• 제목/요약/키워드: Laser-Ultrasonic

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초음파 원용 레이저 가공에서 재료의 열적 물성이 표면상태에 미치는 영향에 관한 연구 (Study on the Effect of Thermal Property of Metals in Ultrasonic-Assisted Laser Machining)

  • 이후승;김건우;박종은;양민양;조성학;박종권
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권8호
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    • pp.759-763
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    • 2015
  • 레이저 가공 공정은 마스크 없이 전극을 가공할 수 있다는 장점 때문에 우수한 공정들 중의 하나로 제안되고 있다. 본 논문에서는, 서로 다른 열적 물성을 가지는 금속들에 레이저 가공을 수행하였다. 이 금속들은 서로 다른 표면형상, 열영향부, 그리고 재융착층을 나타내었고 이는 열전도도, 끓는점, 그리고 열확산계수에 의존하였다. 또한 재융착층을 제거하기 위하여 초음파 원용 레이저 가공을 적용, 높은 열확산계수를 가지는 재료에서 그 초음파 가진에 의한 표면 품질의 향상을 발견하였다.

플립칩 접합용 초음파 혼의 진동해석 (Vibration Analysis of ultrasonic Horn for Flip-Chip Bonding)

  • 김일광;홍상혁;이수일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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    • pp.364-367
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    • 2008
  • Finite element model and the basic experimental method have been developed to help the design of the transverse ultrasonic horn for flip-chip bonding. With two types of design the horn performance and ultrasonic characteristics are verified by using laser vibrometer. These analysis and experiment results can be the fundamental data for ultrasonic horn design considering the vibration modes and performance.

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중고 레이저 복합기의 재제조 공정에서 초음파세정을 위한 대체 세정제의 선정 (Selection of Alternative Cleaning Agents for Ultrasonic Cleaning Process in Remanufacturing of Used Laser Copy Machine)

  • 박용배;배재흠;장윤상
    • 청정기술
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    • 제17권2호
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    • pp.117-123
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중고 디지털 레이저 복합기의 재제조 과정에 초음파세정공정을 도입하기 위하여 예비실험을 통하여 여러 가지 세정제의 세정성을 평가하고 초음파 세정공정의 공정 변수를 변화시키며 최적의 세정제와 공정변수를 도출하였다. 우선 기존에 현장에서 사용되어 지고 있던 세정제보다 세정효율이 뛰어나고 사용하기 좋은 제품을 찾고자 기존 세정제 (A)와 시판되고 있는 7종의 세정제(B~H)를 선정하여 육안판정법을 이용한 오염물질(유성오일, 토너가루, 구두약)에 대한 세정성 평가를 수행하였다. 또한 선별과정으로 물성 명가 및 거품성 실험을 진행하였다. 각 오염물질에 대한 세정제의 세정성 평가에서 기존에 사용되어지던 A세정제보다 G세정제가 뛰어난 세정효율을 보여주었고, 거품성 평가에서 기존 세정제와 유사한 거품성을 나타내었다. 실제 오염된 레이저 복합기 부품들을 대상으로 예비실험에서 우수한 세정능력을 보여준 세정제를 사용하고 초음파 주파수와 세정시간을 변화시키며 최적 공정변수들을 도출하였다. 28 kHz의 초음파 세정을 이용하여 현장적용을 한 결과 G세정제가 A세정제보다 뛰어난 세정효율을 보여주어 디지털 레이저 복합기 재제조 과정에서의 세정제로서 G세정제가 적합하다고 판단되며 전체적인 재제조 공정의 생산성 및 경제성 향상이 기대된다.

FPGA-based design and implementation of data acquisition and real-time processing for laser ultrasound propagation

  • Abbas, Syed Haider;Lee, Jung-Ryul;Kim, Zaeill
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.467-475
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    • 2016
  • Ultrasonic propagation imaging (UPI) has shown great potential for detection of impairments in complex structures and can be used in wide range of non-destructive evaluation and structural health monitoring applications. The software implementation of such algorithms showed a tendency in time-consumption with increment in scan area because the processor shares its resources with a number of programs running at the same time. This issue was addressed by using field programmable gate arrays (FPGA) that is a dedicated processing solution and used for high speed signal processing algorithms. For this purpose, we need an independent and flexible block of logic which can be used with continuously evolvable hardware based on FPGA. In this paper, we developed an FPGA-based ultrasonic propagation imaging system, where FPGA functions for both data acquisition system and real-time ultrasonic signal processing. The developed UPI system using FPGA board provides better cost-effectiveness and resolution than digitizers, and much faster signal processing time than CPU which was tested using basic ultrasonic propagation algorithms such as ultrasonic wave propagation imaging and multi-directional adjacent wave subtraction. Finally, a comparison of results for processing time between a CPU-based UPI system and the novel FPGA-based system were presented to justify the objective of this research.

