Abstract
To effectively utilize a flash and predict its effects on an infrared device, it is essential to know the infrared characteristics of the flash source. In this paper, a study of the IR characteristics of flash light sources is carried out. The IR characteristics of three flash sources, of which two are combustive and the other is explosive, are measured with an IR characteristic measurement system over the middle- and long-wavelength infrared ranges. From the measurements, the radiances over the two IR ranges and the radiative temperatures of the flashes are extracted. The IR radiance of flash A is found to be the strongest among the three, followed by those of sources C and B. It is also shown that the IR radiance of flash A is about 10 times stronger than that of flash B, even though these two sources are the same type of flash with the same powder. This means that the IR radiance intensity of a combustive flash source depends only on the amount of powder, not on the characteristics of the powder. From the measured radiance over MWIR and LWIR ranges for each flashes, the radiative temperatures of the flashes are extracted by fitting the measured data to blackbody radiance. The best-fit radiative temperatures (equivalent to black-body temperatures) of the three flash sources A, B, and C are 3300, 1120, and 1640 K respectively. From the radiance measurements and radiative temperatures of the three flash sources, it is shown that a combustive source radiates more IR energy than an explosive one; this mean, in turn, that the effects of a combustive flash on an IR device are more profound than those of an explosive flash source. The measured IR radiances and radiative temperatures of the flash sources in this study can be used to estimate the effects of flashes on various IR devices, and play a critical role for the modeling and simulation of the effects of a flash source on various IR devices.
섬광을 효율적으로 활용하고 그 효과를 예측하기 위해서는 섬광의 광 방출특성을 알아야 하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는 섬광의 효과예측과 효율적 활용을 위한 섬광의 적외선 특성을 연구하였다. 세 종류의 섬광원에 대하여 중적외선과 원적외선영역에서 적외선 특성을 측정하고 이로부터 섬광의 복사휘도와 복사온도를 추출하여 섬광의 적외선 특성을 연구하였다. 세 종류의 섬광에 대해 중 원적외선 영역에서 적외선 스펙트럼 복사휘도를 추출한 결과는 섬광 A의 복사휘도가 상대적으로 제일 강하며 섬광 C, 섬광 B 순으로 분석되었다. 동일한 연소형 섬광인 섬광 A와 B의 복사휘도가 약 10배 이상 남을 알 수 있었으며, 이는 단지 화약량의 차이에 의해 나타나는 것이므로 화약량이 증가할수록 방출 적외선의 강도가 강해지는 것으로 해석된다. 또한 폭발형 섬광 C와 연소형 섬광 A, B를 비교해도 화약량에 따라 적외선 방출 강도가 달라지는 것을 알 수 있다. 두 적외선 영역에서 측정한 복사휘도로부터 복사온도를 추출하였다. 섬광 A의 복사온도는 3300 K, 섬광 B는 1120 K, 섬광 C는 1640 K로 추출되었다. 두 적외선 영역에서 측정한 적외선 복사휘도, 복사온도 그리고 섬광의 지속시간을 종합하여 볼 때, 연소형 섬광이 폭발형보다 더 많은 적외선 에너지를 방출하는 것으로 분석되며, 이는 적외선 관측장비에 미치는 영향은 폭발형보다는 연소형이 더 크게 됨을 의미한다. 이러한 측정된 자료를 바탕으로 분석을 통해 확보된 섬광의 스펙트럼 복사휘도와 복사온도는 섬광이 적외선 장비에 미치는 영향을 추정하는데 매우 중요한 역할을 할 수 있으며, 나아가 섬광효과의 M&S에 기반을 제공할 것으로 기대된다.
