• 제목/요약/키워드: laser irradiation

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고섬광에 노출된 광센서의 손상 특성 : 열확산 모델 (Characteristics of Damage on Photosensor Irradiated by Intense Illumination : Thermal Diffusion Model)

  • 권찬호;신명숙;황현석;김홍래;김성식;박민규
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.201-207
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    • 2012
  • Pulsed lasers at the 613 nm and 1064 nm wavelengths on nanoseconds have been utilized to characterize the damage on Si photodiode exposed to intense illumination. Morphological damages and structural changes at sites on the photodiode irradiated during microseconds of laser pulses were analyzed by FE-SEM images and XRD patterns, respectively. The removal of oxide coating, ripple, melting marks, ridges, and crater on photodiodes were definitely observed in order of increasing the pulse intensities generated above the damage threshold. Then, the degradation in photosensitivity of the Si photodiode irradiated by high power density pulses was measured as a function of laser irradiation time at the various wavelengths. The free charge carrier and thermal diffusion mechanisms could have been invoked to characterize the damage. The relative photosensitivity data calculated using the thermal diffusion model proposed in this paper have been compared with the experimental data irradiated above the damage threshold.

Development of underwater 3D shape measurement system with improved radiation tolerance

  • Kim, Taewon;Choi, Youngsoo;Ko, Yun-ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권4호
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    • pp.1189-1198
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    • 2021
  • When performing remote tasks using robots in nuclear power plants, a 3D shape measurement system is advantageous in improving the efficiency of remote operations by easily identifying the current state of the target object for example, size, shape, and distance information. Nuclear power plants have high-radiation and underwater environments therefore the electronic parts that comprise 3D shape measurement systems are prone to degradation and thus cannot be used for a long period of time. Also, given the refraction caused by a medium change in the underwater environment, optical design constraints and calibration methods for them are required. The present study proposed a method for developing an underwater 3D shape measurement system with improved radiation tolerance, which is composed of commercial electric parts and a stereo camera while being capable of easily and readily correcting underwater refraction. In an effort to improve its radiation tolerance, the number of parts that are exposed to a radiation environment was minimized to include only necessary components, such as a line beam laser, a motor to rotate the line beam laser, and a stereo camera. Given that a signal processing circuit and control circuit of the camera is susceptible to radiation, an image sensor and lens of the camera were separated from its main body to improve radiation tolerance. The prototype developed in the present study was made of commercial electric parts, and thus it was possible to improve the overall radiation tolerance at a relatively low cost. Also, it was easy to manufacture because there are few constraints for optical design.

구강 증상을 동반한 Stevens-Johnson 증후군의 임상 증례 (A Case Report of Stevens-Johnson Syndrome with Intraoral Lesions)

  • 김귀애;장성용;류상수;변영희;이재목;이청희;기우천;최재갑
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제22권1호
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    • pp.23-29
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    • 1997
  • A 49 years old male patient was referred from the Department of Medicine, KNUH for the management of painful oral lesions. The patient had disability of food and drug intake due to multiple intraoral ulcers. Extraoral findings showed upper and lower lip swelling, crust formation on the lips. The lesions were diagnosed as Stevens-Johnson syndrome based on clinical and hematologic findings. The patient was treated with saline irrigation and pulsed Nd:YAG laser irradiation. After 5 daily treatment, the lesions decreased in size and severity, and the patient became more comfortable for food intake and speeching. It was suggested from the results of this clinical trial that a pulsed Nd:YAG laser therapy would be helpful for the symptoms associated with Stevens-Johnson syndrome.

