• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권2호
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• pp.151-155
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• 2014

Although various ophthalmic imaging methods, including fundus photography and optical coherence tomography, have been applied for effective diagnosis of ocular diseases with high spatial resolution, most of them are limited by shallow imaging penetration depth and a narrow field of view. Also, many of those imaging modalities are optimized to provide microscopic anatomical information, while functional or cellular information is lacking. Compared to other ocular imaging modalities, photoacoustic imaging can achieve relatively deep penetration depth and provide more detailed functional and cellular data based on photoacoustic signal generation from endogenous contrast agents such as hemoglobin and melanin. In this paper, array-based ultrasound and photoacoustic imaging was demonstrated to visualize pigmentation in the eye as well as overall ocular structure. Fresh porcine eyes were visualized using a real-time ultrasound micro-imaging system and an imaging probe supporting laser pulse delivery. In addition, limited photoacoustic imaging field of view was improved by an imaging probe tilting method, enabling visualization of most regions of the retina covered in the ultrasound imaging.

• 대한화학회지
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• 제41권7호
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• pp.329-336
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• 1997

광음향 분광법을 이용하여 GaAs와 Si 반도체에서 운반자 운송특성을 연구하고 열확산도를 측정하였다. 변조주파수에 따른 반도체에 광음향신호와 위상으로부터 반도체에서의 운반자 특성이 낮은 주파수영역에서는 주로 순간적인 열원에 의하며, 높은 주파수영역에서는 비방사 벌크재결합과 비방사 표면재결합에 의한 효과임을 관찰하였다. GaAs와 같은 직접전이 밴드갭을 갖는 반도체의 경우 위의 세가지 광음향효과를 모두 나타내는 반면, Si과 같은 간접전이 밴드갭을 갖는 반도체의 경우 순간적인 열원에 의한 효과와 비방사 벌크재결합에 의한 효과만을 볼 수 있었다. 이러한 효과로 변조주파수에 따른 광음향신호의 위상에서 GaAs 반도체는 극소값을 보이는 반면 Si 반도체에서는 단조감소하는 것을 관찰할 수 있다. 아울러 광음향신호로부터 반도체 시료의 열확산도 ${\alpha}_s$는 GaAs의 경우 0.35 $\textrm{cm}^2/s$ 이고 Si의 경우 1.24 $\textrm{cm}^2/s$ 를 얻었다. 또한 광음향신호의 위상을 curve fitting하여 열확산도를 측정한 결과 광음향신호로부터 구한 값과 유사한 열확산도를 구할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제61권4호
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• pp.139-142
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• 2017

Ethene ($C_2H_4$), which is produced in plants as they mature, was used to study its photoacoustic properties using photoacoustic spectroscopy. Detection of trace amounts, with $N_2$ gas, of $C_2H_4$ gas was also applied. The gas was tested in various conditions-temperature, concentration of the gas, gas cell length, and power of the laser- to determine their effect on the photoacoustic signal, the ideal conditions to detect trace gas amounts, and concentration of $C_2H_4$ produced by an avocado and a banana. A detection limit of 10 ppm was determined for pure $C_2H_4$. A detection of 5% and 13% (by volume) concentration of $C_2H_4$ was produced for a ripening avocado and banana, respectively, in closed space.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.569-574
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• 2004

고주파 여기식 $CO_2$ 레이저의 주파수와 출력을 레이저 공진기 자체에서 발생하는 광음향효과를 이용하여 안정화하였다. 레이저 공진기 속의 복사선 세기를 임의로 변화시킬 때 광음향효과에 의해서 레이저 매질가스의 압력이 변화하였다. 공진기 속에 설치한 컨덴서마이크를 사용하여 미세한 압력변화를 전압신호로 변환시켜 록인안정기의 입력신호로 사용하였다. P(20)선에서 발진하는 레이저를 이득곡선의 꼭지점에 레이저의 주파수와 출력을 안정화 시켰을 때, 광주파수 상대 안정도는 5.4${\times}$$10^{-8}$ 이었고, 레이저 출력 변화율은 9.3%로 안정화되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권11호
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• pp.1513-1518
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• 2002

Kinetic studies on the water-gas shift reaction catalyzed by magnetite/chromium oxide and copper/zinc oxide were carried out by using an in situ photoacoustic spectroscopic technique. The reactions were performed in a closed-circulation reactor system using a differential photoacoustic cell at total pressure of 40 Torr in the temperature range of 100 to $350^{\circ}C.$ The CO2 photoacoustic signal varying with the concentration of CO2 during the catalytic reaction was recorded as a function of time. The time-resolved photoacoustic spectra obtained for the initial reaction stage provided precise data of CO2 formation rate. The apparent activation energies determined from the initial rates were 74.7 kJ/mol for the magnetite/chromium oxide catalyst and 50.9 kJ/mol for the copper/zinc oxide catalyst. To determine the reaction orders, partial pressures of CO(g) and H2O(g) in the reaction mixture were varied at a constant total pressure of 40 Torr with N2 buffer gas. For the magnetite/chromium oxide catalyst, the reaction orders with respect to CO and H2O were determined to be 0.93 and 0.18, respectively. For the copper/zinc oxide catalyst, the reaction orders with respect to CO and H2O were determined to be 0.79 and 0, respectively.

