• 제목/요약/키워드: electron spin resonance spectroscopy

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Identification of Irradiated Crabs by ESR Spectrometry

  • Nam, Hye-Seon;Ly, Sun-Yung;Yang, Jae-Seung
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-4
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    • 2000
  • ESR spectroscopy를 이용하여 게류의 방사선 조사 유무와 선량관계 및 EAR신호의 안정성에 관하여 알아보았다. 꽃게와 방게를 0, 1, 3, 5, 그리고 7 kGy로 방사선을 조사한 후 살을 제거하고 집게다리, 등 일반다리의 겉 표피만을 취해 건조시킨 다음, Burker Win-EPR spectroscopy를 이용하여 신호의 특성을 알아보았다. 방사선 조사된 꽃게와 방게 시료는 g$_1$=2.002$\pm$0.0003, g$_2$=1.998$\pm$0.0005에서 특유의 비대칭 신호를 나타내어 비조사 시료와 뚜렷하게 구별되었으며, 각 시료의 부위별 비교는 꽃게와 방게에서는 똑같이 집게다리>등>일반다리의 순으로 신호의 차이가 나타났다. 조사선량의 증가에 따른 ESR 신호의 높이는 직선적으로 증가하였다. 또한 이들 신호의 크기는 5$^{\circ}C$에서 9주간의 저장기간에서도 안전하여 방사선 조사 유무의 판별은 장기간의 저장에서도 가능하였다 따라서 ESR spectroscopy를 이용한 방사선 조사 게류의 검지법은 빠르고 확실하며 준정량적인 방법임을 알 수 있었다.

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Free radical의 측정을 통한 감마선 조사된 밀가루와 찹쌀가루의 검지 (Detection of Gamma-Irradiated Wheat Flour and Glutinous Rice Flour by Measuring Free Radical)

  • 이은정;양재승
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.170-173
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    • 2002
  • 본 연구는 ESR spectroscopy를 이용하여 free radical 농도를 측정함으로써 밀가루와 찹쌀가루의 방사선 조사여부를 일정기간 후에도 확인할 수 있는지를 알아보았다. 밀가루와 찹쌀가루를 0, 0.1, 0.5, 1 및 2 kGy로 Co-60 감마선을 조사한 후, 이를 시료로 Bruker-EPR spectroscopy를 이용하여 측정하였다. 실험결과 비조사시료와 조사시료 모두에서 밀가루는 $g_1=2.006{\pm}0.0001$, 찹쌀가루는 $g_1=2.006{\pm}0.0002$에서 신호를 나타내었으나, 조사시료의 경우 비조사시료와 비교하여 신호의 크기가 매우 커서 비조사시료와 쉽게 구별할 수 있었다. 적용선량의 범위에서 $(0.1{\sim}2\;kGy)$ 조사선량이 증가함에 따라 free radical 농도는 비례적으로 증가하였으며, 선량의 증가에 따른 free radical 농도의 증가를 나타낸 $R^2$ 값은 $0.9995{\sim}0.9998$의 높은 값을 나타내었다. 또한 이들 신호는 4주간의 저장기간 후에도 관찰할 수 있어 ESR spectroscopy를 이용한 밀가루와 찹쌀가루의 방사선 조사여부 판별은 4주간의 저장후에도 측정 가능한 방법임을 알 수 있었다.

감마선 조사된 건조채소류에서 조사선량과 저장기간에 따른 Free Radical 농도의 변화 (Changes of Free Radical Concentration with Irradiation Dose and Storage Time in Gamma-Irradiated Dried Vegetables)

  • 남혜선;양재승
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.854-857
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    • 2001
  • 본 연구는 ESR spectroscopy를 이용하여 free radical 농도를 측정함으로써 건조채소류의 방사선 조사여부를 일정기간 후에도 확인할 수 있는 지를 알아보았다. 라면의 수프에 이용되고 있는 건조된 당근, 표고버섯 및 파를 선택하여 0, 1, 3, 5 및 7 kGy로 Co-60 감마선을 조사한 후, 이를 시료로 Bruker-EPR Spectroscopy를 이용하여 측정하였다. 실험결과 방사선 조사직후에는 조사된 건조 당근, 표고버섯 그리고 파에서 라디칼의 특성신호를 나타내어 비조사시료와 뚜렷하게 구별되었다. 더욱이 적용선량의 범위에서(1~7 kGy) 조사선량이 증가함에 따라 free radical의 농도는 비례적으로 증가하였으며, 선량의 증가에 따른 free radical의 농도의 증가를 나타낸 $R^2$ 값은 0.9747~0.9919의 높은 값을 나타내었다. Free radical의 농도는 저장기간이 경과함에 따라 다소 감소하였으나 4주 이후부터는 감소량이 적었다. 또한 이들 신호는 12주간의 저장기간 후에도 관찰할 수 있어 ESR spectroscopy를 이용한 건조채소류의 방사선 조사여부 판별은 3개월간의 저장후에도 측정 가능한 방법임을 알수 있었다.

