• 제목/요약/키워드: Laser Plasma

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PECVD 증착조건 변화에 따른 a-C;H 박막의 구조 변화

  • 조영옥;노옥환;윤원주;이정근;최영철;이영희;최용각;유수창
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.93-93
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    • 2000
  • 수소화된 비정질 탄소(a-C:H)는 그 증착 조건에 따라서 여러 가지 다른 구조와 특성을 갖게 되며, 특히 DLC(diamond-like carbon) 및 CNT(Carbon nanotube)는 FED (field emission display) 개발 면에서 중요하게 연구되고 있다. 우리는 a-C:H 박막을 PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 방법으로 증착하고 CH4 가스를 사용하였고 기판 온도는 상온-32$0^{\circ}C$ 사이에서 변화되었다. 기판은 Corning 1737 glass, quartz, Si, Ni 등을 사용하였다. 증착 압력과 R.F. power는 각각 0.1-1 Torr 와 12-60w 사이에서 변화되었다. ESR 측정은 X-band(주파수 약 9 GHz)에서 그리고 상온에서 행해졌다. 상온에서의 스핀밀도는 약한-표준피치(weak-pitch standard) 스펙트럼과 비교하여 얻을 수 있었다. 그리고 a-C:H 박막의 구조는 He-Ne laser(파장 632.8 nm)를 이용하는 micro-Raman spectroscopy로 분석하였다. 증착조건에 따른 스핀밀도의 변화 및 Raman 스펙트럼에서의 D-peak, G-peak의 위치 및 반치록, I(D)/I(G) 등을 조사하였다. 증착된 a-C:H 박막은 R.F.power가 증가할수록 대체로 스핀밀도가 증가하였으며, Raman 스펙트럼에서의 I(D)/I(G) 비율은 대체로 감소하였다. 증착된 박막들은 polymer-like Carbon으로 추정되었으며, 스핀밀도가 증가할수록 대체적으로 흑연 구조 영역이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 glass나 Si 기판에 비해 Ni 기판위에서 polymer-like Carbon 구조는 향상되는 경향을 보였다.

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Flow Characteristics of Neutrally Buoyant Particles in 2-Dimensional Poiseuille Flow through Circular Capillaries

  • Kim, Young-Won;Jin, Song-Wan;Yoo, Jung-Yul
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-10
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    • 2006
  • An experimental study has been conducted to quantitatively characterize the motion of neutrally buoyant particles in 2-dimensional Poiseuille flow through the micron-sized circular capillaries in the range of Re (Reynolds number) $\approx0.1\sim100$. $A{\mu}-PTV$ (Particle Tracking Velocimetry) system is adopted, which consists of a double-headed Nd:YAG laser, an epi-fluorescence microscope and a cooled CCD camera. Since high shear rate can be induced due to the scale effect even at low Re, it is shown that in micro scale neutrally buoyant particles in Poiseuille flow drift away from the wall and away from the center of the capillary. Consequently, particles accumulate at the equilibrium position of $0.52\sim0.64R$ with R being the radius of the capillary, which is analogous to that of tube flow in macro scale. There is a plateau in equilibrium position at small Re, while equilibrium position starts increasing at $Re\approx30$. The outermost edge of particle cluster is closer to the center of the capillary than that in previous studies due to low Re effect. The present study quantitatively presents characteristics of particle motion in circular capillaries. Furthermore, it is expected to give optimum factors for designing microfluidic systems that are to be used fur plasma separation from the blood.

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헤마토크릿에 따른 혈액의 유변학적 특성 변화 (Effect of hematocrit on hemorheological characteristics of blood flow in a microtube)

  • 지호성;이정엽;이상준
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.111-112
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    • 2006
  • In order to investigate flow characteristics of blood flow in a micro tube ($100{\mu}m$ in diameter) according to hematocrit, in-vitro experiments were carried out using a micro-PIV technique. The micro-PIV system consists of a microscope, a 2 head Nd:YAG laser, a 12 bit cooled CCD camera and a delay generator. Blood was supplied into the micro tube using a syringe pump. Hematocrit of blood was controlled to be 20%, 30% and 40%. The blood flow has a cell free layer near the tube wall and its thickness was changed with increasing the flow rate and hematocrit. The hemorheological characteristics such as shear rate and viscosity were evaluated using the velocity field data measured. As the flow rate increased, the blunt velocity profile in the tube center was sharpened. The viscosity of blood was rapidly increased with decreasing shear rate, especially in the region of low shear rate, changing RBC rheological properties. The variation of velocity profile and blood viscosity shows typical characteristics of Non-Newtonian fluids. On the basis of inflection points, the cell free layer and two-phase flow consisting of plasma and suspensions including RBCs were clearly discriminated.

