KR101126951B1 - 수소가스 및 수소화염감시방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
감시대상공간에 조사한 2 이상의 다른 레이저광에 기인하는 파장 약 309nm의 피검출광을 집광하고 전자화상으로 변환하며, 증폭하고 재차 광학상으로 변환하는 것으로 특정파장의 공간강도분포를 화상화하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 및 수소화염감시방법. 2 이상의 레이저광원과 감시대상공간에 있어서 레이저광에 기인하는 파장 약 309nm의 피검출광의 집광수단과 상기 피검출광을 전자화상으로 변환하고 증폭하며 재차 광학상으로 변환하는 결상수단과, 특정파장의 공간강도분포의 화상화수단을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
수소가스, 레이저, 감시장치, 수소화염, 파장
Description
본 발명은 육안으로는 보이지 않는 수소가스 및 수소화염을 가시화상화하는 것에 의해 수소가스의 누설 및 수소화염의 발생 유무를 먼 곳으로부터 안전한 한편 고정밀도로 실행하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예를 들면 수소공급스테이션이나 연료전지 등의 수소가스 이용설비의 운용을 위해서 테스트의 오류가 적고 연결 감시가 가능한 수소가스 및 수소화염의 감시방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 가연성 누설가스 테스트는 흡인한 가스를 센서 일부분에 직접 접촉시켜 전기저항이나 전류값 등의 변화를 비슷한 가스 농도를 계측하는 것이다. 하지만 종래의 가스테스트기에서는 한 개의 테스트기가 감시가능한 영역이 좁고 가스가 상기 테스트기에 도달하지 않는 한은 테스트는 불가능한 센서식 이기 때문에 바람의 방향이나 설치위치에 의해서는 가스누설시의 정보가 전달되지 않을 위험성이 있다. 또한 예를 들면 가스정제소 등에 있어서는 상당히 다수의 가스테스트기의 설치가 필요하며 비용적인 문제도 컸다(특허문헌1).
한편 상기 문제를 해결하기 위해서 멀리 이격시키는 것에 의하여 새는 존재를 감시하는 가스가시화장치가 제안되고 있다. 상기 가스가시화장치에서는 측정대 상가스의 흡수파장을 가진 적외선 레이저를 조사하는 레이저 광원을 사용하여 배경으로부터 반사되는 적외선의 누설가스에 의한 흡수를 이미지센서로 촬상하고 2차원 가시화상화하여 표시하는 것이다.
하지만 상기 종래 가스가시화장치에서는 상당히 크고 강력한 레이저 광원이 필요하며 가격 적인 문제가 크며 기후상태나 온도에 의해 얻어지는 2차원 화상이 크게 영향을 받으며 가스누설의 발생과 태양광에 의해 구별이 어려운 문제도 있어 실제의 가스감시에는 적당하지 않다(특허문헌2).
특허문헌 1: 특허평6-0307967호 공보
특허문헌 2: 특허평6-288858호 공보
수소가스는 무색, 투명, 무취이며 수소가스를 이용, 저장하는 둥근거울에서는 가스가 대저하는 장소에 정치식의 가연성 가스 테스트기를 설치하여 가스의 누설감시를 실시하지만 누설부분의 특정을 실시하는 연결 적인 감시기술이 필요하다.
또한 화염을 발하는 자외선을 검출하여 경보를 발하는 장치가 실용화되지만 낮시간의 태양광 하에서는 화염이 육안으로 보이지 않는 수소화염은 상기 장치가 동작하여도 착화위치를 안전하게 특정하는 것은 불가능하기 때문에 최적의 조치를 구비하는 것이 곤란하다. 또한 검출하는 자외선의 파장영역이 넓기 때문에 화염을 발하는 이외의 자외선(예를 들면 유리창에 반사하는 태양광선) 까지도 검출하는 것이 있으며 오동작이 많은 등의 신뢰성이 결여되어 있는 문제점이 있다.
또한 수소가스와 수소화염을 동시에 감시하려 하는 경우 수소가스의 감시파장과 수소화염의 감시파장이 다른 경우가 많으며 이것에 대응하기 위하여 관측파장을 바꾸는 기구 또는 각각의 관측파장용의 검출기가 필요하며 장치구성이 복잡하게 되는 문제가 있다.
