KR101331834B1 - 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터 - Google Patents

고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터 Download PDF

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국방과학연구소
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Abstract

본 명세서는 고출력 레이저의 대기전파효과를 모사할 수 있는 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터에 관한 것으로서, 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 시뮬레이터는, 레이저로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제1 파워 미터와; 상기 레이저로부터 출력되는 레이저 빔에 의해 발생되는 난류, 에어로졸 및 열적번짐 효과를 모사하는 대기전파 모사장치와; 상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제2 파워 미터와; 상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔의 강도 변화를 측정하는 빔 프로파일러(beam profiler)와; 상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔을 물질(물체)에 조사하고, 상기 물질의 운동효과를 모사하는 물질운동 모사장치와; 상기 물질운동 모사장치 내의 물질의 손상 정보를 실시간으로 측정하는 물질손상 측정장치를 포함할 수 있다.

Description

고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터{LASER-MATERIAL INTERACTION SIMULATOR OF HIGH POWER LASER THROUGH LONG RANGE ATMOSPHERIC PROPAGATION}
본 명세서는 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 고출력 레이저가 장거리의 대기를 전파하는 경우 난류(turbulence), 에어로졸(aerosol)과 열적번짐(thermal blooming) 등의 효과에 의해 레이저 빔이 왜곡되어 에너지의 감쇄 및 빔의 특성 변화가 나타난다. 이러한 대기전파효과는 레이저 성능에 큰 영향을 미치므로 레이저의 효과 분석시 반드시 고려되어야 할 사항이며, 최종적으로 대기효과에 의해 왜곡된 빔과 물질과의 상호작용을 파악하는 것이 매우 중요하다. 또한, 물질의 운동으로 발생되는 바람효과와 진동, 회전 등에 의한 현상들도 함께 고려되어야 한다.
기존의 관련 연구로는 유동 모사기나 대형 풍동을 이용하여 물질에 작용하는 유동 모사한 사례와, 실물질의 운동 중에 레이저를 조사하여 레이저와의 상호작용에 의한 영향을 연구하였다. 산업용으로 사용되는 레이저 가공기의 경우 레이저 빔을 광학계를 이용하여 수십 cm의 거리에서 수 mm 이하의 빔으로 집속하여 물질의 가공특성을 확인하고 있다. 이러한 방법들은 난류, 에어로졸 및 열적번짐의 대기효과에 의한 레이저의 왜곡현상을 모사할 수 없을 뿐만 아니라 물질의 운동 효과를 동시에 고려할 수 없으므로, 고출력 레이저를 장거리 조사할 때 발생되는 레이저 물질 상호작용 효과 규명에 사용하기 어려운 문제점이 있다.
본 명세서는 고출력 레이저가 장거리 대기전파시 발생되는 빔 왜곡효과를 고려하기 위한 고출력 레이저 대기전파효과를 모사장치를 포함하는 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터는, 레이저와; 상기 레이저로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제1 파워 미터와; 상기 레이저로부터 출력되는 레이저 빔에 의해 발생되는 난류, 에어로졸 및 열적번짐 효과를 모사하는 대기전파 모사장치와; 상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제2 파워 미터와; 상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔의 강도 변화를 측정하는 빔 프로파일러(beam profiler)와; 상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔을 물질(물체)에 조사하고, 상기 물질의 운동효과를 모사하는 물질운동 모사장치와; 상기 물질운동 모사장치 내의 물질의 손상 정보를 실시간으로 측정하는 물질손상 측정장치를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 대기전파 모사장치는, 대기 중에 발생되는 난류를 구현하는 난류 모사장치와; 상기 대기에 포함되어 있는 에어로졸에 의한 효과를 모사하는 에어로졸 모사장치와; 상기 레이저 빔이 상기 대기를 통과할 때 상기 레이저 빔의 광로(beam path) 상의 공기를 가열시킴으로써 상기 공기의 밀도를 변화시키는 열적번짐 모사장치를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 레이저와 