• 제목/요약/키워드: laser beam

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Comparison of light-transmittance in dental tissues and dental composite restorations using incremental layering build-up with varying enamel resin layer thickness

  • Rocha Maia, Rodrigo;Oliveira, Dayane;D'Antonio, Tracy;Qian, Fang;Skif, Frederick
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제43권2호
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    • pp.22.1-22.9
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    • 2018
  • Objectives: To evaluate and compare light-transmittance in dental tissues and dental composite restorations using the incremental double-layer technique with varying layer thickness. Materials and Methods: B1-colored natural teeth slabs were compared to dental restoration build-ups with A2D and B1E-colored nanofilled, supra-nanofilled, microfilled, and microhybrid composites. The enamel layer varied from 0.3, 0.5, or 1.2 mm thick, and the dentin layer was varied to provide a standardized 3.7 mm overall sample thickness (n = 10). All increments were light-cured to $16J/cm^2$ with a multi-wave LED (Valo, Ultradent). Using a spectrophotometer, the samples were irradiated by an RGB laser beam. A voltmeter recorded the light output signal to calculate the light-transmittance through the specimens. The data were analyzed using 1-way analysis of variance followed by the post hoc Tukey's test (p = 0.05). Results: Mean light-transmittance observed at thicker final layers of enamel were significantly lower than those observed at thinner final layers. Within 1.2 mm final enamel resin layer (FERL) thickness, all composites were similar to the dental tissues, with exception of the nanofilled composite. However, within 0.5 mm FERL thickness, only the suprananofilled composite showed no difference from the dental tissues. Within 0.3 mm FERL thickness, none of the composites were similar to the dental tissues. Conclusions: The supra-nanofilled composite had the most similar light-transmittance pattern when compared to the natural teeth. However, for other composites, thicker FERL have a greater chance to match the light-transmittance of natural dental tissues.

염료감응형 태양전지의 효율향상에 관한 연구 (A Study on the Efficiency Improvement of Dye Sensitized Solar Cell)

  • 김희제;석영국;김민철
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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    • pp.467-470
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    • 2009
  • 외부적으로 직렬 및 병렬로 접속된 50개의 DSSC로써 새로운 8 V DC 전원을 만들었다. 한 개의 DSSC는 $5.2{\times}2.6$ cm(유효면적 8 $cm^2$) 약 4.2%의 효율을 보이며, 전기화학적 임피던스 분석법 및 I-V 곡선으로 특성이 분석되었다. 또한 펄스형 Nd:YAG 레이저 빔을 활용하여 투명 도전층을 식각함으로써, 최종효율 약 45%를 달성하였다.

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마그네트론 스퍼터링에 의한 사파이어 기판위에 고온에서의 ZnO박막의 에피성장 (Epitaxial growth of high-temperature ZnO thin films on sapphire substrate by sputtering)

  • 김영이;강시우;안철현;공보현;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.151-151
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    • 2007
  • 최근에 에피 성장된 ZnO는 UV-LED, 화학적-바이오센서와 투명전도 전극에 많은 관심을 받고 있다. 고 품질의 ZnO는 Metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD), Pulsed laser deposition(PLD), molecular beam epitaxy(MBE), 그리고 마그네트론 스퍼터링법에 의해 성장이 이루어지고 있다. 대부분의 ZnO는 사파이어, 싫리콘과 같은 이종 기판 위에 성장되고 있으며, Heteroepitaxy로 성장된 ZnO 박막은 기판과 박막사이의 격자상수, 열팽창계수 차이로 인해 높은 결함 밀도를 보이고 있다. 이러한 문제점은 광전자 소자 응용에 있어 여러 가지 문제점을 야기 시킨다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 박막과 기판사이에 저온 버퍼층을 사용하거나 같은 물질의 버퍼층을 사용하여 결할 밀도를 감소시키고, 높은 결정성을 가진 ZnO 박막을 성장시킨 결과들이 많이 보고되어지고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 저온 버퍼층 성장 없이 성장온도 만을 달리 하여 고품질의 ZnO 박막을 성장시켰다. ZnO 박막은 c-sapphire 기판위에 ZnO(99.9999%)의 타겟을 사용하여 $600{\sim}800^{\circ}C$ 온도에서 성장시켰고, 스퍼터링 가스로는 아르곤과 산소를 2:1 비율로 혼합하여 15mtorr의 압력에서 성장하였다. 이렇게 성장시킨 ZnO 박막은 Transmission Electron Microscopy (TEM), High-Resolution X-ray Diffraction (HRXRD), Low-temperature PL, 그리고 Atomic Force Microscopy (AFM)로 특성을 분석 하였다. ZnO 박막은 HRXRD (002) 면의 $\omega$-rocking curve운석 결과, $0.083^{\circ}$의 작은 FEHM을 얻었고, (102) 면의 $\varphi$-sacn을 통해 온도가 증가함에 따라 향상된 6-fold을 확인함으로새 에피성장됨을 알 수 있었다. 또한 TEM분석을 통해 $800^{\circ}C$에서 성장된 박막은 $6.7{\times}10^9/cm^2$의 전위밀도를 얻을 수 있었다.

