영상센서 제작 (duoPIXTM X-ray Imaging Sensor Composing of Multiple Thin Film Transistors in a Pixel for Digital X-ray Detector)

  • 전승익;이봉구
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.969-974
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    • 2022
  • 디지털 엑스레이 디텍터 영상 취득에 있어 동적 범위를 최대화하고 영상지연을 최소화하기 위해서는 엑스레이 영상센서의 픽셀내 포토다이오드에 존재하는 잔류 정전기생용량을 빠르고 완전하기 제거하는 것이 매우 중요하다. 이러한 요구사항은 특히 고속 프레임과 낮은 영상지연이 필요한 산업용 2D/3D 자동화 엑스레이 검사와 의료용 CT 엑스레이 디텍터에 특별히 요구된다. 본 연구는 리셋 박막트랜지스터, 리드아웃 박막트랜지스터 그리고 포토다이오드로 픽셀이 구성된 듀오픽스TM 엑스레이 영상센서를 처음으로 제안한다. 듀오픽스TM 엑스레이 영상센서의 구동을 검증하기 위해 105 ㎛의 픽셀 사이즈, 347 mm × 430 mm의 영상영역 그리고 3300 × 4096의 픽셀 (13.5M pixels)을 갖는 듀오픽스TM 엑스레이 영상센서를 설계, 제작하여 모듈테스터와 영상취득 프로그램을 통해 영상을 취득하였다.

A Study on Improvement of a-Si:H TFT Operating Speed

  • Hur, Chang-Wu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권1호
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    • pp.42-44
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    • 2007
  • The a-Si:H TFTs decreasing parasitic capacitance of source-drain is fabricated on glass. The structure of a-Si:H TFTs is inverted staggered. The gate electrode is formed by patterning with length of $8{\mu}m{\sim}16{\mu}m$ and width of $80{\sim}200{\mu}m$ after depositing with gate electrode (Cr) $1500{\AA}$ under coming 7059 glass substrate. We have fabricated a-SiN:H, conductor, etch-stopper and photoresistor on gate electrode in sequence, respectively. The thickness of these, thin films is formed with a-SiN:H ($2000{\mu}m$), a-Si:H($2000{\mu}m$) and $n^+a-Si:H$ ($500{\mu}m$). We have deposited $n^+a-Si:H$, NPR(Negative Photo Resister) layer after forming pattern of Cr gate electrode by etch-stopper pattern. The NPR layer by inverting pattern of upper gate electrode is patterned and the $n^+a-Si:H$ layer is etched by the NPR pattern. The NPR layer is removed. After Cr layer is deposited and patterned, the source-drain electrode is formed. The a-Si:H TFTs decreasing parasitic capacitance of source-drain show drain current of $8{\mu}A$ at 20 gate voltages, $I_{on}/I_{off}$ ratio of ${\sim}10^8$ and $V_{th}$ of 4 volts.

수정된 generalized Landweber 방법을 이용한 ECT 영상 복원 (Image reconstruction in electrical capacitance tomography based on modified generalized Landweber method)

  • 이성훈;장재덕;김용성;김경연;최봉열
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.68-79
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    • 2006
  • ECT는 측정된 커패시턴스 값을 이용하여 유전 물체의 유전율 분포를 가시화하기 위해 사용되는 비접촉 영상 복원 기술이다. 영상 복원시 수렴 속도 개선과 영상의 질 향상을 위해 다양한 반복적 영상 복원 방법들이 있으며, Landweber 방법은 널리 사용되고 있는 ECT의 영상 복원 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 ECT 영상 복원에서 수렴 속도를 개선하기 위해 수정된 generalized Landweber 방법을 제안한다. 특히, Shaping 행렬을 가지는 generalized Landweber 방법에 가속항을 추가하고 최적화 계수를 해석적으로 결정한다. 다양한 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 입증한다.

