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실시간 TEM 분석에 유용한 영상 기록 프로그램, VirtualDub
VirtualDub as a Useful Program for Video Recording in Real-time TEM Analysis 원문보기

한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy, v.40 no.1, 2010년, pp.47 - 51  

김진규 (Korea Basic Science Institute (KBSI)) ,  오상호 (Department of Materials Science and Engineering, Pohang University of Science and Technology) ,  송경 (Korea Basic Science Institute (KBSI)) ,  유승조 (Korea Basic Science Institute (KBSI)) ,  김영민 (Korea Basic Science Institute (KBSI))

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The capability of real-time observation in TEM is quite useful to study dynamic phenomena of materials in a certain variable ambience. In performing the experiment, the choice of video recording program is an important factor to obtain high quality of movie streaming. Window Movie Maker (WMM) is gen...

주제어

#Real-time TEM   #Video recording   #VirtualDub  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 185 Å이고 공간군은 P63mc (#186)이다. GaN 박막의 고분해능 이미지의 관찰 및 기록은 각각 KBSI-HVEM (ARM1300S, JEOL)과 HV-GIF CCD 카메라(SP-US1000HV, Gatan)를 이용하였다.
  • 1은 동영상 기록에 앞서서 일반적으로 고분해능 이미지를 관찰하는데 사용되는 HV-GIF CCD 카메라를 이용하여 25,000배와 50,000배에서 획득한 GaN 박막의 [#]의 고분해능 이미지이다. 각각의 이미지에는 실험조건에 의한 전산모사 자료를 이용하여 GaN 결정구조내의 Ga (빨강색)과 N (파랑색) 원자의 위치를 규명하였다. GaN 박막의[#] 방향에서의 획득한 고분해능 이미지에서는 Ga과 N 의 결합거리는 1.
  • VirtualDub 은 WMM의 WMV 영상 압축 방식과는 달리 MPEG-2 encoding 방식에 의해 AVI 파일로 동영상을 저장하기 때문에 WMM의 경우에 비해 압축에 의한 정보 손실률을 3분의 1가량 줄이는 효과가 있어서 기록 영상의 결과물이 고분해능 영상일 경우에도 충분한 구조 정보를 제공해 줄 수 있으리라 기대되기 때문이다. 따라서, 본 연구에서는 VirtualDub을 활용할 경우의 고분해능 영상의 실시간 기록에 있어 취득할 수 있는 정보의 범위와 품질의 차이를 히스 토그램 분석을 기반으로 WMM의 경우와 비교하였다.
  • 여기서 한 가지 주지하여야 할 것은 카메라의 기록 영상을 casting하여 주는 프로그램과 연동되는 영상편집 프로그램의 encoding 방식에 따라 최종 동영상의 용량과 품질이 결정되기 때문에 분석 목적에 맞는 적절한 영상 편집 프로그램을 선택하여야 한다는 것이다. 본 연구에서 활용한 DV Capture 프로그램의 경우, CCD 카메라의 영상을 Window OS의 번들프로그램인 WMM (window movie maker)으로 casting하여 주고 WMM은 WMV (window media video) 인코딩 방식을 사용하여 동영상으로 저장한다. 제조사의 기본 사양인 DV Capture와 WMM의 조합은 TEM의 저배율 명시야상 기록에 활용될 경우 영상의 정보량이 많지 않아도 충분한 분석 결과를 제공해 주며 동영상의 크기가 작기 때문에 취급하기 용이하다.

대상 데이터

  • 실험에 사용된 시료는 400 μm 두께를 가진 sapphire[0001] 기판위에 MOCVD (metal-organic chemical vapor deposition)법을 적용하여 2 μm 두께의 GaN층을 1,000도에서 증착시켜 획득하였다.
  • 증착된 GaN 박막 구조에는 약 25 nm의 buffer층이 포함되어 있으며, 격자 상수는 a=3.189 Å과 c=5.185 Å이고 공간군은 P63mc (#186)이다.

