• 제목/요약/키워드: Rayleigh scattering

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태양전지용 결정질 실리콘 웨이퍼에서의 레일리기준 기반 레이저산란의 광편향 분석에 관한 연구 (Study on Analysis of Optical Deflection of Laser Scattering Based on Rayleigh Criterion for Crystalline Silicon Wafer in Solar Cell)

  • 김경범
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.31-37
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    • 2010
  • In this paper, optical deflection of laser scattering has been investigated based on Rayleigh criterion for crystalline silicon wafer in solar cell. A laser scattering mechanism is newly designed using light scattering properties in silicon wafer. Intensity distributions of laser scattering are different, depending on the incident angle of laser computed from Rayleigh criterion. In case of the incident angle satisfied with the criterion, they are asymmetric. Also, their specular reflection angle is shifted to unpredicted ones. These phenomena are in accordance with previous theories of laser scattering. The optical deflection of laser scattering is experimentally identified with the designed laser scattering mechanism. Its mathematical model is presented from the geometric relationship of laser scattering. It is shown that the optical deflection of laser scattering agree with the presented model, exclusive of grazing angles which is satisfied with Rayleigh criterion.

Radiative Transfer in Highly Thick Media through Rayleigh and Raman Scattering with Atomic Hydrogen

  • Chang, Seok-Jun
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2021
  • Hydrogen is the most abundant element in the universe, which is, in the cosmological context, attributed to its simplest structure consisting of a proton and an electron. Hydrogen interacts with an electromagnetic wave in astrophysical environments. Rayleigh scattering refers to elastic scattering, where the frequencies of the incident and scattered photons are the same. Rayleigh and resonance scattering is a critical role study Lyman Alpha objects in the early universe. The scattering causes the frequency and spatial diffusion of Lyα. In the case of Raman scattering, the energies of the incident and scattered photons are different. The photons near Lyβ convert to the optical photons near Hα through Raman scattering. The photon scattered by atomic hydrogen can carry both of the properties of the H I region and the emission region. I adopt a Monte Carlo approach to investigate the formation of the various spectral line features through Rayleigh and Raman scattering in highly thick media of atomic hydrogen. In this thesis, I present my works on radiative transfer involving the scattering processes between far UV photon and atomic hydrogen. I introduce scattering processes with atomic hydrogen and the spectral, spatial, and polarized information originating from the scattering.

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태양전지 실리콘 웨이퍼에서의 레일리기준 기반 레이저산란 패턴 분석 및 결함 검출 (Investigation of Laser Scattering Pattern and Defect Detection Based on Rayleigh Criterion for Crystalline Silicon Wafer Used in Solar Cell)

  • 연정승;김경범
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.606-613
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    • 2011
  • In this paper, patterns of laser scattering and detection of micro defects have been investigated based on Rayleigh criterion for silicon wafer in solar cell. Also, a new laser scattering mechanism is designed using characteristics of light scattering against silicon wafer surfaces. Its parameters are to be optimally selected to obtain effective and featured patterns of laser scattering. The optimal parametric ranges of laser scattering are determined using the mean intensity of laser scattering. Scattering patterns of micro defects are investigated at the extracted parameter region. Among a lot of pattern features, both maximum connected area and number of connected component in patterns of laser scattering are regarded as the important information for detecting micro defects. Their usefulness is verified in the experiment.

레이저 레일레이 산란법에 의한 定積燃燒室內의 溫度變動에 대한 計測 (The Measurement of the Temperature Variation in a Constant Volume Combustion Chamber by the Laser Rayleigh Scattering)