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액체로켓엔진 연소기 열차폐코팅 내구성 시험 기술동향 (Thermal Barrier Coating Durability Testing Trends for Thrust Chamber of Liquid-propellant Rocket Engine)

  • 이금오;유철성;임병직;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.603-615
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    • 2012
  • 액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

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전자빔 처리를 통한 발수성 금속 스텐트 제작 및 평가 (Fabrication and evaluation of hydrophobic metal stent using electron beam equipment)

  • 김지수;박종성
    • 센서학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.165-169
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    • 2021
  • The objective of this study was to fabricate a novel hydrophobic stent for reducing restenosis by employing electron beam equipment. The stent was fabricated from a CoCr alloy tube by using a femtosecond laser and was treated with argon plasma. Subsequently, the stent's surface specification changed from hydrophilic to hydrophobic. Application of the electron beam offers several advantages such as a short processing time, whole surface reforming, and enhancement of material properties. As the surface of the stent was rendered hydrophobic, it can provide equivalent or enhanced mechanical properties and greater functionality with a higher radial force at the extended stent in a blood vessel. The obtained results corresponding to the mechanical properties indicate that the contact angle increased to approximately 130°, and the radial force increased to approximately 3 N. Furthermore, cell culture experiments were conducted for verifying whether cells were cultured on the surface-modified CoCr surface. Based on the obtained results, it is believed that an effective reduction in the restenosis of inserted vascular stents is possible.

Studies of the Organic Molecules Dissociative Surface Ionization in the Mass-Spectrometric Surface Ionization Method

  • Ilkhomjan Saydumarov;Dilshadbek Usmanov
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제15권1호
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    • pp.54-61
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    • 2024
  • An improved voltage modulation method (VMM) was used to control the heat release and adsorption properties of the adsorbent. In this work, the voltage and flux modulation methods were considered under unified experimental conditions of dissociative surface ionization (SI) of polyatomic organic molecules, the criteria were found when under VMM conditions the current relaxation of SI carries information about the kinetic properties of thermal desorption of ionizable dissociation particles arriving on the surface of polyatomic molecules. Conditions were found under which the relaxation of the ionic current in the flux modulation method is determined by the kinetics of the heterogeneous dissociation reaction of the original polyatomic molecules. The values of the thermal desorption rate constant K+ and the activation energy E+ obtained with VMM for desorption of (CH3)2NCH+2 ions with m/z 58 by adsorption of imipramine and amitriptyline molecules agree well with each other and with the results for the desorption of the same ions by adsorption of other molecules. This confirms one of the basic conditions for the equilibrium process SI - the a degree (β coefficient) of the same particles SI on the same emitter surface is the same and does not depend on the way these particles are formed on the emitter surface.

레이저유도붕괴분광법을 활용한 토양의 정량분석 (Quantitative Elemental Analysis in Soils by using Laser Induced Breakdown Spectroscopy(LIBS))

