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펄스 레이저로 초음파를 발생시키고, 발생된 초음파가 물체 내부의 결함에서 반사된 후 반사된 초음파를 연속발진 레이저 간섭계로 감지하여 측정물체의 결함이나 두께를 측정하는 레이저 초음파 검사 장치에 있어서,
초음파 여기를 위한 레이저를 발생시키는 펄스 레이저(1)와;
펄스레이저(1)로부터 조사된 레이저 빔의 편광을 조절하는 레이저편광자(2)와;
레이저편광자(2)를 지난 빔을 일정 각도로 반사하는 광학거울(4)과;
펄스 레이저 빔에 의해 여기된 초음파를 측정하기 위한 레이저를 발생시키는 연속발진레이저(3)와;
연속발진레이저(3)로부터 조사된 빔의 편광을 조절하는 레이저편광자(3)와;
레이저편광자(3)를 지난 빔을 일정 각도로 반사하는 광학거울(13, 14)과;
광학 거울(14)에서 반사된 빔을 조사받거나, 1/2 파장판(20)에서 편광이 90도 회전된 빔을 입사받는 광굴절 결정(21)과;
광굴절 결정(21)을 통과한 빔을 일정 각도로 반사하여 편광빔분할기(27)에 조사하는 광학거울(15)과;
상기 광학거울(4)을 지난 펄스레이저(1)의 빔은 투과하고, 광학거울(15)로부터 조사되는 연속발진 레이저(2)의 빔은 반사하는 편광빔분할기(27)와;
편광빔분할기(27)를 지난 펄스레이저(1)의 빔은 90도 회전시키고, 연속발진 레이저(2)의 빔은 편광시키지 않는 이색파장판(28)과;
이색파장판(28)을 지나 일정각도 회전된 펄스레이저(1)의 빔과 연속발진 레이저(2)의 빔을 측정물체(7) 쪽으로 반사하는 편광 빔분할기(17)와;
편광빔분할기(17)를 지난 펄스레이저(1)의 빔 또는 측정물체로부터 반사된 펄스레이저(1)의 빔은 일정각도 회전시키고, 편광빔분할기(17)를 지난 연속발진 레이저(2)의 빔 또는 측정물체로부터 반사된 연속발진 레이저(2)의 빔은 펄스레이저빔과 다른 각도로 회전시키는 이색파장판(29)과;
이색파장판(29)을 지난 펄스레이저와 연속발진레이저의 빔 또는 측정 물체(7)에서 반사된 펄스레이저와 연속발진레이저의 빔을 집속하는 집속렌즈(19)와;
상기 편광 빔분할기(17)을 통과한 연속발진레이저 빔의 편광을 90도 회전시켜 광굴절 결정(21)으로 조사하는 1/2 파장판(20)과;
광굴절 결정(21)을 통과한 측정물체에서 반사된 빔과 연속발진레이저로부터 발생된 빔이 측정물체에 도달하지 않고 광굴절 결정에서 회절한 기준빔을 집속하는 집광렌즈(22)와;
집광렌즈(22)를 지난 빔의 잡빔을 제거하는 광학필터(23)와;
광학필터를 지난 빔을 검출하는 광검출기(24)와;
광검출기에 검출된 신호를 수신하여 처리하는 데이터 획득 및 처리 장치(25);로 구성된 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 장치
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제 1항에 있어서,
상기 연속 발진 레이저(1)의 레이저빔 파장은 펄스 레이저(1)의 레이저빔 파장의 2배인 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 장치
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제 1항에 있어서,
상기 첫 번째 이색파장판(28)은 펄스레이저에 대해서는 90도 회전시키는 1/2 파장판으로 연속발진레이저에서 대해서는 1 파장판으로 작용하는 것을 사용한 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 장치
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제 1항에 있어서,
상기 두 번째 이색파장판(29)은 펄스레이저에 대해서는 90도 회전시키는 1/2 파장판으로 연속발진레이저에서 대해서는 1/4 파장판으로 작용하는 것을 사용한 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 장치
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펄스 레이저로 초음파를 발생시키고, 발생된 초음파가 측정물체 내부의 결함에서 반사된 후 반사된 초음파를 연속발진레이저 간섭계로 감지하여 물체의 결함이나 두께를 측정하는 레이저 초음파 검사 방법에 있어서,
펄스 레이저와 연속발진레이저의 두 레이저빔에 대해 각각 다르게 작용하는 파장판을 사용하여 편광을 조절함으로써 두 레이저빔이 측정물체에 입사시는 같은 광경로를 지나면서도 측정물체에 초음파를 발생시키고, 발생된 초음파를 측정하는 최종 간섭계 단계에서는 다른 경로로 분리하여 측정하는 방법을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 방법
