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외부 등방성매질 또는 모드비결합 매질 사이에 위치하여, 입사하는 특정 모드의 탄성파에 대하여 0이 아닌 모드결합 탄성계수(mode-coupling stiffness constant)를 가지는 균일한 이방성물질이나 탄성메타물질, 또는 복합재를 포함한 비균일한 이방성물질을 포함하고, 다중모드의 투과현상을 야기하며, 내부에서 2개 이상의 탄성파 고유모드들이 각각 반파장만큼의 위상(혹은 π)의 정수 배의 위상 변화를 동시에 만족시켜, 종파와 횡파 간의 또는 서로 다른 횡파 간의 모드변환 파브리, 페로의 공진을 발생시키는 탄성파의 모드변환용 필터
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제1항에 있어서, 입사하는 탄성파에 대해, 내부에 2개의 탄성파 고유모드가 생성되어 존재할 경우, 각각 π의 정수 배의 위상변화(즉, (고유모드의 파동수(wave number))*(필터두께))를 만족시키는 두 고유모드를 가져, 내부에서 종파와 횡파 간의 또는 서로 다른 횡파 간의 모드변환 파브리, 페로의 공진을 발생시키는 탄성파의 모드변환용 필터
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제2항에 있어서, 최대모드변환이 발생하는 첫 번째 모드변환 파브리, 페로의 공진 주파수(f1)로, 식 (5){CL: 필터의 종탄성계수, CS: 필터의 전단탄성계수, CMC: 필터의 모드결합탄성계수, ρ: 필터의 질량밀도, d: 필터 두께, N1: 고유모드 1의 변위장의 절점 개수, N2: 고유모드 2의 변위장의 절점 개수}상기 식 (5)를 만족시키는 탄성파의 모드변환용 필터
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제1항에 있어서,최대모드변환이 발생하는 두 번째 이상의 모드변환 파브리, 페로의 공진 주파수는, 첫 번째 공진 주파수의 홀수 배로써 선택되는 것을 특징으로 하는 탄성파의 모드변환용 필터
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제3항에 있어서, 공진주파수에서 오직 변환된 탄성파 모드만을 투과시키는 초고순도 탄성파 모드변환을 수행하기 위해, 서로 같은 종탄성계수와 전단탄성계수를 갖는 탄성파의 모드변환용 필터
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제5항에 있어서, 상기 초고순도 탄성파 모드변환이 발생하는 첫 번째 모드변환 파브리, 페로의 공진 주파수(f1)로, 식 (8){CL: 필터의 종탄성계수, CMC: 필터의 모드결합탄성계수, ρ: 필터의 질량밀도, d: 필터 두께, N1: 고유모드 1의 변위장의 절점 개수, N2: 고유모드 2의 변위장의 절점 개수}상기 식 (8)을 만족시키는 탄성파의 모드변환용 필터
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제1항에 있어서, 상기 탄성메타물질은, 탄성파의 파장보다 작으며, 탄성파의 입사방향에 대하여 기울어지거나 탄성파의 입사축에 대해 비대칭적인, 적어도 하나의 미소 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제7항에 있어서, 상기 미소 구조를 포함하는 단위패턴이 주기적으로 배열되어 완성되는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제8항에 있어서, 물성치구배를 가지며, 상기 미소 구조는 상기 단위패턴이 배열됨에 따라, 크기, 형상 및 방향이 점진적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제7항에 있어서, 상기 미소 구조는 상위 미소 구조 및 하위 미소 구조를 포함하며, 상기 상위 미소구조는 탄성파의 입사방향에 대하여 기울어지거나 탄성파의 입사축에 대해 비대칭적인 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제7항에 있어서, 상기 미소 구조는, 상기 미소 구조의 경계를 기준으로 외부 물질과 서로 다른 내부 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제7항에 있어서, 상기 미소 구조는, 서로 평행하거나, 직각 또는 소정의 각도를 이루며 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제7항에 있어서, 상기 미소 구조는, 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 육각형 및 그 외 다각형 중 어느 하나의 단위셀 형상이 평면상에서 반복되어 형성될 수 있으며, 공간상에서 정육면체, 직육면체, 평행육면체, 육각기둥 및 그 외 다면체 중 어느 하나의 단위셀 형상이 반복되어 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제1항에 있어서, 입사하는 탄성파에 대해 필터 내부에 3개의 탄성파 고유모드가 생성되어 존재할 경우, 적어도 2개 이상의 고유모드는 각각 π의 정수 배를 만족시키는 위상변화(즉, (고유모드의 파동수)*(필터두께))를 가져, 공간상에 존재하는 종파와 수평횡파 및 수직횡파 간의 다양한 모드변환 파브리, 페로의 공진을 발생시키는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제14항에 있어서, 종파, 수평횡파 및 수직횡파 간의 모드변환효율을 최대화하기 위해, 필터의 종탄성계수(CL), 수평방향 전단탄성계수(CSH) 및 수직방향 전단탄성계수(CSV) 중 두 개 이상은 서로 같은 값을 가지며, 필터의 종-수평전단 모드결합탄성계수(CL-SH), 종-수직전단 모드결합탄성계수(CL-SV) 및 수평전단-수직전단 모드결합탄성계수(CSH-SV) 중 두 개 이상은 서로 일치하는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제14항에 있어서, 입사되는 종파를 수평횡파 또는 수직횡파로 변환하고, 상기 모드 변환된 수평횡파 및 수직횡파의 진폭비와 위상차를 조절하여 선형편파, 원형편파 및 타원형편파된 횡탄성파 중 어느 하나를 생성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 모드변환용 필터
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제1항의 탄성파 모드변환용 필터가, 초음파 발생기 및 시편 사이에 개재되어 형성되는 초음파 트랜스듀서
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제17항에 있어서, 상기 탄성파 모드변환용 필터와 상기 시편이 서로 기울어지도록 상기 탄성파 모드변환용 필터와 상기 시편 사이에 개재되며, 상기 초음파 발생기와 상기 시편사이의 우수한 임피던스매칭을 야기하는 웨지를 더 포함하는 초음파 트랜스듀서
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제1항의 탄성파 모드변환용 필터가, 점탄성 물질 또는 감쇄매질에 부착되어 형성되는 파동에너지 소산기
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제19항에 있어서, 상기 점탄성 물질은 인체 연조직이나 고무를 포함하며, 상기 감쇄매질은 초음파 후면재를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동에너지 소산기
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