• 제목/요약/키워드: laser intensity

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적설 관측자료 비교를 통한 정량적 SWE 산출에 관한 연구 (A Study of Quantitative Snow Water Equivalent (SWE) Estimation by Comparing the Snow Measurement Data)

  • 노용훈;장기호;차주완;정건희;최지원;하종철
    • 대기
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    • 제29권3호
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    • pp.269-282
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    • 2019
  • While it is important to obtain the accurate information on snowfall data due to the increase in damage caused by the heavy snowfall in the winter season, it is not easy to observe the snowfall quantitatively. Recently, snow measurements using a weighing precipitation gauge have been carried out, but there is a problem that high snowfall intensity results in low accuracy. Also, the observed snowfall data are sensitive depending on wind speed, temperature, and humidity. In this study, a new process of quality control for snow water equivalent (SWE) data of the weighing precipitation gauge were proposed to cover the low accuracy of snow data and maximize the data utilization. Snowfall data (SWE) observed by Pluvio, Parsivel, snow-depth meter using laser or ultrasonic, and rainfall gauge in Cloud Physics Observation Site (CPOS) were compared and analyzed. Applying the QC algorithm including the use of number of hydrometeor particles as reference, the increased SWE per the unit time was determined and the data noise was removed and marked by flag. The SWE data converted by the number concentration of hydrometeor particles are tested as a method to restore the QC-removed data, and show good agreement with those of the weighing precipitation gauge, though requiring more case studies. The three events data for heavy snowfall disaster in Pyeongchang area was analyzed. The SWE data with improved quality was showed a good correlation with the eye-measured data ($R^2$ > 0.73).

Theoretical Investigation on Collinear Phase Matching Stimulated Polariton Scattering Generating THz Waves with a KTP Crystal

  • Tan, Lian;Yuan, Bin;Li, Yongjun;Wang, Silei;Zhang, Hongtao;Bing, Pibin;Yao, Jianquan;Li, Zhongyang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권4호
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    • pp.342-349
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    • 2019
  • We present a theoretical research concerning terahertz (THz) wave generation with $KTiOPO_4$ (KTP) by collinear phase matching (CPM) stimulated polariton scattering (SPS). Both CPM and corresponding nonzero nonlinear coefficients can be simultaneously realized with $s{\rightarrow}f+f$ in yz plane, $s{\rightarrow}f+s$ with ${\theta}$ < ${\Omega}$ in xz plane and $s{\rightarrow}f+f$ with ${\theta}$ < ${\Omega}$ in xz plane. The effective nonlinear coefficients including electronic nonlinearities and ionic nonlinearities are calculated. Based on the parameter values of refractive indices, absorption coefficients and effective nonlinear coefficients, we simulate THz wave intensities generated with CPM SPS by solving coupled wave equations and give the relationship among the maximum THz wave intensity, optimal crystal length and the angle ${\theta}$. The calculation results demonstrate that CPM SPS with KTP can generate THz waves with high intensities and quantum conversion efficiencies.

Photoacoustic imaging of occlusal incipient caries in the visible and near-infrared range

  • da Silva, Evair Josino;de Miranda, Erica Muniz;de Oliveira Mota, Claudia Cristina Brainer;Das, Avishek;Gomes, Anderson Stevens Leonidas
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제51권2호
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    • pp.107-115
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    • 2021
  • Purpose: This study aimed to demonstrate the presence of dental caries through a photoacoustic imaging system with visible and near-infrared wavelengths, highlighting the differences between the 2 spectral regions. The depth at which carious tissue could be detected was also verified. Materials and Methods: Fifteen permanent molars were selected and classified as being sound or having incipient or advanced caries by visual inspection, radiography, and optical coherence tomography analysis prior to photoacoustic scanning. A photoacoustic imaging system operating with a nanosecond pulsed laser as the light excitation source at either 532 nm or 1064 nm and an acoustic transducer at 5 MHz was developed, characterized, and used. En-face and lateral(depth) photoacoustic signals were detected. Results: The results confirmed the potential of the photoacoustic method to detect caries. At both wavelengths, photoacoustic imaging effectively detected incipient and advanced caries. The reconstructed photoacoustic images confirmed that a higher intensity of the photoacoustic signal could be observed in regions with lesions, while sound surfaces showed much less photoacoustic signal. Photoacoustic signals at depths up to 4 mm at both 532 nm and 1064 nm were measured. Conclusion: The results presented here are promising and corroborate that photoacoustic imaging can be applied as a diagnostic tool in caries research. New studies should focus on developing a clinical model of photoacoustic imaging applications in dentistry, including soft tissues. The use of inexpensive light-emitting diodes together with a miniaturized detector will make photoacoustic imaging systems more flexible, user-friendly, and technologically viable.

