Characteristic of aluminum ignition under high temperature and high pressure is studied using lasers. The laser ablation method is used to generate aluminum particles exposed to a high pressure by using a nanosecond pulsed laser where the range of ablation pressure varies between 0.35 and 2.2 GPa. A $CO_2$ laser is used to supply radiative heat to the aluminum target surface for providing high temperature ranging between 5000~9300 Kelvin. The ignition is confirmed using spectroscopy analysis of AlO vibronic band 484 nm wavelength. Also the radiative temperature is measured in various high pressure range for tracing the ignition temperature in high pressure conditions.
Expansion dynamics of C$^{+}$ ions ejected from 355-nm laser ablation of graphite target in vacuum has been investigated by pulsed-field time-of-flight (TOF) mass spectrometry. A strong nonlinear dependence of the amount of desorbed C$^{+}$ ions on laser fluence is interpreted by the mechanism that C$^{+}$ ions are produced directly from the graphite via conversion of the multiphoton energy into thermal energy. The temporal evolution of C$^{+}$ ions was measured by varying the delay time of the ion repelling pulse with respect to the laser irradiation, which provides significant information on the ablated plume characterization. The TOF distributions of ablated ions showed a bimodal shape and could be fitted by shifted Maxwell-Boltzmann distributions. The velocity of the fast component increases with the delay time, whereas the slow component (< 500 m/s) exhibits a constant velocity. Also studied were the effects of the laser fluence on the energetics of C$^{+}$ ions.
고효율의 수전해 촉매는 낮은 전압에서 빠른 속도로 산화반응이 가능하기에 반응 활성이 높은 촉매설계 및 제조 공정이 필요하다. 현재 귀금속 촉매가 산소 발생 반응 성능에 있어서 우수한 특성을 보여주고 있지만 높은 가격과 낮은 반응성에 의한 효율 한계성으로 인해 상용화에 큰 어려움을 겪고 있다. 최근 귀금속 촉매를 대체하기 위해 저비용/고효율 수전해 촉매 개발연구가 활발하게 진행되고 있는데, 본 연구에서는 가격적인 측면에서 부담이 적고 산소활성 반응이 뛰어난 니켈 금속과 전기전도성이 뛰어난 multi walled carbon nanotube(MWCNT)를 이용하고 pulsed laser ablation in Liquid(PLAL) 공정을 적용하여 MWCNT 구조내에 Ni 을 성공적으로 dopping하여 Ni-MWCNT 촉매를 제작하고자 하였다. High resolution-transmission electron microscopy(HR-TEM) 분석 및 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 개발된 수전해 촉매의 구조 및 화학적 조성을 확인하였으며, 촉매 산소발생반응 평가는 선형 주사 전위법(Linear sweep voltammetry; LSV) 과전압 특성, 타펠 기울기(Tafel slope), 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical impedance spectroscopy; EIS), 순환 전압 전류법(Cyclic voltammetry; CV) 및 Chronoamperometry(CA) 측정법으로 진행하였다.
From time-resolved optical emission spectra, we have investigated the effects of a transverse magnetic field on the expansion of a plasma plume produced by laser ablation of a ZnO:$P_2O_5$ ceramic target in oxygen active atmosphere. The emission spectra of $Zn^{+*}$, $P^{+*}$, and $Zn^*$ neutrals in the presence of magnetic field turn out to be considerably different from those without magnetic field. The characteristics of the deposited films grown on amorphous fused silica substrates by pulsed laser deposition (PLD) are examined by analyzing their photoluminescence (PL), X-ray diffraction (XRD), and UV-visible spectra.
본 연구의 목표는 고 에너지원이 고 출력 펄스 레이저를 이용하여 금속 표면에서 발생하는 충격파를 분석하고 이를 다른 분야에 적용하는 것이다. 금속 표면 일정 단면에 펄스 레이저를 조사시키면 충격파가 발생하며 이 충격파는 음향 임피던스에 의해 레이저가 조사된 반대 방향으로 극 초음속(4000m/s 이상)으로 매우 짧은 시간동안 진행하며 다른 표면에서도 고 에너지에 의해 충격파가 발생한다. 이와 함께 얇은 금속은 순간 탄성변형을 일으킨다. 짧은 시간에 발생하는 모든 현상은 ICCD카메라를 통해 확인 할 수 있다. 이 실험의 목적은 고 에너지에 의해 발생한 충격파를 이용하여 미립자를 매우 빠른 속도로 가속하는데 있다.