상기 대기전파 모사장치 사이에 설치되고, 상기 레이저로부터 출력되는 레이저 빔을 상기 제1 파워 미터에 전달하는 제1 빔 스플리터(beam splitter)를 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 대기전파 모사장치와 상기 물질운동 모사장치 사이에 설치되는 제2 빔 스플리터(beam splitter)와; 상기 제2 빔 스플리터(beam splitter)에 의해 반사된 레이저 빔을 상기 제2 파워 미터 및 상기 빔 프로파일러(beam profiler)에 전달하는 제3 빔 스플리터(beam splitter)를 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 물질운동 모사장치는, 바람의 효과를 모사하기 위해 물질의 주위에 고속의 바람을 분사하고, 물질형상에 따라 가변으로 움직일 수 있는 유동분사기와; 상기 물질을 진동시키는 진동기와; 상기 물질을 회전시키는 고속 회전 장치를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 물질손상 측정장치는, 상기 물질을 촬영하는 카메라와; 상기 카메라에 의해 촬영된 물질 영상을 근거로 상기 물질의 표면 변형을 가시적으로 측정할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 물질손상 측정장치는, CCD(charge coupled device) 카메라나 적외선 카메라를 통해 상기 물질의 영상을 측정하고, 열전대, 적외선 온도계 및 압력계를 통해 상기 물질의 온도 및 압력의 변화를 실시간 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터는, 고출력 레이저의 대기전파에 의한 레이저 빔 변화(열적번짐/에어로졸/난류)를 실험실에서 정량적으로 모사하고, 이를 바탕으로 고출력 레이저에 의한 레이저 빔과 물질간의 상호작용 데이터를 획득하여 M&S를 위한 검증자료로 활용될 수 있다. 또한, 실제 물질에 레이저 빔이 조사했을 때 물질에 일어나는 물리적 현상(온도/표면 공기 유속 및 압력/빔 산란)을 관찰하고, 이를 통해 레이저 효과를 예측할 수 있다. 따라서, 레이저 개발을 위한 기초 데이터 획득 및 M&S(modeling & simulation) 개발을 위한 검증장치로 활용 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터를 나타낸 구성도이다.
도 2는 대기전파의 효과가 없을 때, 빔 프로파일러에 의해 측정된 초기 레이저 빔의 강도 분포를 나타낸 도이다.
도 3은 대기전파 모사장치의 열적번짐 모사장치가 작동할 때에 빔 프로파일러에 의해 측정된 빔 강도 분포를 나타낸 도이다.
도 4는 대기전파 모사장치와 빔 스플리터를 통과하여 빔 프로파일러에 의해 측정된 모사된 난류효과에 의한 레이저 빔 강도 분포를 나타낸 도이다.
도 5 및 도 6은 물질 운동 모사장치의 유동 분사기를 통해 물질에 바람이 분사되었을 때와 분사되지 않았을 때의 물질 손상사진을 나타낸 도이다.
이하에서는, 고출력 레이저에 의한 레이저-물질(물체) 상호작용 효과를 규명하기 위한 것으로서, M&S(modeling & simulation) 구현에 필요한 실험 데이터를 획득하기 위해 요구되는 사항으로, 고출력 레이저(high energy laser)의 장거리 대기전파(atmospheric propagation)시 발생되는 빔 왜곡효과를 고려하여 레이저빔과 물질의 상호작용을 실험할 수 있는, 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터를 나타낸 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터는, 고출력 레이저(31), 광원 특성측정을 위한 빔 프로파일러(beam profiler)(39) 및 파워 미터(power meter)(37, 38), 대기전파 모사장치(32), 물질 운동 모사장치(34), 물질(물질 손상) 측정 장치(35), 영상획득 장치(33) 및 제어기(36)로 구성될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터는, 레이저(31)와; 상기 레이저(31)로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제1 파워 미터(37)와; 상기 레이저(31)로부터 출력되는 레이저 빔에 의해 발생되는 난류, 에어로졸 및 열적번짐 효과를 모사하는 대기전파 모사장치(32)와; 상기 대기전파 모사장치(32)로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제2 파워 미터(38)와; 상기 대기전파 모사장치(32)로부터 출력되는 레이저 빔의 강도 변화를 실시간 측정하는 빔 프로파일러(beam profiler)(39)와; 상기 대기전파 모사장치(32)로부터 출력되는 레이저 빔을 물질(물체)에 조사하고, 상기 물질의 운동효과를 모사하는 물질운동 모사장치(34)와; 상기 물질운동 모사장치(34) 내의 물질의 손상 정보를 실시간으로 측정하는 물질손상 측정장치(35)를 포함할 수 있다. 상기 빔 프로파일러(beam profiler)(39)는 대기전파시 변화되는 빔(대기전파 모사장치(32)로부터 출력되는 레이저 빔)의 강도 분포를 실시간으로 측정한다.
