• Journal of the KSME
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• v.33 no.12
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• pp.1043-1051
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• 1993

Nd:Yag 레이저의 제2고조파와 광대역 모드 없는 레이저를 광원으로 사용하고 이중회절발분광 기에 설치된 다채널광검출기로 분광된 CARS 스펙트럼을 레이저 펄스마다 측정 할 수 있는 광 대역 CARS 분광기를 제작하였다. CARS 온도측정 불확정도는 300K에서 1300K까지는 1.5% 이내였다. CARS 기술을 이용하여 분젠버너의 화염면에서의 온도 분포를 측정하였으며, 대향류 버너의 화염내부의 온도 분포 및 CO 농도분포를 측정하였다. 이러한 CARS 기술은 정상상태의 연소진단에 응용할 수 있을 뿐만 아니라 레이저 펄스마다 측정되는 온도의 분포함수를 조사하면 앞으로 난류연소의 진단에도 응용이 가능하며, 내연기관 등과 같이 연속폭발연소 상태의 기체의 온도나 농도 측정이 가능하다. 본 연구에서 연구된 CARS 기술의 온도 측정정확도는 약 2% 이 내이고 농도 측정은 측정기체의 농도가 상온에서는 약 0.1% 이상, 1500K 이상의 고온에서는 0.3%이상이면 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.149-149
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• 2011

아르곤 기체의 방사세기 또는 그 세기 비는 플라즈마 공정 진단에서 일반적으로 사용된다. 본 실험에서는 100 mTorr 압력 조건하의 유도결합 플라즈마(13.56 MHz)에서 E-H 모드 전이 영역, rf 바이어스(12.5 MHz) 전력 인가 및 N2 혼합 시 단순화한 충돌-방사 모델에 기초한 광방사 세기비 방법을 적용하여 플라즈마 변수를 진단하였다. 개발 프로그램 기반의 분광기를 사용하여 아르곤 기체의 특정 파장(750.4, 751.5 그리고 811.5 nm)들을 관측하였고, 동일한 조건하에서 정전 탐침법으을 이용하여 전자 에너지 분포함수의 변화도 측정 하였다. 맥스웰 전자 에너지 분포를 가정하는 일반적인 경우와 비교하여 볼 때 실제적인 전자 에너지 분포함수의 측정은 전자의 가열 메커니즘에 대한 상세한 정보를 제공함과 동시에 플라즈마 재흡수에 대한 보정을 가능하게 해준다. 광방사 세기비법에 의해 측정된 결과에 의하면, 750.4 nm/751.5 nm는 높은 에너지(>13.08 eV)의 전자들의 유효 전자온도에 대한 정보를 나타내는 반면 811.5 nm/750.4 nm는 아르곤 준안정 준위 밀도(1s5)에 대한 정보를 제공하게 된다. 수행된 실험 조건하에서, 측정된 준안정 준위 밀도는 E-H 모드 전이 영역에서 최대값을 나타내었고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 감소하는 결과를 얻었다. 유효 전자온도의 경우 광방사 세기비법과 정전 탐침법 모두 같은 결과를 보여 주었는데, E-H 모드 전이 영역에서는 전자온도는 거의 일정하였고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 전자온도는 증가하였다. 이러한 실험 결과는 방전 모드 전이, 바이어스 인가 그리고 혼합 기체 사용하는 공정 플라즈마를 이해하는데 있어 이들 변수의 진단이 중요한 요소임을 보여준다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.15 no.12
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• pp.209-216
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• 2010

Optical Temperature Distribution Sensor Measurement System uses fiber optic sensors itself for temperature measurement is a system which can be measured the Installed surrounding entire temperature as a thousand points by laying a single strand of fiber optic. If there are a lot of measuring points in the distribution Measurement, the cost of each measuring point can be reduced the cost level of existing sensors and at the same time this has the advantage of connecting all sensors as one or two strands of fiber. Generally Optical Fiber is used for communication but Optical Fiber itself can be used for sensor and it has the characteristic of sensor function which can be measured Temperature in the at least each one meter distance. By using these characteristics each sensor and the number of Connection Lines can be reduced. In this paper, we implement a real time temperature monitoring system, which is easy to manage and control for data storage, data management, data storage using a computer and which has the functions of monitoring and correction according to Real-time temperature changes using historical temperature data.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.36 no.6
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• pp.443-450
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• 2016

