Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권9호
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pp.768-773
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2016
엔진 밸브 시트와 페이스는 엔진 성능에 영향을 미치므로 내마모성, 내열성 및 내식성이 요구된다. 이러한 특성을 갖는 표면층을 형성하기 위해 일반적으로 PTA 프로세스를 사용하고 있지만 넓은 열 영향부와 높은 모재 희석 등과 같은 문제가 발생한다. 이러한 단점을 개선한 레이저 클래딩은 희석률이 낮고 열 영향 및 열 변형을 최소화하므로 더욱 우수한 클래드 층을 형성할 수 있다. 하지만 레이저 빔의 특성상 넓은 면적을 클래딩 할 경우, 1 패스 클래드 층의 중첩이 불가피하다. 중첩률 기준을 빔 사이즈와 클래드 층 폭으로 나누어 멀티패스 클래드 층을 형성한 결과, 기준에 관계없이 중첩률이 증가할수록 클래드 층의 폭이 감소하고 높이가 증가하였다. 하지만 빔 사이즈 기준 중첩률 조건으로 형성된 멀티패스 클래드 층이 다른 기준보다 모재 희석이 감소하여 더욱 높은 경도 값을 나타내었다. 결론적으로, 중첩률 기준을 클래드 층 폭으로 할 경우, 클래드 층 형상에 영향을 주는 공정변수가 변할 때 마다 폭의 길이가 달라지기 때문에 빔 사이즈를 중심으로 중첩률을 정의하였다.
A new wide laser beam optical system for the laser materials processing has been developed with a polygonal mirror. It consists of polygonal mirror and cooling part that prevents the surface of rotating polygonal mirror from damage by heat. The polygonal minors have been designed and made as 24 and 30 facets in pyramid type. This system provides a uniform linear laser heat source with the surface scanning width from 15 to 50mm according to the scanning height To examine the wide laser beam, He-Ne laser is used. Also, Acryl is used to confirm the laser beam pattern by bum-pattern print To analyze the energy distribution of the wide laser ben empirical values and theoretical values are compared and discussed. To improve the efficiency of the wide laser beam optical system, methods are suggested by the optical theories. For larger area processing like turbine blade, drawing blade, cold roller and guide plate, optimal overlapping locations have been calculated and analyzed by geometric and optical theories.
한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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pp.46-49
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1991
우라늄 원자의 선택적 광이온화 과정을 레이저 빔과 상호 작용하는 네준위 원자 모델을 통하여 분석하였다. 다준위 원자 모델이 보이는 원자 감금 현상과 여기 경로의 중첩으로 인한 간섭 현상을 이용하여 모델 내의 최상 준위의 원자 밀도를 최대화하는 조건을 착고, 그 물리적 해석을 부여하였다.
최근 활발히 연구되고 있는 AMOLED는 평판 디스플레이 분야를 이끌어 갈 차세대 선두 주자로 크게 주목 받고 있다. AMOLED는 전압 구동 방식인 AMLCD와 다르게 전류 구동 방식으로 a-Si TFT 보다 LTPS-TFT 사용이 요구되며, 대면적 기판으로 갈수록 결정립의 균일도가 매우 중요한 인자로 작용한다. 현재 양산이 가능한 AMOLED는 핸드폰이나 15인치 TV정도로 크기가 소형이며 대형 TV나 컴퓨터 모니터 등을 양산하기 위해 많은 방법이 시도되고 있다. 양산체제에서 사용되는 결정화 방법으로는 ELC가 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 그러나 레이저를 사용하는 ELC 방법은 대면적으로 갈수록 레이저 빔 자체의 불균일성, shot to shot 불균일성, 레이저빔 중첩의 부정확도 등으로 인한 균일도의 부정확성이 커짐으로 인한 mura 현상이 나타나고 레이저 장비의 사용에 대한 비용 부담을 피할 수 없다. 따라서 non-laser 방식에 결정화 방법이 요구되나 SPC 경우는 상대적으로 고온에서 장시간이 걸리고, MIC 뿐만 아니라 MIC 응용 방법들은 금속 오염에 대한 문제가 발생하고 있는 실정이다. 이러한 문제로 인하여 결정립 크기의 균일도가 우수한 다결정 실리콘 박막을 제조하는 신기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 비정질 실리콘 박막 상부 혹은 하부에 도전층을 개재하고, 상기 도전층에 전계를 인가하여 그것의 주울 가열에 의해 발생한 고열로 비정질 실리콘 박막을 급속 고온 고상 결정화하는 방법에 관한 기술인 JIC (Joule-heating Induced Crystallization) 결정화 공정을 개발하였다. 본 공정은 상온에서 수 micro-second 내에 결정화를 수행하는 것이 가능하며 도전층과 실리콘 박막 사이에 barrier층 삽입를 통하여 금속 오염을 막을 수 있으며 공정적인 측면에서도 별도의 chamber가 필요하지 않는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 JIC 결정화 공정 조건에 따른 결정화 기구 및 JIC poly-Si의 미세구조 및 물리적 특성에 관한 논의가 이루어질 것이다.
