• 제목/요약/키워드: Laser Induced Plasma(LIP)

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Development of CO Laser-Arc Hybrid Welding Process

  • Lee, Se-Hwan
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.15-20
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    • 2002
  • The principal obstacle to selection of a laser processing method in production is its relatively high equipment cost and the natural unwillingness of production supervision to try something new until it is thoroughly proven. The major objective of this work is focused on the combined features of gas tungsten arc and a low-power cold laser beam. In this work, the laser beam from a 7 watts carbon monoxide laser was combined with electrical discharges from a short-pulsed capacitive discharge GTA welding power supply. When the low power CO laser beam passes through a special composition shielding gas, the CO molecules in the gas absorbs the radiation, and ionizes through a process blown as non-equilibrium, vibration-vibration pumping. The resulting laser-induced plasma(LIP) was positioned between various configurations of electrodes. The high-voltage impulse applied to the electrodes forced rapid electrical breakdown between the electrodes. Electrical discharges between tungsten electrodes and aluminum sheet specimens followed the ionized path provided by LIP. The result was well-focused melted spots.

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DEVELOPMENT OF COMBIND WELDING WITH AN ELECTRIC ARC AND LOW POWER CO LASER

  • Lee, Se-Hwan;Massood A. Rahimi;Charles E. Albright;Walter R. Lempert
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.176-180
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    • 2002
  • During the last two decades the laser beam has progressed from a sophisticated laboratory apparatus to an adaptable and viable industrial tool. Especially, in its welding mode, the laser offers high travel speed, low distortion, and narrow fusion and heat-affected zones (HAZ). The principal obstacle to selection of a laser processing method in production is its relatively high equipment cost and the natural unwillingness of production supervision to try something new until it is thoroughly proven. The major objective of this work is focused on the combined features of gas tungsten arc and a low-power cold laser beam. Although high-power laser beams have been combined with the plasma from a gas tungsten arc (GTA) torch for use in welding as early as 1980, recent work at the Ohio State University has employed a low power laser beam to initiate, direct, and concentrate a gas tungsten arcs. In this work, the laser beam from a 7 watts carbon monoxide laser was combined with electrical discharges from a short-pulsed capacitive discharge GTA welding power supply. When the low power CO laser beam passes through a special composition shielding gas, the CO molecules in the gas absorbs the radiation, and ionizes through a process known as non-equilibrium, vibration-vibration pumping. The resulting laser-induced plasma (LIP) was positioned between various configurations of electrodes. The high-voltage impulse applied to the electrodes forced rapid electrical breakdown between the electrodes. Electrical discharges between tungsten electrodes and aluminum sheet specimens followed the ionized path provided by LIP. The result was well focused melted spots.

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집속된 레이저빔에 의한 레이저 유도 플라즈마 채널의 형성 및 팽창에 관한 연구 (Plasma Channel Expansion in a Laser-Induced Plasma (LIP) Using a Focused Laser Beam)

  • Kim, Jong-Uk;Kim, Chang-Bum;Kim, Guang-Hoon;Lee, Hae-June;Hyyong Suk
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.240-241
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    • 2002
  • Propagation of an intense laser pulse through fully ionized plasma has been an interesting topic in many fields. It includes laser-driven electron accelerators,(1) generation of high harmonics,(2) soft x-ray laser development(3) and so on. Specifically, in the application of laser-driven electron accelerators a large laser-plasma interaction length is required to get sufficient acceleration energy of electron. (omitted)

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케모메트릭 방법과 결합된 레이저 유도 플라즈마 분광법을 적용한 유류 지문의 법의학적 분류 연구 (Forensic Classification of Latent Fingerprints Applying Laser-induced Plasma Spectroscopy Combined with Chemometric Methods)

