• 제목/요약/키워드: 레이저 산란

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레이저 크로스빔 속도계에 대한 대기교란 효과 (Effects of atmospheric turbulence on the laser cross-beam velocimeter)

  • 성평식
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.259-264
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    • 2005
  • 입사빔의 진폭과 위상에 관한 대기교란의 영향을 고려하며 크로스빔 레이저 속도계에 대한 광전류 상관함수의 표현식을 프린지 모델을 이용하여 유도 하였고, 그 결과 대기의 교란 입자가 프린지 모델에서 이동하는 광 전류 상관함수의 정현변화는 교란 상관함수로 부터 입자의 속도(산란입자는 속도V를 가져야 하는 것으로 가정하였다.)를 결정하는데 크게 영향을 주지 않는다.

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레이저 계측법을 이용한 분무 가시화 (Spray Visualization Using Laser Diagnostics)

  • 윤영빈;고현석;김동준;길태옥
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.3-13
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    • 2005
  • The optical patterantor provides the high resolution and quantitative information of the spray. Fuel distribution and Sauter Mean Diameter (SMD) can be measured from fluorescence and Mie-scat-tering images. To correct the attenuation of the laser beam and signal in dense spray region, the method to find the geometric mean of the signal intensities obtained from two cameras was evaluated and verified in a solid-cone spray. In high pressure environment, the increased number density of the droplets cause multiple scattering. The optical patternation technique using a laser beam instead of a laser sheet was applied to minimize the multiple scattering problem. The pattern of a coaxial spray was changed from hollow-cone to solid-cone shape, and the spray angle was reduced as the ambient pressure increased from 0.1 to 4.0 MPa.

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파장 가변형 KrF 엑시머 레이저를 이용한 층류 비예혼합 수소 화염에서의 2차원적 온도 및 농도 계측 (Planar Imaging of Temperature and Concentration of a Laminar Nonpremixed H²/N² Flame Using a Tunable KrF Excimer Laser)

  • 김군홍;진성호;김용모;박경석;김세원;김경수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권12호
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    • pp.1582-1582
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    • 2000
  • Rayleigh scattering and laser induced predissociative fluorescence are employed for capturing two-dimensional images of temperature and species concentration in a laminar nonpremixed flame of a diluted hydrogen jet. Rayleigh scattering cross-sections are experimentally obtained at 248nm. Dispersed LIPF spectra of OH and O₂ are also measured in a flame in order to confirm the excitation of single vibronic state of OH and O₂are excited on the P₁(8) line of the A ²∑+ (v'=3) - X ²∏(v˝=0) band and R(17) line of the Schumann-Runge band B ³∑u- (v'=0) - X ³∑g-∏(v˝=6), respectively. Fluorescence spectra of OH and Hot O₂ are captured and two-dimensional images of the hydrogen flame field are successfully visualized.

레이저 유도 백열법을 이용한 화염 내부 매연 농도 측정 (Measurements of Soot Volume Fraction Using Laser Induced Incandescence)

  • 이승;이상협;이병준;한재원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권5호
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    • pp.725-732
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    • 2000
  • Laser induced incandescence (LII) method is frequently used to measure soot volume fraction in flames. In this study, experiments were performed to measure soot volume fraction in coaxial diffusion flame using LII method and calibrated with laser scattering/extinction method. The effects of laser intensity (>$1{\times}10^8W/cm^2$), laser wavelength (532nm, 1064nm) and detection wavelength (400nm, 600nm) on the LII signal were investigated. On the range of $4{\times}10^8{\sim}8{\times}10^8W/cm^2$ there were no effects of laser intensity on LII signal. Except these ranges, LII signal was increased with laser intensity. For the long gate width, the LII signals of the higher laser intensity (>${\vartheta}(GW/cm^2)$) cases had better correlation with soot volume fraction which were measured by laser extinction method compared with lower laser intensity cases. The errors of 2-dimensional cases at the calibration height were approximately 50% regardless of laser wavelength.

과실용 초음파 센서 개발에 관한 연구 (Study on Development of Ultrasonic Transducer for Fruit)

  • 김기복;김만수;이상대;윤동진
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.462-468
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    • 2003
  • 최근 전자산업의 발달로 첨단기술의 농업적 응용에 필요한 각종 센서가 개발되고 있어 이를 이용한 농산물의 각종 품질을 비 파괴적으로 측정할 수 있는 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 농산물 중과실의 경도와 같은 물성 인자는 그 중요성에도 불구하고 비 파괴적으로 측정할 수 있는 기술이 개발되고 있지 않고 있다. 레이저 분광법의 경우 표면의 광 산란현상을 이용하여 경도를 비교적 정확하게 측정할 수 있으나 아직까지는 시스템의 가격이 고가이며 사용에 많은 제약이 따르며 근적외선 분광분석법을 이용한 경도 측정은 현재까지 그 정확도가 낮다. (중략)

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라만Lidar기술을 이용한 대류권 수증기와 물방울 입자의 밀도 측정 (Detection of tropospheric water vapor and liquid water density by using Raman lidar technique)