  • 장용선;이계준;이정태;황선웅;진용익;박찬원;문용희
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.399-407
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    • 2009
  • 레이저 유도붕괴 분광법(LIBS)은 물질상태(고체, 액체, 기체)에 상관없이 신체 접촉시 오염 우려 및 미량 시료도 전처리 없이 동시에 많은 종류의 원소 분석으로 분석과정이 단순하고 신속하게 분석이 가능하며, 소형화된 레이저의 개발로 시료의 직접적인 채취가 어려운 조건의 현장분석에도 적합하다. 농산물 안정성 평가나 친환경 농업 및 정밀농업을 위한 조사 등에 활용될 수 있는 비파괴 실시간 정량분석기술로서 LIBS 분석법의 토양분석 가능성을 평가하고자 표준광물, 미국의 표준기술연구소의 표준토양, 미국 테네시주 초지 및 밭토양을 대상으로 토양 구성성분의 정성 정량적 분석에 필요한 측정조건을 조사하고 이를 토대로 LIBS에 의한 농도값과 기존의 화학분석법을 통해 측정한 결과를 비교하였다. LIBS 측정은 펄스형 Nd:YAG 레이저(Minilite II, Continuum, Santa Clara, CA)에서 나오는 1064 nm 에너지 파장의 광원을 시편의 플라즈마를 생성시키는데 사용하였고, 25 mJ/pulse 여기 에너지 빔을 펄스폭 35 ns, 펄스 반복 주기 10 Hz, 노출시간 10 s 동안 시료의 표면에 조사하였다. LIBS 분광은 0.03 nm의 해상력으로 200 nm에서 600 nm의 영역에서 50 m 이하로 분쇄하여 원형 펠렛 형태로 압축시킨 시료를 10 rpm의 속도로 회전시키면서 상온 상압의 실험실 조건에서 수행되었다. LIBS를 이용한 토양 중 주요한 원소의 적정 파장(nm)은 Al(I) 309.2 nm, Ca(I) 422.6 nm, Fe(I) 406.4 nm, Mg(I) 285.2 nm, Na(I) 589.2 nm, Si(I) 288.2 nm, Ti(I) 398.9 nm 이었다. LIBS의 피크강도가 물질 중 원소의 농도가 증가됨에 따라 각 원소의 특정 파장대에서 일정하게 증가되는 것으로 나타나고 있으나 표준물질의 LIBS의 신호비와 원소비를 통해 측정된 검량곡선의 상관계수($r^2$)는 0.863에서 0.977의 범위로 원소별로 상이할 뿐만 아니라 0.98에 미치지 못하였다. 또한, 토양 중 분석대상원소에 대하여 기존 ICP-AES에 의한 표준방법으로 분석된 시료의 측정값과 비교하여 상대적인 오차는 대략적으로 (-)40%에서 80%이상이며, 평균오차는 32.2%로 표준척도 20% 이상을 초과하였다. LIBS에 의한 토양분석은 토양의 조성과 입자의 크기에 따른 매질효과(matrix effect)로 표준물질의 검량곡선에서 결정계수가 낮고, 원소별 함량도 기준의 표준방법과 비교할 때 오차가 컸다. 따라서 LIBS에 의한 토양분석은 정성적인 분석 수준의 정밀도를 보였으며, 토양 매질의 영향을 최소화하기 위하여 기존의 분쇄 펠렛형 시료조제 및 회전측정 이외의 다양한 토양매질의 표준물질(standard reference material)의 확보, 새로운 전처리 방법 및 측정상 방법개선 등 신뢰성 있는 정량 분석을 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.

포토리소그래피를 통한 광통신용 실리콘 렌즈 제작 및 특성 연구 (Research on Fabrication of Silicon Lens for Optical Communication by Photolithography Process)

  • 박준성;이대장;노호균;김성근;허재영;류상완;강성주;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.35-39
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    • 2018
  • 광결합 효율(Fiber coupling efficiency)을 개선하기 위해서는 Laser diode에서 넓은 각도로 방출된 빛을 광섬유의 중심(Core) 부분으로 모아주는 집광렌즈(Collimating lens)가 필수적이다. 현재 사용되는 집광렌즈는 형틀(Mold)을 이용한 글래스 몰드(Glass mold) 공법이 널리 사용되고 있다. 이 방식은 생산단가가 저렴하지만, 정교한 성형이 어렵고 구면수차와 같은 품질문제가 있다. 본 연구는 기존의 글래스 몰드 공법을 반도체 공정으로 대체함으로써 표면 가공의 정밀도를 높이고, 렌즈의 재질 또한 반도체 공정에 적합한 실리콘으로 변경하였다. 반도체공정은 PR을 이용한 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 플라즈마를 이용한 건식 식각(Dry etching) 공정으로 구성된다. 광결합 효율은 실리콘 렌즈의 광학적 특성을 평가하기 위해 초정밀 정렬 시스템을 사용하여 측정되었다. 그 결과, 렌즈 직경 $220{\mu}m$ 일 때의 최대 광결합 효율은 50%로 측정되었고, 렌즈 직경 $210-240{\mu}m$ 범위에서는 최고 광결합 효율 대비 5% 이하의 광결합 특성저하를 보여줌을 확인하였다.