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Experiment of Drifting Mobilities of Holes and Electrons in Stabilized a-Se Film

  • Kang, Sang-Sik;Park, Ji-Koon;Park, Jang-Yong;Kim, Jae-Hyung;Nam, Sang-Hee
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제4권6호
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    • pp.9-12
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    • 2003
  • The electrical properties of stabilized amorphous selenium typical of the material used in direct conversion x-ray imaging devices are reported. Carrier mobility was measured using time-of-flight (TOF) measurements to investigate the transport properties of holes and electrons in stabilized a-Se film. A laser beam with pulse duration of 5 ns and wavelength of 350nm was illuminated on the surface of a-Se with thickness of 400 $\mu\textrm{m}$. The photo induced signals of a-Se film as a function of time were measured. The measured transit times of hole and electron were about 8.73${\mu}\textrm{s}$ and 229.17${\mu}\textrm{s}$, respectively. The hole and electron drift mobilities decreases with increase of electric field up to 4V/$\mu\textrm{m}$. Above 4V/$\mu\textrm{m}$, the measured drift mobilities exhibited no observable dependence with respect to electric field. The experimental results showed that the hole and electron drifting mobility were 0.04584 $\textrm{cm}^2$ V$\^$-1/s$\^$-1/ sand 0.00174 $\textrm{cm}^2$V$\^$-1/s$\^$-1/ at 10 V/$\mu\textrm{m}$.

CVD를 이용한 산화아연 (ZnO) 나노구조 형성 및 특성평가

  • 김재수;조병구;이광재;박동우;김현준;김진수;김용환;민경인;정현;정문석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.179-179
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    • 2010
  • 1차원 나노구조를 갖는 ZnO를 성장하기 위해 Laser ablation, Chemical vapor deposition (CVD), Chemical transport method, Molecular beam epitaxy, Sputtering 등의 다양한 형성법들이 이용되어지고 있다. 특히 대량생산과 경제성 측면에서 많은 장점을 가지고 있는 CVD를 이용한 ZnO 성장 및 응용 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 Thermal CVD를 이용하여 반응물질과 기판 사이의 거리, 기판온도, $O_2$/Zn 비율 등의 성장변수를 변화시켜 ZnO 나노구조를 성장하고 구조 및 광학적 특성을 연구하였다. Scanning electron microscope를 통한 구조 특성평가 결과 반응물질과 기판 사이의 거리가 13 cm 이하의 조건에서 ZnO 나노구조들은 나노판(Nanosheet)과 나노선(Nanowire)이 혼재하여 성장된 것을 보였다. 그리고 반응물질과 기판사이의 거리가 15 cm 이상부터 나노판이 없어지고 수직한 ZnO 나노막대(Nanorod)가 형성되었다. 상온 Photoluminescence 스펙트럼에서 반응물질과 기판사이의 거리가 5에서 15 cm로 증가할수록 결함 (Defect)에 의해 발생된 515 nm 파장의 최대세기 (Maximum intensity)가 10배 이상 감소한 반면, ZnO 나노구조에 의한 378 nm 파장의 NBE발광 (Near band edge emission)은 8배 이상 증가하였다. 이러한 구조 및 광학적 결과로부터, 질서 없이 성장된 것보다 수직 성장된 ZnO 나노구조의 결정질(Crystal quality)이 좋은 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 성장변수에 따른 ZnO 나노구조의 형성 메커니즘을 Zn와 O 원자의 성장거동을 기반으로 한 모델을 이용하여 해석하였다.

