선배열 슬릿마스크를 이용한 협대역 레이저 여기 표면파의 음향 비선형성 (Acoustic Nonlinearity of Narrow-Band Surface Wave Generated by Laser Beam with Line-Arrayed Slit Mask)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 34권 / 12호 / 1877 ~ 1883페이지
· 저자명 : 최성호, 남태형, 이태훈, 김정석, 장경영

초록

선배열 슬릿 마스크를 이용하여 발생시킨 협대역의 레이저 여기 표면파의 주파수 특성을 이론적으로 분석하여 음향비선형성 분석에 영향을 미칠 수 있는 초기 고조파성분의 발생 기구를 규명하였다. 그리고 알루미늄 6061-T6 합금의 음향 비선형성에 대한 슬릿 열림폭과 레이저 세기의 영향을 단일 슬릿과 선배열 슬릿을 이용하여 실험적으로 분석하였다. 고조파 성분의 진폭은 슬릿 열림폭에 의존하는데본 연구의 경우 슬릿 배열간격을 1.67 mm로 하여 1.75 MHz의 표면파를 발생시켰으며 이 경우 슬릿 열림폭이 0.5 mm에서 1.0 mm로 증가함에 따라 2차 고조파 성분의 진폭은 약 80 % 감소하였다. 또한 레이저 세기에 따라서 기본파 성분 진폭(A1 )을 변화시키면서 2차 고조파 진폭(A2 )의 변화를 실험한 결과 A12과 A2간에는 우수한 선형 관계를 보였으며, 이는 전형적인 음향비선형성의 특징을 잘 나타낸다.

영어초록

We examined the mechanism of generation of higher harmonics by theoretically analyzing the frequency characteristics of a narrow-band surface wave generated by a laser beam with line-arrayed slit masks. We experimentally analyzed the effects of slit opening width and laser intensity on the acoustic nonlinearity of aluminum 6061-T6 alloy by using single-slit and line-arrayed slit masks. The magnitude of the harmonic wave depended on the slit opening width. In our experiment, we generated a 1.75-MHz surface wave by using an arrayed slit with intervals of 1.67 mm. The magnitude of the second harmonic component decreased about by 80% when the slit opening width was increased from 0.5 mm to 1.0 mm. In addition, the relationship between the magnitudes of the fundamental and the second harmonic wave showed good linearity, which agreed well with the typical behavior of acoustic nonlinearity.

참고자료

· 없음