• 한국광학회지
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• 제22권2호
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• pp.77-82
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• 2011

광음향 분광학 연구에 빈번히 사용되는 최소 부피 개방형 광음향 셀을 이용하여 광음향 신호를 측정할 경우 최소 부피 광음향셀의 밀폐상태는 광음향 신호의 재현성에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 논문에서는 최소 부피 광음향 셀의 밀폐 효율을 높일 수 있는 고무오링 밀폐재를 적용한 구조를 설계하고 제작한 후, 제작한 구조체를 이용하여 다양한 재질의 고무 오링에 대한 광음향 신호를 주파수 별로 측정하고 분석하였다. 실험 결과 진공 그리스를 이용하여 광음향 셀을 밀폐하는 기존의 방식과 비교했을 때, 실리콘 고무 오링을 밀폐재로 사용하는 경우 광음향 신호의 진폭과 위상의 재현성이 각각 최대 53.4%와 80.4%까지 향상될 수 있음을 알 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권3호
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• pp.250-260
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• 2018

A pressure wave created by the photoacoustic effect is affected by the medium and by laser parameters. The effect of these parameters on the generated pressure wave can be seen by solving the photoacoustic wave equation. These solutions which are examined in the time domain and the frequency domain should be considered by researchers in acoustic sensor design. In particular, frequency domain analysis contains significant information for designing the sensor. The most important part of this information is the determination of the operating frequency of the sensor. In this work, the laser parameters to excite the medium, and the acoustic signal parameters created by the medium are analyzed. For the first time, we have obtained solutions for situations which have no frequency domain solutions in the literature. The main focal point in this work is that the frequency domain solutions of the acoustic wave equation are performed and the effects of the frequency analysis of the related parameters are shown comparatively from the viewpoint of using them in acoustic sensor designs.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권11호
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• pp.583-588
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• 2004

We stabilized the frequency and power of a high voltage excited CW CO2 laser on the peak of the Doppler broadened gain curve using the photoacoustic effect generated from the laser itself. The photoacoustic signal is directly coupled from an radio frequency discharge chamber via a capacitor microphone into a detector and a lock-in stabilizer. The frequency stability is estimated to be better then 1.2×10/sup -7/ at the transition P(20) line. The stabilized output power variation was reduced to from 77 % to 3.3 %.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.112-119
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• 2015

고해상도 분자 영상이 가능한 광음향 현미경의 공간해상도는 초음파 변환기에 의해 결정되기 때문에 높은 동작 주파수, 광대역, 높은 신호 수신 효율을 갖는 광음향 수신 변환기는 고성능 광음향 현미경에 필수적이다. Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 이러한 광음향 수신 변환기 성능 확보가 가능한 압전소재이다. 그러나 PVDF는 낮은 음향 임피던스로 인해 사용되는 흡음층에 의해서 중심주파수 및 대역폭이 영향을 받게된다. 본 논문에서는 광음향 현미경에 적합한 PVDF 기반 고주파수 초음파 수신 변환기의 최적 흡음층 소재의 음향 임피던스가 최종 변환기 성능에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 EPO-TEK 301, E-Solder 3022, RTV를 각각 흡음층 물질로 사용하여 고주파수 초음파 수신 변환기를 제작하고 그 음향 특성을 평가하였다. 제작된 변환기의 공간해상도를 평가하기 위해 $25{\mu}m$ 직경을 갖는 철심을 표적으로 사용하여 영상을 획득하였으며, 실험을 통해 얻은 펄스-에코 신호 크기 및 중심주파수, -6 dB 대역폭, 공간해상도 평가를 통해 PVDF의 음향 임피던스보다 약간 높은 음향 임피던스를 갖는 EPO-TEK 301이 가장 적합한 흡음층 물질임을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제13권5호
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• pp.553-556
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• 1992

The ${CO}_2$ laser absorption measurement of ${CH}_3{CH}_2Br$ utilizing photoacoustic (PA) technique was performed using a cw and a pulsed ${CO}_2$ lasers. The absorption profile in the ${CO}_2$ laser wavelength region (9-10 ${\mu}$m) and the macroscopic small signal absorption cross section at 10P(20) (10.59 ${\mu}$m, 944 $cm^{-1}$) laser line were measured using a cw ${CO}_2$ laser. The laser fluence dependence on infrared multiphoton absorption (IRMPA) was also studied with a pulsed TEA ${CO}_2$ laser at 10P(20) laser line. In view of monotonic increase of PA signal with the rise of laser fluence, it was suggested that the anharmonicity in pumped vibration mode did not restrict ir multiphoton absorption in ${CH}_3{CH}_2Br$ system as found in large molecular system.