In this study, we propose a novel fiber optic sensor to show the measurement feasibility of distributed temperature and strains in a single sensing fiber line. Distributed temperature can be measured using optical time domain reflectometry (OTDR) with a Raman anti-Stokes light in the sensing fiber line. Moreover, the strain can be measured by fiber Bragg gratings (FBGs) in the same sensing fiber line. The anti-Stokes Raman back-scattering lights from both ends of the sensing fiber, which consists of a 4 km single mode optical fiber, are acquired and inserted into a newly formulated equation to calculate the temperature. Furthermore, the center wavelengths from the FBGs in the sensing fiber are detected by an optical spectrum analyzer; these are converted to strain values. The initial wavelengths of the FBGs are selected to avoid a cross-talk with the wavelength of the Raman pulsed pump light. Wavelength shifts from a tension test were found to be 0.1 nm, 0.17 nm, 0.29 nm, and 0.00 nm, with corresponding strain values of $85.76{\mu}{\epsilon}$, $145.55{\mu}{\epsilon}$, $247.86{\mu}{\epsilon}$, and $0.00{\mu}{\epsilon}$, respectively. In addition, a 50 m portion of the sensing fiber from $30^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$ at $10^{\circ}C$ intervals was used to measure the distributed temperature. In all tests, the temperature measurement accuracy of the proposed sensor was less than $0.50^{\circ}C$.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.3
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• pp.187-194
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• 1990

광자기 메모리용 재료인 비정질 TbFe 박막을 대상으로 열자기 기록시 박막에 분포하는 온도와 이때 만들어지는 bit의 크기간에 상호관련성을 조사하였다. 레이저 조사에 의해 가열된 박막의 온도분포는 유한요소법을 이용한 열전달 해석에 의해 계산하였다. 레이저 가열종료 직전 박막 면에 분포하는 온도 contour로 부터 bit 크기를 예측하였다. 여기서 bit 크기는 온도 상승에 따라 보자력이 약화되어 외부자계와 박막반자장의 합력이 역자구를 만들어 준다고 가정하여 이 경계가 되는 온도(Tcrit)로 이루어지는 등온선의 크기로부터 정하였다. 열자기 기록 실험으로부터 기록 bit의 크기(Dmeas.)을 측정하여 레이저조사조건별로 예측한 bit크기(Dpred.)와 비교하였다. 특히, 레이저 pulse시간 변화에 따른 여러온도의 등온선 contour 직경변화를 조사하여 실측한 bit크기와 비교 검토함으로써 bit형성에 미치는 온도분포의 영향을 조사하였다. 이 결과 레이저 pulse시간이 길어지거나 레이저 power가 상대적으로 작을때 실측한 bit크기가 예측된 bit크기보다 커지는 것으로 나타났으며 이는 Tcrit 온도구배가 완만해질수록 bit경계가 되는 온도가 낮아지는 것으로 해석된다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 1997.06a
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• pp.33-44
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• 1997

연소상태의 온도를 이동하면서 측정할 수 있는 광대역 코헤런트 반스톡스 라만 분광기를 제작하였다. 분광기의 온도 측정 정확도를 향상시키기 위하여 무모드레이저를 제작하여 스톡스광으로 사용하였다. 이동형 CARS 분광기에 적합하도록 CARS신호 측정용 단색기를 제작하여 분광기 내부에 설치 하였다. CARS 분광기의 온도 측정의 정확도를 알아보려고 흑연관 전기로를 이용하여 표준 복사온도계와 CARS 분광기로 측정한 온도의 차이를 측정하였다. 장치의 온도 정확도는 1000 K - 2400 K 사이의 온도영역에서 2%이내 였다. 무모드 색소레이저의 출력 스펙트럼의 시간에 따른 안정도를 측정하여 온도측정에 미치는 오차를 조사한 결과 1500 K에서 5 시간 동안 1.5 %이내 였다. 평면 화염 버너에서 프로판공기 예혼합 화염의 온도 분포를 측정하여 이 장치의 응용 가능성을 확인하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.12 no.6
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• pp.446-451
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• 2001

We made a laser induced grating spectrometer(LIGS) and measured the thermal grating signal generated in a $C_3$ $H_{8}$ flame. The thermal grating was formed in the C7Ha flame with two second-harmonic Nd:YAG pulse laser beams, and an LIGS signal was generated by Bragg scattering of a probe laser beam A $r^+.laser(488 nm). We found the modulation period of the signal depends linearly on the spacing of the grating set in the flame. We determined flame temperature by fitting the modulated signal and soot concentration with signal strength. Using this technique, we also obtained temperature profile and soot-particle distribution in a $C_3$ $H_{8}$ flame .e .