$(Pb_{0.72}La_{0.28})Ti_{0.93}O_3(PLT(28))$ thin films were fabricated by pulsed laser deposition. PLT films deposited on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ at $600^{\circ}C$ had a preferred orientation in (111) plane and at $550^{\circ}C$ had a (100) preferred orientation. We found that (111) preferred oriented films had well grown normal to substrate surface. This PLT(28) thin films of $1{\mu}m$ thickness had dielectric properties of ${\varepsilon}_r$=1300, dielectric $loss{\fallingdotseq}0.03 $. and had charge storage density of 10 [${\mu}C/cm^2$] and leakage current density of less than $10^{-6}[A/cm^2]$ at 100[kV/cm]. These results indicated that the PLT(28) thin films fabricated by pulsed laser deposition are suitable for DRAM capacitor application.
KrF 엑시머 Laser Ablation 법으로 (100)Si 기판위에 NdFeB 박막을 제조하였다. N $d_{x}$F $e_{90.98-x}$$B_{9.02}$(x=17.51 ~ 27.51) 조성의 타겟을 사용하고, 레이저광에너지밀도를 2.75 ~ 5.99 J/c $m_{2}$, 기판온도를 620 ~ 700 .deg. C로 하여 제공정 조건이 박막의 자기특성, 결정배향성 및 미세조직에 미치는 영향을 조사한 결과, 증착상태의 시편에서 우선결정배향성은 관찰되지 않았으나 4 .pi. $M_{s}$ .approximately equal. 7 kG, 4 .pi. $M_{r}$ .approximately equal. 4 kG 및 $H_{c}$ = 300 ~ 1000 Oe인 자기특성이 얻어졌다. 증착 속도는 에너지밀도의 증가에 따라 직선적으로 증가 하였으며, 기판온도 증가에 따라서는 현저한 변화가 관찰되지 않았다. 3 J/c $m_{2}$의 에너지밀도가 최적의 조건이었으며, Nd량의 증가에 따라 4 .pi. $M_{s}$ 의 현저한 감소없이 4 .pi. $M_{r}$ 과 $H_{c}$가 증가하는 경향이 확인되었다.되었다.다.
Femto-second laser ablation with the various feed velocities of the Invar alloy and the micro surface milling for the processing condition were studied. We used a regenerative amplified Ti:sapphire laser with a 1kHz repetition rate, 184fs pulse duration time and 785nm wavelength. Femto-second laser pulse was irradiated on the Invar alloy with the air blowing at the condition of various laser peak powers and feed velocities. An ablation characteristic according to feed velocity of the Invar alloy was appeared as the non-linear type at different zone of energy fluence. The micro surface milling of the Invar alloy using a mapping method was investigated. The optimal condition of micro surface milling was laser peak power of 22.8mW, feed velocity of 1 mm/s, beam gap of $1{\mu}m$. With the optimal processing condition, the fine rectangular shape without burr and thermal damage was achieved. Using the femto-second laser system, it demonstrates excellent tool for micro surface milling of the Invar alloy without heat effects and poor edge.
레이저 용발법을 이용하여 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE: polytetrafluoroethylene) 박막을 증착하였다 사용한 레이저는 1064 nm Nd:YAG 레이저이고, 타겟은 그라파이트 분말이 도핑된 PTFE 펠릿(pellet) 이었다. 그라파이트는 포톤에너지를 효과적으로 흡수하여 열에너지로 전환시키고, 이 에너지를 인접한 PTFE에 전달한다. PTFE는 전달받은 열에너지에 의해서 열분해 된다. 타겟 표면에서 열분해에 의해 형성된 PTFE 단량체(monomer)들은 기판위에서 재중합반응(repolymerization)하여 필름을 형성하게 된다. 증착된 필름은 투명하고 결정화된 필름이었다. 주사전자현미경(SEM: scanning electron microscopy)과 원자현미경(AFM: atomic force microscopy)으로 분석한 결과, 필름의 표면은 박막의 두께가 증가할수록 섬유구조(fibrous structure)를 보였다. X선 광전자 분광기(XPS: X-ray photoelectron spectroscopy), 퓨리에 변화 적외선 분광기(FTIR: fouirer transform infrared spectroscopy)와 X선 회절분광기(XRD: X-ray diffraction)로 분석한 결과, 필름의 F/C 비는 1.7이고 분자축(molecular axis)은 기판과 나란했다.
This paper presents micromachining results on planar-lightwave-circuit (PLC) chips with Si substrate and the quartz substrate by using Ti:Sapphire femtosecond-pulsed laser. The ablation process with femtosecond laser pulses generates nothing of contamination, molten zone, microcracks, shock wave, delamination and recast layer. We also showed that the micromachine for PLC using femtosecond pulsed lasers is superior to that using nanosecond pulsed lasers. The insertion loss and the optical return loss of the 1 ${\times}$ 8 optical power splitters packaged with micromachined input- and output-port U-grooves were less than 11.0 ㏈ and more than 55 ㏈, respectively. The wavelength dependent loss (WDL) was distributed within $\pm$0.6 ㏈ and the polarization dependent loss (PDL) was less than 0.2 ㏈.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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