에너지공학 (Journal of Energy Engineering)

  • 제10권1호
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  • Pages.63-70
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  • 2001
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  • 1598-7981(pISSN)
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  • 2713-7074(eISSN)
한국에너지학회 (The Korean Society for Energy)
권호 표지

광열편향법을 이용한 열확산계수 결정에 대한 이론적 연구

A Theoretical Study for the Thermal Diffusivity Measurement Using Photothermal Deflection Scheme

  • 전필수 (아주대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 이은호 (아주대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 유재석 (아주대학교 및 산업공학부) ;
  • 목재균 (한국철도기술연구원) ;
  • 최강윤 (한국철도기술연구원)
  • 발행 : 2001.02.01
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초록

재료의 열확산계수를 비접촉적인 방법으로 구하기 위하여 광열편향법에 대한 3차원 모델을 해석하였다. 이 방법은 가열빔이 재료에 광학적으로 흡수될 때 검사빔의 초기궤적이 시편과 시편주의 매질의 온도상승으로 인하여 나타나는 굴절지수의 구배에 의하여 검사빔이 편향되는 원리를 이용하는 것이다. 기존의 연구에서는 주로 가열빔과 검사빔의 상대거리를 변화시키면서 편향의 위상각을 측정하여 열확산계수를 결정하였다. 하지만 본 연구에서는 고정된 상대거리에서 가열빔의 변조주파수를 변화시키면서 편향의 위상각을 계산하여 열확산계수를 구할 수 있는 관계식을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 열확산계수 결정 방법은 다른 방법에 비하여 실험과 해석이 간단하고 비교적 측정하기가 어려운 상대거리에 영향을 받지 않는 방법이다.

키워드

참고문헌

  1. Appl. Phys. v.A32 Photothermal displacement spectroscopy : an optical probe for solids and surfaces Olmstead, M.A.(et al)
  2. Phys. Rev. v.B46 Thermal diffusivity measurements of ultrahigh conductors with use of scanning photothermal rate-window spectrometry : Chemical-vapor-deposition diamonds Chen, Z.;Mandelis, A.
  3. J. Appl. Phys. v.59 Photothermal investigation of transport in semiconductors : Theory and experiment Fournier, D.(et al)
  4. Appl. Opt. v.20 no.8 Photothermal deflection spectroscopy and detection Jackson, W.B.(et al)
  5. J. Appl. Phys. v.69 no.3 Thermal diffusivity measurements in solids by the mirage technique : experimental result Salazar, A.(et al)
  6. Rev. Sci. Instrum. v.64 no.6 On the photodeflection method applied to low thermal diffusivity measurements Bertolotti, M.(et al)
  7. CRC Material Science and Engineering Handbook Shackelford, J.F.
  8. Heat conduction(2nd ed) Ozisik, M. N.