  • 김춘중;김중엽
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.328-340
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    • 1991
  • 본 연구에서는 혼합기를 연소실 내로 공급하기 전에 필터를 이용하여 일정 크 기의 미립자를 제거함으로서 가능한 Mie산란의 영향을 감소시키고, 또 화학 발광의 영 향을 제거하기 위하여 광학장치의 개선 및 광학 필터를 사용하였다. 뿐만 아니라 연 소실 내의 배경광 및 반사산란광을 제거하기 위한 방법으로 입사창 및 연소실 내를 모 두 코팅을 하였다. 따라서 레이저 레일레이 산란을 이용하여 지금까지 나타난 문제 점들을 위와 같은 방법으로 개선하였을 뿐만 아니라 측정기술을 향상시켜 정적연소실 내에서의 온도를 측정함으로서 정적연소실 내에서의 온도측정이 가능하다는 것을 확인 하고, 또 그 적응성을 조사하는데 중점을 두어 실험을 하였다.

STaRS Gen 2: Sejong Radiative Transfer through Raman and Rayleigh Scattering in Dusty Medium

  • Chang, Seok-Jun;Lee, Hee-Won;Seon, Kwang-Il
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.81.2-81.2
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    • 2021
  • Emission features formed through Raman scattering with atomic hydrogen provide unique and crucial information to probe the distribution and kinematics of a thick neutral region illuminated by a strong far-ultraviolet radiation source. We introduce a new 3-dimensional Monte-Carlo code to describe the radiative transfer of line photons subject to Raman and Rayleigh scattering with atomic hydrogen. In our Sejong Radiative Transfer through Raman and Rayleigh Scattering (STaRS) code, the position, direction, wavelength, and polarization of each photon is traced until escape. The thick neutral scattering region is divided into multiple cells. Each cell is characterized by its velocity and density, which ensures flexibility of the code in analyzing Raman-scattered features formed in a neutral region with complicated kinematics and density distribution. We are continuously developing STaRS to adopt the absorption and scattering effect by dust. This presentation introduces STaRS and its current state and study.

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STARS: A 3D GRID-BASED MONTE CARLO CODE FOR RADIATIVE TRANSFER THROUGH RAMAN AND RAYLEIGH SCATTERING WITH ATOMIC HYDROGEN

  • Chang, Seok-Jun;Lee, Hee-Won
    • 천문학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.169-179
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    • 2020
  • Emission features formed through Raman scattering with atomic hydrogen provide unique and crucial information to probe the distribution and kinematics of a thick neutral region illuminated by a strong far-ultraviolet radiation source. We introduce a new 3-dimensional Monte-Carlo code in order to describe the radiative transfer of line photons that are subject to Raman and Rayleigh scattering with atomic hydrogen. In our Sejong Radiative Transfer through Raman and Rayleigh Scattering (STaRS) code, the position, direction, wavelength, and polarization of each photon is traced until escape. The thick neutral scattering region is divided into multiple cells with each cell being characterized by its velocity and density, which ensures flexibility of the code in analyzing Raman-scattered features formed in a neutral region with complicated kinematics and density distribution. To test the code, we revisit the formation of Balmer wings through Raman scattering of the far-UV continuum near Lyβ and Lyγ in a static neutral region. An additional check is made to investigate Raman scattering of O vi in an expanding neutral medium. We find a good agreement of our results with previous works, demonstrating the capability of dealing with radiative transfer modeling that can be applied to spectropolarimetric imaging observations of various objects including symbiotic stars, young planetary nebulae, and active galactic nuclei.

A Treatment for Truncated Boundary in a Half-Space with 2-D Rayleigh Wave BEM

  • Ju, Tae-Ho;Cho, Youn-Ho;Phan, Haidang;Achenbach, Jan D.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.650-655
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    • 2011
  • Analysis of two-dimensional Rayleigh wave scattering pattern by a surface defect is studied through modified boundary element method. BEM proposed in this paper has special treatment at each end of boundary which should have the Rayleigh wave go away without any generation of virtual reflections. It is shown that treatment for truncated boundary which is used to model two-dimensional Rayleigh waves' behavior in an elastic half-space is successfully implemented. To check numerical results' accuracy, time domain IFFT signal of the displacements is presented. Improvement on getting rid of unwanted influence of truncated boundary induced by 2-D Rayleigh waves on a flat surface of an elastic half-infinite medium is shown. As a final goal, the numerical results of Rayleigh wave scattering trend are plotted and they are compared with theoretical curves to prove its accuracy.

