• 제목/요약/키워드: 레이저 유도 분광

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레이저 유도 플라스마 생성 방법이 수소 검출에 미치는 영향 (Effect of Methodologies for Laser-Induced Plasma Creation on Hydrogen Sensing)

  • 장정익;김기범
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권4호
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    • pp.291-297
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    • 2015
  • 미래의 화석연료를 대체할 가능성이 큰 에너지원으로써, 수소는 인류의 궁극적인 연료로 주목받고 있으나, 작은 분자 크기로 인하여 저장 용기의 작은 틈으로부터 쉽게 누설된다. 본 연구에서는 수소 누설을 탐지하기 위하여 레이저 유도 붕괴 분광법(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 사용하였고, 플라스마 생성 방법에 따른 본 기술의 적합성을 평가하였다. 금속 표면에 플라스마를 일으켜 수소 원자광을 얻는 방법은 플라스마를 작은 레이저 출력 (295mW)에서 유도 할 수 있지만, 수소 기체에 직접 플라스마를 유도하는 방법은 약 2.6배 높은 레이저 출력이 필요하였다. 두 방법 모두 픽 투 베이스(Peak to Base) 비율이 수소농도에 대하여 선형적인 경향을 보였으며, 공기 중 수소의 농도가 5% 미만인 경우 본 기술은 수소 누설 검출에 적합한 기술로 판단된다.

레이저 유도 플라즈마 분광분석법을 이용한 연소 가스 온도 측정 기술 (Measurement of combustion gas temperature using laser-induced breakdown spectroscopy)

  • 이석환;김용규;강웅;정욱철;이주현;김성훈;양인영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.285-289
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    • 2017
  • 레이저 유도 플라즈마 분광분석법 (Laser-induced breakdown spectroscopy : LIBS) 은 기존의 레이저 기반의 연소 진단 기법들의 약한 신호세기, 복잡한 장비 구성, 낮은 정확도 등의 단점을 보완하는 기법이다. 본 연구에서는 LIBS를 활용하여 스크램 제트 엔진의 연소 가스 온도를 측정하기 위한 기초 연구가 수행되었다. 스크램 제트 엔진에서 사용되는 Jet A-1 연료로 스프레이 화염을 만들고 교정된 열전대로 화염 상부에서의 가스 온도를 측정하였다. 그리고 열전대의 온도 측정위치와 동일한 지점에서의 LIBS 신호를 획득하였다. LIBS 스펙트럼을 분석하여 LIBS 신호와 열전대로 측정된 기준 온도와의 보정곡선을 얻었다. 그래서 본 연구를 통해 LIBS를 활용하여 연소 가스의 온도를 in-situ 하게 측정할 수 있음을 확인하였다.

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티타늄 합금의 표면 처리에 있어 표면 거칠기에 대한 레이저 유도 플라즈마 분광분석법 측정 적용 연구 (Laser-Induced Plasma Spectroscopy Measurement on Surface Roughness in Surface Treatment of Titanium Alloys)

  • 김지훈;김주한
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.9-17
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    • 2020
  • In this study, the surface changes of titanium alloy using laser surface treatment and the surface analysis using laser-induced plasma spectroscopy were carried out. The laser surface treatment induced changes in surface roughness and the diffusion of atmospheric elements. Excessive melting or less melting caused roughness changes, but when moderate levels of energy were applied, a smoother surface could be obtained than the initial surface. In the process, the diffusion of atmospheric elements took place. To analyze the diffusion of atmospheric elements with respect to surface morphology, the surfaces were re-shaped with grinding. In this experimental conditions, the effect of plasma formation by surface roughness was identified. Compensated plasma signals for the material properties were obtained and analysed by removing the background plasma signal.

레이저 유도 플라즈마 분광분석법을 적용한 금속표면의 부식 특성에 관한 연구 (A Study on the Corrosion Characteristics of a Metal Surface by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)

  • 강동찬;김주한
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.83-89
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    • 2017
  • The corrosion of metal specimens was analyzed in this study using laser-induced breakdown spectroscopy. The samples used in the study were magnesium alloys and corrosion, and standard specimens were prepared and analyzed using surface and depth analysis. The spectral wavelengths used in the oxide layer analysis were 777.196 nm, 777.421 nm, and 777.543 nm. The spectral line of the surface corrosion was confirmed by experimentation, and surface micro morphology analysis was performed using an optical microscope. Approximately $100{\mu}m$ corrosion depth was confirmed via laser irradiation in the depth direction. The results of laser-induced breakdown spectroscopy and the SEM-EDS analysis were compared and analyzed.