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SUMMARY
목차
제1장 서론 14
제2장 고속촬영장비 개발 20
제1절 서론 20
제2절 고속촬영용 고반복율 구리증기레이저 개발 38
1. 고속촬영 구리증기레이저 시스템의 구성 41
2. 10 W 급 공냉식 레이저 헤드부 설계 및 제작 43
3. 30 W급 수냉식 레이저 헤드부 설계 및 제작 47
4. 레이저 제어부 설계 및 제작 56
제3절 고속촬영 카메라 개발 73
제3장 고속촬영장비의 실험 및 결과 82
제1절 고속촬영용 고반복율 구리증기레이저의 출력특성 82
1. Preconditioning 82
2. 반복율 및 완충기체에 따른 레이저 출력 특성 84
3. 온도 및 방전전압에 따른 레이저출력 특성 91
4. 불안정공진기를 이용한 레이저의 출력특성 97
제2절 회전 드럼형 고속촬영카메라의 출력특성 105
제3절 고속촬영 실험 114
1. 노즐의 분사현상 촬영 114
2. 프로판 가스의 화염 및 스프레이의 분사현상 119
제4장 결론 및 건의 사항 124
참고문헌 129
서지정보양식 131
BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 132
판권기 133
표 2-1. Contriol Board 의 감시 장치. 67
표 2-2. SYSTEM SETUP과정 78
표 3-1. Conversion factor-1 105
표 3-2. Conversion factor-2 106
표 3-3. Conversion factor-3 107
표 3-4. Conversion factor-4 108
표 3-5. 상 왜곡율 109
표 3-6. 공간분해능 측정결과-1 110
표 3-7. 공간분해능 측정결과-2 111
표 3-8. 공간분해능 측정결과-3 112
표 3-9. 공간분해능 측정결과-4 113
표 4-1. 고속촬영용 구리증기레이저의 제원 125
표 4-2. 회전 드럼형 고속카메라의 주요 제원 127
표 4-3. 고속촬영장치의 제원 128
그림 2-1. 시간분해능의 발전단계 23
그림 2-2. 영상분리형 카메라와 줄무늬 카메라의 결과 비교 24
그림 2-3. 초고속현상 측정 방법과 시간 분해능 26
그림 2-4. 고속카메라의 종류 28
그림 2-5. 영상분리형 고속카메라의 촬영속도 30
그림 2-6. 줄무늬카메라의 촬영속도 31
그림 2-7. 기계식 줄무늬 카메라의 촬영원리 32
그림 2-8. 전자식 영상전환 줄무늬카메라의 촬영원리 35
그림 2-9. 전자식 영상전환 줄무늬카메라의 촬영 예 37
그림 2-10. 여러 원소의 에너지 준위도 39
그림 2-11. 제작된 구리증기레이저 시스템의 전체 구성도. 42
그림 2-12. 레이저관의 단면도 44
그림 2-13. 10 W급 구리증기레이저의 충전 및 방전회로 47
그림 2-14. 30 W급 레이저관의 단면도 49
그림 2-15. 고전압 방전전극 구조. 50
그림 2-16. 구리증기레이저용 고전압 펄스발생기 52
그림 2-17. 가포화 인덕터를 이용한 30 W 구리증기레이저의 충전 및 방전회로도 55
그림 2-18. 제작된 고전압 펄스발생장치의 충전 및 방전 전압 파형. 56
그림 2-19. 제작된 Thyratron Driver의 구성도. 58
그림 2-20. 시간에 따른 구형파의 발생 모습. 59
그림 2-21. Thyratron Driver의 펄스발생기 회로도. 62
그림 2-22. Thyratron Driver로 부터 발생하는 Trigger Pulse의 파형 63
그림 2-23. 구리증기레이저의 흡기 및 배기 계통도 64
그림 2-24. 구리증기레이저 Control Board의 구성도. 66
그림 2-25. CPU의 Block Diagram. 69
그림 2-26. 주 제어 프로그램의 순서도. 70
그림 2-27. SYSTEM STATE MANAGER의 순서도. 71
그림 2-28. 구리증기레이저를 이용한 고속촬영장치 74
그림 2-29. 영상분리 및 촬영시스템의 구조 79
그림 3-1. 레이저 펄스의 파형. 83
그림 3-2. 실험장치의 배열 모습. 85
그림 3-3. Photodiode의 전압출력에 따른 레이저관의 온도. 86
그림 3-4. (a) 10 W 급 공냉식 구리증기레이저의 반복율에 따른 출력특성 (b) 30 W 급 수냉식 구리증기레이저의 반복율에 따른 출력특성 87
그림 3-6. 완충기체 압력에 따른 레이저 출력특성. 90
그림 3-6. 레이저관 내부온도에 따른 레이저 출력 92
그림 3-7. (a) 10 W급 수냉식 구리증기레이저의 충전 전압에 따른 출력특성. 95
그림 3-8. 망원형 불안정공진기 98
그림 3-9. 구리증기레이저의 비축형 불안정공진기. 99
그림 3-10. 공진기 배율에 따른 레이저 출력특성. 104
그림 3-11. 노즐분사 촬영 장치 115
그림 3-12. 프로판 가스의 화염 및 스프레이의 분사현상 촬영장치 119
사진 2-1. 줄무늬 카메라의 촬영 예 33
사진 2-2. 제작된 10 W급 공냉식 레이저관 44
사진 2-3. 구리증기레이저를 이용한 고속촬영 장치 75
사진 2-4. 개발된 영상분리 및 촬영 시스템 80
사진 3-1. 노줄분사현상의 측정결과-1 116
사진 3-2. 노즐분사현상의 측정결과-2 117
사진 3-3. 노즐분사현상의 측정결과-3 118
사진 3-4. 프로판 가스의 화염 촬영결과(Frame Rate : 10,000 fps) 120
사진 3-5. 스프레이의 분사현상 촬영결과-1(Frame Rate : 10,000 fps) 121
사진 3-6. 스프레이의 분사현상 촬영결과-2(Frame Rate : 12,500 fps) 122
사진 3-7. 스프레이의 분사현상 촬영결과-3(Frame Rate : 12,500 fps) 123
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