• 제목/요약/키워드: laser spectroscopy

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레이저흡수분광 토모그래피법에서의 레이저빔의 최적 배치에 관한 연구 (Study on Optimal Arrangements of Laser Beams in Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy Based Tomography (TDLAST))

  • 김경원;윤동익;최두원;조경래;도덕희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.729-737
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    • 2017
  • The measurement accuracy of Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy based Tomography (TDLAST) for the temperature and concentration fields are dependant upon the arrangement method of the used laser beams. This paper reports on the optimization of laser beam arrangements using phantom data. It has been verified that the measurement error of the TDLAST decreased with increase of laser beam numbers. Further, it has been confirmed that perpendicular arrangements between the horizontal and the vertical laser beams without additional diagonal laser beams shows the minimum measurement errors.

미량 기체의 밀도 측정을 위한 외부 공진기 반도체 레이저 광학공동 적분 투과 분광법 (Integrated Cavity Output Spectroscopy Using an External Cavity Diode Laser for the Density Absorption Measurement of Trace Gases)

  • 류훈철;유용심;이재용;한재원
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.24-30
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    • 2006
  • 광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.

반도체 다이오드 레이저를 사용한 U, Th 및 Rb 의 Optogalvanic Spectroscopy 에 관한 연구 (Optogalvanic Spectroscopy of U, Th and Rb using Diode Lasers)

  • 이상천
    • 대한화학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.34-40
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    • 1994
  • 다이오드 레이저를 optogalvanic spectroscopy에 이용하여 우라늄, 토륨 및 루비듐에 대한 전자전이 및 다이오드 레이저의 분광학적 특성을 살펴보았다. 흡수스펙트럼의 분석은 속빈 음극관내 음극표면에서 튕김에 의해 형성된 고온의 금속원자 기체를 다이오드 레이저를 이용하여 금속원자의 광흡수 현상에 따른 임피던스의 변화를 측정함으로써 수행되었다. 다이오드 레이저를 사용하여 자연산 악티늄족 원소인 토륨과 우라늄의 검출을 수행하였다. 본 실험에 이용된 optogalvanic spectroscopy에서는 Doppler효과로 인한 띠 나비에 제한이 있어 초미세 갈라짐이나 동위원소 선이동을 관찰하는데 어려움이 있었다. 하지만 루비듐 780.023 nm에서는 Doppler 띠 넓힘이 있음에도 불구하고 동위원소의 선이동과 초미세 갈라짐을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 다이오드 레이저가 방사능을 지닌 악티늄족 원소들의 검출과 이들의 동위원소 존재비를 측정할 때 유용하고, 별로 알려지지 않은 란탄족 및 악티늄족의 초미세 갈라짐 상수와 같은 분광학적으로 중요한 파라미터를 구하는데에도 긴요하게 쓰일 수 있음을 고찰하였다.

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구리 시료의 정량분석을 위한 LIBS의 최적조건 연구 (Investigation of the optimum condition for the quantitative analysis of Cu sample by Laser induced breakdown spectroscopy)

  • 김승현;신희성;주준식;김호동
    • 분석과학
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    • 제22권2호
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    • pp.141-147
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    • 2009
  • Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS)의 정량분석에 대한 측정의 정확도를 향상시키고자, 플라즈마의 특성을 분석하여, 상대적으로 안정적인 Outer sphere에 해당하는 영역을 측정하는 방법으로 Cu alloy sample을 측정하여 분석하였다. 신호의 높은 재현성을 고려한 측정 조건에서 측정이 수행되었으며, 600 mtorr 진공상태에서 20 mm정도의 크기로 플라즈마를 성장시켜, Outer sphere 영역인 플라즈마 성장방향으로 6.0 mm 지점을 측정하였다. 그 결과 Cu의 선형 분석 $R^2$ 값은 0.9886로, Ni의 $R^2$ 값은 0.9988로 획득하였으며, 측정오차는 Ni의 경우 기존보다는 향상된 0.78%의 측정오차를 획득하였다.

액체질소 냉각형광대역 cw CO 레이저 (A $LN_2$-cooled, Broadband cw CO Laser)

  • 김용평;최종운;원종욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.667-671
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    • 1989
  • The CO laser is one of powerful light source for laser magnetic resonance spectroscopy in the mid-infrared region of the spectrum because of its wideband operational characteristics. In this work, a liquid nitrogen cooled cw CO laser is developed to allow broad-band operation from 5 to 8 ${\mu}m$. The design details will be presented.

