• 제목/요약/키워드: Mie scattering

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레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도의 계측 (Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering)

  • 권순태;김형식;이재원;박찬준;엄인용
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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    • pp.199-205
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    • 2008
  • 본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료의 농도를 측정하는 방법에 대해 것이다. 실험 장치는 연료의 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하여 분사된 연료의 시간적, 공간적 농도 변화를 측정하였다. Mie산란의 간섭을 제거하기 위하여, 산란 신호의 상승 기간과 증배관-앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소트프웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

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레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도 계측시 잡음원인과 대책 (Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering)

  • 권순태;이재원;박찬준;엄인용
    • 에너지공학
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    • 제17권4호
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    • pp.189-197
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    • 2008
  • 본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료 농도를 측정시 잡음 원인과 대책에 관한 것이다. 실험 장치는 연료 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하였다. Rayleigh 산란을 이용한 농도 측정 시 가장 큰 난점은 Mie 산란에 의한 간섭이다. Mie 산란의 영향을 제거하기 위해 하드웨어 필터로 입자의 수 밀도를 측정 가능한 수준으로 감소시켰다. Mie 산란 입자를 충분히 작게 만든 후 광전자 증배관과 앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 그리고 바탕 잡음은 광학적 배열을 조정하고 동시에 핀 홀과 빔 트랩을 적용하여 감소시켰다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소프트웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

LIEF법을 이용한 증발 디젤 분무의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of an Evaporating Diesel Spary Using LIEF Technique)

  • 김용래;김만식;조훈;민경덕
    • 한국분무공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.18-23
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    • 2002
  • An evaporating diesel spray of a common rail lnjector was visualized by LIEF technique. This technique makes it possible to separate the vapor and liquid phase images. The experiment was conducted in a constant volume vessel to make a high temperature and high pressure condition. Three images(vapor and liquid phase images from LIEF and a liquid phase image from Mie scattering) were taken simultaneously in one spray event. The major experimental parameters are the injection pressure and the ambient gas pressure. Also, a relative SMD distribution in a liquid phase was obtained by the ratio of the intensities of the fluorescence and the Mie scattering. The results show that the injection pressure and the ambient gas pressure have a close relation with the spray development and air-fuel muting process.

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편광산란분광법을 이용한 표면의 입자 크기 측정 (Polarized Light Scattering Spectroscopy for Particle Size Measurement on Surface)

  • 조형준;최치규;김두철;유영훈
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.560-564
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    • 2005
  • 편광 광산란 분광법을 이용하여 광 확산물질의 표면 정보만을 선택적으로 얻었으며, Mie 산란 이론으로 표면의 산란체 크기 정보를 얻었다. 그 결과 편광 광산란 분광법이 광 확산 물체의 표면 정보만을 측정하는데 적절한 방법임을 확인하였고, 이 연구 결과는 세포와 같은 광 확산 물체를 측정하는데 이용될 수 있다.

평면 이미지 기법을 이용한 분무 특성 해석 (The Spray Characterization Using Planar Imaging Technique)

  • 이경진;정기훈;윤영빈;정경석;정인석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권1호
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    • pp.93-101
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    • 2000
  • The characteristics of spray nozzle have been quantified with the measurement of fluorescence and Mie scattering images. To correct the attenuation of the incident light sheet, a sequential double-pass light sheet system and the geometrical averaging of two images was implemented. Quantitative mass flux distribution of spray was obtained from fluorescence image. 3-D image is reconstructed using 2-D radial images. Sauter mean diameter (SMD) distribution was determined using the ratio of fluorescence signal intensity and Mie scattering signal intensity and the values were quantified with PDP A data. The measurement of mass flux and SMD using planar imaging technique agee with PDP A data fairly well in the low density region. However, in dense region, there are significant errors caused by secondary scattering. It was found that the planar imaging technique provides many advantages over the point measurement technique, such as PDP A, and can be implemented for quantitative measurement, especially in low density region.