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.256.1-256.1
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• 2014

21세기 정보화 시대의 도래와 함께 반도체 및 디스플레이 분야는 고부가가치산업으로 급격히 성장하였고, 현재까지도 미래의 지속적인 시장 창출을 위하여 기술개발과 투자로 초미세화, 고효율, 대면적화에 대한 원천기술 확보가 중요시되고 있다. 반도체 및 디스플레이의 대면적화가 진행됨에 따라 플라즈마 공정장비의 대면적화도 활발히 기술개발이 진행되고 있으며, 대면적화에 있어 플라즈마의 공간균일도는 생산수율 및 공정균일화를 위해 기본적으로 평가되어야 하는 중요한 지표가 되었다. 하지만 종래의 진단법들은 대면적 플라즈마 진단에 매우 제한적이기 때문에 본 연구에서는 대면적 플라즈마의 공간균일도 평가를 위해 플라즈마의 방출광 측정을 기초로 하는 진단계를 개발하였다. 플라즈마 방출광을 이용한 진단은 플라즈마에 섭동을 주지 않고 전자온도의 변화 및 공간균일도를 평가할 수 있다. 이 진단법은 두 마주보는 한쪽 면이 평평한 볼록렌즈(plano-convex lens)로 이루어진 수광시스템과 역변환 알고리즘을 통해 선 적분된 방출광으로부터 플라즈마 방출광의 국지적 정보를 측정하는 것이다. 플라즈마와 같이 크기가 큰 광원의 경우 렌즈 광학계에서 필연적으로 수반되는 선적분된(chord-integrated) 방출광을 제거하기 위해 구조에 따른 시스템 함수를 이용한 푸리에 변환 알고리즘을 개발하였고, 이를 통해 렌즈 초점거리의 정확한 방출광 세기만 재구성하였다. 이러한 재구성 방법을 이용하여 렌즈의 거리를 움직이며 대면적 플라즈마의 방출광 분포측정을 수행하였고, 이에 대한 결과를 발표하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.100-100
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• 2010

토모그래피는 플라즈마 물리학뿐만 아니라 의료영상이나 천문학 등의 분야에서 오랫동안 이용되어 온 기법으로 직접 들여다 볼 수 없는 단면을 선적분된 데이터를 이용하여 국지적인 데이터를 재구성해내는 영상진단 방법이다. 플라즈마 물리학의 경우 공간적으로 검출기 배열을 균일하게 배치할 수 없으므로 토모그래피 기법에 균일화는 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 Phillips-Tikhonov 균일화 방법을 사용하였다. Phillip-Tikhonov 균일화 방법은 인접한 픽셀 사이의 구배(gradient)를 최소화하는 방향으로 단면영상을 재구성하는 방식으로, 다른 토모그래피 알고리듬에 비해 훨씬 더 정확한 결과를 보여준다. 본 연구에서는 플라즈마의 공간분포 진단을 위하여 토모그래피 진단법과 부유탐침 진단법을 사용하였다. 플라즈마의 선적분된 방출광을 디지털카메라로 측정한 후 Phillips-Tikhonov 토모그래피 방법으로 재구성하여 플라즈마의 국지적인 공간분포를 알아내었다. 결과의 타당성을 확보하기 위해 부유탐침 진단결과와 비교 분석하여, 전자온도가 위치에 따라 일정한 상태에서 부유탐침을 통한 밀도분포와 토모그래피 진단법에 의한 플라즈마 방출광 세기의 공간분포가 거의 일치함을 확인할 수 있었다. 이를 통해 플라즈마의 국지적인 공간분포 진단을 위한 디지털카메라를 이용한 토모그래피 진단법의 타당성을 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.5
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• pp.303-309
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• 2017

In this study, the characteristics of the temperature generated by light irradiation, on the surface of a biological tissue with an abnormal tissue part (paraffin) and at the surroundings of the abnormal tissue were studied by numerical and experimental methods. The temperature in the tissue was solved using the computational heat transfer and was compared with the temperature measured with thermocouples. The effects of the light wavelength and the irradiation time on the temperature distribution were analyzed. As a result, the temperature distribution from the irradiation of light in the biological tissue was different when there was an abnormal tissue part. The temperature in the biological tissue with the abnormal tissue part was higher than in a normal tissue.