• Title/Summary/Keyword: 후방산란 초음파

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Effect of Surface Flaw Type on Ultrasonic Backscattering Profile (표면결함유형이 초음파 후방산란 프로파일에 미치는 영향)

  • Kwon, Sung-D.;Yoon, Seok-S.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.21 no.6
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    • pp.658-662
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    • 2001
  • The classification of surface flaw types was performed on the basis of angular dependence of backscattered ultrasound. The copper line adhered on the surface, cower line filled in groove, pure groove and the normal edge were adopted as various surface flaw patterns of glass specimen. A backward longitudinal profile was formed probably by the longitudinal wane scattering at and near 1st critical angle. The wave trains at the peak angles of the backward radiation profiles showed different shapes according to the superposition ratio of scattered and leaky waves. The asymmetry of the backward radiation profile arose due to the scattering effect of flaw. The additive resonance effect of copper line appeared in the left side of the profile. The peak angles of both the longitudinal and radiation profiles were shifted toward small angle by the scattering effect.

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레일레이 입사각에서 Schoch 변위가 액체/고체 경계면으로부터 후방산란되는 초음파 에너지에 미치는 영향

  • Lee Jeong-Ki;Kim H. C.
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.409-416
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    • 1999
  • 액체/고체 경계면에 레일레이각으로 초음파 pulse를 입사시키면 입사된 에너지의 상당 부분이 고체쪽으로 침투여 표면으로부터 약 1.5 파장 깊이 정도까지 에너지 분포를 가지고 고체 표면을 따라 전파하는 레일레 이파로 전환되며, 이러한 입사각에서는 기하학적인 거울 반사가 일어나지 않고 반사파의 중심이 Schoch 변위만큼 전방으로 이동되고, 또 입사 방향으로 후반 산란되는 초음파의 신호가 급격히 증가하는 현상이 관찰된다. 만일 고체에서 초음파의 감쇠가 산란에 의해 크게 영향을 받고, 레일레이각에서 고체 쪽으로 침투한 에너지의크기를 $E_0$라고 하면, 고체 표면과 표면 근처를 전파하는 레일레이파의 산란파 에너지, $E_S$는 Schoch 변위, ${\Delta}_S$와 산란에 의한 감쇠계수 ${\alpha}_S$에 비례하는 관계가 있음을 이론적으로 구하였다. 입사 방향으로 후방산란되는 초음파는 산란파의 일부이므로 후방산란 초음파 에너지, E_{Bs}도 이와 같은 관계를 가진다. 그러므로, 레일레이각으로 입사된 초음파의 후방산란 에너지, $E_{B_S}$ 산란체(e.g. grain)의 평균 크기, D와 주파수 f와는 레일레이 산란 영역과 Stochastic 산란 영역에 대해 각각 $E_{B_S}\;\propto\;D^{3}f^{3}$$E_{B_S}\;\propto\;D\;f$인 관계를 가지는 것으로 얻어졌다. 이것은 액체/고체 경계면에서 레일레이각으로 입사되어 레일레이파로 전환된 초음파가 다시 액체로 그 에너지를 누설하여 그 산란 영역이 Schoch 변위 내에서 일어나기 때문이며, 이러한 영향에 의해서일반적인 산란에서의 주파수 의존성과는 달리 각 산란 영역에서 그 지수는 1씩 작은 값을 갖는다.향에 따라 음장변화가 크게 다를 것이 예상되므로 이를 규명하기 위해서는 궁극적으로 3차원적인 음장분포 연구가 필요하다. 음향센서를 해저면에 매설할 경우 수충의 수온변화와 센서 주변의 수온변화 사이에는 어느 정도의 시간지연이 존재하게 되므로 이에 대한 영향을 규명하는 것도 센서의 성능예측을 위해서 필요하리라 사료된다.가지는 심부 가스의 개발 성공률을 증가시키기 위하여 심부 가스가 존재하는 지역의 지질학적 부존 환경 및 조성상의 특성과 생산시 소요되는 생산비용을 심도에 따라 분석하고 생산에 수반되는 기술적 문제점들을 정리하였으며 마지막으로 향후 요구되는 연구 분야들을 제시하였다. 또한 참고로 현재 심부 가스의 경우 미국이 연구 개발 측면에서 가장 활발한 활동을 전개하고 있으며 그 결과 다수의 신뢰성 있는 자료들을 확보하고 있으므로 본 논문은 USGS와 Gas Research Institute(GRI)에서 제시한 자료에 근거하였다.ऀĀ耀Ā삱?⨀؀Ā Ā?⨀ጀĀ耀Ā?돀ꢘ?⨀硩?⨀ႎ?⨀?⨀넆돐쁖잖⨀쁖잖⨀/ࠐ?⨀焆덐瀆倆Āⶇ퍟ⶇ퍟ĀĀĀĀ磀鲕좗?⨀肤?⨀⁅Ⴅ?⨀쀃잖⨀䣙熸ጁ↏?⨀

