Kim, Do-Hyung;Lim, Hun-Rang;Woo, Young-Ah;Kim, Hyo-Jin;Kang, Shin-Jung;Choi, Hyun-Chul;Choi, Han-Gon
대한약학회:학술대회논문집
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대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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pp.279.1-279.1
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2003
NIR reflectance spectroscopy, using a fiber-optic probe was used to determine rapidly and non-destructively the content of ambroxol in intact ambroxol 30 mg (nominal content 12.5% m/m ambroxol) tablets by collecting NIR spectra in range 1100 - 1750 nm and using PLSR calibration method. The tablets (10.3 - 15.9% m/m ambroxol, i.e., 82 - 127% of the nominal label content) were used 7 calibration set and 5 validation set. (omitted)
본 연구는 광섬유센서를 이용하여 표면조도의 간이 비접촉 측정기를 개발하는데 목적이 있다. 광섬유 센서의 장점은 우수한 고속 응답성, 자기의 무영향, 제작의 편이성이다. 광섬유센서 표면조도 측정 원리는 측정물의 표면조도에 따라 반사되는 광의 세기와 기지의 표면조도 값을 일대일 대응시키는 것이다. 반사광의 세기는 센서 프로브로부터 표면까지의 거리와 표면조도에 따른 반사한계각에 따라 결정되는데 본 연구에서는 표면까지의 거리를 일정하게 하여 표면조도에 따른 반사한계각만을 가지고 표면조도가 결정되도록 측정 프로브를 제작하였다. 측정 시스템은 발광부, 수광부과 신호처리부로 구성되었다. 이 실험에서 사용된 표준 측정 재료는 SM45C, STS303과 Al60이었다. 연구결과 첫째, 재료에 따른 표면조도와 센서출력의 상관관계로부터 근사표면조도식을 도출하고 임의 가공된 시료의 표면조도 측정을 통해 근사표면조도식이 유효함을 입증하였다. 둘째, 실제 제작한 간이 광섬유센서 표면조도 측정기가 유용함을 입증하였다.
대형 구조물의 넓은 영역에 분포된 변형률이나 온도를 모니터링하기 위하여 광섬유 FBG(fiber Bragg grating:브래그 격자) 탐촉자를 사용하는 광섬유 FBG 센서가 사용된다. 본 논문에서는 광섬유 한개의 라인에 다수의 FBG 탐촉자를 사용하기 위하여 시간 분할 다중화와 파장 분할 다중화를 복합화한 다중화 기술을 제안한다. 일반적으로 광섬유 FBG 센서는 기본적으로 파장 분할 다중화 방식으로 작동되므로 본 연구에서는 시간 분할 다중화에 대한 특성을 고찰한다. 광섬유에 직렬로 연결된 FBG 탐촉자들의 반사도에 따른 반사광의 세기와 그 위치를 이론적으로 계산하고 실험결과와 비교한다. 이론적인 계산에 따르면 5개의 FBG 탐촉자의 반사도를 적절하게 선정함에 의하여 한개의 광섬유 라인에 설치하여 각각의 FBG 탐촉자에서 되돌아오는 반사광의 세기를 균일하게 얻을 수 있음을 확인한다. 이러한 결과를 실험으로 확인하기 위하여 반사도가 13%, 16%, 25%, 40%, 80%인 FBG 탐촉자를 제작하고, 시간 영역에서 각각의 FBG 탐촉자에서 되돌아오는 반사 신호를 관찰한다. 실험 결과는 신호잡음의 영향으로 이론적인 결과와 차이가 있지만, 복합 다중화 기법의 사용 가능성을 증명하는 5개의 FBG 탐촉자의 반사 신호를 모두 보인다.
본 논문에서는 광섬유 브래그 격자(FBG)를 이용한 광온도센서를 제작하였으며 광원은 출력 파장의 온도 의존성을 가지는 저가형 VCSEL이 사용되며 FBG에서 반사되는 빛의 파장을 분석하는 interrogator는 VCSEL에서 변화되는 출력 파장을 VCSEL의 내부 온도로 확인하는 방법을 적용하여 저가격의 광온도센서를 구현하였다. VCSEL의 내부온도를 $52.2^{\circ}C$에서 $14^{\circ}C$까지 조절하면서 출력 파장을 1519.90 nm에서 1524.25 nm까지 총 4.35 nm 파장을 변화시켰으며 온도 조절에 따른 파장 변화 반복도 오차는 ${\pm}0.003nm$이며 온도 측정 오차는 ${\pm}0.18^{\circ}C$로 측정되었다. 광온도센서를 사용하여 $22.3{\sim}194.2^{\circ}C$의 온도를 측정한 결과 인가한 온도 ${\Delta}T$에 따른 광원 내부 온도 변화 값은 $0.146^{\circ}C/{\Delta}T$이고 인가한 온도 ${\Delta}T$에 따른 온도 프로브 반사 파장 변화 값(${\Delta}{\lambda}_{\beta}T/{\Delta}T$)은 $16.64pm/^{\circ}C$로 측정되었으며 센서의 측정 오차는 ${\pm}1^{\circ}C$로 나타났다. VCSEL의 출력 파장은 온도에 의존성을 가지고 있어 좁은 범위의 출력 파장을 변화시키기 위한 광원으로 사용하기에 매우 적합하다.
