• Title/Summary/Keyword: ultrasonic scattering

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Si 함유 DLC 필름의 탄성특성 평가

  • 정진원;조성진;이광렬;고대흥
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.136-136
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    • 1999
  • 박막의 탄성특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 최근에는 탄성특성을 평가할 수 있는 간단한 방법으로 기판 식각 기법을 이용한 freehang, bridge 방법이 제시되었다. 이중에서 bridge 방법은 간단한 식각 기법을 이용하여 얇은 박막에서도 탄성 특성을 평가할 수 있는 방법으로 제시되었다. 그러나 식각 과정에서 발생하는 patch 부분의 under-cut으로 인해 정확한 bridge의 길이를 측정할 수 없게 되어 오차가 발생하고 있다. 본 연구에서는 bridge 방법에서 발생하는 오차를 줄이기 위한 방법으로, patch 부분에 etch-stop을 제작해 줌으로서 식각 과정에서 발생하는 under-cut을 효과적으로 제거시켰다. Etch-stop은 2장의 mask를 align key를 이용하여 제작하였다. 먼저 산화막이 형성되어 있는 Si 기판위에 mask 1을 이용하여 patch 부분을 lithography 작업하고, 습식 식각 공정을 한 뒤 DLC 필름을 증착시킨다. 다음으로 mask 2를 이용하여 bridge pattern을 제작하고, DLC 필름을 증착시킨 후 lift-off 기술과 산화막 등방식각 공정을 통해 bridge를 제작하였다. 이렇게 제작된 bridge를 통해 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류응력과 함께 박막의 응력-변형률 관계식에 적용시켜 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. Sidl 첨가된 DLC 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400V로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응가스는 벤젠(C6H6)과 희석된 실렌(SiH4:2H=10:90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 함유된 Si의 양을 조절하였다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 조절하였다. 필름의 잔류응력은 압축잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률을 laser 반사법을 이용하여 측정하고, 이 결과를 Brenner 등에 의해 유도된 식을 대입하여 계산하였다.

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Ultrasonic Characteristics of Degraded Compacted Graphite Iron from 873 to 1,273 K (873~1,273 K에서 열화된 강화흑연강(Compacted Graphite Iron, CGI)의 초음파특성)

  • Lee, Soo-Chul;Nam, Ki-Woo
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.17 no.4
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    • pp.72-78
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    • 2013
  • Compacted graphite iron 340 was carried out the heat treatment from 873 to 1,273 K. Compacted graphite iron 340 was evaluated relationship between the sound velocity, the attenuation coefficient and the tensile strength. The obtained results are as following. The signal strength of C scan images were weak according to increasing of heat treatment temperature and time. The amplitude of A scan and B scan was also low. This can be cause that the graphite was grown into the type of vermicular, and the many of grain boundary with ultrasound scattering were increase. The sound velocity was depend upon the heat treatment temperature and time, the attenuation coefficient had nothing to do with the temperature and time. The higher the heat treatment temperature, the tensile strength and the sound velocity were decreased. However, the tensile strength was proportional to the sound velocity. The higher tensile strength, the faster the sound velocity.

Generation of sub-micron (nano) bubbles and characterization of their fundamental properties

  • Kim, Sangbeom;Kim, Hyoungjun;Han, Mooyoung;Kim, Tschungil
    • Environmental Engineering Research
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    • v.24 no.3
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    • pp.382-388
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    • 2019
  • Although nanobubbles attract significant attention, their characteristics and applications have not been thoroughly defined. There are diverse opinions about the definition of nanobubbles and controversy regarding methods that verify their characteristics. This study defines nanobubbles as having a size less than $1{\mu}m$. The generation of these sub-micron (nano) bubbles may be verified by induced coalescence or light scattering. The size of a sub-micron (nano) bubbles may be measured by optical, and confocal laser scanning microscopy. Also, the size may be estimated by the relationship of bubble size with the dissolved oxygen concentration. However, further research is required to accurately define the average bubble size. The zeta potential of sub-micron (nano) bubbles decreases as pH increases, and this trend is consistent for micron bubbles. When the bubble size is reduced to about 700-900 nm, they become stationary in water and lose buoyancy. This characteristic means that measuring the concentration of sub-micron (nano) bubbles by volume may be possible by irradiating them with ultrasonic waves, causing them to merge into micron bubbles. As mass transfer is a function of surface area and rising velocity, this strongly indicates that the application of sub-micron (nano) bubbles may significantly increase mass transfer rates in advanced oxidation and aeration processes.