또한 레이저를 조사하여 수소가스의 라만산란광을 관측하는 경우 외란광에 의한 노이즈 발생에 의한 감시정밀도가 저하되는 문제가 있다. 주의해야할 것은 외란광에는 (ⅰ)태양광, (ⅱ)반사광, (ⅲ)감시대상 내에 있는 벽재나 물ㆍ유막등으로 부터의 3개의 형광이 있다. 특히 레이저에 기인하는 형광은 조사레이저광의 파장보다도 장파장 측에 광범위하게 출현하며 수소가스의 테스트를 방해하지만 근본적인 반응방법이 필요하다.
따라서 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 육안으로 보이지 않는 수소가스와 수소화염을 가시화상화 하며 외란광을 배제하는 구조를 갖는것으로 고정밀도에 수소가스 및 수소화염의 감시를 하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같이 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 레이저광을 조사하면 분자의 흡수에너지에 상당하는 에너지만 레이저광의 파장이 변환하는 라만산란현상을 이용하여 상기 라만산란광의 공간강도분포를 화상화 하는 것으로 수소가스의 누설을 테스트한다.
수소가스의 라만산란광 파장은 조사레이저광의 파장을 바꾸는 것으로 변경하는 것이 가능하지만 실용적인 것으로 하기 위해서는 선택가능한 레이저장치가 한정되기 때문에 본 발명에 있어서는 수소가스의 감시파장을 수소화염이 발생하는 자외선발광스펙트럼 파장과 같도록 레이저광원파장을 선택한다.
또한 외란광에 의한 노이즈를 최소한으로 하기 위한 방법이다.
태양광에 의한 영향을 적게 하기 위해서는 화상 혼잡 시간 게이트를 짧게 하는 것으로 대응한다. 즉 펄스폭이 짧은 레이저광을 조사한 때에 단시간만 펄스 상에 발광하는 수소가스의 라만산란광만을 시간을 한정해 관측하는 것으로 단시간에서는 미약 한 강도인 태양광선의 영향을 최소한으로 하는 것이 가능하다.
반응광에 관하여 광학밴드펄스필터의 투과파장을 좁게 하는 것으로 반응한다. 즉 검출하는 자외선의 파장역이 좁기 때문에 수소가스 또는 화염을 발생하는 자외선만을 검출하는 것이 가능하다.
형광에 관하여는 반스톡스 라만(Anti-Stokes Raman) 산란파장에 상당하는 파장을 감시파장에 이용하는 것으로 반응한다. 즉 형광은 반드시 조사레이저광보다도 장파장에 출현하기 때문에 레이저광보다도 단파장의 반스톡스광을 감시하는 것으로 형광에 의한 영향을 최소한으로 하는 것이 가능하다. 하지만 반스톡스광은 꽤 미약 하며 보통은 측정이 어렵다. 따라서 레이저광과 수소 라만 스펙트럼 파장에 일치한 레이저광을 혼합하는 것으로 강한 반스톡스 라만산란광이 발생하는 구조를 구성한다.
본 발명은 이하의 (1)~(7)의 수소가스 및 수소화염감시방법이다.
(1) 감시대상공간에 조사한 2 이상의 다른 레이저광에 기인하는 파장 약 309nm의 피검출광을 집중하며 전자화상으로 변환, 증폭, 재차 광학상으로 변환하는 것으로 특정파장의 공간강도분포를 화상화 하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염 감시방법.
(2) 상기 레이저광은 1 이상의 파장이 약 355nm인 레이저 광원과 1 이상의 파장이 416nm의 레이저광원인 상기 (1)의 수소가스 및 수소화염감시방법.
(3) 상기 레이저광을 펄스상에 조사하며 레이저 광의 조사펄스로 동기하여 수광 개폐를 실시하며 상기 피검출광이 발생하는 시간대에만 상기 집광을 실시하는 상기 (1) 또는 (2)의 수소가스 및 수소화염감시방법.
(4) 상기 약 416nm의 레이저 광원에 색소레이저, 티탄사파이어레이저, 광파라메트리크 발진 레이저 또는 수소라만셀을 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3)중 어느 하나의 수소가스 및 수소화염감시방법.
(5) 또한 감시대상공간의 배경화상을 촬상하고 상기 배경화상과 상기특정파장의 공간강도 분포의 화상을 중첩 시키는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 수소가스 및 수소화염감시방법.
(6) 상기 배경화상의 촬상은 309nm, 355nm 및 416nm의 파장을 느낄 수 없는 것을 특징으로 하는 상기 (5)의 수소가스 및 수소화염 감시방법.
(7) 레이저 광의 조사시에 수소가스를 감시하고 레이저 광의 비조사시에 수소화염을 감시하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 수소가스 및 수소화염감시방법.
