• 제목/요약/키워드: Laser shockwave

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펨토초레이저 충격파에 의한 형광 나노입자 제거 (Removal of Nano-scaled Fluorescence Particles on Wafer by the Femtosecond Laser Shockwave)

  • 박정규;조성학;김재구;장원석;황경현;유병헌;김광열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.150-156
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    • 2009
  • The removal of tiny particles adhered to surfaces is one of the crucial prerequisite for a further increase in IC fabrication, large area displays and for the process in nanotechnology. Various cleaning techniques (wet chemical cleaning, scrubbing, pressurized jets and ultrasonic processes) currently used to clean critical surfaces are limited to removal of micrometer-sized particles. Therefore the removal of sub-micron sized particles from silicon wafers is of great interest. For this purpose various cleaning methods are currently under investigation. In this paper, we report on experiments on the cleaning effect of 100nm sized fluorescence particles on silicon wafer using the plasma shockwave occurred by femtosecond laser. The plasma shockwave is main effect of femtosecond laser cleaning to remove particles. The removal efficiency was dependent on the gap distance between laser focus and surface but in some case surface was damaged by excessive laser intensity. These experiments demonstrate the feasibility of femtosecond laser cleaning using 100nm size fluorescence particles on wafer.

Development of Bio-ballistic Device for Laser Ablation-induced Drug Delivery

  • Choi, Ji-Hee;Gojani, Ardian B.;Lee, Hyun-Hee;Jeung, In-Seuk;Yoh, Jack J.
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제9권3호
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    • pp.68-71
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    • 2008
  • Transdermal and topical drug delivery with minimal tissue damage has been an area of vigorous research for a number of years. Our research team has initiated the development of an effective method for delivering drug particles across the skin (transdermal) for systemic circulation, and to localized (topical) areas. The device consists of a micro particle acceleration system based on laser ablation that can be integrated with endoscopic surgical techniques. A layer of micro particles is deposited on the surface of a thin metal foil. The rear side of the foil is irradiated with a laser beam, which generates a shockwave that travels through the foil. When the shockwave reaches the end of the foil, it is reflected as an expansion wave and causes instantaneous deformation of the foil in the opposite direction. Due to this sudden deformation, the microparticles are ejected from the foil at very high speeds, and therefore have sufficient momentum to penetrate soft body tissues. We have demonstrated this by successfully delivering cobalt particles $3\;{\mu}m$ in diameter into gelatin models that represent soft tissue with remarkable penetration depth.

충격파 완화 복합재의 설계 (Design of Polymer Composites for Effective Shockwave Attenuation)

  • 박경민;조승래;김혜진;이재준
    • Composites Research
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    • 제37권1호
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    • pp.21-31
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    • 2024
  • 이 리뷰 논문은 복합재에 함유되어 충격파를 감쇠하는 물질에 대한 탐구를 통해 폭발로 인한 외상성 뇌손상(bTBI)에 대비하여 인적자원을 보호하는 방법을 살펴보고자 한다. 이에 더하여 복합재의 충격파 감소의 정량화를 위한 충격파의 생성과 측정에 관련된 실험적인 방법들을 알아보고자 한다. 충격파는 고에너지 폭발물, 충격관, 레이저 및 레이저-플라이어 기술과 같은 다양한 접근법을 통해 생성이 가능하다. 충격파 전파 및 감쇠의 평가는 압전, 간섭계, 전자기 유도 및 스트릭 카메라 방법을 비롯한 첨단 기술을 활용하여 진행된다. 또한 충격파 압력감쇠 특성이 알려진 폴리우레아, 이온액체를 포함한 상분리 물질을 조사하였고 복합재 구조의 구성을 통해서 충격파를 감소시킬 수 있는 방법을 제시한다. 본 리뷰에서는 충격파 감쇠 물질 개발에 관한 연구를 종합하고 분석함으로써 폭발로 인한 외상성 뇌 손상에 대한 위험을 낮출 수 있는 재료적인 관점을 제시하고자 한다.

펄스 에너지 기반의 소형 추력 장치 개발 (Small Thruster Development Based on Pulse Energy)

  • 최수진;;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.365-368
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    • 2009
  • 마이크로 나노 급 위성의 자세제어를 위한 소형 추력 장치로써, 펄스 에너지를 활용한 새로운 추력기의 개발 연구를 진행 중이다. 레이저 추진은 연료를 탑재하지 않기 때문에 경량화 및 비용 절감이 가능하고 펄스 에너지 레벨을 조절하여 목적에 적합한 추력을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 높은 추력 발생을 위하여 플라즈마 팽창 제한의 물질로 젤 형태의 물질을 적용하였다. 또한 pendulum system으로 속도를 측정하여 momentum coupling coefficient($C_m$)를 도출함으로써 추력 성능이 크게 향상되었음을 확인하였다.

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레이저 쇼크 피닝의 마이크로 충격파 측정 및 평가 (Micro-Shockwave Measurement and Evaluation of Laser Shock Peening)

  • 김주한;이우람;김택구;정성균
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1041-1046
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    • 2011
  • 본 연구에서는 레이저 쇼크 피닝으로부터 생성되는 마이크로 충격파를 정량적으로 측정하고 그 특성을 분석하였다. 레이저 쇼크 피닝은 금속 재료에서 압축 응력을 생성시키며 그 크기가 표면에서 극대화되는 특징을 가지고 있다. 펄스 Nd:YAG 레이저를 이용하여 스틸표면에 피닝 공정을 수행하였고 이에 따른 마이크로 충격파의 정량화 및 재료의 기계적 성질 변화에 대해 평가하였다. 실험적 접근으로 피에조소자를 사용하였으며 이를 통한 실제 충격파의 정량화를 제시하였다. 또한 재료 구조 특성, 재료 강도, 인장 시험 등의 기계적 특성을 분석하였다.

레이저 유도 충격파를 이용한 첨단 약물전달시스템 개발 (New Drug Delivery System Based on a Laser-Induced Shockwave)

  • 한태희;이현희;;여재익
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권1호
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    • pp.67-71
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    • 2010
  • 1 GW/$cm^2$ 이상의 고강도의 레이저 빔을 얇은 금속 호일의 한 점에 집중시키면, 레이저 삭마현상에 의해 발생된 충격파가 금속 호일 안으로 전파하게 된다. 이 충격파는 금속 호일의 반대 면에서 팽창파로 반사되고, 그 과정에서 금속 호일에 급격한 변형이 일어난다. 이 때, 금속 호일의 반대 면에 미세한 마이크로 단위 크기의 입자들을 코팅하면, 금속의 순간적인 변형으로 인해 입자들이 큰 운동량을 얻으며 가속되어 빠른 속도로 튕겨져 나가게 되는데 이것이 바이오리스틱 약물 전달의 원리이다. 이번 연구에서는 바이오리스틱 시스템의 제어성, 안정성, 효율을 향상시키고자 컨파인 조건을 변화시키며, 인체의 연한 조직을 모사하는 3% 젤라틴 용액으로의 침투 모습을 파악하였다. 사용한 컨파인 매질은 BK7 유리, 물, 그리고 초음파젤(RHAPAPHRM Co. Ltd)이다. 실험결과, 컨파인 매질과 그 두께를 조절함으로써 마이크로 입자들의 침투 양상을 제어할 수 있음을 확인하였다.