상기 제1 파워 미터(37) 및 제2 파워 미터(38)는 실험 과정 중에 레이저 빔의 에너지 상태를 확인하기 위해 초기 시준빔(37)과 대기전파 효과 후의 빔(38) 출력을 모니터링한다.
상기 대기전파 모사장치(32)는, 대기 중에 발생되는 난류를 구현하는 난류 모사장치(도시되지 않음)와; 상기 대기에 포함되어 있는 에어로졸에 의한 효과를 모사하는 에어로졸 모사장치(도시되지 않음)와; 상기 레이저 빔이 상기 대기를 통과할 때 상기 레이저 빔의 광로(beam path) 상의 공기를 가열시킴으로써 상기 공기의 밀도를 변화시키는 열적번짐 모사장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
제1 빔 스플리터(beam splitter)(310)는 상기 레이저(31)와 상기 대기전파 모사장치(32) 사이에 설치되고, 상기 레이저(31)로부터 출력되는 레이저 빔을 상기 제1 파워 미터(310)에 전달(반사)하고, 제2 빔 스플리터(beam splitter)(311)는 상기 대기전파 모사장치(32)와 상기 물질운동 모사장치(34) 사이에 설치되고, 제3 빔 스플리터(beam splitter)(315)는 상기 제2 빔 스플리터(beam splitter)(311)에 의해 반사된 레이저 빔을 상기 제2 파워 미터(38) 및 상기 빔 프로파일러(beam profiler)(39)에 전달(반사)한다.
상기 물질운동 모사장치(34)는, 바람의 효과를 모사하기 위해 물질의 주위에 고속의 바람을 분사하고, 물질형상에 따라 가변으로 움직일 수 있는 유동분사기(313)와; 상기 물질을 진동시키는 진동기(314)와; 상기 물질을 회전시키는 고속 회전 장치(회전기)(312)를 포함할 수 있다.
상기 물질손상 측정장치(35)는, 상기 물질을 촬영하는 영상획득장치(CCD(charge coupled device) 카메라 및/또는 적외선 카메라)(33)와; 상기 카메라(33)에 의해 촬영된 물질 영상을 근거로 상기 물질의 표면 변형을 가시적으로 측정하고, 열전대, 적외선 온도계 및 압력계를 통해 상기 물질의 내부 및 외부의 온도와 압력 변화를 실시간 측정한다.
상기 고출력 레이저(31)는 고출력 레이저를 모사할 수 있는 장치로서, 고출력의 연속발진(continuous wave) 또는 펄스(pulse) 타입의 기체 레이저, 광섬유 레이저, 고체 레이저 등이 사용될 수 있으며, 제어기(36)에 의해 원격으로 턴-온/턴-오프 제어될 수 있다. 상기 고출력 레이저(31)는 조준선 정렬(alignment)을 위한 저출력 가시광 레이저 광원과 레이저빔 전달을 위한 광파이버(optical fiber) 및 레이저 빔 전송을 위한 전송 광학계(optical lens)를 더 포함할 수 있다.
상기 고출력 레이저(31)로부터 출력되는 레이저 빔의 특성 변화 측정을 위해 빔 프로파일러(beam profiler)(39) 및 파워 미터(power meter)(37, 38)는 실시간으로 모니터링할 수 있도록 광로(beam path)상의 빔 스플리터(beam splitter)를 설치하고, 물질로 조사되는 빔의 일부를 반사시켜 레이저 출력 및 빔 강도 변화를 측정한다. 파워 미터(power meter)(37, 38)는 대기효과에 의한 왜곡 정도를 확인하기 위해 대기전파 모사장치 전후에 각각 설치된다.
상기 대기전파 모사장치(32)는 고출력 레이저(31)에 의해 발생되는 난류, 에어로졸 및 열적번짐 효과를 모사한다. 예를 들면, 상기 대기전파 모사장치(32)는, 대기 중에 발생되는 난류를 구현하는 난류 모사장치(도시되지 않음)와; 상기 대기에 포함되어 있는 에어로졸에 의한 효과를 모사하는 에어로졸 모사장치(도시되지 않음)와; 상기 레이저 빔(레이저 광)이 상기 대기를 통과할 때 광로 상의 공기를 가열시킴으로써 공기의 밀도를 변화시키는 열적번짐 모사장치(도시되지 않음)로 구성될 수 있다.
