• 제목/요약/키워드: Two-photon Absorption

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Z-Scan 법을 이용한 GaAs의 2광자 여기 자유전하 흡수 단면적 측정 (Z-Scan measurement of two-photon-absorption generated free carrier′s absorption cross-section in bulk GaAs)

  • 김상천;장준영;전성만;임상엽;최문구;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.166-167
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    • 2000
  • 일반적으로 수십 피코초 레이저 펄스를 이용한 GaAs bulk 상태 시료의 비선형 흡수 관찰 실험에서는 200Mw/$cm^{2b}$ 이하에서는 여기된 자유전하 운반자 흡수효과는 무시한다.$^{(1)}$ 그러나 수 나노초의 레이저 펄스를 이용할 경우, 이광자 흡수에 의해 여기된 자유전하 운반자들이 긴 수명시간으로 인해 재결합되지 않고 여기된 상태에 축적되어 짐에 따라, 레이저 빛을 재흡수 하는 확률이 높아져 낮은 세기의 빛에도 불구하고 비선형 흡수 효과가 크게 나타난다.$^{(2)}$ 불순물이 첨가되지 않은 GaAs bulk 상태의 경우 자유전하 운반자 소멸 시간은 수 나노초 영역으로 알려지고 있다.$^{(4)}$ 본 실험에서는 수 MW/$cm^2$의 매우 낮은 영역의 세기에서 순수한 GaAs의 bulk에 대하여 실험한 결과 비선형 흡수가 나타남을 관찰하였으며, 더불어 자유전하 흡수 계수를 여러 가지 세기의 빛에서 측정한 결과 자유전하 흡수 단면적이 빛의 세기에 따라 변화하는 것을 관찰하였다. (중략)략)

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Modeling and Experimental Study of Radio-frequency Glow Discharges and Applications for Plasma Processing

  • Kang, Nam-Jun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.179-179
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    • 2012
  • Low pressure radio-frequency glow discharges are investigated using theoretical modeling and various experimental diagnostic methods. In the calculations, global models and transformer models are developed to understand the chemical kinetics as well as the electrical properties such as the effective collision frequency, the heating mechanism and the power transferred to the plasma electrons. In addition, Boltzmann equation solver is used to compensate the effect of the electron energy distribution function (EEDF) shape in the global model, and the general expression of energy balance for non-Maxwellian electrons is developed. In the experiments, a number of traditional plasma diagnostic methods are used to compare with calculated results such as Langmuir probe, optical emission spectroscopy (OES), optical absorption spectroscopy (OAS) and two-photon absorption laser-induced fluorescence (TALIF). These theoretical and experimental methods are applied to understand several interesting phenomena in low pressure ICP discharges. The chemical and physical properties of low pressure ICP discharges are described and the applications of these methods are discussed.

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Luminescent Properties of Two-Ions Doped Phosphors for LED Application

  • Kim, Tae-Gon;Kim, Young-Sic;Im, Seoung-Jae
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.52-55
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    • 2009
  • A red phosphor, $(Sr,Ca)_2P_2O_7:Eu^{2+},Mn^{2+}$, for UV-LED was synthesized under a reducing atmosphere, and its luminescent properties were investigated. The phosphor absorbs ultraviolet light at around 400 nm and efficiently emits red light at approximately 610 nm through an energy transfer from $Eu^{2+}$ to $Mn^{2+}$. Using the varied input current test for the phosphor-loaded LED lamps, it was found that the luminescent efficiency of the phosphor decreased with increasing light flux. This might be due to an increased probability of excited-state absorption and the consequent non-radiative relaxation in $Mn^{2+}$ ions in the condition of high photon influx.

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GaAs의 2광자 여기된 자유전하 흡수 단면적의 빔세기 의존성 연구 (Study of the dependence of two-photon-absorption generated free carrier absorption cross-section in GaAs)

  • 김상천;장준영;전성만;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.252-253
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    • 2000
  • 본 실험에서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 의 매우 낮은 영역의 세기에서 순수한 GaAs의 bulk에 대하여 실험한 결과 비선형 흡수가 나타남을 관찰 하였으며, 더불어 자유전하 흡수 계수를 여러 가지 세기의 빛에서 측정한 결과 자유전하 흡수 단면적이 빛의 세기에 따라 변화하는 것을 관찰하였다.$^{(1)}$ GaAs의 굴절률이 3.6으로 매우 커서 Fabry-Perot 효과가 나타나므로 시료의 한쪽 면을 SiN로 무반사 코팅을 하여 실험 하였다. GaAs의 표면은 쉽게 레이저 빛에 의해 손상을 입는 것을 고려하여 같은 자리에서 여러 번의 실험을 하여 같은 결과가 나오는 것을 확인하여 실험 결과를 얻었다. 사용된 레이저는 Nd:YAG 레이저로서 1.064 $mu extrm{m}$의 파장에서 7 나노초의 펄스를 방출한다. 빛의 세기는 편광기와 half wave plate를 이용하여 변화 시켰다. (중략)