성막 공정 정밀도 향상을 위한 실시간 성막 속도 측정 시스템 (In-situ Deposition Rate Measurement System to Improve the Accuracy of the Film Formation Process)

  • 박소미;백승요;김현빈;이종희;이재현
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.383-387
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    • 2023
  • 범용적으로 고진공 성막 장비에서 사용되는 quartz crystal microbalance (QCM)는 두꺼운 필름이 quartz 위에 성막되는 경우, 크리스탈 고유의 진동에 영향을 주어 사용이 어려워진다. 본 논문에서는 실시간 필름 증착 공정 중에 센서의 손상이 없는 광학적 계측 방식을 통해 필름의 성막 속도를 측정하는 방법을 연구하였다. 기체 이동 경로로 지나가는 페럴린 가스 중 다이머에 의한 레이저의 산란 정도를 측정하여, 페럴린 공정의 분해부 온도가 감소할수록 페럴린 가스 중 다이머의 비율이 증가하는 것을 성공적으로 확인하였다. 또한, 성막된 필름의 특성을 확인한 결과, 분해부 온도가 감소할수록 필름의 두께와 haze가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 우리는 연구 결과를 통해 개발한 안정적인 실시간 성막 속도 계측 시스템을 이용함으로써, 진공 공정을 통해 성막하는 페럴린 필름의 정밀한 성막 속도 제어에 활용하고자 한다.

관통형 속 빈 음극관 글로우 방전에서 다양한 음극관 디자인에 따른 구리방출선 세기 증가에 대한 연구 (Various Cathode Design for Cu Emission Line In See-through Hollow Cathode Glow Discharge (st-HCGD))

  • 우정수;박현국;김용성;최규성;이상천
    • 대한화학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.351-357
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    • 2004
  • 의료용 구리증기 레이저 개발의 일환으로 관통형 속 빈 음극관 글로우 방전(seethrough Hollow Cathode Glow Discharge; st-HCGD)을 이용하여 Cu 510.6 nm 방출선의 세기 증가를 조사하였다. 높은 전류에서도 매우 안정한 플라스마가 생성될 수 있도록 여러 가지 요인들 - 작동 전압 및 전류, 음극관의 길이와 내경 및 내부 형태, 음극관의 sputtering range 등 - 에 따른 최적조건을 찾는 실험을 수행하였다. 그 결과, 최종적으로 디자인된 글로우 방전셀에서는 앞선 여러 가지 실험으로 최적화된 조건을 적용하였다. 이들 최적화된 조건으로는 방전셀 내부에 아르곤 가스를 100 SCCM(standard cubic centimeter)으로 일정하게 흘려주었을 때의 방전셀 압력은 2.3 Torr 이며, 방전 전압 및 전류는 600 V, 700 mA(420 W), 음극관의 형태는 4-11-4 mm, 음극관의 길이는 40 mm 등이다. 한편, 700 mA 이상의 고전류에서 녹은 구리 음극관을 관찰함으로써 음극 sputtering으로 인한 플라스마의 온도가 최소 $1,000{\circ}C$ 이상에 이르렀음을 확인할 수 있었다(구리의 녹는점, $1084{\circ}C$).

HRTEM을 이용한 비극성 GaN의 구조적 특성 분석 (Structural characterization of nonpolar GaN using high-resolution transmission electron microscopy)