(8) 2 이상의 레이저 광원과 감시대상공간에 있어서 레이저 광에 기인하는 파장 약 309nm의 피검출광을 집중수단과 상기 피검출광을 전자화상으로 변환, 증폭, 재차 광학상으로 변환하는 결상수단과 특정파장의 공간강도분포의 화상화수단을 갖는것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
(9) 상기 2 이상의 레이저 광원은 1 이상의 파장이 약 355nm의 레이저 광원과 1 이상의 파장이 약 416nm의 레이저 광원인 상기 (8)의 수소가스 및 수소화염감시장치.
(10) 상기 레이저광 조사수단은 레이저광을 펄스 상으로 조사하며 레이저광의 조사펄스에 동기 하여 수광 개폐를 실시하는 광증폭기를 가지며 상기 피검출광이 발광하는 시간대에만 상기 집광을 실시하는 상기 (8) 또는 (9)의 수소가스 및 수소화염감시장치.
(11) 상기 416nm의 레이저 광원은 색소 레이저, 티탄사파이어 레이저, 광파라메트리크 발진 레이저 또는 수소라만셀 인 것을 특징으로 하는 상기 (8) 내지 (10)중 어느 하나의 수소가스 및 수소화염감시장치.
(12) 또한 배경화상의 촬상수단을 가지며 상기 촬상수단에 의한 화상과 상기 특정파장의 공간강도분포의 화상을 중첩시키는 수단을 갖는것을 특징으로 하는 상기 (8) 내지 (11) 중 어느 하나의 수소가스 및 수소화염감시장치.
(13) 상기 촬상수단은 309nm, 355nm 및 416nm의 파장을 느끼지 못하는 것을 특징으로 하는 상기 (12)의 수소가스 및 수소화염감시장치.
(14) 레이저 광의 조사시에 수소가스를 감시하고 레이저광의 비조사시에 수소화염을 감시하는 것을 특징으로 하는 상기 (8) 내지 (13) 중 어느 하나의 수소가스 및 수소화염감시장치.
본 발명에 의해서 수소화염의 발광과 수소가스의 라만산란광의 자외광상만을 선택하며 촬상화 하기 때문에 무색, 투명의 육안으로는 보이지 않는 수소화염과 수소가스를 인식하는 것이 가능하다.
본 발명의 장치는 관측파장을 바꿀 필요가 없기 때문에 수광 장치를 여러번 준비할 필요가 없으며 장치구성을 컴팩트 하게 하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 누설가스 촬상장치의 구성을 도시한 모식도이다.
도 2는 수소화염의 자외선영역의 발광스펙트럼 분포를 도시한 것이다.
도 3a는 수소가스로부터 발생 되는 라만산란광의 분포스펙트럼을 도시(355nm와 약 416의 레이저를 조사한 경우).
도 3b는 수소가스로부터 발생 되는 라만산란광의 분광스펙트럼을 도시( 355nm의 레이저만을 조사한 경우)한 것이다.
도 3c는 수소가스로부터 발생 되는 라만산란광의 분광스펙트럼을 도시(416nm의 레이저만을 조사한 경우)한 것이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10...수소가스ㆍ화염촬상장치
11...대물렌즈
12...광학밴드패스필터(투과광선택수단)
13...광증폭기(자외광촬상수단)
14...전자촬상소자
20...레이저조사장치
21...Q스위치야그의 제 3고주파파(파장:355nm)레이저 발진장치
22...광여기에서 발진하는 레이저(파장:416nm)의 발진장치
23...레이저광분배기
24...거울
25...중첩레이저거울
26...레이저빔확대용렌즈
30...감시대상영역을 촬영하는 촬상장치
31...전자촬상소자
32...대물렌즈
33...단파장
40...시간동기제어장치
50...화상처리장치
51...컴퓨터
52...표시용모니터
본 발명은 일반적으로 사용되는 Q스위치 야그 레이저의 제 3고주파파인 약 355nm의 레이저광과 상기 355nm의 레이저광의 일부에서 광여기 하여 수소의 라만변환에 상당하는 파장에서 발진시킨 약 416nm의 레이저광을 수소가스에 동시에 조사한 때에 라만산란광의 파장이 화염 중의 OH기의 발광스펙트럼의 피크파장인 309nm 와 완전하게 동일하게 되는 것에 주목하여 309nm의 광의 공간강도분포를 화상화하여 수소가스의 누설, 수소화염의 테스트를 실시하는 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 장치구성이다. 도 1에 있어서 부호 10은 본 발명의 실시형태에 해당하는 제 1의 촬상수단을 부호 20은 레이저 광조사수단을 부호 30은 제 2의 촬상수단을 부호 40은 시간동기제어수단을 부호 50은 화상처리수단을 나타낸다.
