• 제목/요약/키워드: scattering distance

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APPLICATION OF TIME-OF-FLIGHT NEAR INFRARED SPECTROSCOPY TO WOOD

  • Tsuchikawa, Satoru;Tsutsumi, Shigeaki
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1182-1182
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    • 2001
  • In this study, the newly constructed optical measurement system, which was mainly composed of a parametric tunable laser and a near infrared photoelectric multiplier, was introduced to clarify the optical characteristics of wood as discontinuous body with anisotropic cellular structure from the viewpoint of the time-of-flight near infrared spectroscopy (TOF-NIRS). The combined effects of the cellular structure of wood sample, the wavelength of the laser beam λ, and the detection position of transmitted light on the time resolved profiles were investigated in detail. The variation of the attenuance of peak maxima At, the time delay of peak maxima Δt and the variation of full width at half maximum Δw were strongly dependent on the feature of cellular structure of a sample and the wavelength of the laser beam. The substantial optical path length became about 30 to 35 times as long as sample thickness except the absorption band of water. Δt ${\times}$ Δw representing the light scattering condition increased exponentially with the sample thickness or the distance between the irradiation point and the end of sample. Around the λ=900-950 nm, there may be considerable light scattering in the lumen of tracheid, which is multiple specular reflection and easy to propagate along the length of wood fiber. Such tendency was remarkable for soft wood with the aggregate of thin layers of cell walls. When we apply TOF-NIRS to the cellular structural materials like wood, it is very important to give attention to the difference in the light scattering within cell wall and the multiple specular-like reflections between cell walls. We tried to express the characteristics of the time resolved profile on the basis of the optical parameters for light propagation determined by the previous studies, which were absorption coefficient K and scattering coefficient S from Kubelka-Munk theory and n from nth power cosine model of radiant intensity. The wavelength dependency of the product of K/S and n, which expressed the light-absorbing and -scattering condition and the degree of anisotropy, respectively, was similar to that of the time delay of peak maxima Δt. The variation of the time resolved profile is governed by the combination of these parameters. So, we can easily find the set of parameters for light propagation synthetically from Δt.

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고공간분해능 연속 광원을 이용한 미세먼지 라이다의 신호 특성에 관한 연구 (A Study of the Characteristics of Highly Spatially Resolved CW-laser-based Aerosol Lidar)

  • 심주현;김태경;주소희;노영민;김덕현
    • 한국광학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • 본 연구에서는 고가의 일반 펄스 레이저 없이 비교적 근거리에서 강한 거리 분해능을 지니며, 원거리에서도 공간 분해능을 지닌 연속광원 레이저를 이용한 미세먼지 라이다를 제안한다. 일반적인 라이다 시스템은 짧은 펄스의 레이저를 사용하고, 특정 거리 사이의 time-of-flight (TOF) 왕복시간을 측정하여 거리 정보를 얻고 있으나, 본 연구에서는 상용 카메라와 연속광 레이저 빔을 조사하여 얻은 영상을 사용하여 공간 분해능을 얻는 새로운 에어로졸 라이다를 소개한다. 본 연구에서는 라이다 신호와 함께 얻은 레이저의 이미지를 사용하여 주어진 하나의 화소에 해당하는 산란 에어로졸까지의 거리와 그 화소에 기여하는 에어로졸의 범위를 계산하였다. 이러한 거리와 기여 범위를 사용하여 거리 분해능을 갖는 에어로졸의 소멸계수를 계산하였으며, 기존 에어로졸 라이더의 경우 400 m 이상에서만 에어로졸 소산계수를 얻을 수 있었지만 제안 된 방법과 주어진 카메라의 조건을 사용하면 수십 미터 이하까지 그 소산계수를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

전자선 치료 시 차폐블록 두께 변화에 따른 블록 주변 선량에 관한 연구 (The study on the scattering ratio at the edge of the block according to the increasing block thickness in electron therapy)