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자외선 조사에 의한 모발구조의 형태학적 변화 (Morphological Changes of Hair Structure by UV Irradiation)

  • 김정환;이옥섭;한지숙;신성연;백두현;하병조
    • 대한화장품학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.311-316
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    • 2008
  • 본 연구에서는 모발의 내부 및 외부구조에 자외선이 미치는 영향에 관하여 조사를 수행하였다. 자외선이 조사된 모발의 형태학적 및 화학적 구조의 변화를 알아보기 위해 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 공초점레이져주사현미경(CLSM) 등을 사용하였다. SEM상에서 자외선이 조사된 모발은 자외선에 의한 화학적 산화반응에 의한 표면이 거칠고 부풀어진 형태를 보였다. 이황화결합(disulfide bond)의 산화에 의한 시스테인산(cysteic acid)의 분해로 팽윤부위가 관찰되었다. 또한 자외선 조사에 의해 표면색의 변화를 나타내었다. TEM 분석결과 버진헤어(virgin hair)의 경우에는 매끄러운 표면구조를 나타내었지만, 자외선 조사모발에 있어서는 거칠고 모수질층이 갈라진 형태를 보여주었다. 모피질층에 존재하는 멜라닌 입자의 크기가 감소하고 소실되는 것이 관찰 되었다. CLSM에 의해 3차원적 구조의 입체영상을 얻을 수 있었으며, 광학분할에 의한 버진헤어는 강한 형광을 나타내었지만, 자외선 조사모발은 낮은 형광을 보여주었다. 이는 버진헤어의 경우 자동형광을 나타낼 수 있는 방향족 아미노산이 많이 존재하는데 비해 자외선 조사모발은 방향족 아미노산이 파괴되어 낮게 나온 것으로 여겨진다.

자외선B 조사에 의한 모발 외부와 내부의 광산화에 관한 분광학적 비교 (Spectroscopic Comparison of Photo-oxidation of Outside and Inside of Hair by UVB Irradiation)

  • 하병조
    • 공업화학
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    • 제31권2호
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    • pp.220-225
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    • 2020
  • 모발은 여러 가지 아미노산들을 포함하는 단백질로 이루어져 있다. 자외선(UV)은 태양광선중에서 모발손상에 가장 큰 영향을 미치며 모발 노화에 주된 역할을 한다. 본 연구의 목적은 전자현미경(SEM), 공초점현미경(CLSM) 및 적외선 현미경분광법(IR micro spectroscopy)을 이용하여 정상모발에 UVB를 조사한 후 특징적인 형태학적 및 화학적 구조변화를 알아보는 것이다. 에너지 분산형 X선 분광기가 부착된 전자현미경은 자외선 조사모발의 표면이 정상모발과 비교했을 때 거칠고 높은 산소원소의 함량을 보였다. 형광 및 3차원 위상 이미지를 CLSM으로 분석한 결과 정상모발의 초록색 형광방출이 UVB 조사모발에 비해 매우 높았다. 또한 fluorescamine 형광 염색법을 통해 UVB 조사모발은 정상모발에 비해 펩타이드 결합의 파괴로 생성된 자유 아미노기가 많음을 확인할 수 있었다. UVB 조사모발의 강한 푸른색 형광은 아미노기의 함량이 높다는 것을 의미하며, 이는 CLSM에서도 관찰되었다. 따라서 fluorescamine은 UVB 조사모발에서 펩타이드 결합의 파괴를 관찰하는데 유용한 도구가 될 수 있다. 정상모발과 UVB 조사모발의 단면을 IR micro-spectroscopy를 통해 이미지 맵핑(mapping)한 결과, UVB 조사모발은 정상 모발에 비해 모발의 표면은 물론 내부에 걸쳐 디설파이드 결합(disulfide bond)의 산화가 일어나고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 분광학적 방법은 단독 또는 다른 분석법과 함께 모발화장품의 개발에 응용될 수 있을 것이다.