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원자층증착법을 이용한 Y2O3 박막 형성 및 저항 스위칭 특성

  • 정용찬;성세종;이명완;박인성;안진호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.229.2-229.2
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    • 2013
  • Yttrium oxide (Y2O3)는 band gap이 5.5 eV 정도로 상대적으로 넓고, 굴절상수가 1.8, 유전율이 10~15, Silicon 과의 격자 불일치가 작은 특성을 가지고 있다. 또한 녹는점이 높아 열적으로 안정하기 때문에 전자소자 및 광학소자에 다양하게 응용되는 물질이다. Y2O3 박막은 다양한 방법으로 증착할 수 있는데, 그 방법에는 e-beam evaporation, laser ablation, sputtering, thermal oxidation, metal-organic chemical vapor deposition, and atomic layer deposition (ALD) 등이 있다. ALD는 기판 표면에 흡착된 원자들의 자기 제한적 반응에 의하여 박막이 증착되기 때문에 박막 두께조절이 용이하고 step coverage와 uniformity 측면에서 큰 장점이 있다. 이전에는 Y(thd)3 and Y(CH3Cp)3 와 같은 금속 전구체를 이용하여 ALD를 진행하여, 증착 속도가 낮고 defect이 많아 non-stoichiometric한 조성의 박막이 증착되는 문제점이 있었다. 이번 연구에서는, (iPrCp)2Y(iPr-amd)와 탈이온수를 사용하여 Y2O3 박막을 증착하였다. Y2O3 박막 증착에 사용한 Y 전구체는 상온에서 액체이고 $192^{\circ}C$ 에서 1 Torr의 높은 증기압을 갖는다. Y2O3 박막 증착을 위하여 Y 전구체는 $150^{\circ}C$ 로 가열하여 N2 gas를 이용하여 bubbling 방식으로 공정 챔버 내로 공급하였다. Y2O3 박막의 ALD window는 $250{\sim}350^{\circ}C$ 였으며, Y 전구체의 공급시간이 5초에 다다르자 더 이상 증착 두께가 증가하지 않는 자기 제한적 반응을 확인할 수 있었다. 그리고 증착된 Y2O3 박막의 특성 분석을 위해 Atomic force microscopy (AFM)과 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES) 를 진행하였다. 박막의 Surface morphology 는 매끄럽고 uniform 하였으며, 특히 고체 금속 전구체를 사용했을 때와 비교하여 수산화물이 거의 없는 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 조성 분석을 통해 증착된 Y2O3 박막이 stoichiometric하다는 것을 알수 있었다. 또한 metal-insulator-metal (MIM) 구조 (Ru/Y2O3/Ru) 의 resistor 소자를 형성하여 저항 스위칭 특성을 확인하였다.

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Effects of HA and TiN Coating on the Electrochemical Characteristics of Ti-6Al-4 V Alloys for Bone Plates

  • Oh, Jae-Wook;Choe, Han-Cheol;Ko, Yeong-Mu
    • 한국표면공학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.249-252
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    • 2004
  • Effects of HA and TiN coating on the electrochemical characteristics of Ti-6AI-4V alloys for bone plates were investigated using various test methods. Ti-6AI-4V alloys were fabricated by using a vacuum induction furnace and bone plates were made by laser cutting and polishing. HA was made of extracted tooth sintered and then tooth ash was used as HA coating target. The TiN and HA film coating on the surface were carried on using electron-beam physical vapor deposition (EB-PVD) method. The corrosion behaviors of the samples were examined through potentiodynamic method in 0.9% NaCI solutions at $36.5\pm$$1^{\circ}C$ and corrosion surface was observed using SEM and XPS. The surface roughness of TiN coated bone plates was lower than that of tooth ash coated plates. The structure of TiN coated layer showed the columnar structure and tooth ash coated layer showed equiaxed and anisotrophic structure. The corrosion potential of the TiN coated specimen is comparatively high. The active current density of TiN and tooth ash coated alloy showed the range of about $1.0xl0^{-5}$ $A\textrm{cm}^2$, whereas that of the non-coated alloy was$ 1.0xl0^{-4}$ $A\textrm{cm}^2$. The active current densities of HA and TiN coated bone plates were smaller than that of non-coated bone plates in 0.9% NaCl solution. The pitting potential of TiN and HA coated alloy is more drastically increased than that of the non-coated alloy. The pit number and pit size of TiN and HA coated alloy decreased in compared with those of non-coated alloy. For the coated samples, corrosion resistance increased in the order of TiN coated, tooth ash coated, and non-coated alloy.

