초록 ▼

여러 색소를 가지고 고체색소 쎌(DCM, DODC, LDS 698, Rh 640, Oxasine 720, Cresyl violet 670)을 제작하였다. 결과, LDS 698의 자발 방출 스펙트럼 이 H-$\alpha$ line의 여기 레이저에 적합하였다. 그리고 레이저 tuning을 위해 Littman형 공진기를 구성하여 레이저를 발진시켰고, 656.3nm 의 레이저를 발진시켰다. PETA를 첨가한 고체색소쎌을 제작하여 고체 고체 색소레이저의 레이저의 단점인 저효율, 저 수명을 극복하였다. Thompson Sc

여러 색소를 가지고 고체색소 쎌(DCM, DODC, LDS 698, Rh 640, Oxasine 720, Cresyl violet 670)을 제작하였다. 결과, LDS 698의 자발 방출 스펙트럼 이 H-$\alpha$ line의 여기 레이저에 적합하였다. 그리고 레이저 tuning을 위해 Littman형 공진기를 구성하여 레이저를 발진시켰고, 656.3nm 의 레이저를 발진시켰다. PETA를 첨가한 고체색소쎌을 제작하여 고체 고체 색소레이저의 레이저의 단점인 저효율, 저 수명을 극복하였다. Thompson Scattering 분광분석법을 연구하기 위한 레이저 3조화파의 발진 개념을 습득하였고, 발진된 레이저를 수소 플라즈마에 입사시켜 여기 후 기저상태로 떨어지는 radiation을 측정하는 LIF 측정시스템을 구축하였다. 분해능이 높은 시스템 구축을 위해 Double path 개념을 도입하여 설계·제작하였다. 결과 플라즈마에서 나오는 H-$\alpha$ line의 스펙트럼이 레이저에 의해 여기된 H-$\alpha$ line이 스펙트럼이 높게 나오는 것을 확인하였다. 본 연구의 최종목표는 수소 플라즈마에서 Neutral Hydrogen의 밀도를 측정하는 것으로, 이를 위해 수소 플라즈마 여기용 레이저가 필요하며, 이를 위해 그리고 전자 온도 및 밀도를 측정하기 위하여 Langmuir probe를 제작하여 측정하였다. 측정 결과 $T_e\;=4.5\;eV,\;n_e=6.76{\times}10^{16}(/m^3)$ 이었다. LIF 측정법으로 얻은 전자 밀도의 결과는 $5{\times}10^{16}(/m^3)$ 로, Langmuir Probe 측정값과 비슷한 결과를 얻을 수 있었다.

Abstract ▼

1) Design and fabrication of reproducible Solid dye laser
Tunable wavelength lasers are a necessary part of the apparatus for LIF experiments because the wavelength of the laser light must be matched to a resonant wavelength in the species to be measured. For measuring the fluorescence of a hydro

1) Design and fabrication of reproducible Solid dye laser
Tunable wavelength lasers are a necessary part of the apparatus for LIF experiments because the wavelength of the laser light must be matched to a resonant wavelength in the species to be measured. For measuring the fluorescence of a hydrogen plasma H- line, a tunable laser is necessary to match the wavelength of the H- line (656.3nm).
2) Measurements of LIF spectrum
To measure a LIF spectrum, we make a beam dump system, we applied a Double path method that is a separate with plasma fluorescence and LIF spectrum. Optical fiber is applied to transfer a signal.
3) Collisional Radiative Model Programming
The CR model is based on the assumption that the relaxation times of excited levels are orders of magnitude shorter than ionization/recombination times. The existing program of the collisional radiative model is difficult to apply to the time dependent problem.
4) Calculation of plasma density

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...4
• 요약문...6
• SUMMARY...9
• 목차...14
• 제 1 장 연구개발 과제의 개요...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...19
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...21
• 제 1 절 고체 색소레이저의 제작 및 발진특성 연구...21
• 1.1 이론적 배경...21
• 1.2 고체 색소 쎌 제작...22
• 가. Copolex NK-55를 이용한 제작...22
• 나. Sol-gel glass를 이용한 방법...22
• 다. PMMA를 이용한 고체 색소 쎌의 제작...24
• (1). MMA의 중합반응...27
• (2). 주 경화 단계...28
• (3). 최종 경화 단계...30
• 라. 고체 색소 쎌의 특성 조사...30
• (1). 흡광도 측정 결과...30
• (2). 고체 색소 쎌의 Spontaneous emission 특성 조사...38
• 1.3 고체 색소레이저 공진기 설계 및 구성 레이저 발진 특성조사...43
• 가. 장치 구성...43
• 다. 고체 색소레이저 발진특성 결과...46
• 1.4 고체 색소레이저 수명 증대 기술 개발...47
• 가. 기술개발 내용...47
• 나. 결과...49
• 제 2 절 Laser Induced Fluorescence 측정...52
• 2.1 이론적 배경...52
• 가. LIF의 기본 개념...52
• 나. 수소 플라즈마에서 의 LIF...54
• 2.2 LIF 측정 시스템 구성 분광분석...56
• 가. 플라즈마 발생장치...56
• 나. LIF 시스템 구성...58
• 다. LIF Spectrum 분석...60
• 제 3 절 Collisional Radiative Model...61
• 3.1 이론적 배경...61
• 가. 충돌 및 방출 과정...61
• 나. 충돌 률(Collision Rates)...62
• 다. 방출 률(Radiative Rates)...63
• 라. Laser Induced Rates...64
• (1) 광여기와 유도방출...64
• (2) 광 이온화...64
• (3) 바닥상태로 부터의 여기
• 3.2 수소 플라즈마의 전자 온도, 밀도 측정(정전탐침법)...65
• 가. Langmuir probe 제작...65
• 나. Langmuir probe 시스템 구성...65
• 다. 전자 온도, 밀도 계측 결과...66
• 3.3 수소 플라즈마 중성종의 밀도 계산...68
• 가. 이론적 배경...68
• 나. 계산 결과...68
• 3.4 결론...69
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 대외기여도...70
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도...70
• 제 2 절 대외 기여도...70
• 제 5 장 연구개발 결과의 향후계획...72
• 제 6 장 참고문헌...73
• 부록...74