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ESR Spectroscopy에 의한 치료용 고에너지 광자선의 선량측정 (High Energy Photon Dosimetry by ESR Spectroscopy in Radiotherapy)

  • Chu, Sung-Sil
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제1권1호
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    • pp.31-42
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    • 1990
  • 방사선치료에 가장 널리 사용하고 있는 Co-60 감마선과 6, 10 MV X-선등 다양한 에너지와 2 Gy 에서 10 Gy 의 조사선량 범위에 대한 정확한 선량측정은 방사선치료효과를 더욱 높힐수 있고 휴유증에 대한 선량평가에 도움을 줄 수 있다. 지금까지 방사선치료 범위에 속하는 방사선 계측은 주로 전리함을 사용하였으며 Build up cap 이나 팬텀을 이용하여 노출선량을 계측하고 계측된 값에 에너지에 따른 흡수선량 변환계수 , 측정기의 구성물질에 대한 저지능등 많은 변수를 고려해야하는 복잡성이 있으며 인체내의 선량분포측정이 어려웠다. 본실험에 사용한 Alanine 측정기는 아미노산의 일종인 유기물질로서 인체조직과 등가이고 부피가 작으므로 (0.5$\times$1cm) 조직내에 많이 삽입하여 방사선을 동시에 측정할 수 있었다. 방사선에 노출된 Alanine 은 구성분자의 일부분이 전리되어 장기간 Free radical 상태로 존재하며 마이크로파를 투과시키면 전자의 고유진동수와 일치된 전파를 흡수하는 전자스핀공명(Electron spin resonance) 이 일어나고 흡수된 전파의 강도를 측정함으로서 흡수선량을 추측할 수 있다. 방사선흡수선량 측정은 Co-60 원격치료장치의 선원에서 80cm 거리에 3개의 Alanine 측정기를 Build up holder 에 넣어 고정시키고 방사선치료 선량범위인 0.1Gy 에서 100 Gy 까지 조사하였으며 이때 ESR Spectra 의 진폭은 흡수선량에 비례하였고 선량 균일성의 표준편차는 2 Gy 에서 1% 이었으며 4 Gy 이상에서는 0.5% 이었다. 조직내 선량분포를 측정하기 위하여 인체구성과 같은 Rando phantom 내에 Alanine 측정기를 삽입하고 조사면과 에너지에 따른 방사선 흡수선량분포및 섬부율을 측정한 결과 표준 심부율과 일치하였다. 특히 Alanine 측정기는 온도 습도에 대한 변화가 적고 시간 경과에 대한 변화도 거의 없었으며 (년간 약 1% 감소 ) 에너지에 따른 변화도 없었기 때문에 치료방사선 영역의 선량 측정과 조직내 선량분포에 적당한 것으로 생각된다.

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Free Radical의 측정을 통한 감마선 조사 건조과일의 검지 (Detection of Gamma-Irradiated Dried Fruits by Measuring of Free Radicals)

  • 남혜선;이선영;양재승
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.423-426
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    • 2001
  • 건조과일의 방사선 조사여부를 확인하기 위하여 감마선 조사로 생성된 라디칼을 ESR spectroscopy를 이용하여 측정하였다. 건조된 바나나, 파인애플 및 피스타치오를 0, 0.5, 1, 2, 5 kGy의 Co-60 감마선을 조사한 후 이를 시료로 Bruker Win-EPR spectrometer를 이용하여 측정하였다. 방사선 조사된 파인애플과 바나나는 sugar radical의 전형적인 매우 복잡한 multiplet을 나타내었으며, 피스타치오의 신호형태는 singlet을 나타내어 비조사 시료와 확실히 구별되었다. 적용선량의 범위에서$(0.5{\sim}5\;kGy)$ 조사선량이 증가함에 따라 라디칼의 농도는 직선적으로 증가하였으며, 이때 $R^2$값은 $0.9874{\sim}0.9974$의 범위로 매우 높았다. 또 이들 라디칼들은 상온에서 40일간 저장 후에도 관찰이 가능하여 건조과일의 유통 중 방사선 조사여부의 판별에 ESR spectroscopy의 이용 가능성이 확인되었다.

