초록 ▼

레이저 빛으로 가열된 매질이 열 팽창으로 인해 발생하는 탄성파의 전파 및 검지는 매질의 물성연구와 실제 응용분야에서의 중요성으로 인해 최근 십여년 간 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 특히 종래의 압전소자를 이용하는 검지방법보다 레이저 검지빛살의 휨(Probe Beam Deflection)을 이용한 광음향 실험은 비접촉이고 빛살을 모아줄 수 있어서 좁은 지역이나 얇은 시편에 대한 광음향 실험이 가능하고 광음향 신호를 변형시키지 않는 등 여러가지 장점을 갖고 있어 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구는 검지빛살 휨에 의한 비접촉 검지

레이저 빛으로 가열된 매질이 열 팽창으로 인해 발생하는 탄성파의 전파 및 검지는 매질의 물성연구와 실제 응용분야에서의 중요성으로 인해 최근 십여년 간 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 특히 종래의 압전소자를 이용하는 검지방법보다 레이저 검지빛살의 휨(Probe Beam Deflection)을 이용한 광음향 실험은 비접촉이고 빛살을 모아줄 수 있어서 좁은 지역이나 얇은 시편에 대한 광음향 실험이 가능하고 광음향 신호를 변형시키지 않는 등 여러가지 장점을 갖고 있어 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구는 검지빛살 휨에 의한 비접촉 검지의 최적조건을 확립하고 매질에서의 광음향 신호를 분석하여 탄성파의 속도나 감쇠 또는 Profile을 조사함으로써 신뢰도를 확인하고 나아가서 비파괴 실험 등의 응용가능성을 확보함을 목적으로 한다.
CO? 또는 N? 레이저 펄스로 발생시킨 광음향을 He-Ne 레이저로 검지하고 knife edge와 감산회로를 이용하여 신호/잡음 비를 최대화하는 동시에 검지빛살의 입사각도에 따른 신호크기의 변화를 분석한다. 또한 고체표면에 인위적으로 흠집을 만들어 주고 흠집의 폭이나 깊이에 따른 표면 탄성파의 반사계수 등을 조사하여 이론적 예측과 비교한다.

목차 Contents

• 1. 고체 표면에서의 표면파의 발생과 전파 및 검지...6
• 1-1. Thermoelastic효과와 ablation 효과...6
• 1-2. 표면파의 검지...6
• 1-3. 연구결과...8
• 1-3-1. 다결정 알루미늄과 비정질 유리에서의 표면탄성파 검지...8
• 1-3-2. 단결정에서의 표면탄성파 검지...10
• 1-3-3. Knife edge method...10
• 1-3-4. Thermoelastic 효과와 ablation효과의 관찰...10
• 2. 액체 시료에서의 광음향 발생과 검지...16
• 2-1. 연구개요...16
• 2-2. 실험결과...16
• 2-2-1. 에탄올에서의 광음향 신호 및 속도측정...16
• 2-2-2. 압력파의 profile과 감쇠계수의 주파수 의존성...18
• 3. 감산회로를 이용한 표면탄성파의 최적 검지조건...21
• 3-1. 연구개요...21
• 3-2. 실험방법...22
• 3-3. 연구결과...24
• 3-3-1. Knife edge 검지방법의 개선...24
• 3-3-2. 검지빛살의 입사각도에 따른 신호크기의 변화...27
• 3-3-3. 표면파의 속도측정...30
• 4. 표면탄성파를 이용한 고체표면에서의 비파괴 실험...32
• 4-1. 연구개요...32
• 4-2. 실험방법...32
• 4-3. 연구결과...33
• 4-3-1. 흠집 깊이에 따른 표면파의 반사 및 통과...33
• 4-3-2. 흠집 폭의 변화에 대한 표면파 측정...37
• 5. 결론 및 향후 연구방향...42
• 5-1. 결론...42
• 5-2. 향후 연구방향...42
• 인용문헌...43
• 논문발표 실적...44
• 학위배출 실적...44