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실시간 광학적 생검에서 형광분광법의 산란과 흡수에 대한 영향 (The Scattering and Absorption Effects of Fluorescence Spectroscopy in a Real Time Optical Biopsy)

  • Han, Seunghee;Muller, Markus G.;Kang, Seunghee;Kang, Haejin
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제12권1호
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    • pp.79-94
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    • 2001
  • 생물학적 조직(Biological Tissue)에서 얻어내는 형광(Fluorescence)은 산란(Scattrering), 흡수(Absorption), 그리고 형광체(Fluorophores)가 원인이 되는, 인트린식 형광(Intrinsic Fluorescence)들에 관한 정보를 갖고 있다. 생물학적 조직의 형광스펙트럼은 조직 내에 존재하는 흡수체(Absorber)와 산란물질(Scatters)들의 영향을 받기 때문에 다른 조직의 생화학적인 인트린식 형광을 선형적인 조합으로 해석할 수 없었다. 생물학적 조직 같은 터비드 매질(Turbid Media)로부터 실험적으로 형광을 얻어서 산란과 흡수의 영향을 조사하기 위하여 본 연구소에서 제작한 장치를 소개하고, 넓은 범위의 흡수체와 산란물질의 농도를 갖고 제작한 조직 팬텀(Tissue Phantom)에 대한 형광과 반사(Reflectance) 스펙트럼을 측정하였다. 형광스펙트럼에 존재하는 산란과 흡수의 왜곡(Distortion)을 제거하기 위하여, 반사스펙트럼에 포함된 산란과 흡수 정보를 이용하는 ‘광자 이동 모델(Photon Migration Model)’을 적용하였고, 이러한 조직모델에 대한 인트린식 형광을 얻었다 연구 결과, 모델 값과 실제 인트린식 형광 스펙트럼이 훌륭하게 일치함을 확인하였다. 이런 연구를 하게된 동기는, 인간의 조직이 병들어서 진화하면 조직의 생화학적 구성의 변화가 발생하고 이때 인트린식 형광의 변화가 생기기 때문이다 결론적으로, 조직에 대한 실시간 광학적 생검에서 병든 조직과 정상조직을 단지 형광스펙트럼만으로 구분하는 것은 어렵지만, 인트린식 형광을 이용하면 가능하다.

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Near-IR Quantum Cutting Phosphors: A Step Towards Enhancing Solar Cell Efficiency

  • Jadhav, Abhijit P.;Khan, Sovann;Kim, Sun Jin;Cho, So-Hye
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제23권5호
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    • pp.221-239
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    • 2014
  • The global demand for energy has been increasing since past decades. Various technologies have been working to find a suitable alternative for the generation of sustainable energy. Photovoltaic technologies for solar energy conversion represent one of the significant routes for the green and renewable energy production. Despite of remarkable improvement in solar cell technologies, the generation of power is still suffering with lower energy conversion efficiency, high production cost, etc. The major problem in improving the PV efficiency is spectral mismatch between the incident solar spectrum and bandgap of a semiconductor material used in solar cell. Luminescent materials such as rare-earth doped phosphor materials having the quantum efficiency higher than unity can be helpful for photovoltaic applications. Quantum cutting phosphors are the most suitable candidates for the generation of two or more low-energy photons for the absorption of every incident high-energy photons. The phosphors which are capable of converting UV photon to visible and near-IR (NIR) photon are studied primarily for photovoltaic applications. In this review, we will survey various near IR quantum cutting phosphors with respective to their synthesis method, energy transfer mechanism, nature of activator, sensitizer and dopant materials incorporation and energy conversion efficiency considering their applications in photovoltaics.

6MV 광자선에서 측정조건의 변화와 측정법의 차이에 의한 절대 선량값의 비교 (The Comparison of Absolute Dose due to Differences of Measurement Condition and Calibration Protocols for Photon Beams)

