본 연구의 목적은 레이저 형광법을 이용해 초기 치아우식증을 광학적으로 진단하기 위해 진단감도를 높이는 것이다. 소의 치아를 STPP 인공우식병소 유발용액에 침잠시키고 다양한 깊이의 병소를 유발한 후 표면에 아르곤 레이저를 이용해 형광현상을 유도하고 여러 가지 필터를 부착한 CCD 카메라로 이와 같은 형광현상을 촬영하여 컴퓨터로 전송하였다. 컴퓨터 영상분석 프로그램을 이용하여 병소 표면에서의 광밀도를 측정하였다. 이 실험에서 사용한 필터는 노랑색, 호박색, 오렌지색, 그리고 빨강색이였으며 광밀도를 측정한 후에는 치아 시편을 절단하여 편광현미경으로 실제 조직학적 병소의 깊이를 측정하고 병소의 깊이와 여러 가지 필터를 사용하여 측정한 병소 표면에서의 광밀도간의 상관관계를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 조직학적 병소의 깊이가 증가될수록 호박색과 오렌지색 필터를 사용하여 측정한 병소 표면에서의 광밀도는 증가되었다. 2. 병소 표면에서의 광밀도와 조직학적 병소의 깊이 사이의 상관계수는 오렌지색 필터가 가장 컸으며(r=0.49), 다음 호박색(r=0.32) 노랑색(r=0.13), 빨강색(r=0.01) 순 이였다. 3. 회귀분석결과 오렌지색 필터를 사용한 경우 병소표면에서의 광밀도와 조직학적 깊이 사이에 가장 직선에 가까운 회귀방정식을 나타내었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 오렌지색 필터가 건전치질과 우식치질 사이의 색조대비를 잘 표현하여 진단감도를 높일 수 있는 방법으로 생각되며 이와 같은 레이저 형광법으로 치아우식증의 조기탐지는 물론 비침습적 방법으로 치아우식증의 진행정도를 평가할 수 있을 것으로 사료된다.
In present study, a temperature field of specimens which was coated with fluorescence dye such as Rhodamine-B(Rh-B) has been measured, based on the fluorescence intensity. Silica(SiO2) nano porous structure with 1um thickness was constructed on a cover glass, and fluorescence dye was digested into these porous thin films. To optimize manufacturing coating process, various solvents, Rh-B concentration, and other chemical materials were applied to fabricate the specimen and all specimens were measured on the various temperature conditions. For the measurement, a 14 bit cooled CCD camera with 1600 by 1200 spatial resolution is equipped with epifluorescence microscope to obtain only fluorescence intensity from 1.2 mm by 0.9 mm field of view of the illuminated coated specimen.
한국가시화정보학회 2004년도 Proceedings of 2004 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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pp.65-74
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2004
Measurement of concentration distributions of suspended particles in a micro-channel is out of the most crucial necessities in the area of Lab-on-a-chip to be used for various bio-chemical applications. One most feasible way to measure the concentration field in the micro-channel is using micro-LIF(Laser Induced Fluorescence) method. However, an accurate concentration field at a given cross plane in a micro-channel has not been successfully achieved so far due to various limitations in the light illumination and fluorescence signal detection. The present study demonstrates a novel method to provide an ultra thin laser sheet beam having five(5) microns thickness by use of a micro focus laser line generator. The laser sheet beam illuminates an exact plane of concentration measurement field to increase the signal to noise ratio and considerably reduce the depth uncertainty. Nile Blue A was used as fluorescent dye for the present LIF measurement. The enhancement of the fluorescent intensity signals was performed by a solvent mixture of water $(95\%)$ and ethanol (EtOH)/methanol (MeOH) $(5\%)$ mixture. To reduce the rms errors resulted from the CCD electronic noise and other sources, an expansion of grid size was attempted from $1\times1\;to\;3\times3\;or\;5\times5$ pixel data windows and the pertinent signal-to-noise level has been noticeably increased accordingly.