  • 박시온;곽근탁;박주경;이승훈;김양수;김정수;권형철;이선영
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.57-65
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    • 2019
  • 목 적: 전자선 치료에서 저 용융점 납합금과 순수 납을 이용한 차폐 시 두께증가에 따른 블록 가장자리의 산란선 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: $10{\times}10cm^2$ 어플리케이터의 Insert Frame 절반을 차폐하도록 블록을 제작하였고, 두께는 각 재질당 3, 5, 10, 15, 20 (mm)로 하였다. 공통 조건을 에너지 6 MeV, 선량률 300 MU/Min, 갠트리 각도 0, 부여선량 100 MU으로 설정하였고, 블록의 위치와 측정점의 위치, 블록재질을 각각 달리하여 블록 두께증가에 따른 상대적인 산란비율을 평행평판형 전리함과 고체팬텀으로 측정하였다. 결 과: (측정 깊이 / 블록 위치 / 블록 재질)이 (표면 / 어플리케이터 / 순수 납)일 때 블록 두께가 3, 5, 10, 15, 20 (mm) 순으로 증가함에 따라 상대선량은 15.33 nC, 15.28 nC, 15.08 nC, 15.05 nC, 15.07 nC로 측정되었다. (표면 / 어플리케이터 / 합금 납)일 때 15.19 nC, 15.25 nC, 15.15 nC, 14.96 nC, 15.15 nC로 측정되었다. (표면 / 팬텀 위 / 순수 납)일 때 15.62 nC, 15.59 nC, 15.53 nC, 15.48 nC, 15.34 nC로 측정되었다. (표면 / 팬텀 위 / 합금 납)일 때 15.56 nC, 15.55 nC, 15.51 nC, 15.42 nC, 15.39 nC로 측정되었다. (심부 / 어플리케이터 / 순수 납)일 때 16.70 nC, 16.84 nC, 16.72 nC, 16.88 nC, 16.90 nC로 측정되었다. (심부 / 어플리케이터 / 합금 납)일 때 16.83 nC, 17.12 nC, 16.89 nC, 16.77 nC, 16.52 nC로 측정되었다. (심부 / 팬텀 위 / 순수 납)일 때 17.41 nC, 17.45 nC, 17.34 nC, 17.42 nC, 17.25 nC로 측정되었다. (심부 / 팬텀 위 / 합금 납)일 때 17.45 nC, 17.44 nC, 17.47 nC, 17.43 nC, 17.35 nC로 측정되었다. 결 론: 차폐블록을 이용하여 전자선 치료를 진행할 때 블록위치는 환자 체표면보다는 어플리케이터에 삽입하고 두께는 각 사용 에너지에 해당되는 최소 적정차폐두께로 제작해야 한다. 또한 블록 가장자리 경계선으로부터 떨어진 거리에 따라 변화하는 산란선의 영향을 충분히 고려하여 치료를 시행하는 것이 바람직하다고 사료된다.

혼탁매질에서 광분포에 관한 Monte Carlo 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulation on Light Distribution in Turbid Material)

  • 김기준;성기천
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.11-20
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    • 1998
  • The propagation of light radiation in a turbid medium is an important problem that confronts dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. Scattered light is measured as a function of the position(distance r, depth z) between the axis of the incident beam and the detection spot. Turbid sample yields a very forward-directed scattering pattern at short range of position from source to detector, whereas the thicker samples greatly attenuated the on-axis intensity at long range of position. The portions of scattered light reflected from or transmitted throughphantom depend upon internal reflectance and absorption properties of the phantom. Monte Carlo simulation method for modelling light transport in tissue is applied. It uses the photon is moved a distance where it may be scattered, absorbed, propagated, internally reflected, or transmitted out of tissue. The photon is repeatedly moved until it either escape from or is absorbed by the phantom. In order to obtain an optimum therapeutic ratio in phantom material, optimum control the light energy fluence rate is essential. This study is to discuss the physical mechanisms determining the actual light dose in phantom. Permitting a qualitative understanding of the measurements. It may also aid in designing the best model for laser medicine and application of medical engineering.

계측 기록의 설계스펙트럼 부합 가상 지진 변환 방법 (Conversion of Recorded Ground Motion to Virtual Ground Motion Compatible to Design Response Spectra)

  • 지혜연;최다슬;김정한
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.33-42
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    • 2021
  • The design response spectrum presented in the seismic design standard reflects the characteristics of the tectonic environment at a site. However, since the design response spectrum does not represent the ground motion with a specific earthquake magnitude or distance, input ground motions for response history analysis need to be selected reasonably. It is appropriate to use observed ground motions recorded in Korea for the seismic design. However, recently recorded ground motions in the Gyeongju (2016) or Pohang (2017) earthquakes are not compatible with the design response spectrum. Therefore, it is necessary to convert the recorded ground motion in Korea to a model similar to the design response spectrum. In this study, several approaches to adjust the spectral acceleration level at each period range were tested. These are the intrinsic and scattering attenuation considering the earthquake environment, magnitude, distance change by the green function method, and a rupture propagation direction's directivity effect. Using these variables, the amplification ratio for the representative natural period was regressed. Finally, the optimum condition compatible with the design response spectrum was suggested, and the validation was performed by converting the recorded ground motion.

