섬광의 적외선 특성 연구

임상연; 박승만

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자료유형: 학술저널

저자정보: 임상연 박승만

저널정보: 한국광학회 한국광학회지 한국광학회지 제27권 제1호

발행연도: 2016.2

수록면: 18 - 24 (7page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

섬광의 적외선 특성 연구

임상연 , 박승만 한국광학회지 2016.02 학술저널

섬광의 적외선 및 가시광선 특성 연구

임상연 나노바이오트로닉스학과 2016.01 학위논문

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섬광을 효율적으로 활용하고 그 효과를 예측하기 위해서는 섬광의 광 방출특성을 알아야 하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는섬광의 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 종류의섬광에 대해 중·원적외선 영역에서 적외선 스펙트럼 복사휘도를 추출한 결과는 섬광 A의 복사휘도가 상대적으로 제일 강하며섬광 C, 섬광 B 순으로 분석되었다. 동일한 연소형 섬광인 섬광 A와 B의 복사휘도가 약 10배 이상 남을 알 수 있었으며, 이는단지 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 영역에서측정한 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 더크게 됨을 의미한다. 이러한 측정된 자료를 바탕으로 분석을 통해 확보된 섬광의 스펙트럼 복사휘도와 복사온도는 섬광이 적외선장비에 미치는 영향을 추정하는데 매우 중요한 역할을 할 수 있으며, 나아가 섬광효과의 M&S에 기반을 제공할 것으로 기대된다.

To effectively utilize a flash and predict its effects on an infrared device, it is essential to know the infrared characteristics ofthe flash source. In this paper, a study of the IR characteristics of flash light sources is carried out. The IR characteristics of threeflash sources, of which two are combustive and the other is explosive, are measured with an IR characteristic measurement systemover the middle- and long-wavelength infrared ranges. From the measurements, the radiances over the two IR ranges and theradiative 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 offlash B, even though these two sources are the same type of flash with the same powder. This means that the IR radiance intensityof a combustive flash source depends only on the amount of powder, not on the characteristics of the powder. From the measuredradiance over MWIR and LWIR ranges for each flashes, the radiative temperatures of the flashes are extracted by fitting themeasured data to blackbody radiance. The best-fit radiative temperatures (equivalent to black-body temperatures) of the three flashsources A, B, and C are 3300, 1120, and 1640 K respectively. From the radiance measurements and radiative temperatures ofthe 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 measuredIR radiances and radiative temperatures of the flash sources in this study can be used to estimate the effects of flashes on variousIR devices, and play a critical role for the modeling and simulation of the effects of a flash source on various IR devices.

#복사온도 #섬광 #스팩트럼 적외선 복사휘도 #초전형 검출기 #Flash lights #Pyroelectric IR detector #Radiative temperature #Spectral radiance

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