본 연구에서는 소형 펄스 질소 레이저를 여기 광원으로 사용하여 Sm, Eu 및 Tb를 각각에서 나오는 독특한 형광 파장과 lifetime 차이를 이용하여 효과적으로 정량 분석할 수 있는 방법을 연구하였다. 적절한 complexing agents(TTA또는 HFA)와 band-pass filter에 의한 형광 파장 선택과 신호 처리 부분에서의 형광 lifetime차이를 고려한 delay time과 gate time의 조절에 의해 형광 신호를 처리함으로써 상호 분리분석이 가능하였다. S $m^{+3}$ 과 E $u^{+3}$ 의 경우 두 complexing agents 용액 모두에서 5ppb-10ppm 및 0.5ppb-2ppm 범위에서 농도에 대한 intensity의 직선성이 우수하였고, T $b^{+3}$ 의 경우는 HFA complexing agent용액에서만 0.1ppb-300ppb 범위에서 직선성이 우수하였다. 검출한계는 S $m^{+3}$ 의 경우 5ppb, E $u^{+3}$ 의 경우 0.1ppb, T $b^{+3}$ 의 경우 0.01ppb의 매우 낮은 값을 나타내었다.
시간분해 레이저 유도 형광 분광학을 이용하여 ${UO_2}^{2+}$, $UO_2(OH)^+$, ${(UO_2)}_2{(OH)_2}^{2+}$, ${(UO_2)}_3{(OH)_5}^+$와 같은 우라늄(VI) 화학종 규명 연구를 수행하였다. 들뜸 파장의 변화에 따른 화학종 규명 감도를 조사하였다. 266nm의 들뜸 파장을 이용할 경우, 나노 몰 농도의 U(VI) 화합물을 구분할 수 있는 화학종 규명 감도를 얻었다. 이온 세기가 0.1 M, pH가 1인 조건에서 ${UO_2}^{2+}$ 이온의 형광 스펙트럼과 형광 수명을 측정하였다. 488, 509, 533, 559nm파장의 특징적인 형광 봉우리를 관측하였고, 측정한 형광 수명은 $1.92{\pm}0.17{\mu}s$ 이었다. U(VI) 가수분해 화합물의 형광 스펙트럼과 형광 수명의 변화를 이 값을 기준으로 비교하였다. 장파장 방향으로 이동한 형광 봉우리와 길어진 형광 수명을 가진 가수분해 화합물의 특징적인 양상을 보고한다.
The present study investigated the effects of MTV(Manifold Throttle Valve) on the fuel distribution and the flame stability in a SI engine at cold, idling condition. For the quantitative measurement of fuel distribution with PLIF method, compensating techniques of various factors such as laser beam nonuniformity, background image and local OTF nonuniformity were developed. As a result, it was found that MTV had a positive effect on the air-fuel mixing and flame stability.
The spray characteristics of DISI injector have a great role in gasoline engine efficiency and emission. Thus, many researchers have studied to investigate the spray characteristics of swirl and slit injectors that are used in a DISI engine. In this study, we tried to provide spray parameters, which affect on the spray characteristics such as injection pressure, ambient pressure and ambient temperature. In addition, we calculated $t_{b}\;and\;t_{c}$ to investigate the break up mechanism of test injectors and obtained $C_{v}$ to evaluate the spray characteristics. As the ambient pressure increases in case of slit injector, $C_{v}$ decreases. The laser-induced exciplex fluorescence (LIEF) technique, which is based on spectrally resolved two-color fluorescent emissions, has applied to measure the liquid and vapor phases for on evaporating spray simultaneously. The TMPD/naphthalene proposed by Melton is used as a dophant to detect exciplex signal. The temporal and spatial distribution of liquid and vapor phases during the mixture formation process was measured by this technique. In the LIEF technique, the vapor phase is detected by the monomer fluorescence while the liquid phase is tracked by the exciplex fluorescence. From this experiment, we found that the spray area of the vapor phase is increased with elapsed time after injection and the area of liquid is decreased when the ambient pressure is 0.1MPa. However, the area tends to increase until the end of injection when the ambient pressure is 1.0MPa.
Most of the previous studies on natural convection were based on the numerical analysis, and some experimental studies considered the classic case of thermal convection. In this study, an adiabatic square body was located at the center of an enclosure between the bottom hot and top cold walls. And the measurement of the detailed temperature fields was conducted by the method of two-color Laser Induced Fluorescence using a Nd:Yag laser. As a result, heat transfer characteristics of natural convection with an adiabatic body was estimated as a function of time over a range of Rayleigh numbers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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