R.F. Sputtering 방법에 의한 상변화형 광디스크의 $(ZnS)_{1-x}(SiO_2)_x$ 보호막 형성에 미치는 전극거리의 영향 (The Effects of Electrode Distance on the Formation of $(ZnS)_{1-x}(SiO_2)_x$ Protective Films in Phase Change Optical Disk by R.F. Sputtering Method)

  • 이준호;김도훈
    • 한국재료학회지
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    • 제9권12호
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    • pp.1245-1251
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    • 1999
  • 상변화형 광디스크는 직접 반복기록에 의한 고속기록, 고밀도화가 가능하고 높은 전송속도, 재생신호의 C/N (carrier to noise) 비가 좋은 장점을 가지고 있으나 반복되는 열에너지에 의한 디스크의 변형과 소거도의 저하, 기록 반복성의 저하가 문제가 된다. 이러한 반복성의 저하를 개선하기 위해 적절한 디스크의 구조와 기록막의 상하부에 유전체 보호막인 ZnS-$SiO_2$ 박막층을 삽입하였다. 박막 제조시 많은 실험변수의 제어를 위해 다꾸찌 방법을 통하여 타겟 R.F. Power 200W, 기판 R.F. Power 20W, 아르곤 압력 4mTorr, 전극거리 6cm의 최적조건을 얻을수 있었다. TEM과 XRD분석 결과, 전극거리가 가까워질수록 높은 증착속도로 인하여 미세한 조직구조를 가지고 있으며, 일정거리 이상 가까워지면 막의 morphology에 나쁜 영향을 끼침을 알 수 있었다. 이러한 막의 morphology의 영향으로 투과율이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. AFM과 SEM분석에서는 전극거리가 가까워질수록 높은 증착속도로 인하여 morphology에 나쁜 영향을 끼치고 있음을 확인할 수 있었다. 최적조건에서 증착한 박막은 우수한 morphology를 가진 초미세구조의 치밀하고 결함이 없는 박막이었다. 이 박막은 상변화형 광디스크에서 열적 변형을 억제하고, 열전도를 감소시켜 우수한 유전체 보호피막의 역할을 할 수 있다. 그리고, 전극거리가 ZnS결정립의 크기와 증착속도, morphology에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.

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고속도로 주변 토양의 나트륨흡착비(SAR)를 이용한 제설제 분포 추적 (Tracing the Distribution of Deicer around Highway Areas using Sodium Adsorption Ratio (SAR) of Soil)

  • 조성현;이동근;신건환;최천일;이군택;김도순;이병덕
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권3호
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    • pp.22-40
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    • 2022
  • The goal of this study was to estimate the possible scattering distance of deicer from the highway and the impact range of deicer on soil quality in terms of plant growth. Among the major elements (Ca2+, Cl- and Na+) of deicer, Ca2+and Cl- are usually applied as fertilizer to soil. Therefore both elements (Ca2+and Cl-) were not appropriate for a tracer of deicer at the agricultural area. In this study, SAR (sodium adsorption ratio) of soil was proposed as an alternative tracer to confirm the distribution of the deicer around the highway areas. Because deicer is the main anthropogenic source of Na+ around the highway areas and does harm to the physical properties of soil and plant growth through the destruction of soil aggregate, SAR would be an recommendable tracer to access the distribution of deicer as well as adverse effect on soil quality at highway areas. The influence range of deicer based on SAR of soil was estimated to be less than 20 m distance from the highway even though the possible flying distance of deicer was found to be more than 100 m from the highway. However the deicer seriously deposited within 10 m from the highway.

2차원 FDTD법을 이용한 Soret 타입 프레넬 렌즈 해석 (Analysis of Soret-type Fresnel Lens using 2D FDTD Method)

  • 김태용;이훈재
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.67-69
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    • 2012
  • 본 논문에서는 프레넬 렌즈의 산란특성을 해석하기 위해 2차원 FDTD법을 이용하여 전자계 산란 특성을 해석하였다. 중심 주파수 5GHz에서 동작하는 프레넬 렌즈는 7개의 도체 차폐부로 구성되어 있는 것으로 가정하였다. 계산결과, 설계 초점거리에 해당되는 0.7m 근방에서 이득 26dB를 가지는 것으로 나타났다.

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레이저 크로스빔 속도계에 대한 대기교란 효과 (Effects of atmospheric turbulence on the laser cross-beam velocimeter)

  • 성평식
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.259-264
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    • 2005
  • 입사빔의 진폭과 위상에 관한 대기교란의 영향을 고려하며 크로스빔 레이저 속도계에 대한 광전류 상관함수의 표현식을 프린지 모델을 이용하여 유도 하였고, 그 결과 대기의 교란 입자가 프린지 모델에서 이동하는 광 전류 상관함수의 정현변화는 교란 상관함수로 부터 입자의 속도(산란입자는 속도V를 가져야 하는 것으로 가정하였다.)를 결정하는데 크게 영향을 주지 않는다.

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시간지연을 가진 매스터-슬래이브 시스템의 제어에 관한 연구 (Control of Master-Slave System with Time Delay)

  • 정원진;최혁렬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.290-294
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    • 1995
  • In master-slave teleoperation system, time delay may be a critical problem because a task is performed over a distance. Even if the system is stable without time delay, time delay can make the system unstable. In this paper a new control scheme applicable to the system with time delay would be proposed,which is based on the conventional position-position feedback type controller. The stability of this control system is proved using scattering theory, and is compared with the conventional ones. By performing the simulation of a one-d.o.f master-slave system, the validity of the proposed algorithm is verified.

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