상기 난류 모사장치는 대기 중에 발생되는 난류를 구현하기 위한 장치로서, 바람을 생성하기 위한 송풍기와 난류 강도를 변화시키기 위한 부수장비로 구성될 수 있다. 상기 난류 모사장치는 난류의 세기를 정량적으로 변화시킬 수 있으며, 이에 따른 변화를 측정할 수 있는 난류세기 측정장치를 더 포함할 수 있다.
상기 에어로졸 모사장치는 대기에 포함되어 있는 에어로졸에 의한 효과를 모사하기 위한 것으로, 대기의 에어로졸의 크기와 유사한 정도의 물방울 또는 작은 입자를 이용하고, 물방울 또는 작은 입자를 공급하는 양을 변화시켜 습도와 가시도(visibility)에 따른 에어로졸의 분포를 변화시킨다. 상기 에어로졸 모사장치는 에어로졸의 분포에 따른 가시도를 측정하기 위한 측정장비를 더 포함할 수 있다.
상기 열적번짐 모사장치는, 고출력 레이저(31)가 대기를 통과할 때 광로상의 공기를 가열시킴으로써 공기의 밀도변화에 따라 발생되는 레이저 빔 특성을 조사하기 위한 것으로서, 열적번짐 효과를 고려하기 위해 장치의 크기나 이동속도, 또는 대기 모사 기체를 변화시킬 수 있는 부품들을 포함할 수 있다.
상기 물질운동 모사장치(34)는 물질의 운동효과(예를 들면, 고도와 비행속도에 따라 결정되는 바람효과, 진동 및 회전)를 모사한다. 예를 들면, 상기 물질운동 모사장치(34)는, 바람의 효과를 모사하기 위해 물질의 주위에 고속의 바람을 분사하고, 물질형상에 따라 가변으로 움직일 수 있는 유동분사기(313)와; 상기 물질을 진동시키는 진동기(314)와; 상기 물질을 회전시키는 고속 회전 장치(회전기)(312)를 포함한다. 상기 바람의 세기는 별도의 유동공급장치를 이용하여 제어할 수도 있다. 상기 고속회전장치(312)는 물질 지지대 및 회전 모터로 구성될 수 있다.
상기 진동기(314)는 가진기와 진동 모터(vibrational motor), 물질 지지대로 구성될 수 있다.
상기 물질손상 측정장치(35)는, 상기 물질운동 모사장치(34) 내의 물질의 손상 정보를 실시간으로 측정(확인)하기 위한 장치로서, 영상측정에 의한 물질 표면의 변형을 가시적으로 확인하고, 물질 내부 및 외부의 온도, 압력 변화를 측정하기 위한 장치이다. 상기 영상획득장치(33)는 CCD(charge coupled device) 카메라일 수 있다. 예를 들면, 상기 물질손상 측정장치(35)는, 가시광의 CCD 카메라나 적외선 카메라를 사용하여 상기 물질의 영상을 측정하고, 열전대, 적외선 온도계(적외선 온도측정기(pyrometer)) 및 압력계를 사용하여 상기 물질의 온도 및 압력의 변화를 실시간 측정(확인)한다.
상기 제어기(36)는 시뮬레이터의 제어 및 계측된 데이터 저장을 위해 사용된다. 상기 물질손상 측정장치(35)는 상기 영상획득장치(33)(CCD 카메라)를 포함할 수 있다.
상기 시뮬레이터를 구성하는 장치의 작동방법 및 계측방법은 도 2 내지 도 6을 이용하여 설명한다.
도 2는 대기전파의 효과가 없을 때, 제2 및 제3 빔 스플리터(311,315)를 통과하여 상기 빔 프로파일러(39)에 의해 측정된 초기 레이저 빔의 강도 분포(11,12)를 나타낸다. 이는 레이저 광원으로 광섬유 레이저를 사용한 경우로써 전형적인 가우시안(Gaussian) 분포를 나타내고 있으며, 중심을 기준으로 빔 강도가 대칭을 이루고 있음을 알 수 있다. 이 분포는 초기 레이저 빔의 상태로서, 기준 빔 분포(reference)로 사용될 수 있다.
