The FM demodulation method for a bulk homodyne laser interferometer is presented. The Doppler frequency that represents the surface velocity of a vibrating object is obtained by using the bulk homodyne laser interferometer, and converted to the voltage signal by using the proposed analogue FM demodulation circuit. The DC offsets of the interferent signals that are obtained from the bulk homodyne interferometer are eliminated by using a simple subtraction. The new method for compensation of the asymmetry of each channels is presented. The light power variation of the interferometer is normalized by using the Auto Gain Controller(AGC). The proposed FM demodulation algorithm is proved by the theoretical method, and validated by the experimental results. In experiments, the proposed FM demodulation algorithm is compared with the conventional demodulation methods.
The roots of teeth exposed by gingival recession, may be successfully covered by various type of gingival grafting procedures. Vascularization of the recipient site is an essential determinant of the grafts' survival during the first healing stages. It has been suggested that a procedure by which they stimulate the periosteum presurgically will induce the proliferation of neo-endothelium in the site to be operated. The purpose of this study is to evaluate the variations in the gingival blood flow during 4weeks after periosteal stimulation in patient scheduled to receive gingival grafts and to compare variations in the gingival blood flow between smoker and non-smoker. Laser Doppler Flowmetry(floLAB(R), Moor Instruments Ltd, England ; wave length = 780mm. Max. power =l.6mW) was used to measure the gingival blood flow. 112 sites of 68 male patients (32 smokers and 36 non-smoker), aged between 23 and 48 years (smoker : 24-44 years. mean=32.6, non-smoker : 23-48 years, mean=28.5) were monitored for the blood flow. Gingival blood flow measured at before periosteal stimulation, 1-, 2-, 3-, and 4-weeks after periosteal stimulation from 10 a.m. to 2 p.m. The difference of blood flow in each measuring time, each measuring site and between smokers and non-smokers were statistically analyzed by MANOVA. The results were as follows : (1) Blood flow stayed increased for 2 weeks, and then, it was a tendency to decrease(p<0.05). (2) There was no statistically significant difference of blood flow change between smokers and non-smokers. (3)The blood flow at middle site had lower than mesial and distal site during the measuring periods(p<0.05). The present study suggested that blood flow change following periosteal stimulation was significant difference, thus periosteal stimulation before gingival graft might induce favorable results in gingival recession patient.
The cutaneous microcirculation plays a role in various physiological processes and pathological conditions. Two non-invasive methods were used in this study to obtain reference values for cutaneous microcirculation in intact male beagles. Twenty intact male beagles were used. The experimental environments were standardized. Laser Doppler flowmetry was used to measure cutaneous blood flow, and an infrared thermometer was used to measure cutaneous temperature. The blood flow and temperature were measured from the right side of the subjects at 20 cutaneous sites. Based on the laser Doppler flowmetry, the region with the highest blood flow was the periocular region that with the lowest was the forelimb foot pad. In addition, the standard deviation of the chest wall was the highest while that of the periocular region was the lowest. For skin temperature, the inguinal region had the highest mean skin temperature and the forelimb foot pad had the lowest. The correlation coefficient between the two methods was 0.72. Similar to a previous study, the values derived from repeated measurements at the 20 regions are reproducible and can contribute to research. Compared to the results of a previous study, the temperatures of the two smallest skin regions were the same; however, no specific trend was observed. The correlation coefficient between the two methods was significantly comparable, and this good correlation can reduce their limitations and variables complementarily. In addition to possible use in human studies, accumulated resources on measurements of skin blood flow in the future will potentiate its use in the veterinary medicine field.
This study examines a non-contact laser scanning-based ultrasound system, called an angular scan pulse-echo ultrasonic propagation imager (A-PE-UPI), that uses coincided laser beams for ultrasonic sensing and generation. A laser Doppler vibrometer is used for sensing, while a diode pumped solid state (DPSS) Q-switched laser is used for generation of thermoelastic waves. A high-speed raster scanning of up to 10-kHz is achieved using a galvano-motorized mirror scanner that allows for coincided sensing and for the generation beam to perform two-dimensional scanning without causing any harm to the surface under inspection. This process allows for the visualization of longitudinal wave propagation through-the-thickness. A pulse-echo ultrasonic wave propagation imaging algorithm (PE-UWPI) is used for on-the-fly damage visualization of the structure. The presented system is very effective for high-speed, localized, non-contact, and non-destructive inspection of aerospace structures. The system is tested on an aluminum honeycomb sandwich with disbonds and a carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) honeycomb sandwich with a layer overlap. Inspection is performed at a 10-kHz scanning speed that takes 16 seconds to scan a $100{\times}100mm^2$ area with a scan interval of 0.25 mm. Finally, a comparison is presented between angular-scanning and a linear-scanning-based pulse-echo UPI system. The results show that the proposed system can successfully visualize defects in the inspected specimens.