이중 에너지 검출기를 이용한 영상 시스템 (Image System Using Dual Energy Detector)

  • 여화연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3517-3523
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    • 2010
  • 본 논문은 이중 에너지 DR(Digital Radiography) 방식 중, 단일 조사 X-선(single shot X-ray exposure) 장치와 이중 모드 검출기 모듈 (Low Energy Detector & High Energy Detector)을 이용한 이중 X-선 이미징이 가능한 검출기 모듈에 관한 연구이다. 상용 BIS(baggage inspection system)에서 사용되고 있는 X-선 발생장치의 스펙트럼과 이중 모드 검출기에 대한 특징 및 방사선적 특성을 분석하여 새롭게 제안 할 검출기 모듈의 최적 설계 방향을 기술하고 상용화된 용화된 LED 및 HED 검출기와 새롭게 제안 한 검출기 모듈에 대해 전기적, 광학적, 방사선적 특성 실험을 실시하여, 새롭게 제안된 검출기 모듈이 BIS 용도로 사용 가능함을 증명하였다. 새롭게 제안 된 검출기 모듈이 적용된 BIS에 대해, 기본 특성 실험에 대한 X-선 영상을 획득하여 실험 및 분석을 실시하였다.

Nanoscale imaging of rat atrial myocytes by scanning ion conductance microscopy reveals heterogeneity of T-tubule openings and ultrastructure of the cell membrane

  • Park, Sun Hwa;Kim, Ami;An, Jieun;Cho, Hyun Sung;Kang, Tong Mook
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제24권6호
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    • pp.529-543
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    • 2020
  • In contrast to ventricular myocytes, the structural and functional importance of atrial transverse tubules (T-tubules) is not fully understood. Therefore, we investigated the ultrastructure of T-tubules of living rat atrial myocytes in comparison with ventricular myocytes. Nanoscale cell surface imaging by scanning ion conductance microscopy (SICM) was accompanied by confocal imaging of intracellular T-tubule network, and the effect of removal of T-tubules on atrial excitation-contraction coupling (EC-coupling) was observed. By SICM imaging, we classified atrial cell surface into 4 subtypes. About 38% of atrial myocytes had smooth cell surface with no clear T-tubule openings and intracellular T-tubules (smooth-type). In 33% of cells, we found a novel membrane nanostructure running in the direction of cell length and named it 'longitudinal fissures' (LFs-type). Interestingly, T-tubule openings were often found inside the LFs. About 17% of atrial cells resembled ventricular myocytes, but they had smaller T-tubule openings and a lower Z-groove ratio than the ventricle (ventricular-type). The remaining 12% of cells showed a mixed structure of each subtype (mixed-type). The LFs-, ventricular-, and mixed-type had an appreciable amount of reticular form of intracellular T-tubules. Formamide-induced detubulation effectively removed atrial T-tubules, which was confirmed by both confocal images and decreased cell capacitance. However, the LFs remained intact after detubulation. Detubulation reduced action potential duration and L-type Ca2+ channel (LTCC) density, and prolonged relaxation time of the myocytes. Taken together, we observed heterogeneity of rat atrial T-tubules and membranous ultrastructure, and the alteration of atrial EC-coupling by disruption of T-tubules.

픽셀내 다수의 산화물 박막트랜지스터로 구성된 동영상 엑스레이 영상센서와 디텍터에 대한 평가 (Evaluation of Dynamic X-ray Imaging Sensor and Detector Composing of Multiple In-Ga-Zn-O Thin Film Transistors in a Pixel)