Titanium alloy is one of the hard processing materials made by the traditional manufacturing method because of the excellent mechanical strength. Ablation of titanium alloy is investigated by using a femtosecond laser which is a regenerative amplified Ti:sapphire laser with 1kHz repetition rate, 184fs pulse duration time and 785nm wavelength. Experiments are carried out under various ablation conditions with different pulse overlap ratios for the rectangular shape and micro hole. Test results show that the ablation characteristic according to pulse overlap ratio of titanium alloy seems to be as non-linear type at the different zone of energy fluence. The optimal condition of rectangular shape processing is obtained at the laser peak power 1.3mW, pulse overlap ratio of 90%, beam gap of $1\;{\mu}m$. The micro hole has a good quality from the pulse overlap ratio of 99% at the same laser peak power. With the optimal processing condition, the fine rectangular shape and micro hole without burr and thermal damage are achieved.
두 개의 1차원 주기 패턴을 수직으로 중첩시켜 상하층 패턴으로부터 이축 변위 정보를 각각 디코딩할 수 있는 방법을 제안한다. 투명한 상층 패턴 판별은 굴절률차에 기인한 레이저 빔의 디플렉션 검출을 통해 이뤄지고 하층 패턴 판별은 수광 전압 차의 검출를 통해 이뤄진다. 빌드 업 필름 재질의 상층 패턴은 UV 레이저 가공에 의해 미세가공되고 그리고 알루미늄 하층 패턴은 초정밀 머시닝에 의한 트렌치 가공과 불투명 소재 증착 그리고 폴리싱 과정을 통해 제작된다. 10마이크로미터 간격으로 제작된 샘플 패턴과 이를 인코딩할 수 있는 전용 광학계에 의한 변위 측정 방법은 대면적 스테이지에 장착되어 레이저 간섭계를 이용한 측정데이터와 비교하여 검증된다.
한국천문연구원은 인공위성 레이저 추적, 적응광학, 우주쓰레기 레이저 추적 등 과학 연구 및 국가적 미션을 수행하기 위해 다목적 레이저 추적 시스템 개발을 추진해 오고 있다. 지상에서 고출력 펄스 레이저를 발진하여 우주쓰레기로부터 반사된 신호를 바탕으로 거리를 측정하는 우주쓰레기 레이저 추적 시스템은 광 경로 전환을 위해 회전 디스크 방식을 이용한다. 이러한 방식은 수신 검출기로 반사시킬 수 없는 충돌 영역이 발생하여 우주쓰레기 추적 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 회전 디스크가 추적 성능에 영향을 미치는 홀 크기, 홀 개수, 회전 속도, 레이저와 홀의 중첩 비율, 레이저 빔 반경을 고려하여 추적 성능 분석 모델을 제시하였다. 제시된 성능 분석 모델을 이용하여 추적 범위 및 충돌 영역을 분석하고 거창 레이저 추적 시스템의 요구 조건을 만족하는 회전 디스크 사양을 제시하였다.
고 집적 회로의 제작에 있어서 노광 공정은 가장 중요한 기술로 주로 마스크 방식의 노광 방법을 사용하지만 다품종 소량 생산 및 주기적인 제품 변화에 있어서 효율적이지 못하기 때문에 마스크리스 리소그래피 기술이 노광공정에서 각광받고 있다. 본 연구에서는 DMD를 이용한 마스크리스 리소그래피에 있어 다중 레이저 빔의 에너지와 중첩도와의 연관성을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션을 통해 최적의 스캔 라인 간격을 제시하였고, LDI 시스템을 이용한 노광 실험을 통해 미세 페턴의 정밀도를 향상시킬 수 있었다.
moving photocarrier grating(MPG)기술을 이용하여 디지털 X-선 변환물질 a-Se:As 필름에서 As 첨가효과에 관하여 연구하였다. 이 방법은 시료를 조사하기 위하여 주파수를 변화시킨 2개 레이저 빔의 중첩으로 얻어진 움직이는 간섭패턴을 이용한다. 시료의 수송변수는 시료에서 변조 방향으로 유도되는 grating-속도에 의존하는 전류밀도로부터 얻어진다. As 첨가에 따른 a-Se 필름의 전자와 정공 이동도 그리고 재결합 수명을 구하였다. 전자의 이동도는 결함 상태 때문에 As 첨가에 따라 감소하는 반면, 특히 a-Se 필름에 0.3% As 첨가할 때 정공 이동도와 재결합 수명이 증가하였다. MPG 기술로 얻은 As가 첨가된 a-Se 필름의 수송성질을 a-Se:As로 제작한 X-선 detector의 X-선 감도와 비교하였다. 실험결과 0.3% As가 첨가된 a-Se으로 제작한 X-선detector가 가장 우수한 X-선 감도를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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