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공정 중 발생 오염입자 실시간 모니터링을 위한 에어로졸-레이저 유도 플라즈마 분광분석 시스템 개발 (Development of Aerosol-LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) for Real-time Monitoring of Process-induced Particles)

  • 김기백;김경태;맹현옥;이해범;박기홍
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.57-63
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    • 2016
  • The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has been used for rapid detection of elemental compositions of various materials in multi-media (solid, liquid, gas, and aerosols). In this study, the aerosol-LIBS has been developed for real-time monitoring of process-induced particles produced during the semiconductor manufacturing. The developed aerosol-LIBS mainly consists of laser, optics, spectrometer, and aerosol chamber. A new aerosol chamber was constructed for the aerosol-LIBS to be applied for various semiconductor manufacturing process, including exhaust tubes, and low pressure and high temperature chamber. The aerosol-LIBS was evaluated by using laboratory generated aerosols for detection of various elements. As a result, P, Fe, Mg, Cu, Co, Ni, Ca, Na, and K emission lines were successfully detected by the aerosol-LIBS. Further evaluation of the aerosol-LIBS is being conducted.

Nanosecond Gated Raman Spectroscopy for Standoff Detection of Hazardous Materials

  • Chung, Jin Hyuk;Cho, Soo Gyeong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권12호
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    • pp.3547-3552
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    • 2014
  • Laser Raman spectroscopy is one of the most powerful technologies for standoff detection of hazardous materials including explosives. Supported by recent development of laser and sensitive ICCD camera, the technology can identify trace amount of unknown substances in a distance. Using this concept, we built a standoff detection system, in which nanosecond pulse laser and nanosecond gating ICCD technique were delicately devised to avoid the large background noise which suppressed weak Raman signals from the target sample. In standoff detection of explosives which have large kill radius, one of the most important technical issues is the detection distance from the target. Hence, we focused to increase the detection distance up to 54 m by careful optimization of optics and laser settings. The Raman spectra of hazardous materials observed at the distance of 54 m were fully identifiable. We succeeded to detect and identify eleven hazardous materials of liquid or solid particles, which were either explosives or chemical substances used frequently in chemical plants. We also performed experiments to establish the limit of detection (LOD) of HMX at 10 m, which was estimated to be 6 mg.

속도군 선택 광펌핑 분광학 (Velocity selective optical pumping spectroscopy)

  • 박성종;조혁;이호성
    • 한국광학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.366-371
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    • 1997
  • 기체상태의 루비듐 원자가 실온에서 Maxwell 속도 분포를 이루고 있을 때 광펌핑 현상과 특정 속도 원자의 선택에 의해 도플러 효과를 제거시키는 속도군 선택 광펌핑(VSOP) 분광학을 실시하였다. 본 실험에서는 주파수가 고정된 locked laser와 주파수 튜닝이 가능한 sweep laser를 동시에 사용하되, 두 빔을 같은 방향으로 진행시키고, 시료 속에서 서로 겹치게 함으로써 주공진 신호만을 발생시킬 수 있었다. 이 방법으로 지금까지 알려진 VSOP 분광학보다 원자들의 속도 선택 범위가 더 넓어졌다.

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Preparation and Characterization of β-C3N4 in Presence of Seed Carbon Nitride Films Deposited by Laser-Electric Discharge Method

  • Kim, J.I.;Zorov, N.B.;Burdina, K.P
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제3권3호
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    • pp.29-33
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    • 2002
  • A procedure was developed for preparing bulk carbon nitride crystals from a polymeric $\alpha$ -C$_3$N$\_$4.2/ at high pressure and temperature in the presence of seeds of crystalline carbon nitride films prepared by a high voltage discharge plasma combined with pulsed laser ablation of graphite target. The samples were evaluated by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), infrared (IR) spectroscopy, Auger electron spectroscopy (AES), secondary-ion mass spectrometry (SIMS), scanning electron microscopy (SEM) and x-ray diffraction (XRD). Notably, XPS studies of the film composition before and after thermobaric treatments demonstrate that the nitrogen composition in $\alpha$ -C$_3$N$\_$4.2/ material initially containing more than 58% nitrogen decreases during the annealing process and reaches a common, stable composition of ~45%. The thermobaric experiments were performed at 10-77 kbar and 350-1200 $\^{C}$.