• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.25 no.4
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• pp.193-199
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• 2014

The net effect of the emitter orientation, Mie scatters, and pillow lenses on the outcoupling efficiency (OCE) of a bottom-emitting OLED having an internal photonic crystal layer was investigated by a combined optical simulation based on the finite-difference time-domain method (FDTD) and the ray-tracing technique. The simulation showed that when the emitter orientation was horizontal with respect to the OLED surface, the OCE could be increased by 54% when a photonic crystal layer was employed, while it could be improved by 86% under optimized conditions of Mie scatters and pillow lenses applied to the glass substrate. The peculiar intensity distribution of the OLED, caused by the periodic lattice structure of the photonic crystal layer, could be ameliorated by inserting Mie scatters into the glass substrate. This study suggests that conventional outcoupling structures combined with control of the emitter orientation could improve the OCE substantially.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.35-35
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• 2011

반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.16 no.6
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• pp.560-564
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• 2005

We used the polarized light scattering spectroscopy(PLSS) to get selectively the particle size information on a surface in optically diffuse material, and we analyzed the experimental results by Mie scattering theory. We found that the PLSS was the proper method fer getting the surface information in optically diffuse material. This method is able to be used in biotechlology area for diagnostics.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.36-44
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• 2009

Spray cross-section was measured by the Optical Line Patternator (OLP) and Optical Tomography at high ambient pressure. The laser line beam passed through the spray region, then Mie scattered signal and transmitted light were captured. The measured signal was processed to obtain a distribution of attenuation coefficient in spray cross-section. Beer-Lambert's law and mathematical reconstruction methods were used to reconstruct the distribution of attenuation coefficient. Spray became dense at high pressure and attenuation of scattered signal occurred seriously. OLP method, which uses Mie scattered signal, showed limit in compensating attenuation problem in dense spray region. Optical tomography reconstructed spray cross-section well, from transmission rate of light penetrating spray region.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.55-63
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• 1984

Berglund-Liu 진동방식 단분산 분체입자 발생기(Berglund-Liu vibrating orifice monodisperse aerosol generator)에 의하여 제작한 단분산 광흡수성 표준분체입자를 사용하여 레이저 산란광 분체입도 측정기 (Knollenberg active scattering aerosol spectrometer)의 반응특성을 조사하 였다. 실험결과, 기기의 반응특성은 Mie 산란이론에 의하여 계산한 이론치와 매우 잘 일치하며 특히 광흡수성 분체입자는 광통과성 분체입자가 다의적인 특성을 나타내는 것에 반하여 거의 단조증가하는 일의적인 특성을 가지고 있으며 광흡수성 분체입자의 반응특성이 제작자의 교정 치에 가까운 결과를 나타내었다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.1
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• pp.219-224
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• 2014

In this paper, we study the scattering characteristics of particle using Mie scattering based on various variables such as particle size and refraction of particle, wavelength of laser and angle of receiver to get diffuse light. And we consist a optical system for particle detection, then analyzed the characteristics of the optical system. And based on these characteristics, we develop a particle detection chamber for particle counter and shows experiment result.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2005.04a
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• pp.61-83
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• 2005

연소현상의 가시화를 위한 몇 가지 레이저 진단기법의 응용 예를 소개한다. 이에는 유동 가시화를 위한 반응성 Mie 산란, 주화학종의 계측을 위한 Rayleigh 및 Raman 산란, 미소화학종 계측을 위한 레이저유도 형광법, 온도계측을 위한coherent anti-Stokes Raman 산란법 및 매연계측을 위한 광 소멸/산란법 등이 포함된다. 이러한 기법들이 확산화염, 층류 및 난류 부상 화염, 비예혼합 와도 내의 화염전파, 매연생성 등의 연구에 적용되어 물리적 메커니즘을 이해하는데 유용하게 적용된 사례를 보고한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.30 no.7 s.250
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• pp.682-691
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• 2006

This study was conducted to assess the effect of mixed fuel composition and mass fraction on spray inner structure in evaporating transient spray under the various ambient conditions. Spray structure and spatial distribution of liquid phase concentration are investigated using a thin laser sheet illumination technique on the multi-component mixed fuels. A pulsed Ar+ laser was used as a light source. The experiments were conducted in a constant volume vessel with optical access. Fuel was injected into the vessel with electronically controlled common rail injector. Used fuel contain $i-octane(C_8H_{18}),\;n-dodecane(C_{12}H_{26})$ and $n-hexadecane(C_{16}H_{34})$ that are selected as low-, middle- and high-boiling point fuel, respectively. Experimental conditions are 25Mpa, 42MPa, 72MPa and 112MPa in injection pressure, $5kg/m^3,\;15kg/m^3\;and\;20kg/m^3$ in ambient gas density, 400K, 500K, 600K and 700K in ambient gas temperature, 300K and 368K in fuel temperature, and different fuel mass fraction. Experimental results indicate that the more high-boiling point component, the longer the liquid phase it were closely related to fuel physical properties, but injection pressure had no effect on. And there was a high correlation between the liquid phase length and boiling temperature at 75% distillation point.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.6
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• pp.868-875
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• 2001

The objective of this study is to investigate the average droplet size distributions of a GDI spray by simultaneous fluorescence/scattering image technique. GDI engine is recently very popular because of high engine efficiency and low emissions. However, the injectors must have good spray characteristics because the fuel is directly injected into the cylinder. The fuel mixtures used in this study were 2% of fluorobenzene, 9% of DEMA(diethyl-methyl-amine) and 89% of hexane by volume. The system for obtaining 2-D fluorescence/scattering images of fuel spray was constituted of a laser sheet, a doubling prism, optical filters, and an ICCD camera. Using the ratio of the fluorescence to the scattering intensities, SMD distributions were obtained. SMD measured by the technique was compared with that obtained by PDA. It was found that average droplet size was bigger at spray center in the early stage of injection and at the outer periphery of the spray in the late stage of injection.

• Journal of Power System Engineering
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• v.14 no.2
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• pp.5-11
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• 2010

분사연료의 혼합기형성과정 최적화를 통한 연소제어 기술은 디젤기관의 기관운전 및 배기특성을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 또한 분무의 혼합기형성 최적화를 위해서는 분사된 연료와 주위기체와의 혼합과정에 영향을 미치는 분무내부의 유동특성에 대한 연구는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 고온 고압의 증발장에서 분무의 액상 거동에 주목하고, 그 거동특성을 통하여 증발디젤분무의 혼합기형성을 해석한다. 비정상 증발분무의 중심축에 레이저 시트광을 입사한 후, 액상분무 액적의 Mie 산란광에 의한 2차원 화상을 획득하여 증발분무 액상의 속도분포 및 와도(vorticity) 등을 구하였다. 분무의 속도분포 및 와도는 2차원 화상에 PIV법을 적용하여 계산하였다. 그림 1에 본 연구에서 구한 속도분포의 일례를 보인다. 본 연구의 결과로 상변화를 동반하는 비정상 증발장에서 구한 분무액상의 거동 특성은 상변화가 일어나지 않는 비증발장에 있어서의 분무거동특성과 유사함을 확인하였다.