Evaluation of Abrasive Wear Face Using SAW (표면탄성파를 이용한 마모 표면부의 평가)

  • Kwon, Sung-D.;Yoon, Seok-S.;Song, Sung-J.;Lee, Young-Z.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.22 no.2
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    • pp.193-197
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    • 2002
  • The frequency dependency of the Rayleigh surface wave was investigated indirectly by measuring the angular dependency of the backward radiation of the incident ultrasonic wave in the abrasion specimens, which was explained in view of the residual stress distribution. The peak intensity of the backward radiation profile decreased and the right half width of the profile increased with an increase of the variational rate of residual stress for the scuffing specimen. The peak intensity was also affected by the surface wave scattering during the propagation around the micro-damages. The peak angle might depend on not only the amount of residual stress but also the micro-structure. The result observed in this study demonstrates the high potential of the backward radiated ultrasound as a tool for the nondestructive evaluation of the subsurface gradients of materials.

Freehang 방법을 이용한 DLC 필름의 탄성 특성 평가

  • 정진원;이광렬;은광용;고대홍
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.128-128
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    • 2000
  • 박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

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Detection of Small Flaws in SiC Structural Ceramic in High Frequency Detection Field (고주파수 초음파 검출장에서 SiC 세라믹 내부의 미세결함 검출)

  • Kim, Byoung-Geuk;Lee, S.S.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.17 no.2
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    • pp.100-107
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    • 1997
  • It has been required to find flaws smaller than $100{\mu}m$ by fracture mechanic consideration. We prepared the infiltrated and sintered SiC structural ceramic specimens including artificial flaws, Fe, pore, WC, Si particles of size ranging from $36{\mu}m$ to $200{\mu}m$. We performed C-scan for the specimen using a high frequency and broad-band ultrasonic transducer to employ polyvinylidene fluoride(PVDF) and a broad-band electric scanning system. The flaws in the ceramic specimens were detected in the high frequency detection field up to 100MHz. But, the flaws were not detected in lower frequency detection field up to 60MHz. The ratio of the detected smallest flaw size to the wavelength calculated at the center frequency, 80MHz, was about 0.25 in Rayleigh scattering region.

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Phytochemical analysis of Panax species: a review

  • Yang, Yuangui;Ju, Zhengcai;Yang, Yingbo;Zhang, Yanhai;Yang, Li;Wang, Zhengtao
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.45 no.1
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    • pp.1-21
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    • 2021
  • Panax species have gained numerous attentions because of their various biological effects on cardiovascular, kidney, reproductive diseases known for a long time. Recently, advanced analytical methods including thin layer chromatography, high-performance thin layer chromatography, gas chromatography, high-performance liquid chromatography, ultra-high performance liquid chromatography with tandem ultraviolet, diode array detector, evaporative light scattering detector, and mass detector, two-dimensional high-performance liquid chromatography, high speed counter-current chromatography, high speed centrifugal partition chromatography, micellar electrokinetic chromatography, high-performance anion-exchange chromatography, ambient ionization mass spectrometry, molecularly imprinted polymer, enzyme immunoassay, 1H-NMR, and infrared spectroscopy have been used to identify and evaluate chemical constituents in Panax species. Moreover, Soxhlet extraction, heat reflux extraction, ultrasonic extraction, solid phase extraction, microwave-assisted extraction, pressurized liquid extraction, enzyme-assisted extraction, acceleration solvent extraction, matrix solid phase dispersion extraction, and pulsed electric field are discussed. In this review, a total of 219 articles published from 1980 to 2018 are investigated. Panax species including P. notoginseng, P. quinquefolius, sand P. ginseng in the raw and processed forms from different parts, geographical origins, and growing times are studied. Furthermore, the potential biomarkers are screened through the previous articles. It is expected that the review can provide a fundamental for further studies.