The MLR(Multiple Linear Regression) models to estimate soluble solids content non-destructively were presented to make a selection of optimal photosensor utilized to measure the soluble solids content of apples. Visible and NIR absorbance in the 400 to 2498 nanometer(nm) wavelength region, soluble solids content(sugar content), hardness, and weight were measured for 400 apples(gala). Spectrophotometer with fiber optic probe was utilized for spectrum measurement and digital refractometer was used for soluble solids content. Correlation between absorbance spectrum and soluble solids content was analyzed to pick out the optimal wavelengths and to develop corresponding prediction model by means of MLR. For the coefficient of determination($R^2$) to be over 0.92, the MLR models out of the original absorbance were built based on 7 wavelengths of 992, 904, 1096, 1032, 880, 824, 1048nm, and the ones of the second derivative absorbance based on 5 wavelengths of 784, 1056, 992, 808, 872nm. The best model of the second derivative absorbance spectrum had $R^2$=0.91, bias= -0.02bx, SEP=0.28bx for unknown samples.
The mucociliary system is one of the most important airway defense mechanisms, and knowledge of the ciliary beat frequency(CBF) is important in the understanding of this system. Using a laser light scattering method and fiber optic probe, we developed a simple and practical instrument for real-time in vivo measurements of CBF of cells in human nasal cavity. From the ciliated epithelium cells in an anterior end of middle terminator in nasal cavity, the signals of ciliary movement are transferred into a PC and analyzed by a autoregressive(AR) power spectrum. The mean CBF of 8 normal subjects was $7.1{\pm}1.1$(Hz). This instrument provided a convenient and reliable method of studying the mucociliary activity in the respiratory tract.
Near-infrared (NIR) spectroscopy has been widely applied in various field, since it is nondestructive and no sample preparation is required. In this paper, NIR spectroscopy was used for the determination of naproxen in a commercial pharmaceutical preparation. NIR spectroscopy was used to determine the content of naproxen in intact naproxen tablets containing 250 mg ($65.8\%$ nominal concentration) by collecting NIR spectra in the range of $1100{\sim}1750nm$. The laboratory-made samples had $46.1{\sim}85.5\%$ nominal naproxen concentration. The measurements were made by reflection using a fiber-optic probe and calibration was carried out by partial least square regression (PLSR). Model validation was performed by randomly splitting the data set into calibration and validation data set (63 samples as a calibration data set and 42 samples as a validation data set). The developed NIR calibration gave results comparable to the known values of tablets in a laboratorial manufacturing process with standard error of calibration (SEC) and standard error of prediction (SEP) of $1.06\%\;and\;1.04\%$, respectively. The NIR method showed good accuracy and repeatability. NIR spectroscopic determination in intact tablets allowed the potential use of real time monitoring for a running production process.
In this study, the performance of a portable NIR system and a FT NIR spectrometer were compared to determine water content of hairless mouse skin. The stratum corneum parts wer e separated from the epidermal tissues by trypsin solution. NIR diffuse reflectance spectra of hairless mouse skin were acquired using a fiber optic probe. In the near infrared, water molecules show two clear absorption bands at 1450 nm from first overtone of O-H stretching and 1940 nm from the combination involving O-H stretching and O-H deformation. It was found that the variations of O-H absorption band according to water content. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model. The PLS model showed a good correlation between NIR predicted value and the absolute water content of separated hairless mouse skin, in vitro. For both the portable and the FT NIR spectrometer, These studies showed the possibility of a rapid and nondestructive skin moisture measurement using NIR spectroscopy. The portable NIR spectrometer with a photodiode arrays-microsensor could be more rapidly applied for the determination of water content with comparable accuracy with the performance of a FT spectrometer .
18마리 가토의 양측 대뇌반구에 laserthemia후 발생하는 조직학적 변화와 온도변화에 따른 변성의 측정결과는 아래와 같다. 주된 조직학적 변화는 chromatin 응축, myelin 응축, 적혈구 탈색, nuclear waving, nuclear palisading과 세포괴사 등이었다. 온도 변화에 따른 변성의 정도는 $44.5^{\circ}C$이상에서 현저하였으며, 비교치 설명후 그 범위도 약 5배(1.25 mm)정도의 변화를 보였다. Laserthermia에 의한 세포괴사는 $47.5^{\circ}C$이상에서부터 현저하게 보였다. 뇌의 심부병소의 정위적 수술시 온도설정 및 병소치료 범위의 예상이 가능하다.
최근 이동 통신 서비스의 증가로 인해 인류는 다양한 전자파에 동시 노출되어 있다. 그러나 전자파의 인체 영향 연구는 주로 단일 주파수에 대해서 행해졌다. 본 논문에서는 다중 주파수의 전자파를 동시에 노출시킬 수 있는 세포 실험 장치를 제작하였다. 세포 실험 장치는 836.5 MHz 주파수의 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 1,950 MHz의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 주파수의 신호를 동시에 발생시킬 수 있도록 광대역 특성을 갖는 radial transmission line 형으로 구성하였다. 변조된 신호는 증폭기, 디지털 감쇄기, RF 결합기를 통하여 원추형 안테나로 전달된다. SAR(Specific Absorption Rate)값은 광학 온도 프로브를 이용하여 petri dish 내 9개 지점에 대하여 3회 측정한 평균값을 이용하여 측정하였다. 측정된 안테나의 반사 손실은 -15dB 이하였고, 단위 입력 전력당 SAR 평균과 표준 편차는 CDMA 주파수에서 $0.105{\pm}0.019$ W/kg, WCDMA 주파수에서 $0.262{\pm}0.055$ W/kg이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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