• 제목/요약/키워드: 광음향

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엑시며 레이저 펄스에 의해 여기된 광음향신호 분석 (An Analysis of Photoacoustic Signals Excited by Excimer Pulsed Laser)

  • 이종오;전계석
    • 한국음향학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.39-46
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    • 1997
  • 본 논문에서 XeF, KrF 엑시머레이저 펄스에 의해 금속에서 여기되는 광음향신호를 PZT 변환기로 검출하여 광음향 변환 메카니즘과 지향성패턴을 분석하였다. 고체에서 레이저펄스에 의한 광음향 변환 매카니즘은 조사되는 레이저의 에너지밀도에 따라 열탄성영역과 플라즈마영역으로 나뉘며 두영역에서 서로 다른 양상을 보인다. 열탄성영역에서는 표면과 수평방향의 변위가 크고 플라즈마영역에서는 반사력으로 인해 수직방향의 변위가 크게 나타나는 것으로 모델링되며 이를 중심파장 480nm의 XeF엑시머레이저와 248nm의 KrFdprtlajfp이저를 사용하여 실험적으로 증명하였다. 또한 열탄성 영역에서 최대종파에너지는 $60^{\circ}$, 최대횡파에너지는 $30^{\circ}$부른에서 나타났고 플라즈마영역에서는 최대 종파와 횡파에너지가 각각 $0^{\circ},\;30^{\circ}$부근에서 나타나는 지향특성을 보였다.

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중공형 멘드릴을 이용한 광섬유 하이드로폰의 최적 구조 설계 Part II. 멘드릴의 형상 에 따른 광음향 감도 특성 (Structural optimizations of the optical fiber hydrophones with the hollow mandrel: Part II. The hydrophone's sensitivity with the mandrel's geometry)

  • 임종인;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.30-37
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    • 1998
  • 본 논문은 중공형 층상 복합체 멘드릴(mandrel)을 이용하여 기본 공진주파수가 15kHz이상이고, 우수한 감도 특성을 지닌 광섬유 하이드로폰의 최적 구조를 설계하는 것에 관한 것이다. 유한요소법을 이용하여 Al/foraming 및 Nylon/foaming층상 복합체의 공지주 파수를 분석하여 설계 변수의 범위를 결정하였고, 멘드릴 형상에 따른 광음향 감도 특성을 분석하여 최적구조를 결정하였다. 그 결과로 멘드릴의 외경이 감소할수록, 길이가 증가할수 록 감도가 향상되었다. AL 멘드릴의 경우, 내경/외경 비가 낮을수록, Nylon멘드릴의 경우 내경/외경 비가 높을수록 감도 증가를 위하여 효율적이다. 그리고 결정된 최적구조의 Al/foaming 및 Nylon/foaming멘드릴을 사용한 광섬유 하이드로폰의 감도는 각각 1rad./Pa 대비 약 82dB 및 85.7dB 정도 이었고, Al층상 복합체 보다는 Nylon층상 복합체를 이용하는 것이 고 감도의 광섬유 하이드로폰을 제조하는데 유리함을 알 수 있었다.

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광음향 변조기를 이용한 유체의 방향결정 (Determination of Flow Direction by Using an Acousto-Optic Modulator)

  • 김규욱;최종운;원종욱
    • 한국광학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.58-64
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    • 1990
  • 광음향 변조기를 사용하여 전방산란 이중광속 LDV를 구성하고 유리관 속을 흐르는 물의 방향을 조사하였다. 하나의 레이저 빔을 40MHz로 변조시킬 때 회절된 빔의 차수 및 유체의 방향에 따라서 이동된 Doppler 신호의 주파수를 측정함으로써 유체의 방향을 결정하였다. 또한 LDV 장치의 검출기에서 검출된 고주파 신호를 증폭하기 위하여 대역폭이 0-300MHz이고 이득이 38dB인 증폭회로를 설계 제작하였다.

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광음향 분광법을 이용한 휴대용 유중가스분석장치 개발 (Development of Portable Dissolved Gas Analyzer Using photoacoustic spectroscopy)

  • 김춘동;김철규;박세현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.2431-2438
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    • 2013
  • 본 논문에서는 휴대용 유중가스 분석기에 대해 연구 및 개발 하였다. 제안된 휴대용 유중가스 분석기는 전력기기로부터 절연유 내의 소량의 가스를 추출하여 비정상적인 열적 정보를 얻어 분석하는데 유용하게 쓰인다. 분석된 정보로부터 전력기기의 안정성을 평가할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 고가의 시설기반의 고정형 유중 가스 분석기를 사용함으로써 발생되는 직간접적인 문제점을 해결하기 위해서 광음향 분광법 기반의 소형화된 휴대용 유중가스 분석기를 제안하고 실험적으로 검토하였다. 제안된 휴대용 유중 가스 분석기는 사용하기 편하고 실시간으로 전력기기의 열적 정보를 분석할 수 있다. 제안된 휴대용 유중가스 분석기가 현재의 전력기기 유중가스 분석에 사용된다면, 전력기기의 유중가스 분석주기를 줄임으로써 안정성을 향상 시키고 열적 이상 정보에 대하여 긴밀하게 대응할 수 있다.

초음파-광음향 융합 영상을 위한 투명 초음파 변환기 (Optically transparent ultrasound transducers for combined ultrasound and photoacoustic imaging: A review)

  • 박성훈;장진호
    • 한국음향학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.441-451
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    • 2023
  • 초음파 변환기는 광음향 및 초음파 영상 조합과 영상 평가에 있어 필수 구성 요소이다. 그러나 기존의 초음파 변환기는 불투명하여 광음향 영상을 획득하기 위해서는 광이 초음파 변환기를 우회 해야한다. 동축 정렬이 없다면 광 도달 영역이 제한되고 이를 해결하기 위해 복잡한 구성으로 시스템의 부피가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 광학적으로 투명한 초음파 변환기를 개발하기 위해 다양한 접근 방법이 연구되었다. 기존의 불투명한 초음파 변환기와 다르게 광학적으로 투명한 초음파 변환기는 특정 압전소자와 용도에 맞는 다양한 제작 방법이 존재한다. 본 연구에서 압전소자 기반의 투명 초음파 변환기에 사용되는 재료로 Lithium Niobate(LNO), Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate(PMN-PT), Polyvinylidene Difluoride(PVDF)를 사용한 결과를 비교하였다. LNO는 투명 초음파 변환기에서 많이 사용되는 압전소자이고, PMN-PT는 LNO보다 높은 송수신율로 최근 활발히 연구되고 있다. 기존 투명 변환기는 광음향 해상도보다 초음파 해상도가 낮지만, 최근 PVDF를 사용하여 높은 초음파 해상도의 투명 집속초음파 변환기를 제작하고 있다. 이러한 투명 초음파 변환기 제작 결과에 대한 비교 분석을 수행하였다.