이론/모형

  • 실험에 사용된 시료는 400 μm 두께를 가진 sapphire[0001] 기판위에 MOCVD (metal-organic chemical vapor deposition)법을 적용하여 2 μm 두께의 GaN층을 1,000도에서 증착시켜 획득하였다. TEM 시료는 알루미나 dummy filler 를 적용하여 ion-milling 방법으로 제작하였다 (Oh et al., 2009b). 증착된 GaN 박막 구조에는 약 25 nm의 buffer층이 포함되어 있으며, 격자 상수는 a=3.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
in-situ TEM 기술이 특수 실험 분야에서 활발히 적용되는 이유는 무엇인가? 다양한 환경 조건에서 시간에 따른 재료의 역동적 변화를 관찰하는데 in-situ TEM은 가장 강력한 분석 수단 중의 하나이다. 최근의 in-situ TEM 기술은 고분해능 분석 기술과 함께 관찰 영상의 실시간 기록에 의한 시분해능이 결부되어 동적 정보를 제공하기 때문에 직접 가열 실험, 인장 실험, 전자빔 조사 실험 등 다양한 특수 실험 분야에 활발히 적용되고 있다(Oh et al., 2005; Kim et al.
기록 영상의 품질을 최종적으로 결정하는 것은 무엇인가? 실시간 기록 영상의 최종 품질은 이들 조합에 따라 달라지기 때문에 최적의 결과물을 얻기 위해선 이들의 조합을 최적화할 필요가 있다. 주 장비인 TEM과 카메라의 성능이 기록 영상의 품질을 일차적으로 결정하지만 최종적으로는 기록된 영상을 편집하는 영상프로그램의 encoding 방식에 따라 결정된다. 우선 아날로그 타입의 카메라(TVrate, 525 interlaced scanning lines)를 사용하는 경우에는 베타캠 방식의 기록 장치나 관찰 영상을 디지털로 변환시켜 기록하는 iFINISH iDV 시스템(Artel Software Inc.
재료의 역동적 변화를 관찰하기 위해 관찰영상을 만들 때 디지털 입력 방식을 이용 시의 이점은 무엇인가? 디지털 입력 방식은 아직까지 초당 10~14 frame의 영상을 기록하기 때문에 시분해능이 좋지 않은 단점이 있다. 그러나 별도의 장치가 필요하지 않고 상용 혹은 공개 영상 편집 프로그램의 연동 활용에 의해 CCD 카메라 영상을 바로 encoding하여 기록할 수 있기 때문에 보다 간편한 시스템으로 구축될 수 있다. 현재는 카메라의 성능 개선과 컴퓨터 기술의 발전으로 인해 디지털 방식으로 전환해가는 추세이다.
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참고문헌 (5)

  1. Kim YM, Lee S, Kim YS, Oh SH, Kim YJ, Lee JY: Electronbeam-induced transition aluminas from aluminum trihydroxide, Scripta Materialia 59 : 1022-1025, 2008. 

    상세보기 crossref

  2. Oh SH, Kauffmann Y, Scheu C, Kaplan WD, Ruhle M: Ordered liquid aluminum at the interface with sapphire. Science 310 : 661-663, 2005. 

    상세보기 crossref

  3. Oh SH, Legros M, Kiener D, Dehm G: In situ observation of dislocation nucleation and escape in a submicrometre aluminium single crystal. Nature materials 8 : 95-100, 2009a. 

    상세보기 crossref

  4. Oh SH, Choi JH, Song K, Jeung JM, Kim JG, Yu IK, Yoo SJ, Kim YM: Cross-sectional TEM specimen preparation of GaN-based thinflim materials using alumina dummy filler. Korean J Microscopy 39(3) : 277-281, 2009b. (Korean) 

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  5. Shim JH, Cho NH, Kim JG, Kim YJ: Effect of Al addition on the crystallization of $a-Al_{x}Si_{1-x}(0.025\leqx\leq0.100)$ by electronbeam irradiation. Journal of Non-Crystalline Solids 355 : 2339-2344, 2009. 

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