  • 양준호;여재익
    • 한국광학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.125-133
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    • 2020
  • 본 논문에서는 다변량 분석법과 결합된 레이저 유도 플라즈마 분광법을 사용하여 겹친 유류 지문을 분리하는 혁신적인 방법을 연구하였다. LIPS는 겹친 유류 지문의 화학 성분에 대한 데이터뿐 아니라 실시간 분석 및 고속 스캐닝이 가능한 분광법이다. 레이저 유도 플라즈마 분광법을 통해 도출된 스펙트럼은 적절한 다변량 분석이 적용되어 법의학적 분류와 겹친 유류 지문의 재구성에 유용한 화학적 성분을 제공한다. 본 연구에서는 LIPS 스펙트럼에서 4가지의 유류 지문을 분류하기 위하여, 주성분 분석 방식과 부분 최소 제곱 회귀 분석을 사용하였다. 제안된 방법은 SIMCA 및 PLS-DA와 같은 구별 방식을 사용하여 4개의 유류 지문의 분류를 성공적으로 입증하였다. 본 연구의 결과는 대략 85% 이상의 정확도를 가졌으며, external validation 실험에서도 분류의 가능함을 보였다. 최종적으로, 125 ㎛의 공간 간격으로 레이저 스캐닝 분석을 통한 겹친 유류 지문의 2차원 형태의 분리가 가능함을 입증하였다.

테일러드 블랭크용 박판 강재의 레이저 용접성 (1) (Laser Weldability of Sheet steels for Tailored Blank Manufacturing(1))

  • 김기철
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권1호
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    • pp.77-87
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    • 1998
  • This paper deals with the effect of laser welding parameters on the weld formation. Thin steels for automotive application were prepared so as to be welded with high power carbon dioxide laser system. Major process parameters were position of focus and travel speed. The effect of shielding gas was also discussed by employing the high speed photometry. Test results showed that the optimal position of focus varied in accordance with the joint configuration; bead-on-plate, butt or lap welding. It was recommended that the position of focus for the lap welding be located at slightly inner part of the material to be welded. In this case, however, it was noticeable that the weld penetration ratio, d/t$_{0}$ dropped drastically at the critical region. Results also demonstrated that both the bead width and penetration reduced as the travel speed increased. The penetration ratio showed two distinct regions; stabilized zone at the lower range of the travel spped and sudden drop zone at the higher range of travel speed. Lower limit of the penetration for acceptable weld was proved to be about 90% of the parent metal thickness based on the physical properties of the weld. Mixed gas application for both the shielding of molten metal and laser induced plasma control was recommended as far as the penetration was concerned.d.

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헬륨 가스 플로우와 가스 펄스 젯에서 할로겐족 원소들의 레이저유도 플라즈마 방출 스펙트럼 (Laser-induced plasma emission spectra of halogens in the helium gas flow and pulsed jet)

  • 이용훈;최대웅;공용득;남상호;나창운
    • 분석과학
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    • 제26권4호
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    • pp.235-244
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    • 2013
  • 할로겐족 원소들의 강한 원자 방출선들은 진공자외선 영역에 존재하여, 공기 중에서 레이저 펄스를 시료에 집속하여 플라즈마 방출 스펙트럼을 얻어 원소 분석을 수행하기 매우 어렵다. 또한 근적외선 영역에 할로겐족 원소들의 들뜬 전자 상태들 사이의 전이에 의한 원자 방출선들이 존재하는데, 이들은 스타크 효과에 의한 선폭 넓어짐 현상이 매우 커서, 공기 중에서 원소 분석에 충분한 신호 대 잡음비를 얻기 어렵다. 헬륨 가스 플로우를 이용하여 근적외선 영역의 할로겐족 원소들의 원자 방출선들은 레이저유도 플라즈마로부터 관측하였다. 특히, 804.374 nm와 905.833 nm의 아이오딘 원자 방출선들은 레이저유도 플라즈마에서 처음으로 관찰된 것이다. 헬륨 분위기에서 스타크 효과에 의한 선폭 넓어짐 현상과 연속 배경복사의 세기는 현저히 억제되었다. 헬륨 가스 플로우의 유량에 따른 원자 방출선의 세기, 플라즈마 온도, 전자 밀도의 변화를 조사하였다. 이 방법을 이용하여 고무의 난연제 성분에 포함된 염소와 불소를 레이저유도 플라즈마 분광법을 이용하여 검출하였다. 마지막으로 레이저유도 플라즈마 분광법을 이용하여 할로젠 원소들을 검출하는데 헬륨 가스 소모량을 줄일 수 있는 가스 펄스 젯 장치를 제안한다.