광음향 변조기를 사용하여 전방산란 이중광속 LDV를 구성하고 유리관 속을 흐르는 물의 방향을 조사하였다. 하나의 레이저 빔을 40MHz로 변조시킬 때 회절된 빔의 차수 및 유체의 방향에 따라서 이동된 Doppler 신호의 주파수를 측정함으로써 유체의 방향을 결정하였다. 또한 LDV 장치의 검출기에서 검출된 고주파 신호를 증폭하기 위하여 대역폭이 0-300MHz이고 이득이 38dB인 증폭회로를 설계 제작하였다.
진동하는 구조물의 평면 진동장을 측정하기 위해, 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기를 개발하고 이의 성능을 시험하였다. 광섬유를 사용하여 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직일 수 있도록 하였으며, 시스템의 자동화를 이루기 위한 알고리즘을 고안하였다. 시스템의 자동화과정은, 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직이도록 하며, 표면의 각 측정 점마다 두 레이저 광선들의 초점을 맞추고, 진동 신호 데이터를 얻고 저장하는 모든 과정을 포함한다. 따라서 이 자동화 과정을 이용하여 구조물의 표면 진동장을 측정할 수 있도록 하였다. 이 진동 측정기의 성능을 시험하기 위하여, 연속신호로 가진되는 압전 원통 셸의 진동과 펄스 신호에 의해 가진되는 평판의 진동을 측정하였다. 측정결과로부터, 구조물의 평면 진동장을 측정하고 표면을 따라 전파되는 탄성파들을 분리해내기 위하여, 이 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기가 유용한 측정 도구가 될 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 레이저 다이오드의 자기혼합 효과를 이용한 레이저 도플러 혈류계를 위한 신호처리 알고리즘들에 대한 in vitro적인 실험결과를 비교하였다. 단순하고 유연성있는 레이저 도플러 시스템을 구성함으로써 디지털 신호해석 방법에 의하여 여러 가지 신호처리 알고리즘들을 비교할 수 있도록 하였다. 이 시스템은 다양한 알고리즘을 퍼스널 컴퓨터를 사용하여 소프트웨어로 제어하므로써 다양한 알고리즘을 선택하여 비교 연구할 수 있도록 하였다. 또한, 유체 흐름의 재현성과 조직의 혈류 흐름을 모의하기 위하여 두 개의 실험적인 혈류모델을 제작하여 적용하였다. 광원은 파장 780nm의 레이저 다이오드를 사용하였으며, 3 종류의 입자 농도와 속도를 갖는 액체를 두 개의 실험모델에 흘리면서 측정된 결과들을 비교하였다. 그 결과 주파수로 가중되지 않은 알고리즘(0차 모멘트)이 속도와 농도변화를 잘 나타내는 반면에 주파수로 가중된 알고리즘들(1차와 2차 모멘트, 0차 모멘트와의 비)은 농도보다는 속도 변화를 잘 나타내었다.
레이저 도플러 진동 측정기를 사용하여 수중 구조물의 진동을 측정하는 경우, 구조물의 표면으로부터 레이저 광선이 겪는 위상 변화를 감지함으로써 진동을 측정하게 된다. 이 경우 레이저 광선은 진동하는 구조물 표면으로부터 방사되는 방사 음장을 통과하게 되며, 이러한 방사 음장에 의한 굴절률 변화에 의하여서도 레이저 광선은 위상 변화를 겪게 된다. 구조물의 진동을 측정하기 위하여서는 표면 진동 자체에 의한 레이저 광선의 위상 변화만을 감지하여야 하지만, 방사 음장의 굴절률 변화에 의한 레이저 광선의 위상 변화가 추가로 발생하여 진동 측정값에 오차를 발생시키게 된다. 이러한 오차는 공기중에서는 무시할 수 있을 정도로 작은 값이지만, 특히 수중에서는 구조물의 진동 측정값에 상당한 오차를 발생시킬 수 있게 된다. 본 논문에서는 수중에서의 방사 음장에 의한 레이저 광선의 위상 변화를 분석하였다. 예로써 수중에서 진동하는 무한 원통형 구조물로부터 방사 음장에 의한 레이저 광선의 위상 변화를 예측하고 분석하였다.
Predicting the noise radiated from vibrating structures is important in the automotive, aerospace, construction equipment, and defense industries. In this paper, a numerical implementation of the boundary element method in solving the Helmholtz integral equation for radiated noise prediction is presented. To predict the noise emitted by vibrating structure, the developed code can use the results from a structure analysis performed by a multi-purpose structural finite element code like ANSYS and directly measured data by non-contact vibration sensor like Laser Doppler Vibrometer. To verify the accuracy of developed code, two kinds of verification are perfomed. Firstly, the computer code used the harmonic analysis results of ANSYS in simple model and try to match with SYSNOISE. After matching with simulation results, the code compared with the result from SYSNOISE which used the velocity data from the LDV measurement with different number of points. The performance of the developed code for vibro-acoustic noise prediction is presented using the experimental results of the non-contact sensor
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[게시일 2004년 10월 1일]
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