압전형 수신 기법을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정 (Measurement of Absolute Displacement-Amplitude of Ultrasonic Wave Using Piezo-Electric Detection Method)

  • 박성현;김종범;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.7-12
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    • 2017
  • 음향 비선형 파라미터는 입사시킨 기본주파수 성분의 변위 진폭 크기와 재료의 비선형성에 의하여 발생된 2차 고조파 성분의 변위 진폭 크기의 비로 정의된다. 본 연구에서는, 압전소자 방식을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정의 타당성을 확인하고자, 이 기법을 통해 초음파가 입사된 SUS316 시편의 절대변위진폭을 측정하였다. 또한 비교를 위해, 레이저를 통한 패브리패럿 방식의 간섭계를 이용하여 동일 시편에 대한 절대변위진폭을 측정하였다. 두 가지 기법을 통한 실험 결과는 서로 잘 일치하는 경향을 보였으며, 특히 압전형 수신 기법의 경우 기존의 레이저 변위측정기법에 비하여 반복 측정의 안정성이 우수한 것으로 나타났다. 이 결과로부터 압전형 수신 기법은 기존 레이저 측정 기법에 비하여 과정이 복잡하지만, 미세변위를 더 안정적으로 측정할 수 있어 음향 비선형 파라미터의 측정에 유리할 것으로 기대된다.

Fabrication of Microcantilever Ultrasound Sensor and Its Application to the Scanning Laser Source Technique

  • Sohn, Young-Hoon;Krishnaswamy, Sridhar
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.459-466
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    • 2005
  • The scanning laser source (SLS) technique has been proposed recently as an effective way to investigate small surface-breaking defects, By monitoring the amplitude and frequency changes of the ultrasound generated as the SLS scans over a defect, the SLS technique has provided enhanced signal-to-noise performance compared to the traditional pitch-catch or pulse-echo ultrasonic methods, An extension of the SLS approach to map defects in microdevices is proposed by bringing both the generator and the receiver to the near-field scattering region of the defects, To facilitate near-field ultrasound measurement, silicon microcantilever probes are fabricated using microfabrication technique and their acoustical characteristics are investigated, Then, both the laser-generated ultrasonic source and the microcantilever probe are used to monitor near-field scattering by a surface-breaking defect.

레이저 초음파 기법을 이용한 박막 탄성계수 측정 (Elastic modulus measurement of thin films using laser generated guided ultrasonic waves)

  • 조승현;허태훈;지봉규;안봉영;장강원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.550-554
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    • 2014
  • Regarding thin films in MEMS/NEMS structures, the exact evaluation of mechanical properties is very essential to enhance the reliability of their design and manufacturing. However, such methods as a tensile test and a resonance test, general methods to measure elastic moduli, cannot be applied to thin films since its thickness is so small. This work concerns guided wave based elastic modulus measurement method. To this end, guided wave excitation and detection system using a pulsed laser and a laser interferometry has been established. Also an elastic modulus extraction algorithm from the measured guided wave signal was developed. Finally, it was applied to actual thin film structures such as Ni-Si and Al-Si multilayers. From experimental results, we confirm that the proposed method has considerable feasibility to measure elastic properties of thin films.

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비등수형 원자로 발전소에의 레이저 피닝 적용기술 (Laser Peening Application for PWR Power Plants)

  • 김종도;유지 사노
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권5호
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    • pp.13-18
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    • 2016
  • Toshiba has developed a laser peening system for PWRs(pressurized water reactors) as well after the one for BWRs(boiling water reactors), and applied it for BMI(bottom-mounted instrumentation) nozzles, core deluge line nozzles and primary water inlet nozzles of Ikata Unit 1 and 2 of Shikoku Electric Power Company since 2004, which are Japanese operating PWR power plants. Laser pulses were delivered through twin optical fibers and irradiated on two portions in parallel to reduce operation time. For BMI nozzles, we developed a tiny irradiation head for small tubes and we peened the inner surface around J-groove welds after laser ultrasonic testing (LUT) as the remote inspection, and we peened the outer surface and the weld for Ikata Unit 2 supplementary. For core deluge line nozzles and primary water inlet nozzles, we peened the inner surface of the dissimilar metal welding, which is of nickel base alloy, joining a safe end and a low alloy metal nozzle. In this paper, the development and the actual application of the laser peening system for PWR power plants will be described.