Lee, Seung Jin;Heo, Jeongmin;Song, Ju Ho;Thakur, Ujwal;Park, Hui Joon;Baac, Hyoung Won
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.369-369
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2016
A nanostructure composite is a highly suitable substance for photoacoustic ultrasound generation. This allows an input laser beam (typically, nanosecond pulse duration) to be efficiently converted to an ultrasonic output with tens-of-MHz frequency. This type of energy converter has been demonstrated by using a carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite film that exhibit high optical absorption, rapid heat transition, and mechanical durability, all of which are necessary properties for high-amplitude ultrasound generation. In order to develop the CNT-PDMS composite film, a high-temperature chemical vapor deposition (HTCVD) method has been commonly used so far to grow CNT and then produce a CNT-PDMS composite structure. Here, instead of the complex HTCVD, we use a mixed solution of hydrophobic multi-walled CNT and dimethylformamid (DMF) and fabricate a solution-processed CNT-PDMS composite film over a spherically concave substrate, i.e. a focal energy converter. As the solution process can be applied over a large area, we could easily fabricate the focal transmitter that focuses the photoacoustic output at the moment of generation from the CNT-PDMS composite layer. With this method, we developed photoacoustic energy converters with a large diameter (>25 mm) and a long focal length (several cm). The lens performance was characterized in terms of output pressure amplitude for an incident pulsed laser energy and focal spot dimension in both lateral and axial. Due to the long focal length, we expect that the new lens can be applied for long-range ultrasonic treatment, e.g. biomedical therapy.
Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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v.14
no.2
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pp.33-41
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2005
ZnO epilayer was synthesized by the pulsed laser deposition(PLD) process on Al$_2$O$_3$ subsorte after irradiating the surface of ZnO sintered pellet by ArF(193nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire(A1203) substrate at the 境mperature of 400$^{circ}$C. The crystalline structure of epilayer was investigated by the Photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of ZnO epilayer measure with Hall effect by van der Pauw mothod are $8.27\times$1016cm$^{-3}$ and 299 cm$^{2}$/V$\cdot$s at 293 K respectively, The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, E$_g$(T)= 3.3973 eV - ($2.69\times$ 10$^{-4}$ eV/K)T$^{2}$/(T + 463K). After the as-grown ZnO epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO atmospheres has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10K. The native defects of V$_{Zn}$, V$_{O}$, Zn$_{int}$, and O$_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donor or acceptor type. In addition we concluded that the heat-treatment in the oxygen atmosphere converted ZnO thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that vacuum in ZnO/Al$_2$O$_3$ did not firm the native defects because vacuum in ZnO thin films existed in the form of stable bonds.
Novel photochromic oxide glasses are presented in this section. These glasses are based on phosphate formers containing both tungsten and antimony atoms. Exposure to visible continuous or pulsed laser beam results in an intense photochromic effect witch is shown to occur in the volume of the glass and results in a broad absorption band in the visible and near infrared. This effect was not identified to be related with a structural change and is assumed to be entirely electronic. A change in the absorption coefficient is observed in function of tungsten content, exposure time and increases with beam power. These glasses have been investigated regarding the possibility of holographic data storage using visible lasers sources. Changes in both refractive index and the absorption coefficient were measured using a holographic setup. The modulation of the optical constants is reversible by heat treatment.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2015.11a
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pp.137-137
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2015
The purposed of this work was to observe hydroxyapatite precipitation phenomena on micro-pore formed Ti-Nb alloy by PEO technique. The Ti-30Nb and Ti-30Ta alloys were remelted at least ten times in order to avoid inhomogeneity, and then cylindrical specimens (diameter 10 mm, thickness 4 mm) were cut by using laser from cast ingots of the Ti alloys. Heat treatment was carried out at $1050^{\circ}C$ for 2 h for homogenization in argon atmosphere. The morphologic change of the alloys were examined by X-ray diffractometer (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM).
An artificially modulated magnetic Co/Pd multilayer is one of the promising candidates for high density magneto-optic (MO) recording media, due to large Kerr rotation angle in the wavelength of a blue laser beam. however, since multilayer structure, as well as amorphous structure, is a non-equilibrium state in terms of free energy and MO recording is a kind of thermal recording which is conducted aound Curie temperature (Tc) of the recording media, when the multilayer is used for the MO recording media, changes in the multilayer structure are occurred as the amorphous structure do. Therefore, the assessment of the structural stability in the Co/Pd multilayer is crucially important both for basic research and applications. As the parameter of the structural stability in this research, modulation amplitude and particle size of the Co/Pd multilayer are measured in terms of Ar sputtering pressure and heat treatment temperature. From the results of the research, we find out that the magnetic exchange energy in the structural changes of a magnetic multilayer structure and suggest the operating temperature range for MO recording in the Co/Pd multilayer for the basic research and applications, respectively.
Metal 3D printing is very useful for making the injection molds containing complex conformal cooling channels. The most important issue of the 3D printed molds is cost and life cycle. However, powder bed fusion (PBF) methods are vulnerable to fatigue loading because of the presence of pores and rough surfaces. In the present study, the fatigue test was performed to obtain fatigue analysis input data for predicting the durability of a 3D printed injection mold core. The metal 3D printer used to manufacture the specimen was OPM250L from Sodick, and the metal powder material was maraging steel. The ultrasonic fatigue testing method was adopted for the fatigue test. A key advantage of the ultrasonic fatigue method is that $10^8{\sim}10^9$ long cycle test data or more could be obtained within a relatively short period. Based on the results of the experiment, the effect of heat treatment was negligible. However, there was an apparent difference in durability depending on the presence or absence of the surface treatment.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.36
no.10
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pp.1221-1226
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2012
The hot-stamping technique is a forming method used for manufacturing high-strength parts, in which a part is cooled rapidly after press forming above the austenite transformation temperature. Boron steel, which contains a very small amount of boron, is one of the materials used for hot stamping. The purpose of this study is to investigate the mechanical properties of boron steel according to the heat-treatment conditions and the formability by using an Erichsen cupping test. Die quenching from various temperatures was conducted for different elapsed heat-treatment times. Laser-welded boron steel after quenching at 1173 K-0 s has a tensile strength of 1203 MPa. This is 79% of the tensile strength of the base metal (1522 MPa). The formability of boron steel was not significantly different from that at the mold temperature. However, it decreased with increasing forming speed. These properties provide practical information for the use of boron steels for hot stamping.