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Characteristics of Backscattering of Harmful Algae Using Underwater Ultrasound (수중 초음파를 이용한 적조 플랑크톤의 후방산란 특성)

  • Kim Eunhye;Bok Tae-hoon;Na Jungyul;Paeng Dong-Guk
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.24 no.8
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    • pp.447-453
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    • 2005
  • Laboratory measurements were performed in a uni-algae medium Cochlodinium polykrikoides (Phytoplankton, dinoflagellates) using an Underwater Ultrasound $(5\~15\;MHz)$ to study Characteristics of Acoustic Backscattering of Harmful algae. In an effort to detect the harmful algal scatterers with population density of less than 300 cells/ml that corresponds to the precaution stage of red tide, backscattered signals from various scatterer-density samples were obtained and analyzed. Correlations between volume backscattering strength (Sv) and population density (cells/ml) of scatterers in the medium have been investigated. Comparison of Volume Backscattering Strengths calculated with the fluid-sphere model [1] and the measured values showed an agreement.

Ultrasonic Backscattering on Painted Rough Surface at near Rayleigh Angle (레일리각 근처에서 도색된 거친 표면으로부터 후방 산란된 초음파)

  • Kwon, Sung-D.;Kwon, Yong-G.;Yoon, Seok-S.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.24 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • The angular dependence (or profile) of backscattered ultrasound was measured for steel specimens with a range of surface roughness, $1{\sim}71{\mu}m$. Backscattering profiles at or near the Rayleigh angle still showed roughness dependence while the assessment of surface roughness via normal profile became impossible due to the paint layer masking the roughness. The peak amplitude directly radiated at the Rayleigh angle was proportional to the surface roughness, while the averaged peak amplitude radiated from the backward propagating Rayleigh wave, produced by reflection at a corner, was inversely proportional. In the painted specimens, the linearity of direct backward radiation with the roughness was observed even at the roughness of less than three hundredths of a wavelength, and the abnormal multiple bark reflection caused by periodic roughness disappeared.

Ultrasonic Backscattering Profiles from Zirconium Plate with Beryllium Diffusion Layer (베릴륨 표면확산 층을 가진 지르코늄 판재에서의 후방산란 프로파일)

  • Hwang, Y.H.;Choi, H.O.;Park, C.H.;Lee, Y.H.;Kwon, S.D.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.23 no.4
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    • pp.342-348
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    • 2003
  • Ultrasonic backscattering profiles of the Zr plates(with a thickness of 1.32mm) with/without Be-Zr alloy layer(with a thickness of $100{\mu}m$) were measured at various incidence positions to evaluate the characteristics of Be diffusion layer. Four principal subprofiles were observed in the backward ultrasound radiated from leaky Lamb waves. The angles and the intensities of the subprofile peaks decreased by the stiffening effect of Be layer. Generation and change of the subprofiles were explained by the acoustical property, collective group velocity and leaky factor difference of the plates under consideration. Backward radiation subprofiles turned out to be an useful method for evaluating thin diffusion layers on plates.

The Evaluation Technique of Surface Region using Backward-Radiated Ultrasound (후방 복사된 초음파를 이용한 표면 지역의 평가 기술)

  • Kwon, S.D.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.16 no.4
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    • pp.241-250
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    • 1997
  • The velocity dispersion of surface acoustical wave(SAW) of Si layer/mesh Au/Si substrate was measured by the frequency analysis technique of backward radiation at liquid/solid interface. The difference of backward radiation patterns depending on used transducers (2, 5, 10MHz) confirmed that the backward radiation phenomenon was caused by the energy radiation from SAW generated in surface region. An ultrasonic goniometer was constructed to measure continuously the angular dependence of backscattered intensity. The angular dependences of backward radiation(5MHz) were measured for Ni layer/Al substrate specimens that were bonded by epoxy involving different content of Cu powder. It was known that the width and pattern of backward radiation had informations such as the velocity dispersion, bonding quality and structure of surface region.