본 발명에 있어서는 제 2의 촬상수단(30)을 이용하여 감시구역의 가시화상을 촬상하고 제 1의 촬상수단(10) 에서 수소화염 또는 수소가스의 영상을 촬영하고 화상처리수단(50)에서 상기 두 개의 화상을 중첩하게 표시한다. 이때 수소가스를 감시하는 경우는 시간동기제어수단(40)에 의해 레이저광조사수단(20)과 제 1의 촬상수단(10)을 동작시켜 레이저 조사에 동기 시켜 제 1의 촬상수단(10)에서 영상을 촬영한다.
수소가스누설감시장치는 가스와 화염의 촬상수단으로서의 촬상장치(10)를 구비한다. 도 1의 광자밴드패스필터, 부호 13은 자외선촬상수단으로서의 광증폭기, 부호 14는 촬상소자이다. 대물렌즈(11)는 렌즈 및 경통을 구비하는 것이며 관찰대상의 상을 광증폭기(image intensifier, 13)의 광전면에 결상가능하다.
광증폭기(13)의 통체의 광학밴드 패스필터(12)측에는 박막의 외부광전효과를 갖는광전면이 설치되어 있으며 광학밴드펄스필터(12)로부터의 자외광은 광전면에 의해 전자상으로 변환된다. 상기 전자상은 전자렌즈에서 수속되어 마이크로채널 플 레이트에 의해 2차 전자증가되며 형광면에서 재차 광학상으로 돌아가는 것에 의해 수소가스로부터의 미약 한 유도 라만산란광 또는 화염으로부터의 자외선은 가시상으로 변환된다. 광증폭기(13)의 형광면의 가시상은 접안렌즈계와 전자적 촬상소자를 이용하는 것에 의해 가스와 화염의 화상을 전기적으로 파악하는 것이 가능하며 무색ㆍ투명가스와 화염을 감시하는 것이 가능하다.
수소가스 누설감시장치는 수소가스로부터의 라만산란광을 유발하기 위한 레이저조사장치(20)를 구비한다. 부호 21은 Q스위치 야그의 제 3고주파(파장: 약 355nm) 레이저 발진장치, 부호 22는 파장 355nm의 광여기에서 발진하는 레이저(파장: 약 416nm) 발진장치 부호 23은 레이저 광분배기, 부호 24는 거울, 부호 25는 레이저광이 중첩되는 거울, 부호 26은 레이저빔 확대용 렌즈이다.
야그레이저 발진장치(21)로부터 방산되는 355nm의 레이저광은 레이저광분배기(23)에 의해 분배되며 일부의 레이저광이 광여기 레이저 발진장치(22)에 조사되는 416nm의 레이저를 발진시킨다. 레이저 분배기(23)를 투과한 레이저광은 거울(24)에서 반사되며 레이저광 중첩거울(25)에서 반사되며 355nm와 416nm의 레이저광이 레이저빔확대용렌즈(26)를 사이에 두고 감시대상공간에 조사된다.
광여기 레이저장치(22)는 색소레이저, 티탄사파이어레이저 또는 비선형광학효과를 이용한 광파라메트릭 발진이나 수소라만셀을 이용할 수 있다.
또한 상기와 같은 구성을 수용하는 것으로 2대의 광원을 동시에 조사하는 것이 가능하며 장치구성을 컴팩트한 것으로 하는 것을 가능하게 한다.
조사레이저광의 파장이 355nm와 416nm이며 본 실시예의 관측파장이 309nm와 레이저광의 파장보다도 단파장이며 레이저광에 유발되는 형광이 반드시 조사레이저광의 파장보다도 장파장에 출현하기 때문에 수소가스 관측에 있어서 주변형광의 영향을 방지하는 것이 가능하다.
수소가스 누설감시장치는 감시대상영역을 배경화상으로 촬상하는 제 2의 촬상장치(30)를 구비한다. 부호 31은 전자촬상소자, 부호 32는 대물렌즈 부호 33은 단파장차단광학필터이다. 촬영대상파장영역은 단파장처단광학필터(33)에 의해 420nm이상으로 설정된다. 촬상장치(30)에 있어서 파장선택조건은 적어도 화염의 OH기의 발광파장과 수소가스로부터의 라만 산란파장인 309nm 및 조사레이저광의 파장인 355nm와 416nm의 광을 투과하지 않는지 감지하지 못한다.