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제 5항에 있어서,
상기 펄스 레이저와 연속발진레이저의 두 레이저빔에 대해 각각 다르게 작용하는 파장판을 사용하여 편광을 조절함으로써 두 레이저빔이 측정물체에 입사시는 같은 광경로를 지나면서도 측정물체에 초음파를 발생시키고, 발생된 초음파를 측정하는 최종 간섭계 단계에서는 다른 경로로 분리하여 측정하는 방법은,
초음파를 발생시키는 펄스 레이저의 빔을 레이저편광자(2)로 편광을 조절하여 첫 번째 편광 빔 분할기(27)를 지나간 후 펄스레이저를 일정각도로 회전시키는 이색 파장판(28)을 사용하여 두 번째 편광 빔분할기(17)에서는 반사되도록 하고
초음파를 측정하는 연속발진 레이저(11)는 펄스 레이저(1)와 파장이 차이나는 다른 파장의 레이저빔을 사용하여 레이저편광자(3)로 편광을 조절한 후, 첫 번째 편광 빔분할기(27)에서 반사되도록 조절하여 첫 번째 빔 분할기(27)에서 두 개의 레이저빔이 합쳐지도록 하고, 두 번째 편광 빔 분할기(17)에서는 반사되어 펄스 레이저빔과 합쳐진 후 이색파장판(29)을 지난후 집속렌즈(19)로 집속되어 측정 물체(7)에 조사되며
측정 물체(7)에서 반사된 연속발진 레이저빔은 다시 집속렌즈(19)와 연속발진레이저를 일정각도로 회전시키는 이색파장판(29)을 거쳐 편광이 90도 회전되어 상기한 편광 빔분할기(17)를 투과한 후 다시 1/2 파장판(20)을 지나 편광이 90도 바뀐 후 광굴절 결정(21)에 집속되어 입사되고,
광굴절 결정(21)을 통과한 물체빔과 광굴절 결정(21)에서 회절된 기준빔은 간섭무늬를 만드는데, 이 간섭무늬를 포함한 빔은 집광렌즈(22)에서 집속되어 잡빔제거를 위한 광학필터(23)를 거친 후 광검출기(24)에 입사하게 되고,
광검출기(24)에서 검출된 다중 광신호는 전용의 데이터획득 및 처리장치(25)로 획득되도록 구성되어 여러 점에서의 초음파 신호를 동시에 처리하는 방법을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 방법
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제 6항에 있어서,
상기 연속 발진 레이저(1)의 레이저빔 파장은 펄스 레이저(1)의 레이저빔 파장의 2배인 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사방법
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제 6항에 있어서,
상기 펄스 레이저(1)의 1/2 파장판인 이색파장판(28)은 파장이 2배 차이나는 연속 발진 레이저(1)의 레이저빔에 대해서는 1 파장판이 됨으로써,
첫 번째 편광 빔분할기(27)를 투과한 펄스 레이저빔이 1/2 파장판인 이색파장판(28)을 지난 후 2번째 편광 빔 분할기(17)에서는 반사하게 되고,
첫 번째 편광 빔 분할기(27)에서 반사한 연속발진 레이저(11)의 레이저빔은 1 파장판인 이색파장판(28)을 지난후에도 편광이 바뀌지 않아 2번째 편광 빔분할기(17)에서도 반사하게 되어 두 개의 레이저빔이 하나로 합쳐지도록 구성된 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 방법
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제 6항에 있어서,
상기 두 번째 편광 빔분할기(17)에서 반사되어 합쳐진 펄스 레이저빔이 1/2 파장판 역할을 하는 이색파장판(29)을 두 번 지남으로써 편광이 180도 회전하여 편광회전효과가 없으므로 다시 원래의 경로로 돌아가는 반면,
연속발진 레이저빔은 1/4 파장판 역할을 하는 이색파장판(29)을 2번 지난후 편광이 90도 회전하여 두 번째 편광 빔분할기(17)를 투과하여 간섭계 부분으로 들어감으로써 펄스 레이저빔과 분리시켜 측정토록 구성한 것을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 방법
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제 6항에 있어서,
상기 측정물체의 표면에 입사된 적외선 펄스 레이저빔은 표면에서 일부 반사하여 튀어나오게 되는데, 이것은 편광 빔 분할기(17)에서 반사하고, 이색 파장판(28)에서 편광이 90도 회전하게 되어 첫 번째 편광 빔분할기(27)를 통과 됨으로써 간섭계 광굴절 결정(21)쪽으로는 입사되지 않아 연속발진레이저의 간섭계 부분과는 분리하는 방법을 특징으로 하는 편광을 이용하는 고효율 레이저 초음파 결함검사 방법
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