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광음향 현미경을 위한 PVDF 기반 고주파수 초음파 변환기의 흡음층 소재에 따른 신호 특성 분석
이준수(Junsu Lee),장진호(Jin Ho Chang) 한국비파괴검사학회 2015 한국비파괴검사학회지 Vol.35 No.2
고해상도 분자 영상이 가능한 광음향 현미경의 공간해상도는 초음파 변환기에 의해 결정되기 때문에 높은 동작 주파수, 광대역, 높은 신호 수신 효율을 갖는 광음향 수신 변환기는 고성능 광음향 현미경에 필수적이다. Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 이러한 광음향 수신 변환기 성능 확보가 가능한 압전소재이다. 그러나 PVDF는 낮은 음향 임피던스로 인해 사용되는 흡음층에 의해서 중심주파수 및 대역폭이 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 광음향 현미경에 적합한 PVDF 기반 고주파수 초음파 수신 변환기의 최적 흡음층 소재의 음향 임피던스가 최종 변환기 성능에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 EPO-TEK 301, E-Solder 3022, RTV를 각각 흡음층 물질로 사용하여 고주파수 초음파 수신 변환기를 제작하고 그 음향 특성을 평가하였다. 제작된 변환기의 공간해상도를 평가하기 위해 25 ㎛ 직경을 갖는 철심을 표적으로 사용하여 영상을 획득하였으며, 실험을 통해 얻은 펄스-에코 신호 크기 및 중심주파수, -6 ㏈ 대역폭, 공간해상도 평가를 통해 PVDF의 음향 임피던스보다 약간 높은 음향 임피던스를 갖는 EPO-TEK 301이 가장 적합한 흡음층 물질임을 알 수 있었다. Photoacoustic microscopy is capable of providing high-resolution molecular images, and its spatial resolution is typically determined by ultrasonic transducers used to receive the photoacoustic signals. Therefore, ultrasonic transducers for photoacoustic microscopy (PAM) should have a high operating frequency, broad bandwidth, and high signal-reception efficiency. Polyvinylidene fluoride (PVDF) is a suitable material. To take full advantage of this material, the selection of the backing material is crucial, as it influences the center frequency and bandwidth of the transducer. Therefore, we experimentally determined the most suitable backing material among EPO-TEK 301, E-Solder 3022, and RTV. For this, three PVDF high-frequency single-element transducers were fabricated with each backing material. The center frequency and -6 ㏈ bandwidth of each transducer were ascertained by a pulse-echo test. The spatial resolution of each transducer was examined using wire-target images. The experimental results indicated that EPO-TEK 301 is the most suitable backing material for a PAM transducer. This material provides the highest signal magnitude and a reasonable bandwidth because a large portion of the energy propagates toward the front medium, and the PVDF resonates in the half-wave mode.
이준수(Junsu Lee),박종일(Jongil Park),김세환(Sehwan Kim),박승태(Seungtae Park),홍석균(Seokkyun Hong),최진영(Jinyoung Choi) 대한설비공학회 2009 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.-
The present study has been conducted to reduce the cold air drying rate. According to the cold air drying method, the quality-excellent product could be made and there would be little change of color, taste and smell. As compared with the hot air drying, the cold air drying equipment has the superior dehumidification in a constant drying zone. However, in a falling drying zone that equipment is not energy-efficient because the drying period could be longer by the dehumidificated.
고주파수 초음파 영상을 위한 저잡음·광대역 수신 시스템 구현
문주영,이준수,장진호,Moon, Ju-Young,Lee, Junsu,Chang, Jin Ho 한국음향학회 2017 韓國音響學會誌 Vol.36 No.4
고주파수, 고해상도 초음파 영상을 획득하기 위해서는 고주파수 초음파 변환기가 가지는 작은 구경에 따른 낮은 민감도와 침투 깊이에 따른 높은 감쇠량을 극복하여야 한다. 이는 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계점이므로 수신 시스템을 통하여 그 한계점을 극복하여야 한다. 본 논문은 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 위하여 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계인 낮은 민감도와 높은 감쇠량을 극복할 수 있는 저잡음 광대역 수신 시스템 개발과 특성 평가 결과에 관한 것이다. 개발한 저잡음 광대역 수신 시스템은 80 MHz 이상의 동작 주파수 대역에서 최대 73 dB의 증폭 이득과 48 dB의 가변 이득 범위를 만족하며 ${\pm}1dB$의 증폭 이득 평탄도 성능을 가진다. 또한 개발한 수신 시스템은 상용 리시버에 비하여 8.4 dB 이상의 신호대잡음비 성능과 3.7 dB 이상의 대조도 성능이 우수함을 확인하였다. High frequency ultrasound imaging typically suffers from low sensitivity due to the small aperture of high frequency transducers and shallow imaging depth due to the frequency-dependent attenuation of ultrasound. These limitations should be overcome to obtain high-frequency, high- resolution ultrasound images. One practical solution to the problems is a high-performance signal receiver capable of detecting a very small signal and amplifying the signal with minimal electronic noise addition. This paper reports a recently developed low-noise, wideband ultrasound receiver for high-frequency, high-resolution ultrasound imaging. The developed receiver has an amplification gain of up to 73 dB and a variable amplification gain range of 48 dB over an operating frequency of 80 MHz. Also, it has an amplification gain flatness of ${\pm}1dB$. Due to these high performances, the developed receiver has a signal-to-noise ratio of at least 8.4 dB and a contrast-to-noise ratio of at least 3.7 dB higher than commercial receivers.
