• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.3
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• pp.32-38
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• 2005

FBG sensors have been studied more actively than any other fiber optic sensor because of good multiplexing capabilities among many fiber optic sensors. The demodulation method of FBG sensors is based on the detection of wavelength shift of their sensor peaks and properties such as strain and temperature can be measured by detecting them. However, the signal stability of FBG sensors can be influenced by the strain gradient induced by structural geometry or cracks on the surface when FBG sensors are embedded into or attached on the structure. In this study, the signal characteristics of reflected spectra of FBG sensors under strain gradient were verified and the relations between the grating length of FBG sensors and the amount of strain gradient were investigated. From the experimental results, the recommended working range of FBG sensors under strain gradients was shown quantitatively with respect to grating lengths of them.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.6
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• pp.30-35
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• 2003

In this paper, the transverse strain was measured using polarization maintaining fiber Bragg grating(PMFBG) sensor. PMFBG sensor was fabricated using phase mask and Excidmer laser. The reflected wavelength of PMFBG sensor had dual peaks due to intrinsic birefringence. To find the polarization axes, peak sensitivity was measured under compression test. The signal characteristics of PMFBG sensor were also examined in embedding condition. The embedded PMFBG sensor in epoxy block was loaded for the transverse strain measurement, The wavelength-swept fiber laser(WSFL) was used to construct the PMFBG sensor system. Experiments showed that the PMFBG sensor could successfully measure the transverse strain.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.20 no.5
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• pp.64-71
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• 2006

We developed a fiber-optic temperature sensor system, with 10 fiber Bragg gratings, for abnormal high-temperature monitoring in power systems. We used Gaussian line-fitting algorithm to compensate the spectrum distortion in the wavelength-scanned Farby-Perot filter demodulation scheme. Compared with highest-peak-detection method, the proposed algorithm substantially reduced measurement errors. The overall measurement error was less than 1[%] compared with the reference thermocouple and the linearity error was 0.37[%].

• Composites Research
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• v.15 no.4
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• pp.32-36
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• 2002

Recently, the applications of composite materials become broader to civil engineering as well as mechanics and aerospace engineering. Cracks on the civil structures like bridges can cause stress concentration, which induces Peak splitting of fiber Bragg grating sensor and it makes strain measurements difficult. In this study, 4-point bending test of concrete beam with initial crack reinforced by composite patch was conducted in order to verify the effects of the stress concentration on the peak signal of FBG sensor and a novel method for signal maintenance.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.17 no.3
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• pp.216-222
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• 2006

We propose the use of the Gaussian-curve fitting algorithm for the improvement of measurement accuracy in wavelengthscanned Fabry-Perot filter based demodulation systems. The peak locations of FBG sensors were calculated from the fitted curves rather than from distorted PD profiles, resulting in much better measurement accuracy than that of the highest-peak search algorithm. Also, the algorithm was proved to minimize measurement uncertainty of spectrally-distorted grating sensors. From our experimental results, a temperature resolution as small as ${\sim}0.3^{\circ}C$ was readily achieved by use of the Gaussian-curve fitting algorithm whereas the highest-peak search algorithm gave a temperature resolution larger than ${\sim}4^{\circ}C$.

• Progress in Medical Physics
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• v.21 no.4
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• pp.311-322
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• 2010

In proton therapy, the analysis of secondary particles is important due to delivered dose outside the target volume and thus increased potential risk for the development of secondary cancer. The purpose of this study is to analyze the influence of secondary particles from proton beams on fluence and energy deposition in the presence of inhomogeneous material by using Geant4 simulation toolkit. The inhomogeneity was modeled with the condition that the adipose tissue, bone and lung equivalent slab with thickness of 2 cm were inserted at 30% (Plateau region) and 80% (Bragg peak region) dose points of maximum dose in Bragg curve. The energy of proton was varied with 100, 130, 160 and 190 MeV for energy dependency. The results for secondary particles were presented for the fluence and deposited energy of secondary particles at inhomogeneous condition. Our study demonstrates that the fluence of secondary particles is neither influenced insertion of inhomogeneties nor the energy of initial proton, while there is a little effect by material density. The deposited energy of secondary particles has a difference in the position placed inhomogeneous materials. In the Plateau region, deposited energy of secondary particles mostly depends on the density of inserted materials. Deposited energy in the Bragg region, in otherwise, is influenced by both density of inserted material and initial energy of proton beams. Our results suggest a possibility of prediction about the distribution of secondary particles within complex heterogeneity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.287-287
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• 2012

최근 투명 산화물 반도체(TOS: Transparent Oxide Semiconductor)중에 비정질 산화물 반도체(amorphous oxide semiconductor)를 이용한 트랜지스터 연구가 활발히 진행되고 있다. 비정질 산화물 반도체는 박막 트렌지스터 소자의 Active Layer으로 사용할 수 있다. 본 연구는 RF magnetron sputtering법으로 유리기판 위에 IGZO박막을 증착하였다. 박막 증착 조건은 초기 압력 $3.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착 압력 20 mTorr, 반응가스 Ar 50 sccm, RF power 30w, 증착 온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 증착 시간을 변화시키며 IGZO박막을 증착하였다. IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1:1:1 mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. XRD 분석결과에 따라서 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광 영역에서(450~700 nm) 모든 박막은 90% 이상 투과도를 나타내었다. 증착시간이 증가할수록 밴드갭이 감소하는 것을 확인하였다. 증착시간이 5분인 경우 캐리어 농도는 $2.2{\times}10^{19}$ $cm^{-3}$, 이동도는 7.5 $cm^2/V-s$, 비저항은 $3.8{\times}10^{-2}{\Omega}$-cm의 반도체 특성을 나타냈고, 박막 트렌지스터 소자의 Active Layer으로 사용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.336-336
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• 2012

