• 제목/요약/키워드: 광음향

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광음향 신호처리를 이용한 표면결함의 영상 기술 (Image Technique of Surface Defects by Using Photoacoustic Signal Processing)

  • 이종호;전계석
    • 한국음향학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.45-49
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    • 1994
  • 본 논문에서는 출력이 2W이고 파장이 $10.6{\mu}m$인 CW $CO_{2}$ 레이저와 PZT 5A 음향변화 소자를 사용하여 광음향 영상처리 시스템을 구성하였으며 샘플로서 5mm 두께의 스텐레스강을 사용하여 그 표면에 폭과 깊이가 $50{\mu}m$, 선간격이 각각 $200{\mu}m$, $300{\mu}m$가 되도록 3선의 선형결함을 방전가공하고 $2.2mm\times2mm$의 스캔범위를 취하여 표면결함을 영상화한 결과 레이저 변조주파수가 100Hz 일때 $50{\mu}m$의 해상력을 갖는 양질의 영상을 보였다.

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광음향효과를 이용한 게르마늄 나노구조 기반의 초음파 발생 소자 연구 (Optoacoustic Ultrasound Generator Based on Nanostructured Germanium)

  • 윤상혁;허준석
    • 한국광학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.255-260
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    • 2015
  • 본 논문에서는 MAC(metal-assisted chemical) 에칭을 이용하여 Ge(Germanium) 표면에 나노구조를 형성하고, 그 위에 열팽창계수가 높은 PDMS를 적용하여 광음향효과를 이용한 초음파 발생 소자를 제작하였다. Ge 나노구조 위에 PDMS를 스핀 코팅하여 만든 초음파 발생 소자는 100 nm Cr(Chromium) 대비 약 3배의 초음파를 발생시켰다. 또한, Ge 나노구조를 PDMS 중앙에 위치시 킬 경우 쿼츠 기판을 통한 열손실이 줄어들어 100 nm Cr 대비 8.5배의 강한 초음파를 얻을 수 있었다.

FEM을 이용한 맨드랠(Mandrel) 형광- 음향 수중 청음기의 설계에 관한 연구 (Design studies for mandrel type fiber-hydrophones with FEM)

  • 임종인;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.73-80
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유한 요소법을 이용하여 작동 주파수 대역이 10kHz까지 이고, 무지향성 감도 특성을 갖는 광음향 변환맨드랠(mandrel)형 하이드로폰의 최적 구조를 설계하고자 하였다. 최적화 변수들은 유연성 구조물인 맨드랠의 형상과 청음기의 각부분 물성들이다. 맨드랠의 반경보다 길이 혹은 몰딩(molding) 두께가 증가할수록 광-음향 수중 청음기의 감도는 증가하였고, 맨드랠과 몰딩의 탄성 계수 및 포아손 비가 낮을수록 감도가 향상되는 경향을 보여주었다. 그리고 맨드랠 재료의 길이가 감소할수록 혹은 탄성율이 증가할수록 사용 주파수 영역이 증가하고, 하이드로폰의 길이가 짧을수록 감도의 무지향 특성이 향상 되었다. 이상의 결과를 이용하여 감도가 $30 {\times} 10_{-7}$ Rad./Pa에 이르고, 작동 주파수 영역이 10 kHz까지이며 5 kHz 주파수에서 무지향성을 갖는 유연성 구조물인 맨드랠형 광음향 하이드로론을 설계하였다.

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광음향 효과에 의한 고주파 여기식 CO2 레이저의 주파수 및 출력 안정화 (Frequency and power stabilization of radio frequency excited CO2 laser using photoacoustic effect)

  • 최종운;유문종;우삼용;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.569-574
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    • 2004
  • 고주파 여기식 $CO_2$ 레이저의 주파수와 출력을 레이저 공진기 자체에서 발생하는 광음향효과를 이용하여 안정화하였다. 레이저 공진기 속의 복사선 세기를 임의로 변화시킬 때 광음향효과에 의해서 레이저 매질가스의 압력이 변화하였다. 공진기 속에 설치한 컨덴서마이크를 사용하여 미세한 압력변화를 전압신호로 변환시켜 록인안정기의 입력신호로 사용하였다. P(20)선에서 발진하는 레이저를 이득곡선의 꼭지점에 레이저의 주파수와 출력을 안정화 시켰을 때, 광주파수 상대 안정도는 5.4${\times}$$10^{-8}$ 이었고, 레이저 출력 변화율은 9.3%로 안정화되었다.