경혈 위치교육 평가지원시스템의 개발계획 수립과 제작 (Development Plan of a Human Model System for Educating Acupoint Location and Its Implementation)

  • 여수정;남동현
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제36권1호
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    • pp.44-51
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    • 2019
  • Objectives : Teaching the standardized acupuncture point locations and improving the accuracy of acupoint locations through objective evaluation is a very important part of Korean medicine education. The aim of this study is to develop a dummy system for evaluation and support of teaching acupoint location in meridian and acupoints classes and to introduce the developed system. Methods : We established a protocol for the development of the system. The protocol included definition of usage purpose, definition of its essential performance, and set of scope. The system compares the amount of light at the target acupoint with the amount of light at the other sites to determine whether the target acupoint is properly specificated. Results : A prototype of the system was built according to the protocol and consists of light emitter, dummy, control/operation, input part and output part. The light emitter projects laser beam passing through the skin of the dummy. Light sensors were attached inside the acupoints of the dummy. Three types of light sensors were selected depending on the location of the acupoints. The arithmetic, input, and output parts were constructed using Arduino and Raspberry pi boards. The developed system was applied in class. Conclusions : It is thought that the dummy system for evaluation and support of teaching acupoint location can be used as a training model in order to help teach standardized acupoint locations and objective evaluation.

회절 광학 소자 기반 적응형 전조등 시스템 연구 (A Study on Adaptive Front-Lighting System based on Diffractive Optical Element)

  • 신성욱;박승호;유경선;노명재
    • 산업과 과학
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    • 제2권4호
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    • pp.28-35
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    • 2023
  • 본 논문에서는 적응형 전조등 시스템 규정 중 일반도로 모드, 고속도로 모드, 젖은도로 모드를 만족하는 배광의 형성을 위한 회절 광학 소자를 설계하였으며, 이를 GDSII 스트림 형식의 파일로 도출하였다. 회절 광학 요소를 통해 형성된 배광의 유효성 및 백색광 구현 여부 확인을 위하여 각각 Field Tracing, Ray Tracing 기반의 시뮬레이션을 진행하여 변환빔 측정점에 대한 위치 요구사항 및 광도 요구사항의 만족을 확인하였다. 본 연구를 기반으로 적응형 전조등을 구현하는 경우, 광도의 대비 재현 및 단순한 구조의 적응형 전조등 시스템 구현이 가능할 것으로 예상된다.

기판의 표면에너지가 반사경의 산란에 미치는 영향 (Effect of Substrata Surface Energy on Light Scattering of a Low Loss Mirror)

  • 이범식;유연석;이재철;허덕재;조현주
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.452-460
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    • 2007
  • ZERODUR와 용융 석영으로 저산란 반사경을 제작하고 산란 특성을 연구하였다. Bowl feed 법을 이용하여 초연마면인 표면거칠기 0.326 ${\AA}$인 용융 석영 기판과 표면거칠기 0.292 ${\AA}$의 ZERODUR 기판을 얻었다. 이온빔 스퍼터링 방법으로 초연마된 기판 위에 $SiO_2$$Ta_2O_5$를 교번으로 22층을 증착하여 다층박막 고반사 거울을 얻었다. 용융 석영 반사경과 ZERODUR 반사경의 산란이 각각 4.6 ppm과 30.9 ppm으로 측정되었으며, 이로부터 산란이 매우 작은 경우 기판의 표면거칠기가 산란을 결정하는 주요 파라미터가 아니라는 것을 알았다. 나아가 반사경의 표면거칠기를 AFM으로 측정한 결과. ZERODUR 반사경이 용융 석영 반사경 보다 박막의 표면거칠기가 2.3배 더 높게 측정 되었다. 이 결과는 기판-박막 경계면에서 박막 형성 초기에 기판의 화학조성 또는 결정방향과 증착물질의 상호관계로 인하여 박막 형성 초기에 표면거칠기가 급격히 나빠져서 발생하는 것으로 유추되었다. SEO 300A으로 접촉각 측정을 하여 Giriflaco-Good-Fowkees-Young 방법으로 표면에너지를 계산하였다. 표면거칠기 0.46 ${\AA}$을 갖는 용융 석영 기판이 표면거칠기 0.31 ${\AA}$을 갖는 ZERODUR 기판보다 접촉각이 더 작고 표면에너지는 크게 나타났다. 이러한 차이가 기판 종류에 따라 박막형성 초기에 표면거칠기를 다르게 하는 한 요인으로 판단되며, 기판의 표면에너지가 높을수록 미려한 박막표면을 얻는 것으로 확인되었다. ZERODUR의 표면에너지 차이를 설명하기 위해 XPS 분석으로 용융 석영은 Si, O로 구성되었고 ZERODUR는 Si, O, Al, Na 그리고 F로 구성되었다는 것을 알 수 있었다.