• 제목/요약/키워드: Laser-induced plasma

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CO2 레이저용접시 용접조건에 따른 플라즈마 방사신호의 특성연구 (A Study on Characteristics of Plasma Emission Signals with Welding Conditions in CO2 Laser)

  • 김종도;이창제
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권11호
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    • pp.1256-1261
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    • 2009
  • Today, implementation of the defect detection in laser welding has been researched for a long time, but most studies have been made around thin plate within $1{\sim}3mm^t$. Therefore, this study was measured and analyzed light emission signals of the induced plasma in $CO_2$ laser lap welding of $6mm^t$ Zn primer-coated steel, and based on this analysis, research made an investigation into possibility of monitoring in thick plate welding. It was been analyzing the measured signals by RMS and FFT processing, as a results, we were able to confirm definite difference of two signals between humping bead and sound bead. Thus, possibility of real time monitoring in $CO_2$ laser lap welding verified experimentally.

레이저 플라즈마 분광분석법을 이용한 표면처리 된 마그네슘 합금 표면의 경도 분석 (Hardness Analysis of Surface Treated Magnesium Alloy using Laser Induced Breakdown Spectroscopy)

  • 강동찬;김주한
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.625-631
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    • 2015
  • The hardness of surface treated magnesium alloy was evaluated using laser induced breakdown spectroscopy. The surface of the specimen was hardened mechanically, and the hardness profiles were measured using a traditional measurement technique. A laser beam was irradiated to generate a plasma, and the peaks of the components of the specimen were analyzed. A wavelength of 333.66 nm and 293.65 nm were selected as the atomic and ionic peaks, respectively. The ratios of the ionic peak to the atomic peak were obtained so as to compare the hardness profile. As the depth increased, the ratio decreased. These results are in good agreement with the previous hardness measurement results. It can be considered that this technique could be applied for remote and time-efficient hardness measurement.

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.

Experimental Study and Numerical Modeling of Keyhole Behavior during CO2 Laser Welding

  • Kim, Jong-Do;Oh, Jin-Seok;Kil, Byung-Lea
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권3호
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    • pp.282-292
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    • 2007
  • The present paper describes the results of high speed photography, acoustic emission (AE) detection and plasma light emission (LE) measurement during $CO_2$ laser welding of 304 stainless steel in different processing conditions. Video images with high spatial and temporal resolution allowed to observe the melt dynamics and keyhole evolution. The existence of keyhole was confirmed by the slag motion on the weld pool. The characteristic frequencies of flow instability and keyhole fluctuations at different welding speed were measured and compared with the results of Fourier analyses of temporal AE and LE spectra. The experimental results were compared with the newly developed numerical model of keyhole dynamics. The model is based on the assumption that the propagation of front part of keyhole into material is due to the melt ejection driven by laser induced surface evaporation. The calculations predict that a high speed melt flow is induced at the front part of keyhole when the sample travel speed exceeds several 10 mm/s. The numerical analysis also shows the hump formation on the front keyhole wall surface. Experimentally observed melt behavior and transformation of the AE and LE spectra with variation of welding speed are qualitatively in good agreement with the model predictions.

스파크 유도 플라즈마 분광 시스템을 이용한 우주탐사용 암석 분석연구 (Spark-induced Breakdown Spectroscopy System of Bulk Minerals Aimed at Planetary Analysis)

  • 정재헌;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.1013-1020
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    • 2020
  • 스파크 유도 플라즈마 분광법 (SIBS)은 전기 스파크를 사용하여 강력한 플라즈마를 유도한 후 원자 방출 스펙트럼 신호를 수집하는 방법이다. 이 연구는 우주 탐사에 활용되는 기존의 레이저 유도 분해 분광법 (LIBS) 대신 SIBS를 사용할 수 있는지의 잠재력을 보기 위해 진행되었다. 과거에는 SIBS를 사용하여 부피가 큰 고체 샘플을 대상으로 실험하는 것이 성공적이지 않았기 때문에, 본 연구에서는 전극 위치 및 전극 재료의 SIBS의 최적화 연구가 수행되었다. LIBS를 사용할 때에 비해 SIBS의 검출 한계 (LOD)가 78에서 20ppm으로 최대 4배 향상되어 있음을 볼 수 있었다. 생성된 플라즈마의 더 높은 에너지로 인해, SIBS에 의한 신호 세기는 동일한 분광계 설정에서 LIBS보다 3배 정도 높았다.