  • 김덕현;차형기;이종민;최성철;김영상
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.150-151
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    • 2000
  • 대기 중에 존재하는 수증기(water vapor)와 물방울 입자(liquid water)는 대기의 열 순환 과정에서 이산화탄소와 함께 매우 중요한 역할을 하는 중요한 변수이다. 대류권의 수증기 밀도를 라만 라이다 기술을 이용하여 원격으로 측정하려는 시도는 오래 전부터 있었으나, 물방울 입자의 밀도 측정은 최근에 연구가 시작되었으며, 특히 수증기의 밀도 측정에서 물방울 입자의 라만 신호가 심각한 오차요인으로 알려지면서 이에 대한 연구가 구체적으로 진행되었다.[1-2] 라만 라이다 연구는 대기 중에서 비교적 흡수가 적고 산란단면적이 큰 레이저 광원의 선택이 매우 중요하다. (중략)

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흡광 광도 분석법을 이용한 기름의 두께 측정 연구 (Oil Thickness Measurement by Light Absorption Analysis)

  • 오상우;이문진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.263-267
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    • 2013
  • 본 연구에서는 단일 파장의 빛이 기름과 해수로 구성된 혼합물을 투과하는 과정에서 굴절과 산란으로 인해 감쇠되는 빛의 세기를 평가하는 방법을 통해, 물위에 존재하는 기름의 두께를 측정할 수 있는 새로운 광학적 기름 탐지 방법론을 제시한다. 단일 파장의 광원으로 직진성이 좋고 단색광의 빛을 발산할 수 있는 레이저를 이용하였으며, 기름-물 혼합물을 투과한 빛의 세기를 정량적으로 측정하기 위해서 광 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 광전자소자인 포토다이오드를 선택하였다. 기름의 두께가 증가함에 따라서 투과된 빛의 크기가 점차적으로 감쇠되는 성질을 가진 광원의 파장 대역을 실험적으로 도출하기 위해서, 3개의 서로 다른 파장대역을 갖는 레이저를 이용하여 기름의 두께별로 투과된 광량을 측정하여 감쇠되는 경향을 비교하는 실험을 진행하였다. 해당 실험을 통해서 470 nm 파장을 갖는 청색 레이저를 이용하였을 경우, 기름의 두께가 증가함에 따라 투과된 광량의 세기가 점차적으로 감쇠되는 현상을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 수행한 실험 결과를 통해서 레이저 광원에 대한 기름의 흡광 광도를 분석하는 방법으로 해수위에 존재하는 기름의 두께를 정량적으로 측정할 수 있는 가능성을 제시하였다.

레이저 스펙클과 1차원 CCD소자를 이용한 물체의 미소변위측정에 관한 연구 (Measurement of Micro-displacement of an Object by Laser Speckle using Linear Array CCD Detection System)

  • 우창헌;민동현;김수용
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.138-143
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    • 1994
  • 거친 표면을 가진 물체의 미소변위를 1차원 CCD소자와 레이저 스펙클(laser speckle) 방법을 이용하여 측정하였다. 거친 표면에서 산란된 레이저 광이 이루는 스펙클 무늬를 물체의 이동 전후에 얻고, 그것의 상호상관함수(cross-correlation)를 계산하여 스펙클 변위를 계산한다. 1차원 CCD소자를 이용하여 물체이동 전후의 스펙클 무늬를 측정하고, 레이저 스펙클 변위값을 386 PC로 인터페이스하여 PC에서 계산한다. 사용한 CCD 소자의 화소 간격은 $15\mu\textrm{m}$이고, 화소의 개수는 1728개이다. 스펙클 변위와 물체의 이동거리와는 비는 레이저 빔의 파면의 곡률에따라 1.03으로부터 5.20까지 변화한다. CCD 픽셀의 간격이 $15\mu\textrm{m}$이므로 물체의 $3\mu\textrm{m}$ 이동을 감지해 낼 수 있다.

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펨토초 레이저를 이용한 금속 나노패턴 형성 연구 (Formation of nano-pattern on metal using femtosecond laser pulses)

  • 최성철;이영락;노영철;이종민;고도경;이정훈;김강윤;김창종;이웅상;허명구
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.203-206
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    • 2006
  • 펨토초 레이저 펄스를 이용하여 Slide glass 위에 코팅된 Al 박막표면에 나노패턴 구조를 생성하였다. 생성된 나노패턴 구조의 공간적 주기는 레이저 강도와 펄스 수에 의존함을 확인하였고, 레이저 강도와 펄스 수를 미세하게 조절함으로써 Al 샘플 표면에 균일한 나노패턴을 형성 시킬 수 있다. 이와 같은 현상은 레이저 입사빔과 샘플 표면에서 산란되는 빛의 광학적 간섭에서 야기 된다. 또한, Al 박막표면 위에 형성된 산화막이 짧은 주기의 나노패턴을 형성하는데 중요한 역할을 수행하는 것을 확인하였다.

레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도 계측시 잡음원인과 대책 (Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering)

  • 권순태;이재원;박찬준;엄인용
    • 에너지공학
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    • 제17권4호
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    • pp.189-197
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    • 2008
  • 본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료 농도를 측정시 잡음 원인과 대책에 관한 것이다. 실험 장치는 연료 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하였다. Rayleigh 산란을 이용한 농도 측정 시 가장 큰 난점은 Mie 산란에 의한 간섭이다. Mie 산란의 영향을 제거하기 위해 하드웨어 필터로 입자의 수 밀도를 측정 가능한 수준으로 감소시켰다. Mie 산란 입자를 충분히 작게 만든 후 광전자 증배관과 앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 그리고 바탕 잡음은 광학적 배열을 조정하고 동시에 핀 홀과 빔 트랩을 적용하여 감소시켰다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소프트웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.