  • 공보현;김동찬;김영이;안철현;한원석;최미경;배영숙;우창호;조형균;문진영;이호성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.23-23
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    • 2009
  • GaN-based nitride semiconductors have attracted considerable attention in high-brightness light-emitting-diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) covering from green to ultraviolet spectral range. LED and LD heterostructures are usually grown on (0001)-$Al_2O_3$. The large lattice mismatch between $Al_2O_3$ substrates and the GaN layers leads to a high density of defects(dislocations and stacking faults). Moreover, Ga and N atoms are arranged along the polar [0001] crystallographic direction, which leads to spontaneous polarization. In addition, in the InGaN/GaN MQWs heterostructures, stress applied along the same axis can also give rise to piezoelectric polarization. The total polarization, which is the sum of spontaneous and piezoelectric polarizations, is aligned along the [0001] direction of the wurtzite heterostructures. The change in the total polarization across the heterolayers results in high interface charge densities and spatial separation of the electron and hole wave functions, redshifting the photoluminescence peak and decreasing the peak intensity. The effect of polarization charges in the GaN-based heterostructures can be eliminated by growing along the non-polar [$11\bar{2}0$] (a-axis) or [$1\bar{1}00$] (m-axis) orientation instead of thecommonly used polar [0001] (c-axis). For non-polar GaN growth on non-polar substrates, the GaN films have high density of planar defects (basal stacking fault BSFs, prismatic stacking fault PSFs), because the SFs are formed on the basal plane (c-plane) due to their low formation energy. A significant reduction in defect density was recently achieved by applying blocking layer such as SiN, AlN, and AlGaN in non-polar GaN. In this work, we were performed systematic studies of the defects in the nonpolar GaN by conventional and high-resolution transmission electron microscopy.

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폴리(비닐 알코올) 수용액의 준희박농도 영역에서 사슬 거동에 대한 수소결합의 효과 (Hydrogen Bond Effect on Chain Behavior at the Semidilute Regime of Poly(vinyl alcohol) Aqueous Solution)

  • 박일현;유영철;박기상;이동일;류원석
    • 폴리머
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    • 제30권3호
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    • pp.271-278
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    • 2006
  • 어랙틱 폴리(비닐 알코올)(PVA) 수용액 시스템의 준희박농도에서의 고분자 사슬의 구조 및 거동을 살펴보기 위하여, 온도 $25^{\circ}C$에서 광산란 실험을 실시하였다. 산란 벡터 q에서 얻은 산란광의 세기 I(q)는 Onstein-Zernike 식으로 해석이 불가능하여 단순히 $I(q){\sim}q^{-m}$을 이용하여 fractal 차원 m을 얻었다. 그 결과 농도 3 wt% 이상에서는 $m=2.6{\pm}0.3$으로 일정하게 유지되었다. 동적 광산란으로 얻은 시간상관함수에는 항상 빠른 거동과 느린 거동의 두 종류가 공존하였으며, 빠른 거동의 협동확산계수는 reptation 이론의 농도의존지수 값(=3/4)과 달리 농도 의존성이 거의 나타나지 않았다. 또한 느린 거동은 거대한 크기의 불균일 영역대의 운동으로 해석되며, 이 거동의 농도지수는 -3.0으로써 매우 강한 농도 의존성을 보여 주었다. 이 불균일 영역대의 형성에는 어택틱 PVA의 -OH기 4개의 메소(meso)가 입체 규칙적으로 배향한 부분이 매우 중요한 역할을 하는 것으로 생각되어진다.

Holographic phase gratings in back- and frontlights for LCD's

  • Bastiaansen, C.W.M.;Heesch, C. van;Broer, D.J.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.421-421
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    • 2006
  • The light and energy-efficiency of classical liquid crystal displays is notoriously poor due to the use of absorption-based linear polarisers and colour filters. For instance, the light efficiency of PVAL polarisers is typically between 40 and 45 % and the colour filters have a typical efficiency below 35 % which results in a total light and energy-efficiency of the display below 10 %. In the past, a variety of polarizers were developed with an enhanced efficiency in generating linearly polarized light. Typically, these polarizers are based on the polarisationselective reflection, scattering or refraction of light i.e. one polarisation direction of light is directly transmitted to the LCD/viewer and the other polarization direction of light is depolarised and recycled which results in a typical efficiency for generating linearly polarized light of 70-85 %. Also, special colour filters have been proposed based on chiral-nematic reactive mesogens which increase the efficiency of generating colour. Despite the enormous progress in this field, a need persists for improved methods for generating polarized light and colour based on low cost optical components with a high efficiency. Here, the use of holographic phase gratings is reported for the generation of polarized light and colour. The phase grating are recorded in a photopolymer which is coated onto a backor frontlight for LCDs. Typically the recording is performed in the transmisson mode or in the waveguiding mode and slanted phase gratings are generated with their refractive index modulation at an angle between 20o and 45o with the normal of the substrate. It is shown that phase gratings with a high refractive index modulation and a high efficiency can be generated by a proper selection of the photopolymer and illumination conditions. These phase gratings coupleout linearly polarized light with a high contrast (> 100) and the light is directed directly to the LCD/viewer without the need for redirection foils. Dependent on the type of phase grating, the different colours are coupled-out at a slightly different angle which potentially increases the efficiency of classical colour filters. Moreover, the phase gratings are completely transparent in direct view which opens the possibility to use them in frontlights for LCDs. Holographic polarization gratings posses a periodic pattern in the polarization state of light (and not in the intensity of light). A periodic pattern in the polarization direction of linearly polarized light is obtained upon interference of two circularly polarized laser beams. In the second part of the lecture, it is shown that these periodic polarization patterns can be recorded in a linear photo-polymerizable polymer (LPP) and that such an alignment layer induces a period rotation in the director of (reactive and non-reactive) liquid crystals. By a proper design, optical components can be produced with only first order diffraction and with a very high efficiency (>0.98). It is shown that these diffraction gratings are potentially useful in projection displays with a high brightness and energy efficiency

