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PVDF 및 P(VDF-TrFE)를 이용한 고주파수 수침용 초음파 탐촉자 개발 및 평가
Development and Characterization of High Frequency Ultrasonic Transducer Using PVDF and P(VDF-TrFE) 원문보기

비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, v.22 no.1 = no.69, 2002년, pp.1 - 8  

김기복 (한국표준과학연구원 비파괴계측그룹) ,  김병극 (㈜하기소닉) ,  이승석 (한국표준과학연구원 비파괴계측그룹)

초록
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PVDF 및 P(VDF-TrFE) 고분자 압전박막을 이용하여 고주파수 수침용 초음파 탐촉자를 제작한 다음 그 특성을 비교 평가하였다. 탐촉자와 탐상기 사이의 신호전송용 동축케이블의 길이가 고주파수 초음파 검출장에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초음파 빔의 초점이 형성되는 반사체가 편평할수록 고주파수 초음파 검출장은 감소하는 것으로 나타났으며 3mm 직경의 PVDF 탐촉자의 경우 0.5mm 강구에서 약 100MHz의 광대역 고주파수 초음파 검출장을 형성하였다. PVDF와 P(VDF-TrFE) 탐촉자를 비교한 결과 반사신호의 피크 값과 빔 폭은 P(VDF-TrFE)가 PVDF 보다 크게 나타났으나 고주파수 초음파 검출장은 PVDF가 P(VDF-TrFE)보다 광대역 특성을 나타내었다. 개발된 3mm 직경의 PVDF 탐촉자를 이용하여 표면의 깊이균열 크기가 $30{\sim}100{\mu}m$인 수소유기균열(HIC) 강재 시편을 C-scan한 결과 고감도의 분해능으로 미세 균열의 검출이 가능하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The high frequency ultrasonic transducers using polyvinyliden fluoride(PVDF) and polyvinylidene fluoride trifluorethyylene(P(VDF-TrFE)) were developed. The characteristics of fabricated high frequency ultrasonic transducer such as beam diameter, high frequency ultrasonic detection field and amplitud...

주제어

#고주파수 초음파 탐촉자   #고주파수 초음파 검출장  

참고문헌 (15)

  1. 김병극, 이승석, 'PVDF 수침용 초음파 탐촉자의 검출장과 Cr-Ni 강에서의 결함검출능 측정', 비파괴검사학회지 Vol. 17, No. 1. pp. 23-30, (1997) 

  2. 김병극, 이승석, '고주파수 초음파 검출장에서 SiC 세라믹 내부의 미세결함 검출', 비파괴검사학회지 Vol. 17, No. 2. pp. 100-107, (1997) 

    원문보기 상세보기

  3. F. S. Foster, K. A. Harasiewicz, and M. D. Sherar, 'A History of Medical and Biological Imaging with Polyvinylidene fluoride (PVDF) Transducers,' IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 47(6). pp. 1363-1371, (2000) 

  4. L. F. Brown, 'Design Consideration for Piezoelectric Polymer Ultrasound Transducers,' IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 47(6). pp. 1377-1396, (2000) 

  5. M. J. Zipparo, K. K. Shung, and T. R. Shrout, 'Piezoceramics for high frequency (20-100 MHz) single element imaging transducers,' IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 44(5). pp. 1038-1048, (1997) 

  6. F. S. Foster, L. K. Ryan, and D. Turnbull, 'Characterization of lead zirconate titanate ceramics for use in miniature high frequency (20-80 MHz) Transducers,' IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control., Vol. 38(5). pp. 446-453, (2000) 

  7. M. D. Sherar and F. S. T. Foster, 'The design and fabrication of high frequency poly(vinylidene fluoride) transducers,' Ultrason, Imag., Vol. 11, pp. 75-94, (1989) 

  8. F. S. Foster, C. J. Pavlin, G. R. Lockwood, L. K. Ryan, K. A. Harasewicz, L. R. Berube, and A. M. Rauth, 'Principles and applications of ultrasound backscatter microscopy,' IEEE Transactions Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 40, pp. 608-617, (1993) 

  9. 한응교, 황석태, 이범성, 박준서, 小倉辛夫, '고분자 PVDF 진동자를 이용한 점집속초음파탐촉자의 특성,' 비파괴검사학회지, Vol. 12, No. 2. pp. 7-13, (1992) 

  10. Measurement Specialities, Inc., 'Piezo Film Sensors,' Technical Manual, (2000) 

  11. J. KrautKramer, H. KrautKramer, 'Ultrasonic testing of materials,' New York, (1977) 

  12. 김정기, '고주파 마이크로파 측정', 도서출판 우신, pp. 21-24, (1994) 

  13. http://www.korins.com/m/ndti/acces.htm 

  14. http://ww.harbourkorea.co.kr/korean/hpf-1.htm 

  15. ASTM, 'Standard Guide for Evaluationing Characteristic of Ultrasonic Search Unit,' Annual book of ASEM Standards E106-75, Section 3, Vol. 3-3. pp. 450-467, (1989) 

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