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감마선 조사 건조채소의 ESR 검지 (Detection of Gamma-Irradiated Dried Vegetable Using ESR Spectroscopy)

  • 한정은;양재승
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.345-348
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    • 2004
  • 본 연구는 국내에서 각종 가공식품제조 원료로 사용되는 건조채소(양배추, 시금치, 당근, 쑥, 참마)를 대상으로 1, 5 및 10kGy의 $^{60}Co$ 감마선을 조사한 후, ESR spectroscopy를 이용하여 free radical을 측정함으로써 방사선 조사여부 화인과 저장기간에 따른 조사여부 화인의 가능성을 알아보았다. 조사 직후 감마선 조사된 건조채소에서는 비조사 시료와 비교하여 신호 크기의 차가 커서 쉽게 구별할 수 있었다. 모든 적용선량에서 조사선량이 증가함에 따라 ESR 신호 크기가 증가하였으며, 조사선량과 ESR 신호 크기와의 상관계수인 $R^{2}$값은 0.9698-0.9915의 높은 값을 나타내었다. 9주간의 저장기간 동안 신호의 안전성은 쑥에서 가장 radical이 안정하였고, 그 다음으로 당근, 참마, 시금치가 6-9주까지 조사유무를 확인할 수 있었으며, 마지막으로 양배추는 4주 이후 신호가 거의 남아 있지 않아 ESR 신호의 차이를 이용한 비조사 시료와의 구별이 어려웠다. 방사선 유도 ESR 신호의 안정성은 저장조건에 의해 영향 받는 것으로 알려져 있어 효과적인 검지를 위해 저장시료에 대한 재현성에 대한 좀더 구체적인 연구가 요구되어진다.

Non-monotonic Size Dependence of Electron Mobility in Indium Oxide Nanocrystals Thin Film Transistor

  • Pham, Hien Thu;Jeong, Hyun-Dam
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권8호
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    • pp.2505-2511
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    • 2014
  • Indium oxide nanocrystals ($In_2O_3$ NCs) with sizes of 5.5 nm-10 nm were synthesized by hot injection of the mixture precursors, indium acetate and oleic acid, into alcohol solution (1-octadecanol and 1-octadecence mixture). Field emission transmission electron microscopy (FE-TEM), High resolution X-Ray diffraction (X-ray), Nuclear magnetic resonance (NMR), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) were employed to investigate the size, surface molecular structure, and crystallinity of the synthesized $In_2O_3$ NCs. When covered by oleic acid as a capping group, the $In_2O_3$ NCs had a high crystallinity with a cubic structure, demonstrating a narrow size distribution. A high mobility of $2.51cm^2/V{\cdot}s$ and an on/off current ratio of about $1.0{\times}10^3$ were observed with an $In_2O_3$ NCs thin film transistor (TFT) device, where the channel layer of $In_2O_3$ NCs thin films were formed by a solution process of spin coating, cured at a relatively low temperature, $350^{\circ}C$. A size-dependent, non-monotonic trend on electron mobility was distinctly observed: the electron mobility increased from $0.43cm^2/V{\cdot}s$ for NCs with a 5.5 nm diameter to $2.51cm^2/V{\cdot}s$ for NCs with a diameter of 7.1 nm, and then decreased for NCs larger than 7.1 nm. This phenomenon is clearly explained by the combination of a smaller number of hops, a decrease in charging energy, and a decrease in electronic coupling with the increasing NC size, where the crossover diameter is estimated to be 7.1 nm. The decrease in electronic coupling proved to be the decisive factor giving rise to the decrease in the mobility associated with increasing size in the larger NCs above the crossover diameter.

물리적인 방법(PSL, TL, ESR)을 이용한 방사선 조사 건조과일의 검지 특성 (Detection Properties of Irradiated Dried Fruits by Using Photo-stimulated Luminescence, Thermoluminescence, and Electronspin Resonance Methods)

  • 윤영민;박재남;최수정;박종흠;김재경;변의백;이주운;한인준;박진규;김재훈;송범석
    • 방사선산업학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.11-15
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    • 2014
  • In this study, we investigated the applicability of the photostimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL) and electron spin resonance (ESR) methods for freeze dried fruits which are not allowed to be irradiated in Korea. Apples and persimmons samples that had been dried with a freeze drier were irradiated at a dose of 1, 3, 5, 7, and 10 kGy, using a gamma radiator with a cobalt-60 source. With the PSL method, the dried apples showed photon counts of less then 700 counts/60 s (negative) in all the samples, whereas the dried persimmons that were gamma-irradiated above 3 kGy yielded photon counts of between 700 and 5,000 counts/60 s (intermediate). The TL results showed that this technique is useful for detecting irradiated samples; the TL ratios ($TL_1/TL_2$) measured for the food samples at an irradiation dose of 1 kGy were 0.13 for dried apples and 0.79 for dried persimmons. With regard to the results of ESR spectroscopy, the strength of the ESR signals from the dried fruits increased linearly in a dosedependent manner. However, the characteristic signal was not found in all the samples. In conclusion, the TL methods only can be used for the detection of gamma-irradiated dried apples and persimmons.