또한 레이저 조사에 기인하는 형광이 감시대상영역을 배경화상으로서 촬상하는 제 2촬상장치(30)에 악영향을 미칠 만큼 강하게 관측되는 경우는 레이저 조사신호와 동기 하며 레이저가 조사되지 않는 시간대에 화상을 촬영하도록 하여도 좋다.
수소가스 누설감시장치는 수소가스로부터의 라만산란광을 유발하기 위한 레이저조사장치(20)와 수소가스의 라만산란광의 촬상수단으로서의 촬상장치(10)의 시간동기를 실행하는 시간동기제어장치(40)를 구비한다. 시간동기제어장치(40)는 상술한 광증폭기를 구비하는 자외선대응용 촬상장치(10)와 레이저조사장치(20)와 케이블을 사이에 두고 연결된다.
수소가스를 감시하는 경우에 레이저광의 조사펄스에 동기 되어 광증폭기(13)의 전자렌즈에 인가하는 전압을 제어하여 마이크로채널플레이트에의 전자 도달을 ON/OFF 시키는 것에 의해 레이저에 기인하는 수소가스를 유발하는 라만산란광을 관 측하는 시간대의 광만을 마이크로 채널플레이트로 증가한다. 상기 ON/OFF의 게이트동작에 의해 태양광이나 조명광 또는 화염으로부터의 외란의 영향을 최소한으로 억제하는 것이 가능하다.
수소화염의 OH기로부터 발생 되는 광은 연결하여 발광하며 이것에 대하여 수소가스의 라만산란광은 레이저가 조사되는 시간에만 발광한다. 이를 위해 레이저광이 조사되지 않는 시간대 또는 레이저조사를 정지하여 촬상소자로 309nm의 광을 수광하는 것으로 화염의 발광을 레이저광 조사의 시간에 동기 하여 촬상소자로 309nm광을 수광하는 것으로 수소가스의 라만산란광을 각각 구별하여 관측할 수 있다.
수소가스 누설감시장치는 화상처리장치(50)를 구비한다. 부호 51은 화상처리프로그램을 갖는 컴퓨터, 부호 52는 표시용 모니터이다. 컴퓨터(51)에는 상술한 광증폭기를 구비한 자외선 대용의 촬상장치(10)와 배경화상촬상수단으로서의 촬상장치와 시간동기제어장치(40)가 케이블을 사이에 두고 연결된다.
컴퓨터(51)는 감시제어를 실행하는 감시제어프로그램과 화상처리프로그램을 구비하며 키보드 또는 마우스 등의 입력수단으로 구성된다.
감시제어프로그램은 수소가스 또는 화염이 검출된 때에 문자 및 소리로 경보를 발생하거나 감시 사무소 등에 통보하는 기능을 갖는다. 또한 대상가스의 공급정지 또는 방화처리를 실행하도록 설정해도 좋다.
화상처리프로그램은 광증폭기를 가진 자외선대응용의 촬상장치(10)의 화상과 배경화상 촬상수단으로서의 촬상장치(30)의 화상을 하나의 모니터 화면(52)의 가운데에 동시에 표시하는 기능을 가지며 배경화상의 가운데에 수소화염 및 수소가스화 상을 인식하기 쉽게 색을 착색하여 중첩하여 표시하는 것이 가능하다.
도 2 및 도 3에 본 발명에 의한 실시데이터를 나타낸다.
도 2는 수소가스를 연소시킨 경우의 자외선영역의 발광스펙트럼분포이다. 상기 실험에서는 레이저조사장치(20)는 레이저 발진을 정지한다. 수광하는 것은 1000마이크로초의 시간대에서 수행된다.
또한 수소화염의 발광은 309nm에 피크를 가진 ±5nm의 스펙트럼폭에서 관측된다. 수소화염의 발광의 관측시간(광을 받는 시간)을 짧게 하면 수신신호가 약해지며 1 마이크로 초 이하의 관측시간대에서는 화상화가 곤란하다.
도 3은 레이저조사장치(20)로부터 레이저를 조사하여 수소가스를 관측한 경우의 분광스펙트럼이다. 상기 실험에서는 광여기 레이저장치(22)에 색소레이저를 이용하며 야그레이저 및 색소레이저의 발진펄스폭은 약 10나노초이다. 색소는 BIS-MSB(p-bis(o-methylstyryl)benzene)을 1 밀리몰의 농도에서 디옥산에 용해하여 사용한다. 수광 레이저 조사로부터 100나노초의 시간대에서 수행된다. 도 3에 도시된 바와 같이 355nm와 416nm의 광을 동시에 조사한 경우에 309nm의 광은 관측되지 않는다(도 3b와 도 3c 참조).