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SELDI-TOF MS를 활용한 혈당강하 수수 종자의 펩타이드 프로파일링 및 특이 발현 펩타이드 선발 (Peptide Profiling and Selection of Specific-Expressed Peptides in Hypoglycemic Sorghum Seed using SELDI-TOF MS)

  • 박세준;황수민;박준영;고지연;김태완
    • 한국작물학회지
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    • 제59권3호
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    • pp.252-262
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    • 2014
  • 혈당 강하를 목적으로 선발된 수수계통의 종자 유래 펩타이드의 양적, 질적 형질을 특성화하고 혈당 강하 수수에서 특이적으로 발현 펩타이드를 선발하기 위하여, 혈당 강하수수 7계통과 비 혈당 강하 수수 5계통에 대한 종자 펩타이드 프로파일링을 SELDI-TOF MS 기법을 활용하여 분석하였다. 1. 분자량의 범위가 2~20 kDa에서 검출된 수수 12계통 종자의 펩타이드는 CM10 (weak cation exchanger)에서 104개와 Q10 (strong anion exchanger)에서 95개였으며, 펩타이드 양적발현에서 12계통 간 유의성(p < 0.01)을 보인 펩타이드는 CM10에서 99개와 Q10에서 93개였다. 2. 12계통 간 양적 발현에 유의적(p < 0.01) 펩타이드를 이용한 heat map 분석에서 수수 각 계통 종자의 고유한 펩타이드 프로파일과 특이적으로 발현하는 펩타이드를 제시하고 있다. 3. 수수 12계통간의 근연거리를 이용한 군집분석에서 혈당 강하 수수 7계통과 비 혈당 강하 수수 5계통이 서로 다른 2개의 군집을 형성하였다. 4. 혈당 강하 계통에서 유의성(p < 0.00001)이 있게 발현되는 펩타이드를 29개 선정하였으며, 이중에서 혈당강하 계통에서만 공통적으로 높게 발현된 10개의 펩타이드(분자량이 2231.6, 2845.4, 2907.9, 3063.5, 3132.6, 3520.8, 4078.8, 5066.2, 5296.5, 5375.5 Da)를 선발하였다.

moving-photocarrier-grating 기술을 이용한 디지털 X-선 변환물질 a-Se:As의 수송변수 (Transport parameters in a-Se:As films for digital X-ray conversion material using the moving-photocarrier-grating technique)

  • 박창희;남상희;김재형
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제28권4호
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    • pp.267-272
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    • 2005
  • moving photocarrier grating 기술을 이용하여 디지털 X-선 변환물질 a-Se:As 필름에서 As 첨가효과에 관하여 연구하였다. 이 방법은 시료를 조사하기 위하여 주파수를 변화시킨 2개 레이저 빔의 중첩으로 얻어진 움직이는 간섭패턴을 이용한다. 시료의 수송변수는 시료에서 변조 방향으로 유도되는 grating-속도에 의존하는 전류밀도로부터 얻어진다. As 첨가에 따른 a-Se 필름의 전자와 정공 이동도 그리고 재결합 수명을 구하였다. 전자의 이동도는 결함 상태 때문에 As 첨가에 따라 감소하는 반면, 특히 a-Se 필름에 0.3% As 첨가할 때 정공 이동도와 재결합 수명이 증가하였다. MPG 기술로 얻은 As가 첨가된 a-Se 필름의 수송성질을 a-Se:As로 제작한 X-선 디텍터의 X-선 감도와 비교하였다. 실험결과 0.3% As가 첨가된 a-Se으로 제작한 X-선 디텍터가 가장 우수한 X-선 감도를 나타내었다.

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