• Journal of Magnetics
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• 제5권4호
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• pp.124-129
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• 2000

$Sm_2Fe_{17}N_x$ film magnets were prepared using a $Sm_2Fe_{17}$ target in a $N_2$ gas atmosphere using a Nd-YAG pulsed laser ablation technique. The effect of nitrogen pressure, deposition temperature, pulse time and film thickness on the structure and magnetic properties of $Sm_2Fe_{17}N_x$ film were studied. Increasing the nitrogen pressure up to 5 atm led to the formation of complete $Sm_2Fe_{17}N_x$ compound. Optimized magnetic properties with the nitrogenation temperature in the range 500-53$0^{\circ}C$ could be obtained by extending the nitrogenation time up to 4 hours. Relatively low coercivities of 400~600 Oe were found in $Sm_2Fe_{17}N_x$films 50~100 m thick, while a $4\piM_s$ of 10$\sim$12 kG could be achieved. In-plane anisotropy, which was the basic goal in this study, was achieved by controlling the nitrogenation parameters.

• 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.

• 한국진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.114-121
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• 1997

투명전도성 산화주석 박막이 펄스레이저증착에 의하여 파이렉스유리 기판상에 제조 되었다. 진공, $O_2$, 및 $Sn(CH_3)_4$분위기에서 Nd-YAG레이저 빛살이 다결정 $SnO_2$ 타겟을 융제 하여 실온에서 기판상에 박막을 증착시키고, 증착된 막을 230, 420, 및 $610^{\circ}C$에서 각각 2시 간 동안 공기중에서 열처리하였다. 박막의 특성이 UV-VIS-NIR 분광법과 X-선 회절법에 의하여 조사되고, 전기적 성질이 촉심식법으로 구해진 막의 두께와 함께 사점탐침법에 의하 여 측정되었다. $Sn(CH_3)_4$이 존재할 때 $SnO_2$상들이 실온에서조차 성장되는 것이 관찰되었다. 이는 레이저 융제 동안 발생된 마이크로플라즈마가 전구물질분자의 분해에 중요한 역할을 함을 시사한다.

• Design & Manufacturing
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• 제17권2호
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• pp.55-61
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• 2023

With femtosecond (fs) laser pulse irradiation on metals, various types of nano- and micro-scale structures can be naturally induced at the surface through laser-matter interaction. Two notable structures are laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) and cone/spike structures, which are known to significantly modify the optical and physical properties of metal surfaces. In this work, we irradiate fs laser pulses onto various types of metals, cold-rolled steel, pickled & oiled steel, Fe-18Cr-8Ni alloy, Zn-Mg-Al alloy coated steel, and pure Cu which can be useful for precise molding and imprinting processes, and adjust the morphological profiles of LIPSSs and cone/spike structures for clear structural coloration and a larger range of surface wettability control, respectively, by changing the fluence of laser and the speed of raster scan. The periods of LIPSSs on metals used in our experiments are nearly independent of laser fluence. Accordingly, the structural coloration of the surface with LIPSSs can be optimized with the morphological profile of LIPSSs, controlled only by the speed of the raster scan once the laser fluence is determined for each metal sample. However, different from LIPSSs, we demonstrate that the morphological profiles of the cone/spike structures, including their size, shape, and density, can be manipulated with both the laser fluence and the raster scan speed to increase a change in the contact angle. By injection molding and imprinting processes, it is expected that fs laser-induced surface structures on metals can be replicated to the plastic surfaces and potentially beneficial to control the optical and wetting properties of the surface of injection molded and imprinted products.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.608-611
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• 2011

이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 이용하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 rich 및 stoichiometric 상태의 알루미늄-산소 연소 현상에 대해 레이저 분광분석법을 이용하여 연구하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 레이저 분광분석을 통하여 연료인 알루미늄과 산화제인 산소의 원자 신호를 얻었을 뿐만 아니라, 현상이 일어나는 환경인 플라즈마 온도와 전자밀도가 계산되었다. 특정 전자 밀도비 비교를 통하여, 고출력 레이저를 통해 일어나는 알루미늄과 산소의 연소 및 폭발 현상 변화에 대한 분석이 가능하다는 것에 본 논문의 중요성이 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권12호
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• pp.796-801
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• 2008