  • 김회남
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.11-22
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    • 1998
  • The absolute absorbed dose can be determined according to the measurement conditions ; measurement material, detector, energy and calibration protocols. The purpose of this study is to compare the absolute absorbed dose due to the differences of measurement condition and calibration protocols for photon beams. Dosimetric measurements were performed with a farmer type PTW and NEL ionization chambers in water, solid water, and polystyrene phantoms using 6MV photon beams from Siemens linear accelerator. Measurements were made along the central axis of $10{\times}10cm$ field size for constant target to surface distance of 100cm for water, solid water and polystyrene phantom. Theoretical absorbed dose intercomparisons between TG21 and IAEA protocol were performed for various measurement combinations on phantom, ion chamber, and electrometer. There were no significant differences of absorbed dose value between TG2l and IAEA protocol. The differences between two protocols are within $1\%\;while\;the\;average\;value\;of\;IAEA\;protocol\;was\;0.5\%$ smaller than TG2l protocol. For the purpose of comparison, all the relative absorbed dose were nomalized to NEL ion chamber with Keithley electrometer and water phantom, The average differences are within $1\%,\;but\;individual\;discrepancies\;are\;in\;the\;range\;of\;-2.5\%\;to\;1.2\%$ depending upon the choice of measurement combination. The largest discrepancy of $-25\%$ was observed when NEL ion chamber with Keithley electrometer is used in solid water phantom. The main cause for this discrepancy is due to the use of same parameters of stopping power, absorption coefficient, etc. as used in water phantom. It should be mentioned that the solid water phantom is not recommended for absolute dose calibration as the alternative of water, since absorbed dose show some dependency on phantom material other than water. In conclusion, the trend of variation was not much dependent on calibration protocol. However, It shows that absorbed dose could be affected by phantom material other than water.

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나노 스테레오리소그래피 공정을 이용한 불투명 기판에서의 3차원 마이크로 형상 제작 방법에 관한 연구 (Direct Patterning of 3D Microstructures on an Opaque Substrate Using Nano-Stereolithography)

  • 손용;임태우;하철우;양동열;정병제;공홍진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.93-99
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    • 2010
  • A nano-stereolithography is the direct patterning process with a nanoscale resolution using twophoton absorption induced by a femtosecond laser. However, in the majority of the works, the fabrication of 3D microstructures have been done only onto transparent glass due to the use of an oil immersion objective lens for achieving a high resolution. In this work, the coaxial illumination and the auto-focusing system are proposed for the direct patterning of nano-precision patterns on an opaque substrate such as a silicon wafer and a metal substrate. Through this work, 3D polymer structures and metallic patterns are fabricated on a silicon wafer using the developed process.

진공 압력차이법에 의한 나노 정밀도를 가지는 폴리디메틸실록산 형상복제 (Fabrication Process of a Nano-precision Polydimethylsiloxane Replica using Vacuum Pressure-Difference Technique)

  • 박상후;임태우;양동열;공홍진;이광섭
    • 폴리머
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    • 제28권4호
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    • pp.305-313
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    • 2004
  • 본 연구는 나노 복화공정을 이용하여 마이크로 혹은 나노공정에 응용이 가능한 형상모형 제작공정 개발과 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)를 이용하여 만들어진 형상모형의 몰드로 나노급 정밀도의 폴리디메틸실록산 형상을 복제하는 공정에 관한 것이다. 본 연구에서 제안한 나노 복화공정은 복잡한 형상모형 (pattern)이나 2차원 형상을 CAD 파일 없이 비트맵 그림파일을 이용하여 직접적으로 200nm 정밀도를 가지는 형상으로 만들 수 있다. 형상모형은 펨토초 레이저를 이용하여 이광자 흡수 중합법으로 제작하기 때문에 형상의 정밀도는 레이저 범의 회절한계 이하로 얻을 수 있다. 이렇게 제작된 마스터 형상모형은 본 연구에서 제안한 진공압력차이법으로 폴리디메틸실록산 몰드를 제작하여 기존의 제작방법에 비하여 정밀한 제작이 가능함을 보였으며 또한 제작된 몰드를 이용하여 양각의 플리디메틸실록산 스탬프를 제작하였다.

Zn(II)porphyrin Helical Arrays: A Strategy to Overcome Conformational Heterogeneity by Host-Guest Chemistry

  • Yoon, Zin-Seok;Easwaramoorthi, Shanmugam;Kim, Dong-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.197-201
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    • 2008
  • Conformational heterogeneity of directly linked multiporphyrin arrays with larger molecular length retards their utilities in practical applications such as two-photon absorption and molecular photonic wire. In this regard, here we adopted a way to overcome the conformational heterogeneity through hydrogen bonding by selective binding of meso aryl substituents of porphyrins (host) with urea (guest) to form helical structure. Using steady-state and time-resolved spectroscopy, we observed the enhanced fluorescence quantum yield by ~1.8 to 2.4 times, enhanced anisotropy values and the disappearance of fast fluorescence decay component in the host-guest helical forms. In addition, the enhanced nonlinear optical responses of helical arrays infer the extended inter-porphyrin electronic coupling due to a significant change in dihedral angle between the neighboring porphyrin moieties. The current host-guest strategy will provide a guideline to improve the structural homogeneity of the photonic wire.