• Title, Summary, Keyword: 이광자현미경

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Construction of Two-Photon Microscope by using Mode-Locked $Yb^{3+}$ doped Fiber Laser (모드잠김 이터븀 광섬유 레이저를 이용한 이광자 현미경 구현)

  • Kim, Dong-Uk;Song, Ho-Seong;Song, U-Seop;Kim, Deok-Yeong
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • pp.235-236
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    • 2009
  • 파장이 길고 에너지가 낮은 근적외선 영역 광자 두 개를 동시에 여기했다가 형광으로 방출하는 비선형 현상을 이용한 이광자 현미경은 살아있는 세포를 넘어 생체조직 깊은 곳에서 일어나는 생물학적 변화 관찰 및 3차원 이미지 해석이 가능한 매우 효과적인 장비이다. 그러나 상용화된 이광자 현미경은 매우 고가이고 응용의 다양성을 위한 구조적 변형이 매우 힘들다. 본 논문에서는 모드잠김 이터븀 광섬유 레이저를 이용하여 비용 효율이 높고 다루기 쉬운 이광자 현미경을 구현 하고자 한다.

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Detection of Intracellular Free Metal Ions with Molecular Two-Photon Sensors (이광자 분자센서를 이용한 생체 내 금속이온 검출)

  • Kim, Hwan-Myung
    • Clean Technology
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    • v.17 no.3
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    • pp.231-237
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    • 2011
  • Two-photon microscopy (TPM) is attracting much attention in biological imaging due to the capability of imaging deep inside the living tissues for a long period of time. For maximum utilization of TPM, it is essential to develop efficient twophoton sensors. Regarding this, many research groups are developing two-photon sensors for specific applications. In this review, we summarize recent results on selected examples of two-photon sensors for intracellular free metal ions in the live cells and tissues to provide a guideline for various imaging applications.

Enhanced cathode luminescence in $In_xGa_{1-x}N/In_yGa_{1-y}N$ green light emitting diode structure using two-dimensional photonic crystal (2차원 광자 결정을 이용한 $In_xGa_{1-x}N/In_yGa_{1-y}N$ 녹색 발광 다이오드의 음극선 발광 효율 증대)

  • Choi, E.S.;Nguyen, H.P.T.;Doan, H.M.;Kim, S.;Lim, H.;Lee, J.J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.132-133
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    • 2007
  • $In_xGa_{1-x}N/In_yGa_{1-y}N$ 다중 양자우물 녹색 발광 다이오드에 2차원 광자 결정을 이용하여 음극선 발광의 향상을 관찰 하였다. 정사각형 배열의 2차원 광자 결정의 주기와 격자 상수는 200/500 nm 이고 전자빔 리소그래피로 광자결정 패턴을 제작한 후, 플라즈마 건식 식각법으로 패턴을 구현하였다. 식각 시간의 차이를 둔 구현된 패턴의 홀 깊이는, 각각 ${\sim}69nm,\;{\sim}99nm,\;{\sim}173nm$ 이었다. 전계 방사 주사 현미경 측정 결과, 형성된 홀은 끝이 잘린 역전된 원뿔 모양으로 식각 되었다. 식각 된 홀의 깊이에 따라 광자 결정이 있는 부분이 없는 부분보다 최대 ${\sim}30$배 많은 광자가 검출 됨을 확인하였다.

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Variations of imaging depth and chloroplast emission spectrum of Arabidopsis thaliana with excitation wavelength in two-photon microscopy (이광자현미경 여기 광 파장에 따른 Arabidopsis thaliana 촬영 깊이 및 엽록체 형광 스펙트럼의 변화)

  • Joo, Yongjoon;Son, Si Hyung;Kim, Ki Hean
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.12 no.3
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    • pp.9-14
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    • 2014
  • Two-photon microscopy (TPM) has been used in plant research as a high-resolution high-depth 3D imaging modality. However, TPM is known to induce photo-damage to the plant in case of long time exposure, and optimal excitation wavelength for plant imaging has not been investigated. Longer excitation wavelength may be appropriate for in vivo two-photon imaging of Arabidopsis thaliana leaves, and effects of longer excitation wavelength were investigated in terms of imaging depth, emission spectrum. Changes of emission spectrum as a function of exposure time at longer excitation wavelength were measured for in vivo longitudinal imaging. Imaging depth was not changed much probably because photon scattering at the cell wall was a limiting factor. Chloroplast emission spectrum showed its intensity peak shift by 20 nm with transition of excitation wavelength from 849 nm or below to 850 nm or higher. Emission spectrum showed different change patterns with excitation wavelengths in longitudinal imaging. Longer excitation wavelengths appeared to interact with chloroplasts differently in comparison with 780 nm excitation wavelength, and may be good for in vivo imaging.