$LaGaO_3$ thin film was prepared on Ni-Fe metal porous substrate by Pulsed Laser Deposition method. By the thermal reduction, the dense $NiO-{Fe_3}{O_4}$ substrate is changed to a porous Ni-Fe metal substrate. The volumetric shrinkage and porosity of the substrate are controlled by the reduction temperature. It was found that a thermal expansion property of the Ni-Fe porous metal substrate is almost the same with that of $LaGaO_3$ based oxide. $LaGaO_3$ based electrolyte films are prepared by the pulsed laser deposition (PLD) method. The film composition is sensitively affected by the deposition temperature. The obtained film is amorphous state after deposition. After post annealing at 1073K in air, the single phase of $LaGaO_3$ perovskite was obtained. Since the thermal expansion coefficient of the film is almost the same with that of LSGM film, the obtained metal support LSGM film cell shows the high tolerance against a thermal shock and after 6 min startup from room temperature, the cell shows the almost theoretical open circuit potential.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.5748-5755
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• 2015

스크라이빙 공정은 LED 칩 생성을 위한 절단 공정으로 칩의 특성 및 생산량을 결정하는 중요한 공정이다. 기존의 기계적 방식 및 레이저 방식의 스크라이빙 공정은 칩의 열 변형 및 강도 저하, 절단 영역의 제한 등의 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 웨이퍼 내부에 공극을 생성하여 자가 균열을 유도하는 내부 레이저 스크라이빙 공정이 연구되고 있으나 LED 칩 제작을 위한 사파이어 웨이퍼의 절단에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문은 LED 칩 제작에 사용되는 사파이어 웨이퍼의 내부 레이저 스크라이빙 공정을 적용하기 위해 주요 가공 변수를 정립하고 가공 실험을 통하여 절단 특성을 분석함으로써 내부 레이저 스크라이빙 시스템 구축을 위한 기초 가공 조건을 확립하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.27-32
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• 2000

본 논문에서는 고출력 펄스 Nd:YAG 레이저를 이용해서 원반형 시편의 한쪽 면에서 초음파를 발생시키고 반대 면에서 피드백 제어에 의해서 안정화된 마이켈슨 간섭계를 이용하여 열탄성 영역에서의 초음파를 검출하였다. 이론식에 의해서 계산된 열탄성 영역에서의 초음파 변위 파형이 실험에서 얻어진 파형과 유사한 것을 확인하였고, 특히 종파와 횡파의 음속이 접촉식 트랜스듀서를 이용하여 펄스-에코법으로 측정한 음속과 거의 일치하는 것을 확인하였다. 레이저 초음파를 이용한 응용예의 하나로 원반형 시편을 노 안에 넣고 음속을 계측한 결과 온도의 증가에 따라 음속이 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.2-297.2
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• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.309-313
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• 2008

We studied the sapphire and germanium fibers to determine which optical fiber best transmits Erbium:YAG laser for intracorporeal lithotripsy. Human calculi were ablated with an Erbium:YAG laser in contact mode using two fibers. Optical outputs at the distal end of fibers were measured before and after laser lithotripsy. Upon the irradiation on the calculus with the 50 mJ and 100 mJ pulse energy, the output energy at the distal end of germanium fiber declined to approximately 50% of the input energy. For the sapphire fiber, the output energy at the distal end remained unchanged with 100 mJ input energy; however the output energy had dropped to 50% for 200 mJ input energy. In order to examine how the types of target tissue affect the fiber damage, the sapphire fiber was tested for the irradiation on soft tissue and water as well. No energy decline was observed during soft tissue and water irradiation. We also characterized ablation craters with both optical fibers. Both fibers produced similar craters on calculi in terms of depth and diameter. Sapphire fibers are better suited than germanium fibers for Erbium:YAG lithotripsy in terms of the fiber damage.