• 제목/요약/키워드: 자발광 스펙트럼

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케로신/공기 와류 화염의 화학발광 세기 특성에 관한 실험적 연구 (Characteristics of Chemiluminescence Intensities of Kerosene/Air Swirl Flames)

  • 이현재;서성현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권6호
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    • pp.485-496
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    • 2015
  • 본 논문은 와류 유동이 존재하는 케로신/공기 화염 자발광 특성을 실험적 접근방법으로 수행한 연구이다. 한국형 발사체 액체로켓엔진에 적용되는 Jet A-1 을 사용하였고, 와류 세기 영향을 파악하기 위해 세 가지의 스월러를 적용해 실험을 진행하였다. 와류 세기, 연소 공기온도 변화에 따른 화염 자발광을 분광기를 활용하여 계측하였다. 자발광 스펙트럼에서 $OH^*$, $CH^*$, $C_2{^*}$등의 라디칼에 의한 화학발광 특성을 파악하였다. 케로신 화염의 화학발광 세기는 와류 세기에 민감한 반응을 보였으며, 연소 공기온도에 의한 영향은 적게 받았다. 특히 $C_2{^*}$ 화학발광 방출 세기는 와류 세기와 당량비 변화에 민감하게 반응하였다. 화염 특성을 파악하기 위해 각 라디칼 세기 비로 데이터를 분석한 결과, $I_{OH^*}/I_{CH^*}$ 화학발광 세기 비는 공기 유량 변화에 의한 당량비 변화를 지시하기가 적합하며, $I_{C_2{^*}}/I_{CH^*}$ 화학발광 세기 비는 연료 유량변화에 따른 당량비 변화를 지시하기에 적합하였다.

단층진단법을 이용한 축대칭 부분예혼합 화염의 자발광 스펙트럼 해석에 관한 연구 (Tomographic Interpretations of Visible Emissions from the Axisymmetric Partially Premixed Flames)

  • 하광순;최상민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권6호
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    • pp.769-776
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    • 2000
  • Visible spectral characteristics of cross-sectional emissions from a partially premixed methane/air and propane/air flames have been investigated. An optical train with a two-axis scanning mirror system was used to record line-of-sight emission spectra from 354nm to 618nm, and inversion technique was adapted to obtain cross-sectional emission spectra. By analyzing the reconstructed emission spectra, cross-sectional intensities of CH and $C_2$ radicals were separated from the background emissions. The blue flame edge and yellow flame edge were also obtained by image processing technique for edge detection with color photograph of flame. These edges were compared with radial distributions of CH, $C_2$ radicals and background emissions. The CH radicals were observed at blue flame edge. The background emissions were generated by soot precursor at upstream of flame and by soot at downstream of flame. The $C_2$ radicals in propane/air flame were observed more than those in methane/air flame.

알루미늄 군입자 화염특성 분석을 위한 광학기법 연구 (Optical Diagnostic Study for Flame Characteristic Analysis in Aluminum Dust Clouds)

  • 이상협;고태호;임지환;이도형;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.47-53
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고에너지 금속 알루미늄 군입자 연소 화염 분석을 위한 측정기법 개발 연구로서 스펙트로메터를 사용하여 화염 온도와 자발광 스펙트럼을 측정하였다. 마이크로 크기의 알루미늄 군입자 연소 반응시 발생하는 화염온도는 약 2400 K 이상의 초고온이므로 비접촉식 광학 계측 방법을 사용하였으며, 측정을 위해 개발된 기법은 520 nm, 640 nm를 사용하는 이색법을 응용한 방법과 광대역 파장 비교법으로서 각각의 방법은 정밀하게 검증 후 실험에 적용되었다. 연소실 하단에서 화염온도 측정결과 두 방법 모두 2400 K 이상의 화염온도를 확인할 수 있었으며 자발광 측정 결과 알루미늄 연소 반응시 가장 지배적으로 발생하는 화학종인 AlO를 확인할 수 있었다.

이중공명 광펌핑을 이용한 1.5μm 반도체 레이저 주파수 안정화 (Frequency stabilization of 1.5μm laser diode by using double resonance optical pumping)

  • 문한섭;이원규;이림;김중복
    • 한국광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.193-199
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    • 2004
  • 우리는 이중공명 광펌핑(double resonance optical pumping; DROP)효과를 이용하여 루비듐($^{87}$ Rb) 원자의 5P$_{3}$2/-4D$_{3}$2/와 5P$_{3}$2/-4D$_{5}$ 2/ 전이선에서 DROP 스펙트럼을 관측하고, 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수를 무변조 안정화하였다. 관측한 DROP 스펙트럼은 기존의 광-광이중공명(optical-optical double resonance; OODR) 스펙트럼보다 높은 신호대잡음비를 가지며, 약 10 MHz의 좁은 선폭을 갖고 있다. DROP 스펙트럼의 상대적인 세기는 자발방출에 의한 광펌핑 정도로 설명할 수 있었다. DROP스펙트럼에 안정화된 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수 흔들림은 샘플링 시간 0.1초에서 0.2 MHz로 측정되었고, 상대주파수 흔들림은 평균시간 100초에서 약 1${\times}$$10^{-11}$이었다.

이중 크기분포를 가지는 자발형성 InAs 양자점의 광특성 평가 (Optical Properties of Self-assembled InAs Quantum Dots with Bimodal Site Distribution)

  • 정순일;여현영;윤일구;한일기;이주인
    • 한국진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.308-313
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    • 2006
  • 서로 다른 성장조건 하에서 자발형성 InAs 양자점 (quantum dot, QD)을 제작하고. 그 특성을 photoluminescence (PL) 로 분석하였다. 비교적 높은 기판온도에서 성장된 QD 시료들의 PL 스펙트럼에서 분명한 차이를 나타내는 double-peak이 관측되었다. 온도 및 여기광 출력의존성 (temperature- and excitation power dependence) PL을 이용하여 그 double-peak이 서로 다른 크기분포를 가지는 두개의 InAs QD집단에서의 기저발광 (Eo) 에 의한 peak 임을 알 수 있었다. 게다가 이중크기분포에서 InAs 두께변화는 서로 대립되는 두 QD집단에서 QD 수의 변화를 초래한다는 것 또한 증명하였다.

금속선의 주기적 배열로 유도된 장주기 격자를 이용한 이득 평탄화된 광섬유 증폭기 제작 (Fabrication of an Optical Fiber Amplifier Using Long-period Fiber Gratings Formed by Periodically Arrayed Metal Wire)

  • 손경락;황웅;심준환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.833-837
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    • 2007
  • 본 연구에서는 이득 평탄화된 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제작하였다. 이득 평탄화 필터는 주기적으로 배열된 금속선을 이용하여 유도되는 장주기 광섬유 격자로 구현하였다. 980 nm 펌핑 레이저에 의해 증폭된 자발방출 출력 스펙트럼의 C-밴드 파장 영역에서 이득 리플을 제작된 필터를 적용하여 1 dB 이내로 억제하였다. 다중 채널을 동시에 증폭시킬 수 있는 성능은 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하여 측정하였고 C-밴드에서 20 dB 이상 증폭시킬 수 있음을 보여주었다. 이 증폭기는 파장분할 다중화 방식의 장거리 광 전송에서 다중 채널을 동시에 증폭하는 효과적인 방법을 제공할 것이다.