Fabrication of the photon scanning tunneling microscope with constant intensity mode (일정광량 방식의 광자주사현미경 제작)

  • Kim, Ji-Taek;Choi, Wan-Hae;Jo, Jae-Heung;Chang, Soo;Kim, Dal-Hyun;Koo, Ja-Yong;Chung, Seung-Tae
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.10 no.3
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    • pp.195-200
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    • 1999
  • We made sharp optical fiber tips with less than 100 nm diameter by using the heating and pulling method with a good repetition and fabricated the photon scanning tunneling microscope (PSTM) using constant intensity mode. The 3-dimensional PZT (Piezoelctric transducer) scanner made of a long PZT tube is consisted of three divided parts, that is, a pair of $\pm$ x and a pair of $\pm$y scanning parts and a z scanning part for the fine approach and scanning. The scanning dimension is 1.43 $\mu\textrm{m}$$\times$1.76 $\mu\textrm{m}$. The height of a optical tip to maintain a constant height within $1/{\lambda}_0$ (${\lambda}_0$ is the incident wavelength) from surface of a specimen to a optical tip is controlled automatically by using the electric feedback circuit. The 3-dimensional shape of standing evanescent waves generated on the surface of a dove prism was measured successfully by using the constant intensity mode PSTM.

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Development of line-scanning two-photon microscopy based on spatial and temporal focusing for tryptophan based auto fluorescence imaging (고속 트립토판 자가형광 이미징을 위한 시공간적 집중 기반의 라인 스캐닝 이광자 현미경 개발)

  • Lee, Jun Ho;Nam, Hyo Seok;Kim, Ki Hean
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.11 no.2
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    • pp.41-45
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    • 2013
  • Two-photon microscopy (TPM) is minimally-invasive 3D fluorescence microscopy based on nonlinear excitation, and TPM can visualize cellular structures based on auto-fluorescence. Line-scanning TPM is one of high-speed TPM methods without sacrificing the image resolution by using spatial and temporal focusing. In this paper, we developed line-scanning TPM based on spatial and temporal focusing for auto-fluorescence imaging by exciting the tryptophan. Laser source for this system was an optical parametric oscillator (OPO) and it made near 570 nm femtosecond pulse laser. It had 200fs pulse width and 1.72 nm bandwidth, so that the achievable depth resolution was 2.41um and field of view (FOV) is 10.8um. From the characterization, our system has 3.0 um depth resolution and 12.3 um FOV. We visualized fixed leukocyte cell sample and compared with point scanning system.

Fabrication of computer-interfaced photon counter for single molecule detection in solution (용액내 단일 분자 검출을 위한 컴퓨터 인터페이싱 광자계수기의 제작)

  • 고동섭
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.8 no.1
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    • pp.42-46
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    • 1997
  • In order to acquire the fluorescence burst signals emitted from single dye molecules that pass through a detection space defined by a confocal microscope, a computer-interfaced photon counter has been fabricated. The maximum count rate is about 80 MHz, which is limited by the counter devices used. Using both the operating computer program written by BASIC and the 486 PC computer, the minimum bin-width of 25 $mutextrm{s}$ has been achieved. The characteristics of fluorescence burst signals emitted from JA22 molecules at about 1$\times$$10^{-11}$m mol/L in ethylene glycol are discussed briefly.

