[논문]표면플라즈몬공명 가시화 장치를 이용한 증발하는 이종혼합물 액적의 실시간 농도 가시화 기법 개발

정찬호; 이형주; 최창경; 이형순; 이성혁

doi:10.15435/jilasskr.2021.26.4.212

[국내논문] 표면플라즈몬공명 가시화 장치를 이용한 증발하는 이종혼합물 액적의 실시간 농도 가시화 기법 개발
Development of the Real-time Concentration Measurement Method for Evaporating Binary Mixture Droplet using Surface Plasmon Resonance Imaging 원문보기

한국분무공학회지 = Journal of ilass-korea, v.26 no.4, 2021년, pp.212 - 218

정찬호 (중앙대학교 기계공학과) , 이형주 (중앙대학교 기계공학과) , 최창경 , 이형순 (중앙대학교 기계공학과) , 이성혁 (중앙대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

The present study aims to develop the Surface Plasmon Resonance (SPR) imaging system facilitating the real-time measurement of the concentration of evaporating binary mixture droplet (BMD). We introduce the theoretical background of the SPR imaging technique and its methodology for concentration measurement. The SPR imaging system established in the present study consists of a LED light source, a polarizer, a lens, and a band pass filter for the collimated light of a 589 nm wavelength, and a CCD camera. Based on the Fresnel multiple-layer reflection theory, SPR imaging can capture the change of refractive index of evaporating BMD. For example, the present study exhibits the visualization process of ethylene glycol (EG)-water (W) BMD and measures real-time concentration change. Since the water component is more volatile than the ethylene glycol component, the refractive index of EG-W BMD varies with its mixture composition during BMD evaporation. We successfully measured the ethylene glycol concentration within the evaporating BMD by using SPR imaging.

Keyword

표/그림 (9)

그림 Fig. 1 The conceptual schematic of surface plasmon resonance (SPR)
그림 Fig. 2 The reflection in the multiple layers with Kretschmann configuration
그림 Fig. 3 The predicted reflectance with respect to the incident angle for different test medium
그림 Fig. 4 The experimental setup for surface plasmon resonance (SPR) imaging
그림 Fig. 5 Prepared samples of ethylene glycol(EG)-water(W) binary mixture
그림 Fig. 6 A correlation between the reflectance and ethylene glycol concentration of BMD
표 Table 1 Error analysis of measurement data for different ethylene glycol concentrations
그림 Fig. 7 The SPR images of evaporating ethylene glycolwater BMD
그림 Fig. 8 The change of the area-averaged ethylene glycol concentration with time

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