Rhodobacter sphaeroides에서 5-aminolevulinic acid 생산에 대한 850 nm 근적외선 발광다이오드 조사 효과 (Effect of 850 nm near-infrared light emitting diode irradiation on the production of 5-aminolevulinic acid in Rhodobacter sphaeroides)

  • 모상준
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권3호
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    • pp.217-223
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    • 2021
  • 광감각제를 이용한 광역학 치료는 필요한 특정 부위에만 빛을 조사하여 치료 효과를 나타내는 부작용이 적은 방법이다. 5-aminolevulinic acid (ALA)는 다양한 생물체에서 합성되는 대표적 광감제로 암진단과 치료를 포함하는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 파장의 LED, 유기산 전구체 및 glucose 농도 변화를 통한 Rhodobacter sphaeroides의 최적 성장 조건과 ALA 생산 조건을 확립하기 위한 실험을 진행하였다. 백열등과 동일한 광도 아래에서 Rhodobacter sphaeroides에 850 nm LED 빛을 조사하면 대조군 대비 균주의 성장과 ALA의 생산 농도를 각각 1.5배 및 1.8배 증가시킬 수 있고, 전구체로 pyruvic acid를 첨가한 경우 850 nm 파장의 LED만 조사한 경우 보다 ALA의 생산 농도를 약 2.8배 증가 시켰으며 동일 배양 조건에 40 mM glucose를 첨가하여 배양한 결과 Rhodobacter sphaeroides의 성장은 850 nm 파장의 LED 조사와 pyruvic acid를 첨가한 것에 비해 약 2.9배, ALA의 생산 농도는 약 3.4배 (20 mM) 증가되었다. 건조체 질량당 ALA의 생산은 20 mM과 40 mM glucose에서 대조군 대비 각각 약 1.4배 높은 결과를 나타냈다. 결론적으로 다양한 파장의 LED 중 850 nm 파장의 LED가 Rhodobacter sphaeroides의 성장률 및 ALA의 생산을 최대로 높였으며, 5 mM pyruvic acid와 40 mM glucose의 농도에서 최적의 Rhodobacter sphaeroides 성장과 ALA 생산을 확인하였다.

토끼 관절 연골세포의 증식과 글리코스아미노글리칸 합성에 대한 808-nm 다이오드 레이저의 효능 평가 (In Vitro Effect of 808-nm Diode Laser on Proliferation and Glycosaminoglycan Synthesis of Rabbit Articular Chondrocytes)

  • ;황야원;최석화;김근형
    • 한국임상수의학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.295-300
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 알지네이트 비드에서 배양한 토끼의 관절 연골세포의 증식과 황산화 글리코스아미노글리칸 합성에 대한 808-nm InGaAs 다이오드 레이저의 효과를 확인하는 것이다. 이전의 연구들에서 서로 다른 종류의 세포에서 레이저의 양성 또는 음성 자극 효과가 알려졌다. 알지네이트 비드 내의 토끼 연골세포에 1.0W 세기의 808-nm InGaAs 다이오드 레이저가 $31J/cm^2$ (1 그룹), $62J/cm^2$ (2 그룹)의 에너지 밀도로 상응하는 그룹에 10초, 20초 동안 24, 48, 72, 96시간째에 각각 조사되었다. 대조군은 처리하지 않았다. 1차 레이저 조사 1주, 2주 후에 MTT 분석이 실시되었다. 황산화 글리코스아미노글리칸 합성은 DMMB 분석을 통해 평가되었다. 조직학적 평가를 위한 세포의 분포와 세포 주변의 황산화 글리코스아미노글리칸 침착은 알시안 블루 염색을 통해 평가되었다. MTT 분석을 통해 알지네이트 비드에서 세포 증식에는 양성 자극 효과가 없음을 알 수 있었다. DMMB 분석을 통해서 2 그룹의 2주차 연골세포에서 황산화 글리코스아미노글리칸 생성이 특이적으로 증가했음을 알 수 있었다. 알시안 블루 염색상에서도 2 그룹 연골세포에서 양성 염색상이 특이적으로 많은 비율을 차지함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 1.0 W 세기의 808-nm InGaAs 다이오드 레이저가 연골세포 증식에 영향이 없으나 알지네이트 비드에서 세포 분비 활동을 자극하여 황산화 글리코스아미노글리칸 침착을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