구름에서의 다중산란효과 계산 및 이를 이용한 구름 물리변수 원격 추출 방법 연구 (Calculation of Multiple Scattering in Water Cloud and Application in Remote Measurement of Cloud Physical Properties)

  • 김덕현;박선호;최성철
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • 구름에서의 다중산란 효과는 Mie 산란현상을 이용하는 탄성산란 라이다에서 그 해를 구하는데 있어서, 매우 중요한 오차요인으로 작용하기 때문에 이 효과를 보정하는 것은 그 자체만으로도 매우 중요하다. 이를 위하여 구름에서 다중산란되는 현상을 Monte Carlo 방법으로 계산하였으며, 이 결과를 적용하여 물방울 구름의 총량과 유효입자크기를 추출하는 방법을 제안하였다. 구름의 유효입자 크기가 $2.5{\mu}m$ 이하일 경우엔 355 nm나 1064 nm에서 얻은 두 파장의 소광계수로 쉽게 그 값들을 구할 수 있음을 알 수 있었다. 크기가 큰 경우엔 라이다 신호의 안정화된 선형편광도가 유효입자크기, 총량, 그리고 소광계수와 관련이 있음을 알 수 있었으며, 이 관계를 통하여 큰 입자의 경우에도 라만 라이다와 편광 라이다를 이용한다면 유효입자크기와 총량을 구할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

Mie Theory를 이용한 알루미나 입자의 흡수 및 산란 특성 분석 (Analysis of absorption and scattering characteristics of alumina particles using Mie theory)

  • 고주용;김인선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.962-967
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    • 2011
  • 발사체의 추력을 증진시키기 위해서 사용되는 고체 부스터나 궤도 투입을 위한 킥 모터 플룸의 주요 성분인 알루미나 입자의 복사물성을 도출하기 위해서 입자의 복사특성을 분석하였다. 특히 입자의 흡수나 산란현상이 파장의 함수이므로, 이를 전 파장에 대한 총방사율로 표현할 수 있도록 수식을 정리하였고, 입자의 크기 및 Complex Index of Refraction을 Mie 이론에 도입하여 최종적으로 총 방사율을 도출하였다. 결과적으로 방사율은 온도에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

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LCD backlight unit의 고분자 산란형 도광판에 관한 연구 (A study on the LCD backlight unit using polymer)

  • 정일용;박우상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.578-581
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    • 1999
  • Dot pattern print methods composed of a diffusion film and two prism sheets, have been generally used for backlighting systems of LCDs. However, this methods require complex structures and show high power consumption and optical loss. To improve these disadvantages of conventional backlight units, light guides using highly scattering optical transmissions (HSOT) polymer as scatters, have been introduced. In this study we analyzed multiple scattering effect in light guide by means of Monte carlo simulation based on Mie scattering theory and ray tracing method. As a result it was revealed that scattering intensity depends on the size of scatters. On the other hands, it was shown that scattering efficiency depends on the wavelength of fluorescent lamp as well as the size of scatters.

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미세 입자 계수기를 위한 입자 검출 챔버 개발 (Development of Particle Detection Chamber for Particle Counter)

  • 엄우용
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.219-224
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    • 2014
  • 본 논문에서는 미세 입자의 크기와 굴절률, 그리고 레이저 파장과 산란광을 얻는 수신단의 각도 등 여러 변수에 대하여 Mie 산란 이론을 적용하여 미세 입자의 산란 특성에 대하여 연구하였고, 이를 바탕으로 미세 입자 검출을 위한 광학계를 구성하고 산란 신호를 획득하여 그 특성을 분석하였다. 그리고 이러한 특성들을 바탕으로 미세 입자 검출기를 위한 입자 검출 챔버를 개발하고 성능을 분석한다.

레이저 계측법을 이용한 분무 가시화 (Spray Visualization Using Laser Diagnostics)

  • 윤영빈;고현석;김동준;길태옥
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.3-13
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    • 2005
  • The optical patterantor provides the high resolution and quantitative information of the spray. Fuel distribution and Sauter Mean Diameter (SMD) can be measured from fluorescence and Mie-scat-tering images. To correct the attenuation of the laser beam and signal in dense spray region, the method to find the geometric mean of the signal intensities obtained from two cameras was evaluated and verified in a solid-cone spray. In high pressure environment, the increased number density of the droplets cause multiple scattering. The optical patternation technique using a laser beam instead of a laser sheet was applied to minimize the multiple scattering problem. The pattern of a coaxial spray was changed from hollow-cone to solid-cone shape, and the spray angle was reduced as the ambient pressure increased from 0.1 to 4.0 MPa.

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