RDG 산란 이론을 이용한 그을음 탄소 입자의 형상 분석 (Analysis of Soot Particle Morphology Using Rayleigh Debye Gans Scattering Theory)

  • 서형석;김기범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.641-646
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    • 2016
  • 화석 연료의 연소 과정에서 발생하는 그을음 입자의 형상은 작은 구형입자들이 군집체를 이루고 있는 프랙탈 형상을 하고 있기에 기존 Rayleigh나 Mie 탄성 광 산란 이론으로 분석하는 것에는 한계가 있다. 본 논문에서는 Rayleigh-Debye Gans(RDG) 산란 이론을 적용하여 프랙탈 차원을 가지는 미세 입자의 형상을 효과적으로 해석할 수 있는 과정을 자세히 묘사하였다. 이소옥탄 확산 화염에서 발생하는 그을음 입자를 열 영동 채취법을 이용하여 채집한 후, 투과전자현미경을 이용하여 그을음 입자의 형상을 관찰하였다. RDG 산란 이론을 적용하여, 그을음 입자의 프랙탈 형상을 조사 하였고, 그을음 개별 입자의 직경, 입자 수밀도 및 부피 분율을 산출하였다. 이러한 결과들은 그을음의 성장 과정에서는 뚜렷한 증감 경향을 보이진 않았으나, 그을음 산화 과정에선 전부 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서 RDG 산란 이론을 이용하여 도출한 그을음 군칩체의 프랙탈 차원은 약 1.82로 이는 기존의 유사연구 결과와 동일하며, 화석연료의 종류에 상관없이 생성된 모든 그을음 입자에 동일한 값을 갖는 것으로 사료된다.

레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도의 계측 (Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering)

  • 권순태;김형식;이재원;박찬준;엄인용
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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    • pp.199-205
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    • 2008
  • 본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료의 농도를 측정하는 방법에 대해 것이다. 실험 장치는 연료의 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하여 분사된 연료의 시간적, 공간적 농도 변화를 측정하였다. Mie산란의 간섭을 제거하기 위하여, 산란 신호의 상승 기간과 증배관-앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소트프웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

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Hyper-Rayleigh scattering(HRS)방법을 이용한 쌍극자와 팔중극자의 1차 초분극율$\beta$측정 (The First Hyperpolarizability $\beta$ measurement of dipoles and cotupoles by the Hyper-Rayleigh scattering technique)

  • 정미윤;강경민;전승준;조봉래;이명자;;이상해
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.104-105
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    • 2002
  • Hyper-Rayleigh scattering(HRS)방법을 이용하여 쌍극자와 새로이 합성된 팔중극자들의 1차 초분극율 $\beta$를 측정하였다. External reference 법을 이용하였고, reference 물질로는 잘 알려져 있는 쌍극자인 PNA를 이용하여 Disperse Red 1과 팔중극자들의 1차 초분극율 $\beta$의 값을 구하였다. 또한 HRS 의 세기뿐만 아니라 이들 물질의 two-photon induced fluorescence 스펙트럼을 측정하였다. 1차 초분극율 $\beta$값은, 먼저 시료로부터 scattering 된 신호를 파장변화에 따른 스펙트럼으로 측정하여 two-photon induced fluorescence를 뺀 순수한 HRS 신호만을 이용하고, 실험에 사용된 물질들은 532nm에서 흡수가 있어 second harmonic generation 신호가 시료에 의해 흡수가 되므로 흡수효과를 식 $I_{2{\omega}}$(obs)= $I_{2{\omega}}$(true) $e^{-{\sigma}lN}$ ---(1)를 이용하여 흡수에 의한 신호의 감소 효과를 보정하여 값을 구했다. (중략)

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