상기 355nm와 416nm의 다른 파장을 갖는 레이저광을 믹싱 하는 것으로 파장의 레이저광을 조사한 때에는 관측하는 것이 가능한 수소가스를 감시하는 것이 가능하다.
또한 수소가스의 라만산란광의 피크파장과 수소화염의 자외선발광의 피크파장은 모두 309nm이며 완전하게 일치하기 때문에 수소가스의 누설과 수소화염의 발 생을 309nm의 파장의 자외선 광으로 관측하는 것이 가능하다.
레이저조사장치(20)의 야그레이저(21)를 동작시키는 것으로 가스 감시를 실시하는 것이 가능하며 야그레이저(21)를 정지하는 것으로 화염감시를 실시하는 것이 가능하다.
레이저조사장치(20)의 야그레이저(21)를 동작시키는 것으로 가스감시를 실행하는 것이 가능하며 야그레이저(21)를 정지하는 것으로 화염감시를 실시하는 것이 가능하다. 상기와 같이 야그레이저(21)의 발진/정지조작만으로 가스와 화염의 감시태세를 바꾸는 것이 가능하다.
본 발명의 수소가스 및 수소화염의 감시방법 및 장치에 있어서 수소공급스테이션이나 연료전지 등의 수소가스 이용설비에 있어서 테스트 오류가 적은 연결감시가 가능하다.
Claims (14)
- 감시대상공간에 조사한 2 이상의 다른 레이저광에 기인하는 파장이 309nm의 피검출광을 집광, 전자화상으로 변환, 증폭, 재차 광학상으로 변환하는 것으로 특정파장의 공간강도분포를 화상화 하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 제 1항에 있어서,상기 레이저광은 1 이상의 파장이 355nm의 레이저광원과 1 이상의 파장이 416nm의 레이저광원인 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 레이저광을 펄스형으로 조사하고 레이저광의 조사펄스로 동기 하여 수광 개폐를 실시하며 상기 피검출광이 발생하는 시간대에만 상기 집광을 수행하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 제 2항에 있어서,상기 416nm의 레이저 광원에 색소레이저, 티탄사파이어레이저, 광펄스파라메트릭발진 레이저 또는 수소라만셀을 사용하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,감시대상공간의 배경화상을 촬상하고 상기 배경화상과 상기 특정파장의 공간강도분포의 화상을 중첩시키는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 제 5항에 있어서,상기 배경화상의 촬상은 309nm, 355nm, 및 416nm의 파장에 감지되지 못하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 제 1항에 있어서,레이저광의 조사시에 수소가스를 감시하고 레이저광의 비조사시에 수소화염을 감시하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시방법.
- 2 이상의 레이저광원과;감시대상공간에 있어서 레이저광에 기인하는 파장이 309nm인 피검출광의 집광수단과;상기 피검출광을 전자화상으로 변환, 증폭, 재차 광학상으로 변환하는 결상수단과;특정파장의 공간강도분포의 화상화 수단; 을 갖는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
- 제 8항에 있어서,상기 2 이상의 레이저광원은 1 이상의 파장이 355nm의 레이저광원이며1 이상의 파장이 416nm의 레이저광원인 수소가스 및 수소화염감시장치.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 레이저광원은 레이저광을 펄스 상으로 조사하고 레이저광의 조사펄스로 동기하여 수광의 개폐를 실행하는 광증폭기(image intensifier)를 가지고 상기 피검출광이 발광하는 시간대에만 상기 집광을 실행하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
- 제 9항에 있어서,상기 416nm의 레이저광원은 색소레이저, 티탄사파이어레이저, 광파라매트릭 발진레이저 또는 수소 라만셀(raman cell)인 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,배경화상의 촬상수단을 가지고 상기 촬상수단에 의한 화상과 상기 특정 파장의 공간강도분포의 화상을 중첩하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
- 제 12항에 있어서,상기 촬상수단은 309nm, 355nm 및 416nm의 파장을 감지하지 못하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,레이저광의 조사시에 수소가스를 감시하고 레이저광의 비조사시에 수소화염을 감시하는 것을 특징으로 하는 수소가스 및 수소화염감시장치.
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