Jin Sung Park;Yong Hyeon Kim;Seung Gab Hong;Sung Jin Kim
Corrosion Science and Technology
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v.22
no.6
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pp.435-446
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2023
Corrosion behaviors of laser-welded super duplex stainless steel (SDSS) tubes after exposure to an actual power plant environment for one year and those of fin-tube welded SDSS were evaluated. Results showed that corrosion damage on the back side of the SDSS tube in the direction of hot air was higher than that on the front side regardless of weldment location. However, corrosion damage showed no difference between weldment and base metal due to recovery of phase fraction in the weldment through post weld heat treatment (PWHT). Nevertheless, the SDSS tube showed severe corrosion damage along grain boundary due to surface phase transformation (δ → γ) and Cr2N precipitation caused by PWHT with a high N2 atmosphere. Corrosion resistance of the SDSS tube was recovered when degraded surface was removed. Corrosion sensitivity of a fin-tube increased significantly due to pre-existing crevice, unbalanced phase fraction, and σ phase precipitation adjacent to the fusion line. Although corrosion resistance was improved by recovered phase fraction and sufficient dissolution of σ phase during PWHT, corrosion reaction was concentrated at the pre-existing crevice. These results suggest that welding conditions for fin-tube steel should be optimized to improve corrosion resistance by removing pre-existing crevice in the weldment.
Liu, Liufa;Tanaka, Katsumi;Hirose, Akio;Kobayashi, Kojiro F.
Proceedings of the KWS Conference
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2002.10a
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pp.570-576
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2002
Application of the aged Inconel 718 in hydrogen environment is seriously restraint by its high hydrogen embrittlement (HE) sensitivity. m previous researches, we have suggested the possibility and applicability of the laser surface annealing (LSA) process in improving the HE resistance of this alloy. Sequentially, a study on the effects of the precipitates in the Inconel 718 on its HE sensitivity was conducted in this research. Firstly, flat bar specimens were heat-treated to obtain various kinds of precipitation microstructures concerning the ${\gamma}$" phase and the 6 phase. Hydrogen was charged into the specimen by a cathodic charging process. The loss in reduction of area (RA) caused by hydrogen charging was used to assess the HE sensitivity. The HE sensitivity of the alloy was lowered with decreasing the volume fraction of ${\gamma}$". Moreover, it was possible to increase the HE resistance of the aged alloy by dissolving the $\delta$ phase, keeping the strength at the same level as that of the common aged alloy. Thus, we concluded that both the $\delta$ phase and the ${\gamma}$" phase affected the HE sensitivity of Inconel 718. Next, two kinds of notch tensile specimens were fabricated, one kind having $\delta$ phase and the other having no $\delta$ phase. All these specimens were aged via the same aging heat treatment process. The LSA process annealed a thin layer of the notch bottom of each specimen. One specimen of each kind was charged with hydrogen by the cathodic hydrogen charging process. Loss in the notch tensile strength (NTS) caused by hydrogen was used to evaluate the HE sensitivity. It was found that while the HE sensitivity of conventionally aged Inconel 718 was decreased by the LSA process, the HE sensitivity of the $\delta$-free aged Inconel 718 could further be decreased. Therefore, for applications in hydrogen environments, it is possible to fabricate alloys with both good HE resistance and high strength by controlling the precipitation conditions, and to improve HE resistance further via applying the LSA process.
Kwon, Tae-Rin;Lee, Sung-Eun;Kim, Jong Hwan;Jeon, Yong Jae;Jang, You Na;Yoo, Kwang Ho;Kim, Beom Joon
Medical Lasers
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v.8
no.2
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pp.64-73
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2019
Background and Objectives The effectiveness of many physiotherapy modalities in reducing subcutaneous fat has been investigated in numerous previous studies. However, to the best of our knowledge, there have been no attempts to determine the effectiveness of physiotherapy modalities in body contouring. The present report determined the effect of 448-kHz capacitive resistive monopolar radiofrequency (CRMRF) in a porcine model. Materials and Methods This study investigated the effect of selective destruction of the subcutaneous fat layer in abdominal fat tissue using CRMRF. The effects of two types of CRMRF (capacitive electric transfer (CET) and resistive electric transfer (RET)) treatment were evaluated using regular digital photography in addition to thermal imaging evaluation, ultrasound measurement, hematological evaluation, and histologic analyses (H&E (hematoxylin and eosin), Oil red O, and immunohistochemistry staining). Results Preclinical evaluation was performed to obtain the data for comparison of the safety and efficacy of the subcutaneous fat reduction after applying CRMRF using CET and RET. After treatment, the thermal transmission was effective, and a 42-47℃ temperature change was observed in the fat layer while an approximately temperature of 42℃ was confirmed on the skin surface. Moreover, after the application of both types of CRMRF treatment, fibrotic septa were observed in the adipose tissue induced by heat at the treatment sites. TUNEL staining was also performed to confirm the process of apoptosis in the adipocytes. Conclusion These results suggest that both CET and RET for CRMRF treatment are safe and effective for subcutaneous fat reduction in a porcine model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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