광음향 효과를 이용한 2층 무반사 코팅막의 열확산도 측정 (Thermal diffusivity measurement of two-layer ar-coating systems using photoacoustic effects)

  • 권경업;최문호;김석원;한성홍;김종태
    • 한국광학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.380-384
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    • 1998
  • 최근 고출력 에너지를 가진 레이저가 개발됨에 따라 레이저에 사용되는 반사경은 높은 열충격에도 견디며 효율적으로 냉각되어야 하므로 열확산도가 큰 광학박막의 연구가 중요하다. 본 연구에서는 굴절률이 다른 두 물질 MgFz와 ZnS의 증착 속도를 10$\AA$/s, 20$\AA$/s로 하고, 증착시 기판온도를 5$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$, 15$0^{\circ}C$, 20$0^{\circ}C$로 각각 다르게 하여 2층의 무반사막을 증착한 후 광음향효과를 이용하여 박막면에 수직한 방향의열확산도를 측정하였다. 시편 설계시 각 물질의 광학적 두께는 광원인 Ar+ 레이저(λ=514.5 nm)광에 대하여 MgFz 는 5/4λ이고, ZnS 는 λ가 되도록 하였고, 제작된 시료에 입사하는 광의주파수를 변화시키며 시료에서 발생되는 광음향신호의 크기를 측정하여 증착조건이 다를 때의 열확산도를 구하였다. 그 결과 증착속도가 10$\AA$/s 일 때와 기판온도가 15$0^{\circ}C$일 경우에 열확산도가 가장 큰 값을 나타내었다.

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광음향분광법을 이용한 CO 산화반응에서의 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$ 촉매효과 연구 (An Application of Optoacoustic Technique for the CO Oxidation Reaction Catalyzed by $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$)

  • 강희석;엄가원;황진수;여철현;최중길
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.55-61
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    • 1993
  • CO 산화반응의 촉매로 사용되는 페로브스카이트 금속산화물인 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$ (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75) 계의 촉매효과를 조사하기 위하여 광음향 분광법을 사용하였다. 산화반응으로부터 생성된 $CO_2$의 광음향신호를 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$에서 각각의 x값에 대하여 반응시간, 반응기체인 CO와 $O_2$의 농도비, 그리고 온도에 따라 측정함으로써 CO 산화반응의 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$ 촉매 특성에 대한 정보를 얻었다. Gd1-xSrxCoO3-y에서 Gd가 Sr로 치환됨에 따른 촉매효과는 x=0.25일 때 최대로 나타났으며 반응 온도에 대하여는 200$^{\circ}C$ 이상에서 급격히 증가하는 것을 알 수 있었다. $CO_2$ 레이저 광음향분광법은 반응에 대한 연속적인 측정을 가능케 함으로써 CO 산화반응의 촉매효과 연구뿐만 아니라 일반적인 반응속도 연구에도 응용할 수 있는 방법임이 확인되었다.

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광음향 변조효과를 이용한 유체의 방향 결정 (Determination of Flow Direction by Using an Acousto-Optic Effect)

  • 김규욱
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.34-36
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    • 1990
  • The flow direction in a glass tube is measured by using a forward scatering dual beam laser Doppler velocimeter with an acousto-optic modulator. We can determine the flow direction by measuring the shifted Doppler frequency which is dependent on the order of modulation of the laser frequency shifting moves only the Doppler signal, enabling complete separation of the Pedestal and Doppler singal.

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Single-Beam을 이용한 광음향 분광법에 관한 연구 (A Study on Single-Beam Photoacoustic Spectroscopy)

  • 김중환
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1984년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.33-35
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    • 1984
  • A new type single beam photoacoustic spectrometer suitable for measuring optical absorption of condensed powder matter with the automatic calibration capability of a source power spectrum is introduced. The signal processing until of this spectrometer consists of a photoacoustic cell a lock-in amp., a switching circuit and a personal computer. The measured optical absorption spectra of a few material by this method are good agreement with the results obtained by the double-beam photoacoustic spectrometer.

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광음향 효과를 이용한 $CO_2$ 레이저 도플러 속도 측정기 (Laser Doppler Velocimetry Using the Photoacoustic Effect of $CO_2$ Laser)

  • 최종운;유문종
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권1호
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    • pp.36-40
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    • 2004
  • A new laser Doppler velocimeter employing a $CO_2$ laser has been developed by using its photoacoustic effect. A change in the pressure of a discharge, induced by mixing of a returned wave with an originally existing wave inside the cavity, is employed to detect the Doppler frequency shift. We found that a Doppler frequency shift as much as 34 KHz was detected, and also a good linear relationship between the velocity and the Doppler frequency shift was obtained.