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제논 플래시 램프 사용 시 조사 영역 균일도 개선을 위한 반사경 설계

Reflector Design to Improve the Uniformity of an Irradiated Area Using a Xenon Flash Lamp

  • 김서영 (한국산업기술대학교 나노-광공학과) ;
  • 이한율 (한국산업기술대학교 나노-광공학과) ;
  • 전원균 (한국산업기술대학교 나노-광공학과) ;
  • 강동화 (한국산업기술대학교 나노-광공학과) ;
  • 조예지 (한국산업기술대학교 나노-광공학과) ;
  • 정미숙 (한국산업기술대학교 나노-광공학과)
  • Kim, Seo-Young (Department of Nano-optical Engineering, Korea Polytechnic University) ;
  • Lee, Han-Yul (Department of Nano-optical Engineering, Korea Polytechnic University) ;
  • Jun, Won-Kyoun (Department of Nano-optical Engineering, Korea Polytechnic University) ;
  • Kang, Dong-Hwa (Department of Nano-optical Engineering, Korea Polytechnic University) ;
  • Jo, Ye-Ji (Department of Nano-optical Engineering, Korea Polytechnic University) ;
  • Jung, Mee-Suk (Department of Nano-optical Engineering, Korea Polytechnic University)
  • 투고 : 2018.12.19
  • 심사 : 2019.08.07
  • 발행 : 2019.10.25

초록

본 논문은 광 소결 공정에 쓰이는 제논 플래시 램프 사용 시 조도 균일도를 개선시킬 수 있는 반사경 설계에 대한 연구를 진행하였다. 조사 영역에서 기판의 완전한 소결이 이루어지기 위해서 광효율과 조도 균일도를 목표 성능으로 설정하였다. 기존의 타원 반사경 또는 포물 반사경을 이용한 방식은 광효율을 만족하기 용이하지만 조도 균일도를 만족하는데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 조도 균일도를 만족시키기 위해 포물경의 중앙부에 쌍오목 형상을 추가하였다. 이러한 쌍오목 형태의 중앙부 형상을 갖는 포물 반사경의 조도 균일도가 기존의 반사경에 비해 향상됨을 확인하였다.

In this paper, we studied a reflector design that can improve the illuminance uniformity when using a xenon flash lamp in the photonic sintering process. To achieve complete sintering of substrates in the irradiated area, the light efficiency and illuminance uniformity were set to target performance. Existing elliptical reflectors or parabolic reflectors make it easy to satisfy the target light efficiency, but have difficulty satisfying the illuminance uniformity. In this paper, a twin-concave feature has been added to the center of the parabolic reflector to satisfy the illuminance uniformity. It was confirmed that the illuminance uniformity of the parabolic reflector with a twin-concave feature was improved, compared to that of the traditional reflector.

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참고문헌

  1. Y.-R. Jang, W.-H. Jung, and H.-S. Kim, "Optimization of reflector shape for advanced characteristic of flash light sintering with large area and uniform light density," in Proc. The Korean Society of Mechanical Engineers Conference (Korea, Nov. 2015), pp. 563-566.
  2. Y.-S. Jo, "A study on the uniformity ratio of illuminance and illumination distribution with reflectance change of lighting instruments reflector," M. S. Thesis, Hongik University, Seoul (2001), pp. 1-66.
  3. D.-I. Seok, M. C. Lee, S.-G. Jung, and H. Kim, "Exclusive reflector design for 200 W electrodeless fluorescent lamp," in Proc. The Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers Conference (Korea, Nov. 2007), pp. 3-7.
  4. S.-H. Kim, "Luminaire design of a 75 W LED down-light lamp by optical simulation," M. S. Thesis, Wonkwang University, Seoul (2011), pp. 1-37.
  5. C.-S. Lee, "LED high-precision reflector optics using a three-dimensional free-form surface," M. S. Thesis, Korea Polytechnic University, Gyeonggi (2013), pp. 1-71.