Development of Nanostructured Light-Absorbers for Ultrasound Generation by Using a Solution-Based Process

  • Sang, Pil Gyu;Heo, Jeongmin;Song, Ju Ho;Thakur, Ujwal;Park, Hui Joon;Baac, Hyoung Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.377-377
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    • 2016
  • Under nanosecond-pulsed laser irradiation, light-absorbing thin films have been used for photoacoustic transmitters for ultrasound generation. Especially, nanostructured absorbers are attractive due to high optical absorption and efficient thermoacoustic energy conversion: for example, 2-dimensional (2-D) gold nanostructure array, synthetic gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), and reduced graphene oxides. Among them, CNT has been used to fabricate a composite film with polydimethylsiloxane (PDMS) that exhibits excellent photoacoustic conversion performance for high-frequency, high-amplitude ultrasound generation. Previously, CNT-PDMS nanocomposite films were made by using a high-temperature chemical vapor deposition (HTCVD) process for CNT growth. However, this approach is not suitable to fabricate large-area CNT films (>several cm2). This is because a chamber dimension of HTCVD is limited and also the process often causes nonuniform CNT growth when the film area increases. As an alternative approach, a solution-based process can be used to overcome these issues. We develop PDMS composite transmitters, based on the solution process, using several nanostructured light-absorbers such as CNTs, nanoink powders, and imprinted regular arrays of gold nanostructure. We compare fabrication processes of each composite transmitters and photoacoustic output performance.

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Microwave-assisted Weak Acid Hydrolysis of Proteins

  • Seo, Mi-Yeong;Kim, Jin-Hee;Park, Se-Hwan;Lee, Ji-Hye;Kim, Tae-Hee;Lee, Ji-Hyeon;Kim, Jeong-Kwon
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제3권2호
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    • pp.47-49
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    • 2012
  • Myoglobin was hydrolyzed by microwave-assisted weak acid hydrolysis with 2% formic acid at $37^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, and $100^{\circ}C$ for 1 h. The most effective hydrolysis was observed at $100^{\circ}C$. Hydrolysis products were investigated using matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Most cleavages predominantly occurred at the C-termini of aspartyl residues. For comparison, weak acid hydrolysis was also performed in boiling water for 20, 40, 60, and 120 min. A 60- min weak acid hydrolysis in boiling water yielded similar results as a 60-min microwave-assisted weak acid hydrolysis at $100^{\circ}C$. These results strongly suggest that microwave irradiation has no notable enhancement effect on acid hydrolysis of proteins and that temperature is the major factor that determines the effectiveness of weak acid hydrolysis.

Caffeic acid phenethyl ester protects against photothrombotic cortical ischemic injury in mice

  • Hwang, Sun Ae;Kim, Chi Dae;Lee, Won Suk
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제22권1호
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    • pp.101-110
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    • 2018
  • In this study, we aimed to investigate the neuroprotective effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE), an active component of propolis purified from honeybee hives, on photothrombotic cortical ischemic injury in mice. Permanent focal ischemia was achieved in the medial frontal and somatosensory cortices of anesthetized male C57BL/6 mice by irradiation of the skull with cold light laser in combination with systemic administration of rose bengal. The animals were treated with CAPE (0.5-5 mg/kg, i.p.) twice 1 and 6 h after ischemic insult. CAPE significantly reduced the infarct size as well as the expression of tumor necrosis $factor-{\alpha}$, hypoxiainducible $factor-1{\alpha}$ monocyte chemoattractant protein-1, $interleukin-1{\alpha}$, and indoleamine 2,3-dioxygenase in the cerebral cortex ipsilateral to the photothrombosis. Moreover, it induced an increase in heme oxygenase-1 immunoreactivity and interleukin-10 expression. These results suggest that CAPE exerts a remarkable neuroprotective effect on ischemic brain injury via its anti-inflammatory properties, thereby providing a benefit to the therapy of cerebral infarction.