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2.1. Laser Plasma Spectroscopy
2.2. Laser Generated Micro-Jet
2.3. Velocity Interferometer System for Any Reflector
2.4. 고압환경에서 알루미늄 입자의 점화 연소 특성 실험
2.5. Diagnostics
 
2.2. Laser Generated Micro-Jet

용액 상태의 약물을 제트의 형태로 만들어 인체에 침투시키는 방법은 오래전부터 연구되어 왔고, 일부 장치들은 이미 상용화 되어있다. 기존의 액체제트 주사기들은 그 동력으로써 압축 스프링, 압축가스 등을 이용하지만, 이들은 주사 바늘에 비해 통증과 출혈이 감소되지 않았고, 약물 투여량과 침투 깊이를 정확히 조절하지 못하고, 아직 주사 시 약물용액이 되튀는 현상(splash back)과 통증, 출혈을 여전히 줄이지 못하고 있다. 지름 100um이하의 마이크로 제트를 만들어내기 위해서는 순간적으로 작은 영역에 아주 높은 압력을 만들어 낼 수 있는 동력원이 있어야 하고, 고출력 펄스 레이저는 마이크로 제트를 만들기에 알맞은 에너지원이라고 할 수 있다.

레이저 빔이 액체 속에 집광되면 순간적으로 그 주위의 물질들이 증발되어 기포(bubble)가 생겨난다. 순간적인 부피팽창으로 인해 노즐의 출구에 높은 고압이 생성되어 지름 100um이하의 아주 작은 액체제트를 빠른 속도로 분사할 수 있다.
이와 같은 원리를 이용하여 지름 100um이하의 제어 가능한 마이크로 액체제트 약물 전달 시스템을 개발 중에 있다.

본 연구에서는, 기포 발생 위치에서부터 노즐 출구까지의 거리(stand-off distance)와 레이저 에너지, 그리고 노즐 출구 지름 등의 여러 변수에 대한 실험을 토대로 마이크로 제트 주사기에 대한 기반 역학을 정립하고, 이를 바탕으로 실제 약물 전달 시스템으로의 적용 가능성을 높여나가는 것을 목표로 하고 있다.


Fig. 1. Bubble images and evolution of bubble radius
Fig. 2. Microjet generation mechanism and sequential images

Laser Plasma Spectroscopy for Combustion Analysis

Objective

  • - Hypersonic vehicle combustor should measure internal flow property quickly on the order of micro-seconds
  • - Laser diagnostic method is suitable at extreme environments

Device composition

  • - Designed a LIBS plug for reactive flow system (Engines)
  • - Photodiode is utilized for its miniaturization

Fig. Detection of latent fingerprint

Fig. LIBS mapping in flame in CN, H/O intensity