강관말뚝 두부정리 및 절단 부위 핸들링 로봇의 프로토타입 개발 (Development of All-in-one Attachment Based Steel Pipe Pile Cutting Robot Prototype)

  • 염동준;한재현;정의현;김영석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.115-123
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    • 2018
  • 강관말뚝 두부정리 작업은 안전성, 품질의 균일성, 작업 생산성 측면에서 개선이 필요하며, 이를 개선하기 위한 자동화 및 기계화 등 대안마련이 시급한 실정이다. 본 연구의 목적은 상기 문제점을 개선할 수 있는 굴삭기 기반 강관말뚝 두부정리 및 절단 부위 핸들링 로봇의 풀스케일 프로토타입을 개발하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 1)선행기술 분석 및 현장 전문가 설문조사, 2)AHP 분석을 활용한 핵심 요소기술 선정, 3)상세설계 도출, 4)구조적 안정성 분석, 5)풀스케일 프로토타입 개발을 수행하였다. 핵심 요소기술 선정 결과, 레이저 레벨기 및 수광기(94.46점), 강관말뚝 절단 기능에서는 플라즈마 절단(96.72점), 강관말뚝 인양 및 운반 기능에서는 회전형 그래플(93.45점)이 선정되었으며, 구조적 안정성 분석 결과, 구조적으로 가장 취약할 것으로 판단되는 3개 부재(그립부, 실린더 피벗 브라켓, 그립부 베이스)에서 최소 2배 이상의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 최종적으로 개발된 풀스케일 프로토타입은 센싱부 정확도 3.39mm, 절단부 절단 속도 1분 59초로 강관말뚝 두부정리 작업의 자동화를 위한 충분한 성능을 확보한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 개발된 굴삭기 기반 강관말뚝 두부정리 및 절단 부위 핸들링 로봇은 현업에서의 요구가 충분히 반영되고 기술적 타당성이 확보되었으므로 그 실용화 가능성이 높을 것으로 기대된다.

단삼통맥탕(丹蔘通脈湯)과 단삼생맥산(丹蔘生脈散)이 고지혈증 및 Hypoxia로 유발된 뇌손상과 세포손상에 미치는 영향 (The Effect of Dansamtongmek-tang and Dansamsengmek-san on Hyperlipidemia and Brain & Cell Damage by Hypoxia)

  • 김용진;유병남;김윤식;설인찬
    • 대한한의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.107-131
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    • 2006
  • Background and Aims: Dansamtongmek-tang (DSTMT) and Dansamsengmek-san (DSSMS) have been used for many years as therapeutic agents for the acute stage of cerebrovascular disease, hypertension and hyperlipidemia in Oriental medicine, but the effects of DSTMT and DSSMS on hyperlipidemia and safety for cell damage are not yet well-known. This study was done to investigate the effects of DSTMT and DSSMS on hyperlipidemia. Methods: In vivo test: after administering DSTMT and DSSMS to SHR and ICR occurred hyperlipidemia for 3 weeks, we analyzed body weight, cholesterol levels. TG, HDL-chol, LDL-chol, LDH in plasma, brain, liver and kidney tissue, and DNA by RT-PCR. In vitro test: after administering DSTMT and DSSMS to human hepatocellular carcinoma in hypoxia, we observed cell cohesion by light microscope, analyzed the inflow of Ca2+ by confocal laser scanning microscope and DNA by RT-PCR. Results: DSTMT significantly decreased the levels of triglyceride and increased the levels of HDL-cholesterol in SHR, and significantly decreased the levels of LDL-cholesterol and body weight and increased the levels of HDL-cholesterol in ICR. DSSMS significantly decreased body weight, total cholesterol levels, LDL-cholesterol, LDH and cardiac risk factor (CRE) in SHR and significantly decreased the levels of total cholesterol, triglyceride, LDL-cholesterol, LDH and CRF in ICR. DSTMT had an effect on protecting cells from damage by inhibiting production of p53 mRNA, and in DSSMS, by inhibiting production of p53 mRNA and p21 mRNA after hypoxia. DSTMT effectively blocked off Ca2+ at low density, but DSSMS effectively blocked off Ca2+ at high density. Both DSTMT and DSSMS had an effect on inhibiting lipid metabolism by blocking off production of apo B mRNA. Conclusions: These results suggest that DSTMT and DSSMS might be usefully applied for treatment of hyperlipidemia and suppression of brain damage.

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