도 3은 대기전파 모사장치(32)의 열적번짐 모사장치가 작동할 때에 빔 프로파일러(39)에 의해 측정된 빔 강도 분포(13,14)를 나타낸다. 광로상의 기체가 레이저 빔의 가열 및 이동에 의해 변화됨에 따라 빔 강도 분포(13,14)를 통해서 열적 번짐에 의한 회절 및 굴절현상 때문에 최대 강도점(maximum intensity point)이 이동하고, 전체적인 빔 강도 분포가 비대칭(anisotropic)을 이루게 된다.
도 4는 상기 대기전파 모사장치(32)와 제2 및 제3 빔 스플리터(311,315)를 통과하여 빔 프로파일러(39)에 의해 측정된 모사된 난류효과에 의한 레이저 빔 강도 분포를 나타낸다. 도 4에 도시한 바와 같이, 난류에 의한 파면 왜곡현상(wavefront distortion) 때문에 위상차(phase difference)가 발생하여 빔 강도 분포의 경계면이 선명하지 않게 된다.
도 5 및 도 6은 물질 운동 모사장치의 유동 분사기를 통해 물질에 바람이 분사되었을 때와 분사되지 않았을 때의 물질 손상사진을 나타낸다. 레이저 빔의 조사에 의해 물질에 레이저 빔이 흡수되어 물질표면 온도가 상승하고, 이에 따라 고체의 물질 재료가 액체로 상변화(phase change)되어 물질에 구멍이 발생된다.
도 5와 같이, 바람이 없는 경우 레이저 조사에 의해 발생된 열응력(thermal stress)에 의해 용융(melting)된 금속이 외부로 밀려나와 레이저 조사점 주위에 용적되나, 도 6과 같이 바람이 있는 경우 용융된 물질재질이 외부로 밀려나옴과 동시에 바람에 의해 즉시 제거됨으로써 상대적으로 깨끗한 작은 구멍의 홀이 생성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고출력 레이저 장거리 대기전파에 의한 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터는, 고출력 레이저의 대기전파에 의한 레이저 빔 변화(열적번짐/에어로졸/난류)를 실험실에서 정량적으로 모사하고, 이를 바탕으로 고출력 레이저에 의한 레이저 빔과 물질간의 상호작용 데이터를 획득하여 M&S를 위한 검증자료로 활용될 수 있다. 또한, 실제 물질에 레이저 빔이 조사했을 때 물질에 일어나는 물리적 현상(온도/표면공기유속 및 압력/빔 산란)을 관찰하고, 이를 통해 레이저 효과를 예측할 수 있다. 따라서, 레이저 개발을 위한 기초 데이터 획득 및 M&S 개발을 위한 검증장치로 활용 가능하다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
31: 레이저 32: 대기전파 모사장치
34: 물질운동 모사장치 35: 물질손상 측정장치
37: 제1 파워 미터 38: 제2 파워 미터
39: 빔 프로파일러

Claims (3)

  1. 레이저와;
    상기 레이저로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제1 파워 미터와;
    상기 레이저로부터 출력되는 레이저 빔에 의해 발생되는 난류, 에어로졸 및 열적번짐 효과를 모사하는 대기전파 모사장치와;
    상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔의 출력을 측정하는 제2 파워 미터와;
    상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔의 강도 변화를 측정하는 빔 프로파일러(beam profiler)와;
    상기 대기전파 모사장치로부터 출력되는 레이저 빔을 물질(물체)에 조사하고, 상기 물질의 운동효과를 모사하는 물질운동 모사장치와;
    상기 물질운동 모사장치 내의 물질의 손상 정보를 실시간으로 측정하는 물질손상 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대기전파 모사장치는,
    대기 중에 발생되는 난류를 구현하는 난류 모사장치와;
    상기 대기에 포함되어 있는 에어로졸에 의한 효과를 모사하는 에어로졸 모사장치와;
    상기 레이저 빔이 상기 대기를 통과할 때 상기 레이저 빔의 광로(beam path) 상의 공기를 가열시킴으로써 상기 공기의 밀도를 변화시키는 열적번짐 모사장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물질운동 모사장치는,
    바람의 효과를 모사하기 위해 물질의 주위에 고속의 바람을 분사하고, 물질형상에 따라 가변으로 움직일 수 있는 유동분사기와;
    상기 물질을 진동시키는 진동기와;
    상기 물질을 회전시키는 고속 회전 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저-물질 상호작용 시뮬레이터.
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