이터븀 첨가 능동형 Q-스위칭 광섬유 레이저에서 Q-스위치 상승 시간이 출력 펄스에 미치는 영향에 대한 이론적 분석
전진우,이준수,이주한,Jeon, Jinwoo,Lee, Junsu,Lee, Ju Han 한국광학회 2013 한국광학회지 Vol.24 No.2
본 논문에서는 능동형 Q-스위칭 광섬유 레이저에서 Q-스위치 상승 시간이 출력 펄스에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. Finite Difference Time Domain (FDTD) 방법을 이용해서 비율 방정식과 전파 방정식에 대한 모델링을 수행하였다. Q-스위칭 광섬유 레이저에서 발생하는 Q-스위칭 펄스의 생성에 있어서 Q-스위치의 상승 시간이 출력 펄스 특성에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 또한, Q-스위치의 반복률에 따른 출력 펄스의 에너지 변화와 파형 변화를 확인하였다. Q-스위치 반복률이 높아지고, Q-스위치의 상승 시간이 길어질수록 출력 펄스의 멀티 피크 현상이 줄어들고 안정된 가우시안 형태의 펄스 파형이 발생함을 확인 할 수 있었다. A theoretical analysis of the impact of rise time of a Q-switch on the output pulse performance is carried out in an Ytterbium-doped actively Q-switched fiber laser. The finite difference time domain (FDTD) method is used to numerically simulate the Q-switched fiber laser. It is shown that stable Gaussian-like pulse shape can be generated when the Q-switch rise time is increased and pulse repetition rate is enlarged.
박준원,문주영,이준수,장진호,Park, Jun-Won,Moon, Ju-Young,Lee, Junsu,Chang, Jin Ho 한국음향학회 2018 韓國音響學會誌 Vol.37 No.4
본 논문은 실시간 혈관내초음파 영상을 위한 후단부 시스템 개발과 성능 평가 결과에 관한 것이다. 개발한 후단부 시스템은 로직 사용량과 메모리 사용량을 최소화할 수 있는 효율적인 LUTs (Look-up Tables)을 사용하여 외부 메모리 없이 하나의 FPGA (Field Programmable Gate Array)만으로 시스템을 구성함으로써 시스템의 저비용, 소형화, 경량화가 가능하도록 설계하였다. 구현한 후단부 시스템의 정확도는 FPGA의 출력값과 VHDL (VHSIC Hardware Description Language) 코드를 MATLAB 프로그램을 사용하여 동일하게 구현하여 얻은 결과를 비교함으로써 검증하였다. 토끼 동맥을 이용한 ex-vivo 실험을 통하여 개발한 후단부 시스템이 실시간 혈관내초음파 영상에 적합함을 확인하였다. This paper reports the development and performance evaluation of a backend system for real-time IVUS (Intravascular Ultrasound) imaging. The developed backend system was designed to minimize the amount of logic and memory usage by means of efficient LUTs (Look-up Tables), and it was implemented in a single FPGA (Field Programmable Gate Array) without using external memory. This makes it possible to implement the backend system that is less expensive, smaller, and lighter. The accuracy of the backend system implemented was evaluated by comparing the output of the FPGA with the result computed using a MATLAB program implemented in the same way as the VHDL (VHSIC Hardware Description Language) code. Based on the result of ex-vivo experiment using rabbit artery, the developed backend system was found to be suitable for real-time intravascular ultrasound imaging.
차체패널용 금형 설계를 위한 지식기반 Start Model의 활용에 관한 연구
서보성(Bosung Seo),이용호(Yongho Lee),이준수(Junsu Lee) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2010 No.5
In this study is about application of knowledge based start model for die design of automotive body panel using CATIA V5. These days, the automobile industry required short development cycle because customer"s preference is rapidly changed. It"s a reason for using start model. Die design with start model has many advantages, for example, short development cycle, low cost and low design errors, high quality and high productivity, etc. The die design with start model has 4 processes such as prepare design data, input data, replace input data to start model and design start with application of start model.