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Co/Pd 다층박막의 자구형상 및 자구동력학

  • 최석봉;신성철
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.156-156
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    • 1999
  • 자성박막에 존재하는 자기구역의 형상 및 동력학은, 자성박막의 학문적 연구와 응용기술 개발의 핵심을 제공하는 매우 중요한 분야의 하나로서, 최근 크게 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 차세대 광자기 재질로 각광받고 있는 Co/Pd 다층박막에서의 자기구역 형상 및 자기구역 동력학을 연구하였다. 전자빔 진공증착 시스템을 사용하여, Co 층의 두께와 Pd층의 두께, 그리고 전체 층수가 변화하는 일련의 Co/Pd 다층박막 시료를 제작하였다. 제작된 모든 시료가 명목두께에 대하여 4%의 정밀도로 제작되었음을 확인하였고, 제작된 시료의 자기 및 광자기 성질은 자기이력곡선 등을 측정하였다. 또한 고성능 광자기 Kerr 현미경 시스템을 이용하여 자성박막에 존재하는 자기구역의 형상 및 자기구역 동력학을 관찰하였다. 이 장비는 1,000배의 배율에서 0.3$\mu\textrm{m}$의 공간분해능을 가지며 실시간 자기구역 영상을 CCD 카메라를 통해 컴퓨터에 저장함으로써, 자지구역 거동현상을 관찰할 수 있다. 자성다층박막에 존재하는 자기구역의 형상을 이론적으로 예측하기 위하여, 다층박막 구조에서의 정자기 에너지를 일반적으로 계산할 수 있는 이론을 유도하였다. 이 이론을 통해 다층박막의 자성층의 두께가 두꺼워짐에 따라, 자기구역의 형상이 단일 자기구역 형상에서 줄무늬 자기구역 형상으로 천이함을 예측할 수 있었고, 이러한 지구구역 천이현상을 Co-Pd 다층박막의 자화역전현상을 연구하였고, 새로운 자구동력학 정량분석기술을 개발하여 Co/Pd 다층박막에 적용함으로써 자화역전의 자구벽 이동속도와 핵형성 확률을 각각 정량적으로 구하였다. 이러한 관찰 및 분석기술을 통하여, Co/Pd 다층박막의 층구조에 따라 대조적인 자화역전현상이 존재함을 관찰하였다. 이러한 대조적인 자화역전현상을 결정짓는 요인을 연구하기 위해서 나노자성학이온을 이용한 자화역전현상을 결정짓는 요인을 연구하기 위해서 나노자성학이온을 이용한 자화역전모델을 개발하였으며, 이를 통하여 자성박막의 거시적 자기성질에 의해 이러한 대조적인 자화역전모델을 개발하였으며, 이를 통하여 자성박막의 거시적 자기성지에 의해 이러한 대조적인 자화역전현상이 결정될 수 있음을 설명하였다. 또한, 미시적 자기이력곡선 측정을 통하여 자성박막구조에 따른 국소적인 구조불균일성을 관찰하였고, 이러한 구조불균일성 또한 대조적인 자화역전현상을 결정하는 큰 요인임을 논의하였다.

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Precessional Motion of Ferromagnetic Pt/Co/Pt Thin Film with Perpendicular Magnetic Anisotropy (수직 자기 이방성을 갖는 Pt/Co/Pt 자성 박막의 세차 운동 측정 및 분석)

  • Yun, Sang-Jun;Lee, Jae-Chul;Choe, Sug-Bong;Shin, Kyoung-Ho
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.204-207
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    • 2011
  • We developed a time-resolved magneto-optical Kerr effect microscope system to investigate ultrafast magnetization dynamics. Based on the pump-probe method, 0.1-ps time resolution was achieved by use of a fs Ti:Sapphire laser. The magnetization dynamics was then measured on Pt/Co/Pt thin films with various Co thicknesses. All the samples exhibited ultrafast demagnetization within a few ps by direct heating of pump laser. Some thicker samples showed precessional motion of magnetization, from which the Gilbert damping constant was determined based on the Landau-Lifshitz-Gilbert equation.

Measurement of surface plasmon using near-field scanning optical microscope (근접장 주사 광학 현미경을 이용한 표면 플라즈몬의 측정)

  • 고선아;이관수;박승룡;윤재웅;송석호;김필수;오차환
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.15 no.1
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    • pp.51-55
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    • 2004
  • Surface plasmons (SPs) are charge density oscillations that propagate along an interface between a dielectric and metal. In this paper, the electric field of SPs and the intereference of two SPs are observed by using Near-field Scanning Optical Microscope (NSOM). The excitation condition of SPs is changed as the optical tip approaches the metal surface, because the excitation condition of SPs is very sensitive to surface structures. To measure the microscope field of SPs, the distance between metal surface and optical tip must contain a specific interval.