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이경환 연구자는 대면적 샘플용 X선 홀로그래피 현미경 및 X선 회절 현미경 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히 레퍼런스가 없는 샘플의 자기상관(autocorrelation) 신호 획득, 레퍼런스 추가 홀로그램 이미지 비교, 퓨리에 변환을 통한 숨겨진 샘플 이미지 복원 등 독자적인 X선 홀로그래피 측정 방법을 제시하고 있습니다. 또한, 위상 조절을 통해 결맞는(coherent) X선 광의 진행 방향을 분산시키고, 이를 위상 복구 알고리즘으로 이미지화하는 X선 회절 현미경 장치를 구축했습니다. 이 기술은 세기가 약한 X선 광원에서도 현미경 장치의 노이즈를 줄이고 공간 분해능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 장시간 노출 시 발생할 수 있는 샘플의 열적 변형 및 상의 왜곡을 방지하여 정밀하고 안정적인 이미지 획득을 가능하게 합니다. 이러한 연구는 첨단 비파괴 검사, 나노 물질 분석, 생체 영상 등 다양한 과학 및 산업 분야에서 고품질의 X선 이미징 솔루션을 제공하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 이경환 |
| 직책 | 연구원 |
| 이메일 | - |
| 재직 상태 | 퇴직 |
| 소속 | 기초과학연구원 |
| 부서 학과 | 초강력 레이저과학 연구단 |
| 사무실 번호 | - |
| 연구실 | - |
| 연구실 홈페이지 | - |
| 홈페이지 | - |
| 연구 내용 | [연구 분야] 핵심 분야: 엑스선 회절 현미경, 위상 복원 이미지 복원, 자기상관 신호 분석 세부 분야: X선 홀로그래피 기술, 레퍼런스 없는/있는 샘플 회절 이미징, 위상 조절부 설계 및 응용, 위상 복구 알고리즘 개발, 열적 변형 방지 및 노출 시간 최적화, 검출부 및 광원부 성능 개선, 공간 분해능 향상 기술 [대표 연구 내용] 이경환 연구원은 대면적 샘플용 X선 홀로그래피 현미경 측정 장치 및 방법을 개발하였습니다. 이는 레퍼런스가 없는 샘플의 자기상관(autocorrelation) 신호 획득용 홀로그램 회절 이미지를 얻는 단계, 샘플에 레퍼런스를 추가하여 홀로그램 이미지를 얻는 단계, 2개의 홀로그램을 퓨리에 변환하여 이미지를 비교하는 단계, 2개의 이미지 차이를 통하여 숨겨진 샘플 이미지를 복원하는 단계를 포함합니다. 또한, 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 회절 방법을 공개하며, 이는 결맞는(coherent) 엑스선 광을 발생시키는 광원부, 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수를 가지는 파형으로 회절시키는 샘플부, 엑스선 광을 전달받아 위상을 변화시켜 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시키는 위상 조절부, 분산된 광을 전달받아 검출하는 검출부, 검출된 광을 전달받아 위상 복구 알고리즘에 의해 샘플의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이하는 복원부를 구비하는 것을 특징으로 합니다. 이 기술은 세기가 약한 엑스선 광원을 이용하더라도 엑스선 회절 현미경 장치의 노이즈 및 디텍터 성능 한계를 극복하여 공간 분해능을 증가시킬 수 있습니다. 광원의 약한 세기를 극복하기 위하여 장시간 노출을 하는 경우 샘플의 열적 변형으로 발생 가능한 원치 않는 상의 왜곡을 방지할 수 있어, 보다 정확하고 안정적인 대면적 샘플 분석을 가능하게 합니다. |
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