• 한국음향학회지
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• 제13권6호
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• pp.24-30
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• 1994

본 논문에서는 금속에서의 광음향신호를 분석하기 위해 CW $CO_{2}$ 레이저를 사용하여 광음향 신호검출 시스템을 구성하였으며 알루미늄, 탄소강 및 활동을 샘플로 선택하고 레이저 변조주파수, 록인앰프의 시정수를 변화시키면서 샘플의 종류 및 두께에 따른 수 nA정도의 광음향 신호를 검출하여 신호처리 기법에 의해 금속에서의 광음향 신호의 특성을 분석하였다. 실험결과 시정수를 조정하여 광음향 신호를 안정화시킬 수 있었고 광음향 신호는 금속고유의 열팽창계수에 대한 열용량에 비례하여 증가하고 샘플두께 및 변조주파수에 대하여 지수함수적으로 감소함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권2호
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• pp.48-58
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• 2019

구면 초점 초음파 측정기에 의해 구형의 광 흡수체로부터 측정된 시간(즉, 펄스 형태 광원) 및 주파수 영역(즉, 처프 형태 광원) 광음향 신호의 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio)를 이론 및 시뮬레이션으로 분석하였다. 이전 문헌과 마찬가지로 시간 영역 광음향 측정에 의한 신호 대 잡음비 값이 주파수 영역 광음향 측정의 경우보다 더 높았는데 이 근본적인 이유를 최대허용노광량(maximum permissible exposure)에 따른 광원의 세기와 주파수 필터링을 통한 두 측정 모드의 광음향 스펙트럼들에 대한 분석을 통해 이해하였다. 또한, 분석의 결과로서 주파수 영역 광음향의 처프 형태 광원에 대한 정합 필터링에 더해 DC 스펙트럼 부분을 제거하니 신호 대 잡음비가 5 dB 정도 상승하는 것을 발견하였다. 특히, 주파수 필터 함수의 주파수 상한 값의 변화에 따라 신호대 잡음비 값이 급격하게 변동하였는데 신호 대 잡음비가 최대가 되는 주파수 상한 값이 두 광음향 측정 모드에서 서로 다르게 나타남을 관찰하였다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제51권2호
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• pp.107-115
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• 2021

Purpose: This study aimed to demonstrate the presence of dental caries through a photoacoustic imaging system with visible and near-infrared wavelengths, highlighting the differences between the 2 spectral regions. The depth at which carious tissue could be detected was also verified. Materials and Methods: Fifteen permanent molars were selected and classified as being sound or having incipient or advanced caries by visual inspection, radiography, and optical coherence tomography analysis prior to photoacoustic scanning. A photoacoustic imaging system operating with a nanosecond pulsed laser as the light excitation source at either 532 nm or 1064 nm and an acoustic transducer at 5 MHz was developed, characterized, and used. En-face and lateral(depth) photoacoustic signals were detected. Results: The results confirmed the potential of the photoacoustic method to detect caries. At both wavelengths, photoacoustic imaging effectively detected incipient and advanced caries. The reconstructed photoacoustic images confirmed that a higher intensity of the photoacoustic signal could be observed in regions with lesions, while sound surfaces showed much less photoacoustic signal. Photoacoustic signals at depths up to 4 mm at both 532 nm and 1064 nm were measured. Conclusion: The results presented here are promising and corroborate that photoacoustic imaging can be applied as a diagnostic tool in caries research. New studies should focus on developing a clinical model of photoacoustic imaging applications in dentistry, including soft tissues. The use of inexpensive light-emitting diodes together with a miniaturized detector will make photoacoustic imaging systems more flexible, user-friendly, and technologically viable.

• 한국음향학회지
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• 제33권5호
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• pp.300-308
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• 2014

광음향 영상은 조직의 형태학적 정보뿐만 아니라 병리학적 정보도 함께 제공할 수 있어 죽상동맥경화증 진단에 유용하게 사용될 수 있다. 높은 해상도의 광음향 영상을 획득하기 위해서는 광음향 신호를 수신할 초음파 변환기가 고주파수 및 광대역 특성을 가져야만 한다. 또한 죽상동맥경화증 진단을 위해서는 혈관에 변환기를 직접 삽입하여 광음향 영상 신호를 획득해야하기 때문에 그 크기가 1 mm 이하가 되어야만 한다. 본 논문에서는 PVDF 압전 소재를 이용하여 혈관내 광음향 영상을 위한 고주파수, 광대역 특성을 갖는 초음파 변환기 제작이 가능함을 보였다. 개발한 광음향 수신 변환기는 단일소자이며 구경은 $0.5{\times}0.5mm$이고 전체 변환기 크기는 직경이 1 mm이내가 되도록 하였다. 작은 크기로 인해 형태학적 빔집속이 아닌 자연집속 깊이를 조절하여 관심영역(1~5 mm)에서 빔집속이 되도록 설계하였다. 제작한 혈관내 광음향 수신 변환기의 주파수 특성을 펄스-에코 응답실험을 통해 알아보았다. 제작된 변환기는 -6 dB 대역폭이 40.1~112.8 MHz이며, 중심 주파수가 76.83 MHz인 고주파수 및 광대역 특성을 갖는다는 것을 실험적으로 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권5호
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• pp.1295-1300
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• 2010