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Ultrasonic Backward Radiation on Randomly Rough Surface (무작위로 거친 표면에서의 후방복사 초음파)

  • Kwon, Sung-D.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.25 no.1
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • The angular dependence(profile) of backward radiated ultrasound was measured for glass specimens with random surface roughness using ultrasonic goniometer that ran changes the incident angle continuously. It was concluded that the roughened region had greater acoustic impedance than the unperturbed region. The comparison of backward radiations showed that the amplitude of peak and the area of radiation profile were increased with surface roughness. It was suggested from the sensitive dependence of the profile area that the profile of backward radiation could be applied to in the nondestructive evaluation of sulfate region. Inclined C-scan technique with the transducer inclined at Rayleigh angle showed the reverse of luminosity and the high signal to noise ratio so that it provided high resolution.

5-MHz Volume Backscattering Strength Measurements from Suspended Sediment Concentrations (5 MHz 신호를 이용한 부유물의 농도에 따른 후방산란강도 측정)

  • Lee, Changil;Choi, Jee Woong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.32 no.1
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    • pp.14-21
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    • 2013
  • The erosion, suspension, and transport of sediment frequently occur in the coastal waters and estuarine. These processes often generate the so-called fluid mud layer, which is defined as a high-concentration aqueous suspension of fine grained sediment (> 10 g/l), consisting mainly of silt and clay-size particles. Therefore the high-resolution ultrasound is mostly used to detect or monitor the fluid mud layer. Because the sound attenuation tends to increase rapidly with the suspended sediment concentration, it is necessary to consider the accurate attenuation correction to estimate the backscattering strengths from the suspended sediment layers. In this paper, the volume backscattering strengths with various suspended sediment concentrations were measured using 5-MHz ultrasound signal in a small-scale water tank. The sound attenuation due to the viscosity and scattering from suspended sediment particles was predicted by the Richard's model and applied to the sonar equation to estimate the volume backscattering strengths from the suspended sediment concentrations. For the case that the additional attenuation was not considered, the volume backscattering strengths increased to the concentration of 20 g/l, and over this point, the backscattering strengths were roughly constant. However, for the case that the attenuation due to the suspended sediment concentration was considered, the backscattering strengths increased with the concentration.

Automated classification of clay suspension using ultrasonic backscattered signal with convolution neural network (초음파 후방산란 신호와 합성곱 신경망을 이용한 점토 현탁액 자동 분류 시스템)

  • Yeongho Sung;Incheol Joo;Jang Keon Kim;Jongmuk Won;Hae Gyun Lim
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.665-666
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    • 2023
  • 미세 물질을 포함하고 있는 광산 폐기물의 디워터링 과정(dewatering process)은 작은 입자들의 침전속도가 낮기 때문에 시간이 오래 걸리고 어려운 과정이다. 따라서 광산 폐기물이 안정적으로 침전되었는지 확인하기 위해서 디워터링 과정을 연속적으로 모니터링하는 기술이 필요하다. 이 연구에서는 kaolinite, illite, bentonite 3 종류의 점토를 3 가지 농도(0.1g/L, 1g/L, 5g/L)로 나눠서 초음파 음향 감지를 이용해 후방산란 신호를 측정했다. 그리고 측정된 신호를 활용하여 합성곱 신경망(CNN) 모델을 개발하여 점토의 분류 모델을 만드는 연구를 수행했다. 본 연구에서 보여준 CNN 의 높은 정확도는 광산 폐기물의 디워터링 과정에서 미세 광물과 미세 농도 분류 모니터링에 적합한 저렴하고 측정하기 쉬운 음향 감지의 사용 가능성을 입증했다.

Artificial blood flow measurement using Ultrasound Time Domain Correlation (Ultrasound Time Domain Correlation을 이용한 가상 혈류 속도 측정)

  • 김의준
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1992.06a
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    • pp.103-106
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    • 1992
  • 기존의 혈류 속도 측정 방법으로는 인체내에 반사 물질을 투입하는 Fick technique과 electromagnetic flowmeter등을 이용한 invasive method와 Ultrasonic Doppler method에 의한 noninvasive method가 이용되고 있다. 이 방법들은 혈과의 모양이나 혈관에서의 flow velocity profile등에 관한 정확한 정보를 얻을 수 없다. 이와같은 문제점들을 해결하기 위한 혈류속도 측정 방법으로 실험실 조건하에서 인체에서와 유사한 혈류측정 장치를 제작하여, vessel의 표본 체적내의 산란체로부터 후방산란되는 초음파 신호의 correlation을 이용한 Ultrasound Time Domain Correlation (UTDC) technique을 연구하였다. UTDC technique을 이용하여 유속을 측정한 결과, 12% 이하의 정밀도로 평균 유체 유속이 측정되었고, Ultrasonic Doppler method에서 측정할 수 없는 혈과의 모양과 혈관의 각 위치에서의 유속 및 혈관벽에 이물질의 존재여부를 명확히 판단할 수 있었다.

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