  • 전승익;이봉구
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.359-365
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    • 2023
  • 높은 초당 프레임 속도와 낮은 영상지연을 갖는 동영상 엑스레이 디텍터의 요구조건을 만족하기 위해서는 픽셀내 포토다이오드와 금속 배선간 중첩 영역의 기생정전용량을 최소화하여야 한다. 본 연구에서는 리드아웃 박막트랜지스터, 리셋 박막트랜지스터, 그리고 포토다이오드로 픽셀이 구성된 듀오픽스TM(duoPIXTM) 동영상 엑스레이 영상센서를 처음으로 제시하였다. 이후 150 × 150 mm2 영상영역, 73 ㎛ 픽셀 크기, 2048 × 2048 해상도(4.2 M pixels), 최대 초당 50 프레임의 특성을 갖는 duoPIXTM 동영상 엑스레이 디텍터를 제작하여 초당 프레임 속도, 감도, 노이즈, MTF, 영상지연과 같은 엑스레이 영상 성능을 기존 엑스레이 영상센서를 적용한 동영상 엑스레이 디텍터와 비교 평가하였다. 평가 결과 이전 연구에서 기대했던 것과 같이 duoPIXTM 동영상 엑스레이 디텍터가 기존 동영상 엑스레이 디텍터 대비 모든 특성에서 우위의 성능을 보여 주었다.

휴대용 의료 초음파 프로브 적용을 위한 압전체 제조 및 특성 (Modified Piezoelectric Ceramics for Portable Ultrasonic Medical Probe Application)

  • 강동헌;채미나;홍세원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.483-488
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    • 2016
  • Ultrasound imaging by using piezoelectric materials, such as lead zirconium titanate (PZT) has been one of the most preferred modes of imaging in the medical field due to its simple, low cost and non-ionizing radiation in comparison to other imaging techniques. Recently, the market demand for portable ultrasound is becoming larger with applications in developing countries, disaster area, military, and emergency purposes. However, most of ultrasound probes used is bulky and high power consumable, so unsuitable for such applications. In this study, the 3 layered ceramic specimen consisted of 128 pitches of $420{\mu}m$ in width and $450{\mu}m$ in thickness were prepared by using the Ti-rich PZT compositions co-fired at $1,050^{\circ}C$. Their electrical and ultrasound pulse-echo properties were investigated and compared to the single layer specimen. The 3 layered ultrasound probe showed 1.584 V of Vp-p, which is 3.2 times higher than single layered one, implying that it would allow effectively such a portable ultrasound probe system. The result were discussed in terms of higher capacitance, lower impedance and higher dielectric coefficient of the 3 layered ultrasound probe.

나선주사영상에서 모델 기반 경사자계 보상 (Model-based Gradient Compensation in Spiral Imaging)

  • 조상흠;김판기;임종우;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • 목적 : 나선 주사 영상에서 경사자계시스템의 회로 모델을 기반으로 실제 경사 자계를 추정하여 재구성에 사용함으로써 재구성 영상을 개선하는 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상장치의 경사자계 시스템은 저항 성분과 자체 인덕턴스, magnet 시스템과의 상호 인덕턴스, 커패시턴스 성분 등을 가지고 있어서 경사자계 증폭기에 인가하는 입력 경사자계 파형과 실제 만들어지는 경사자계 사이에는 시간적인 지연과 함께 파형에도 차이가 있다. 나선주사 영상에서 실제 만들어진 경사자계 파형 및 k-space 궤적은 재구성 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 경사자계시스템을 회로 소자로 모델링하였고, 입력 전압 파형에 대한 출력 전류 파형을 구함으로써 실제 얻어지는 경사자계파형을 유도하였다. 모델링에서 사용한 R-L-C 값은 재구성영상의 화질로부터 얻을 수 있는 방법을 제시하였다. 결과 : 1.5 Tesla MRI 시스템에서 경사자계 시스템의 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계 파형을 추정할 수 있었다. 경사자계파형을 적분함으로써 얻어진 나선 궤적을 재구성에 적용한 결과 재구성 영상의 균일도가 개선되었고, edge 부근에서 overshoot 가 줄어들었으며, 해상도가 향상된 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : R-L-C 회로 모델을 이용하여 경사자계시스템을 성공적으로 모델링할 수 있었고, 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계(전류) 파형을 추정할 수 있었다. 이로부터 얻은 kspace 나선 궤적을 이용하여 월등히 개선된 재구성영상을 얻을 수 있었다.

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