The $CO_2-CH_4$ reaction catalyzed by Ni/silicon wafers was kinetically studied by using a photoacoustic technique. The catalytic reaction was performed at various partial pressures of $CO_2$ and $CH_4$ (50 Torr total pressure of $CO_2/CH_4/N_2$) in the temperature range of 500 - $650^{\circ}C$ in a static reactor system. The photoacoustic signal that varied with the $CO_2$ concentration during the catalytic reaction was recorded as a function of time. Under the reaction conditions, the $CO_2$ photoacoustic measurements showed the as-prepared Ni thin film sample to be inactive for the reaction, while the $CO_2/CH_4$ reactions carried out in the presence of the sample pre-treated in $H_2$ at $600^{\circ}C$ were associated with significant time-dependent changes in the $CO_2$ photoacoustic signal. The rate of $CO_2$ disappearance was measured from the $CO_2$ photoacoustic signal data in the early reaction period of 50 - 150 sec to obtain precise kinetic data. The apparent activation energy for $CO_2$ consumption was determined to be 6.9 kcal/mol from the $CO_2$ disappearance rates. The partial reaction orders, determined from the $CO_2$ disappearance rates measured at various $PCO{_2}'S$ and $PCH{_4}'S$ at $600^{\circ}C$, were determined to be 0.33 for $CH_4$ and 0.63 for $CO_2$, respectively. Kinetic data obtained in these measurements were compared with previous works and were discussed to construct a catalytic reaction mechanism for the $CO_2-CH_4$ reaction over Ni/silicon wafer at low pressures.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1984년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.33-35
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• 1984

A new type single beam photoacoustic spectrometer suitable for measuring optical absorption of condensed powder matter with the automatic calibration capability of a source power spectrum is introduced. The signal processing until of this spectrometer consists of a photoacoustic cell a lock-in amp., a switching circuit and a personal computer. The measured optical absorption spectra of a few material by this method are good agreement with the results obtained by the double-beam photoacoustic spectrometer.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.158-165
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• 2017

광 흡수체로부터 측정되는 광음향 신호의 크기가 광 흡수계수 값의 증가에 따라 증가하다가 포화되는 광음향 비선형성에 대한 기존의 분석에서는 초음파 측정기의 물리적 형태를 고려하지 않았다. 이 논문에서는 초음파 측정기의 구면 초점 형태가 광음향 비선형성에 미치는 영향을 분석하였다. 구면 초점 초음파 측정기의 공간 필터링에 의한 광음향 공명 현상을 고려하고 기존의 광음향 비선형성에 대한 연구 방법을 보완하여 구면 초점 초음파 측정기로 측정한 광음향 신호에 대한 해석식을 이론적으로 유도하였다. 이 해석식에 의한 결과는 광음향 신호가 특정한 광 흡수계수 값에서 최대값을 나타내고 최대값 이후로는 광 흡수계수 값의 증가에 따라 오히려 감소함을 보였다. 주파수 영역에서 구면 초점 초음파 측정기에 의해 측정된 광음향 신호의 공명 스펙트럼과 초음파 측정기의 주파수 전달 함수를 비교하여 이 기존의 통념과는 다른 특징을 보이는 광음향 비선형성을 이해하였다. 또한, 이 주파수 영역에서의 물리적 해석으로 인해 광음향을 발생시키는 광 흡수체 내부의 광 조도 형태도 광음향 비선형성에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제31권3호
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• pp.205-215
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• 1988

The effects of simetryne on light induced electron transport and phosphorylation in isolated spinach (Spinacia oleracea L.) chloroplasts were investigated in comparison with sencor and DCMU. Simetryne, like sencor and DCMU, completely, inhibited PSII electron transport and phosphoryltion with 10-6 M treatment but did not inhibit PSI electron transport. Interference with the electron transport pathway was evidenced by the greater sensitivity of oxygen evolution and uptake than phosphorylation. The following order of decreasing inhibitory effectiveness was exihibited; DCMU>simetryne>sencor. The photoacoustic technique was also used to monitor the relative photosynthetic activity in the leaves treated with the herbicides (simetryne, sencor or DCMU) in vivo and in vitro. Photoacoustic measurements on intact leaves provide quantitative information on two related aspects of the photosynthetic process, namely, photochemical energy storage and oxygen evolution. The relative photoacoustic signal of leaves treated with the herbicides showed low level in 21 Hz, but high level in 380 Hz and on isolated chloroplasts (both 21 Hz and 380 Hz) in comparison with that of the untreated leaves. These results suggest that some of photochemical energy is converted into the heat owing to the inhibition of electorn transport pathway by the herbicides.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권3호
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• pp.895-898
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• 2014

The wavelength dependence of the photoacoustic signal for n-type GaAs semiconductors in the region of the band-gap energies was investigated. The significant changes in the phase and amplitude of the photoacoustic signal near the band-gap absorption wavelengths were observed to occur when the Si-doping densities in GaAs were varied. Particularly, the first derivatives of the photoacoustic phase vs. wavelength graphs were evaluated and fitted with single Gaussian functions. The peak centers and the widths of the Gaussian curves clearly showed linear relationships with the log values of the Si-doping densities in n-type GaAs semiconductors. It is proposed that the wavelength-dependent PA spectroscopy can be used as a simple and nondestructive method for measuring the doping densities in bulk semiconductors.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제6권2호
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• pp.177-181
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• 2020

Dual-modality imaging strategy using near-infrared fluorescence (FLI) and photoacoustic imaging (PAI) demands a suitable probe to enable dual-modular signal production. Herein, we demonstrate a synthetic protocol of small molecular dye for dual-modular FLI and PAI. A condensation reaction between squaric acid and carboxypentyl benzoindolium, and followed by basic hydrolysis to give the benzoindole derived squaraine (BSQ) dye in 49% yield. Next, the carboxylic acid group of BSQ was further functionalized with N-hydroxysuccinimide or azide group for an efficient conjugation with a targeting biomolecule. BSQ showed a maximum fluorescent emission at around 680 nm and the photoacoustic signal reached a maximum intensity at 680-700 nm. Based on these results, we conclude that BSQ analogs will be useful probes for dual-modular (FLI/PAI) imaging studies in animal models.