대기압 플라즈마로 폐 암세포(H460)와 폐 정상세포(L132) 처리시, OH radical density에 따른 Cell 변화 측정

  • 박대훈;김용희;심건보;백구연;엄환섭;최은하
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.184.2-184.2
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    • 2013
  • 대기압 플라즈마와 생체용액과의 상호작용은 Bio-medical 분야에서 주목 받고 있다. 대기압 플라즈마는 전자온도가 고온 플라즈마 보다 상대적으로 낮기 때문에 생체에 적용하기가 적합하다. 따라서 플라즈마가 세포에 미치는 영향을 관측하기 위해서 대기압 플라즈마를 이용하여 생체용액과의 반응을 살펴보고자 한다. Ar gas를 이용하여 플라즈마를 발생시켜 생체용액 표면을 처리하고 OES (Optical Emission Spectroscopy)을 이용해 방출 선을 조사했다. Ar 기체를 이용한 대기압 플라즈마를 사용하여 다른종류의 용액내의 OH Radical Density를 측정하였다. 용액으로는 DI (deionized) water 와 PBS (1x phosphate buffered saline)를 사용하였다. Ar gas를 200 sccm ($cm^3/min$) 으로 흐르게 하였을 때, DI water의 OH Radical Density 는 $4.33{\times}10^{16}cm^{-3}$ 으로 측정되었으며, 자외선 흡수분광법으로 측정한 완충용액인 PBS의 OH Radical Density 측정값은 $1.87{\times}10^{16}cm^{-3}$ 이다. 이런 특성을 기반으로, PBS 용액내의 H460 (Lung Cancer Cell) 와 L132 (Lung Normal Cell)을 깊이와 시간에 따라 대기압 플라즈마로 처리하여 cell의 변화를 보았다. 실험 각각의 조건은 깊이를 2 mm, 4 mm, 6 mm이며 시간은 10 sec, 30 sec, 60 sec 로 설정하였다. 표면으로부터의 깊이가 2 mm, 4 mm, 6 mm 일때 의 OH Radical Density는 각각 $1.87{\times}10^{16}cm^{-3}$, $0.5{\times}10^{16}cm^{-3}$, 0으로써 용액이 깊어질수록 OH Radical Density가 감소함을 볼 수 있다. OH radical density가 높은 2 mm 에서, 처리한 시간이 길어질수록 Cell 은 영향을 많이 받음을 관찰 할 수 있었다. H460 이 L132 보다 플라즈마에 영향을 많이 받음을 확인하였다. 특성변화를 알아보기 위하여 raman spectroscopy, flow cytometry, electron spin resonance로 측정한다.

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Synthesis of Star-like Random Copolymers from Resorcinarene-Based Octa-Functional Alkoxyamine Initiator via Nitroxide Mediated Free Radical Polymerization

  • Abraham, Sinoj;Choi, Jae-Ho;Lee, Jin-Kyu;Ha, Chang-Sik;Kim, Il
    • Macromolecular Research
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    • 제15권4호
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    • pp.324-329
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    • 2007
  • An octa-functional alkoxyamine initiator, with the 2,2,6,6-tetramethyl-l-piperidinyloxy (TEMPO) free radical, was synthesized based on resorcinarene, with its efficiency to initiate the nitroxide-mediated free radical copolymerization of styrene and methyl methacrylate (MMA) described. A difunctional analogue of this initiator was also synthesized, using resorcinol as the core molecule. The structures of the resulting initiators were confirmed by homolysis studies based on electron spin resonance spectroscopy and molecular modeling. The polymerization behavior and characteristics of the polymers obtained using these two initiators were also compared. Well-defined star-shaped and linear random copolymers, with low polydispersities and controlled molecular weights, were prepared. The efficiencies of these initiators towards copolymerization, as well as the parameters permitting the formation of well-defined polymers, were also investigated. The reactivity ratios were $r_a=0.42(a=styrene)\;and\;r_b=0.33(b=MMA)$ for the octa-functional initiator system and $r_a=0.45\;and\;r_b=0.39$ for the difunctional initiator system.