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PML 동반 엇갈림 격자 유한차분 기법을 활용한 광섬유 초음파 송신기에 대한 수치 연구
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2020
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Korean
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KCI등재,SCOPUS,ESCI
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69-82(14쪽)
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본 논문에서는 PML 동반 엇갈림 격자 유한 차분 기법을 개발하고 이를 2차원 축 대칭 광섬유 초음파 송신기에 대한 직접 수치 모사에 적용하였으며, 광-음향 효과에 따른 초음파 발생에 관한 기본 작동 원리를 파악하였다. 온도 분포와 음파 발생 및 전파를 예측하기 위해 모두 1차 시·공간 미분을 가지며 쌍곡선 미분방정식인 열전도 방정식 그리고 상호 결합된 음파 및 탄성파 방정식을 도출하였다. 개발된 기법은 완전 명시적이기 때문에 기존 COMSOL에 비해 매우 빠른 계산 속도를 가져다준다. 결과에 따르면 광섬유를 따라 전달된 레이저 광 펄스가 조사되면 광 흡수 층에서 광-음향 효과에 의해 탄성파가 발생하고, 이는 음파로 바뀌어 주변에 있는 물매질로 전달되었다. 물매질 안에서 음향 압력으로 측정되는 송신기의 성능은 조사된 광 펄스 에너지, 침투 깊이, 흡수층 두께, 펄스 지속 시간 등에 크게 의존하였다.
더보기In this study, we developed a staggered-grid finite-difference method with PML and then applied it to direct numerical simulations of a two-dimensional axisymmetric fiber-optic ultrasound transmitter to understand the occurrence mechanism of photoacoustic ultrasound. For the simulations, the heat conduction equation and coupled acoustic and elastic wave equations were derived, all of which are first-order hyperbolic. The computational speed of the developed method was significantly faster than that by the commercial software COMSOL. Furthermore, the results revealed that the laser light pulse irradiation induced one strong wave to originate from the absorption layer and propagate through the surrounding water medium. The transmitter performance depended heavily on the light pulse energy, penetration depth, and pulse duration.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.23 | 0.23 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.22 | 0.19 | 0.552 | 0.03 |
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