수명 측정법과 동시 계수 도플러 넓어짐 양전자 소멸 분광법으로 p형과 n형 실리콘 시료에 0, 3.98 MeV 에너지를 가진 $0.0{\sim}20.0{\times}10^{13}$ protons/$cm^2$ 양성자 빔 조사에 의한 결함을 측정하여 실리콘 결함 특성에 대하여 조사하였다. 양전자와 전자의 쌍소멸로 발생하는 감마선 스펙트럼의 전자 밀도 에너지를 수리적 해석 방법인 S-변수와 열린 부피 결함에 대한 측정법으로서 양전자 수명 ${\tau}1$과 ${\tau}2$, 이에 따른 밀도 I1과 I2를 사용하여, 시료의 구조 변화를 측정하였다. 본 연구에서 측정된 S-변수와 양전자 수명은 시료에 조사된 양성자의 빔 에너지에 따라 변화하기보다 양성자 조사량의 변화에 따라 결함이 증가하였으며, 양전자 수명 측정과 같은 경향을 보여준다. SRIM의 결과로써, 양성자 조사 에너지에 따른 Bragg 피크 때문에 양성자는 시료의 특정 깊이에 주로 결함을 형성하여 시료 전체에는 결함으로 잘 나타나지 않기 때문이다. 빔의 조사량에 따른 결함의 영향이 더 큰 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.365-365
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• 2013

본 실험에서는 RF magnetron sputter장비와 evaporator장비를 이용하여 다층박막 IGZO/Ag/IGZO를 제작하였다. 소결된 타겟은 In:Ga:ZnO 1:1:1mol%로 조성된 타겟을 사용하였으며, Ag는 99.999%의 순도를 가진다.다층박막 OMO구조의 Oxide layer는sputter장비를 이용 IGZO막을 제작하였으며, Metal layer는 evaporator 장비를 이용 Ag막을 제작하였다. 변수로는 Metal layer 두께에 따른 구조적, 광학적 특성 변화를 연구하였다. Oxide layer의 RF sputter 공정 조건으로는 초기압력 $3.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 하였으며, 증착압력 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr, RF power 30 W, Ar 50 sccm으로 고정시켰으며, Metal layer의 evaporator 공정조건으로는 $5.0{\times}10^{-6}$ 이하, 전압은 0.3V, 기판 회전속도는 2RPM 두께는 Thickness moniter로 3. 5. 7. 9. 11. 13. 15 nm를 확인하며 증착하였다. 분석결과로는 AFM측정결과 거칠기는 2 nm이하의 거칠기를 확인했으며, XRD측정결과 Bragg's 법칙($2\;dsin{\Theta}=n{\lambda}$)를 만족하는 피크를 찾을 수 없어 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 투과도 측정결과 가시광 영역에서 최대 80% 이상의 투과율을 보여주었으며, IR영역에서는 30% 이하의 투과율을 보여주었다. 에너지 밴드갬 계산결과 4.5~4.6 eV를 갖는 것을 확인하였으며, Low-e 분야에 사용가능함을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.338.1-338.1
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• 2014

비정질 산화물 반도체(Amorphous Oxide Smeiconcuctor)를 이용하여 투명 박막 트랜지스터의 채널층으로 많은 연구가 진행되고 있다. 투명 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용되고 있는 IGZO박막은 비정질임에도 불구하고 높은 이동도와 넓은 밴드갭을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 RF magnetron sputtering법으로 유리기판 위에 IGZO박막을 증착시켰으며 소결된 타겟으로는 In:Ga:ZnO를 각각 1:1:2mol%의 조성비로 혼합하여 이용하였으며, $30{\times}30mm$의 XG Glass 유리기판에 sputtering 방식으로 증착하였다. 박막 증착 조건은 초기압력 $3.0{\times}10^{-6}Torr$, 증착 압력 20mTorr, 반응가스 Ar 25sccm, 공정 변수로는 RF Power 25W, 50W, 75W, 100W 각각 변화를 주어 실험을 진행 하였으며, 증착온도는 실온으로 고정 하였다. 분석 결과로 RF Power 25W 일 때 XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인하였으며, AFM 분석결과 0.5 mm 이하의 Roughness를 가졌다. UV-Visible-NIR 측정 결과 가시광선 영역에서 87%이상의 투과도를 나타냈으며, Hall 측정 결과 Carrier concentration $3.31{\times}10^{19}$, Mobility $10.9cm^2/V.s$, Resistivity $1.8{\times}10^{-2}$, 투명 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용 가능함을 확인 할 수 있었다.