반사측정학

Reflectometry

반사측정법은 물체를 감지하거나 특성화하기 위해 표면과 인터페이스에서 파동을 반사하는 것을 사용한다.

반사 측정에는 여러 가지 다른 형태가 있다. 그것들은 여러 가지 방법으로 분류될 수 있다: 사용된 방사선(전자파, 초음파, 입자 빔)에 의해, 파장 전파의 기하학(유도 대 파장 및 침투 깊이 대 조사 대상의 크기)에 의해, 관련된 길이 척도(파장 및 침투 깊이 대 크기)에 의해, 측정 방법(연속 대 펄스, po)으로 분류할 수 있다.제거 확인됨, ...) 및 응용 프로그램 도메인별로.

사용된 방사선

파장의 범위가 넓은 전자기 방사선은 다양한 형태의 반사측정법에서 사용된다.

  • 레이더와 라이다: 전자파 펄스의 반사는 항공기, 미사일, 선박, 자동차와 같은 물체의 위치 및 속도를 측정하기 위해 사용된다.
  • 반도체 및 유전체 박막 특성화 : 포루히 블룸어 분산 방정식을 활용한 반사율 데이터를 분석하면 반도체 산업에서 활용되는 박막의 두께, 굴절률, 소멸계수를 판단할 수 있다.
  • X선 반사측정법: 표면, 박막, 다층형 등을 특성화하기 위해 화학, 물리학, 재료 과학에 사용되는 표면 민감 분석 기법이다.

케이블 내 전기 펄스의 전파는 전기 배선의 결함을 감지하고 국소화하는 데 사용된다.[1][2]

초음파 반사측정법: 변환기는 초음파를 발생시켜 전파 매개체와 샘플 사이의 인터페이스에 도달할 때까지 전파된다. 파동은 인터페이스에서 부분적으로 반사되어 샘플로 부분적으로 전달된다. 인터페이스에서 반사된 파장은 변환기로 다시 이동하며, 그 다음, 전파 매체/샘플 인터페이스에서 반사된 파형의 진폭을 측정하여 샘플의 임피던스를 결정한다.[3] 반사파로부터, 특성화를 원하는 샘플의 일부 특성을 결정할 수 있다. 신청서에는 의료용 초음파 검사 및 비파괴 검사가 포함된다.

중성자 반사측정법: 박막 구조를 측정하기 위한 중성자 회절 기법으로, X선 반사율 및 타원 측정의 흔히 보완되는 기법과 유사하다. 이 기술은 화학적 집적, 폴리머 및 계면활성제 흡착, 박막 자기계통의 구조, 생물학적 막 등 다양한 과학 및 기술 분야에 걸쳐 귀중한 정보를 제공한다.

피부 반사율: 인류학에서 반사측정기기는 종종 피부반사도를 측정하여 사람의 피부색을 측정하는데 사용된다. 이러한 기기는 일반적으로 상부 팔이나 이마를 가리키며, 방출되는 파동은 다양한 비율로 해석된다. 낮은 주파수는 낮은 피부 반사율과 어두운 색소 침착을 나타내는 반면, 높은 주파수는 더 높은 피부 반사율을 나타내며 따라서 더 밝은 색소 침착을 나타낸다.

다른 반사측정 기법

많은 기법은 반사계측 원리에 근거하고 있으며 사용되는 파형의 종류와 반사신호의 분석으로 구별된다. 이러한 모든 기법 중에서 주요 기법을 다음과 같이 분류할 수 있다.

  • 시간영역반사측정법(TDR)에서는 고속 펄스의 열차를 방출하고 반사 펄스의 크기, 지속시간, 형태를 분석한다.
  • 주파수 영역 반사측정([4][5]FDR): 이 기법은 샘플로부터 스텝드 주파수 사인파 세트의 전송을 기반으로 한다. TDR의 경우, 이러한 파동은 샘플까지 전파되어 소스로 반사된다. 몇 가지 유형의 FDR이 존재하며 일반적으로 레이더 애플리케이션 또는 케이블/와이어 특성화에 사용된다. 신호 분석은 오히려 입사 신호와 반사 신호 사이의 주파수 변화에 초점을 맞춘다.
  • 줄임표계는 박막에서 나오는 빛 반사의 양극화 해소 측정이다.

참조

  1. ^ Smail, M.K.; Hacib, T.; Pichon, L.; Loete, F. (2011), "Detection and Location of Defects in Wiring Networks Using Time-Domain Reflectometry and Neural Networks", IEEE Transactions on Magnetics, 47 (5): 1502–1505, Bibcode:2011ITM....47.1502S, doi:10.1109/TMAG.2010.2089503
  2. ^ Furse, C.; Haupt, R. (2001), "Down to the wire: The hidden hazard of aging aircraft wiring", IEEE Spectrum, 38 (2): 35–39, doi:10.1109/6.898797
  3. ^ McClements, D.J.; Fairley, P. (1990), "Ultrasonic pulse echo reflectometer", Ultrasonics, 29 (1): 58–62, doi:10.1016/0041-624X(91)90174-7
  4. ^ Soller, B.J.; Gifford, D.K.; Wolfe, M.S.; Froggatt, M.E. (2005), "High resolution optical frequency domain reflectometry for characterization of components and assemblies", Optics Express, 13 (2): 666–674, Bibcode:2005OExpr..13..666S, doi:10.1364/OPEX.13.000666
  5. ^ Furse, C.; C.C., You; Dangol, R; Nielsen, M.; Mabey, G.; Woodward \first6=R. (2003), "Frequency-Domain Reflectometery for on-Board Testing of Aging Aircraft Wiring", IEEE Trans. Electromagn. Compat., 45 (2): 306–315, doi:10.1109/TEMC.2003.811305