| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
| 권호 | 21권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 |
| 제목 | 실공간 광학 영상의 퓨리에 해석을 통한 나노입자 크기 분석 |
| 초록 | 본 연구는 실공간 광학 영상의 퓨리에 해석을 통해 나노입자의 크기를 분석에 관한 것이다. 이론적으로 가시광선의 1/4파장 이하의 크기를 갖는 나노입자는 통상적인 이미징 방법을 통해서 크기를 관찰하는 것이 불가능 하다. 하지만, 나노입자의 브라우니언 운동 및 산란현상에 의해 발생되는 가시광선 세기의 시간적 변화를 퓨리에 해석을 통해 분석할 경우, 실공간 이미징이 불가능 하더라도 나노입자의 크기를 분석할 수 있다. 본 연구에서는 수십 ~ 수백 나노에 해당하는 폴리스타이렌 나노입자 분산용액의 실공강 영상을 광학현미경을 이용하여 획득하였다. 최대 6000 FPS의 속도로 획득된 고속 영상은 2차원 퓨리에 변환을 통해 파워스펙트럼 계산을 실시하였으며, 이를 시-공간적 (temporal & spatial)으로 분석하여 주파수 성분별로 분석하였다. 본 연구에서 실시한 분석 방법의 기본 이론은, 1차원공간에서 해석하는 Dynamic Light scattering (DLS) 실험의 해석방법을 2차원적으로 확장한 개념이며, 이를 통해 DLS 실험으로 수십번 반복해야 하는 공간정보를 한번의 실험할 수 있는 장점을 지니고 있다. 시간에 따른 파워스펙트럼 변화는 상관관계 함수 해석과 같은 방법을 통해 분석되었으며, 이러한 과정을 통해 일반적인 광학 현미경을 통해 분석 할 수 없는 나노입자의 크기 분석 방법을 개발하였다. 실공간 영상의 퓨리에 해석을 통한 나노 입자의 크기분석 방법은 통상적으로 사용되는 레이저 광원 대신 범용 텅스텐 광원을 사용하였으며, 이를 통해 보다 feasible한 분석 방법을 제시할 수 있다. 이 연구는 미래창조과학부-산업통상자원부가 공동지원한 '나노융합20202사업 (www.nanotech2020.org)'으로 지원을 받아 수행된 연구결과 입니다. [과제명: 실공간 영상 기반 10nm급 입도 분석기 개발 / 과제고유번호: R201400410] |
| 저자 | 윤범진1, 김남일2, 김철웅3, 조재형2, 윤경로3 |
| 소속 | 1전자부품(연), 2윈포시스 (주), 3건국대 |
| 키워드 | <P>나노입자; 고속영상해석; 퓨리에해석; 광학해석</P> |
