KR102140720B1 - Imaging system for evaluating dispersion degree of carbon polymer composites - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템은,
카본 폴리머 복합재를 사이에 두고 배치되어, 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제1송신부와, 상기 카본 폴리머 복합재를 통과한 연속형 테라헤르츠파를 수신하는 제1수신부로 구성된 투과유닛;
카본 폴리머 복합재의 상측에 나란히 배치되어, 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제2송신부와, 상기 카본 폴리머 복합재에서 반사된 연속형 테라헤르츠파를 수신하는 제2수신부로 구성된 반사유닛;
상기 카본 폴리머 복합재를 상기 제1송신부와 상기 제1수신부 사이로 이동시키거나, 상기 제2송신부와 상기 제2수신부 아래로 이동시키는 이동유닛; 및
상기 제1수신부에서 수신된 연속형 테라헤르츠파 또는, 상기 제2수신부에서 수신된 연속형 테라헤르츠파를 분석하여, 상기 카본 폴리머 복합재의 분산도를 평가하는 분석유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.Imaging system for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite according to the present invention,
A transmissive unit comprising a carbon polymer composite material disposed therebetween, a first transmitting unit generating a continuous terahertz wave, and a first receiving unit receiving a continuous terahertz wave passing through the carbon polymer composite material;
A reflective unit disposed side by side on the carbon polymer composite to generate a continuous terahertz wave, and a second receiving unit configured to receive a continuous terahertz wave reflected from the carbon polymer composite;
A moving unit that moves the carbon polymer composite material between the first transmitting unit and the first receiving unit, or moves below the second transmitting unit and the second receiving unit; And
It characterized in that it comprises a continuous terahertz wave received from the first receiving unit, or by analyzing the continuous terahertz wave received from the second receiving unit, to evaluate the dispersion degree of the carbon polymer composite.

Description

카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템{Imaging system for evaluating dispersion degree of carbon polymer composites}Imaging system for evaluating dispersion degree of carbon polymer composites}

본 발명은 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging system for evaluating the dispersion of carbon polymer composites.

테라헤르츠파(Terahertz Wave)는 X-선과 달리 인체에 해를 주지 않으면서, 금속을 제외한 플라스틱, 세라믹, 종이, 고무, 옷감 가죽 등의 재료를 잘 투과한다. 이러한 특성으로 인해, 테라헤르츠파(Terahertz Wave)가 다양한 소재의 물성 분석에 사용되고 있다.Terahertz Wave, unlike X-rays, penetrates materials such as plastic, ceramic, paper, rubber, and cloth leather, excluding metal, without harming the human body. Due to these characteristics, terahertz waves are used to analyze physical properties of various materials.

일예로, 한국등록특허(10-1746774)에서는, 다채널에 대응하는 복수 개의 샘플 영역의 분광 특성을 검출할 수 있는 다채널 테라헤르츠파를 이용한 시간영역 분광시스템을 개시하고 있다.For example, Korean Registered Patent (10-1746774) discloses a time domain spectroscopy system using a multi-channel terahertz wave capable of detecting spectral characteristics of a plurality of sample regions corresponding to a multi-channel.

이러한 다채널 테라헤르츠파를 이용한 시간영역 분광시스템은, 광펄스를 발생하는 펄스 레이저와, 발생된 광펄스를 다채널에 대응하여 할당하는 제1할당부와, 할당된 광펄스를 이용하여 테라헤르츠파를 발생하고, 발생된 테라헤르츠파를 해당된 채널에 대응하는 샘플 영역으로 방사하는 복수 개의 송신부 및 상기 테라헤르츠파가 방사된 각 샘플 영역의 분광 특성을 검출하는 복수 개의 수신부를 포함하고 있다.The time domain spectral system using the multi-channel terahertz wave includes a pulse laser generating an optical pulse, a first allocating unit for allocating the generated optical pulse corresponding to the multi-channel, and terahertz using the allocated optical pulse. It includes a plurality of transmitters for generating a wave and radiating the generated terahertz waves to a sample region corresponding to a corresponding channel, and a plurality of receivers for detecting spectral characteristics of each sample region where the terahertz waves are emitted.

이러한 시간영역 분광시스템을 사용하면, 복수 개의 샘플 영역으로 구분되는 대면적 소재 또는 복수 개의 소재를 동시에 분석하여 2차원의 영상으로 구현할 수 있다.If such a time domain spectral system is used, a large area material or a plurality of materials divided into a plurality of sample areas can be analyzed simultaneously and implemented as a 2D image.

그러나, 이러한 시간영역 분광시스템은, 수신부로 검출되는 테라헤르츠파를 지연시키는 딜레이 라인이 있어야 하고, 각 샘플 영역에 투과된 테라헤르츠파의 분광 특성 및 각 샘플 영역에 반사된 테라헤르츠파의 분광 특성을 상호 변환하여 검출해야 하고, 복수 개의 샘플 영역의 분광 특성을 광 샘플링하여 시간영역에서 분광 특성을 측정하고, 광 샘플링된 분광 특성을 푸리에 변환하며, 푸리에 변환된 분광 특성의 물리량을 분석해야 하는 등, 소재의 특성을 신속하게 분석하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다.However, in such a time domain spectral system, there must be a delay line that delays the terahertz waves detected by the receiver, and the spectral characteristics of the terahertz waves transmitted to each sample region and the terahertz waves reflected in each sample region. Detecting by converting to each other, and spectral characteristics in the time domain by photo-sampling the spectral characteristics of a plurality of sample regions, Fourier transforming the photosampled spectral characteristics, analyzing the physical quantity of the Fourier transformed spectral characteristics , It has a problem that it is difficult to quickly analyze the properties of the material.

한국등록특허(10-1746774)Korean Registered Patent (10-1746774)

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결할 수 있는, 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an imaging system for evaluating the dispersion degree of a carbon polymer composite material, which can solve the above-mentioned problems.

상기 목적을 달성하기 위한 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템은,An imaging system for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite material to achieve the above object,

카본 폴리머 복합재를 사이에 두고 배치되어, 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제1송신부와, 상기 카본 폴리머 복합재를 통과한 연속형 테라헤르츠파를 수신하는 제1수신부로 구성된 투과유닛;A transmissive unit comprising a carbon polymer composite material disposed therebetween, a first transmitting unit generating a continuous terahertz wave, and a first receiving unit receiving a continuous terahertz wave passing through the carbon polymer composite material;

카본 폴리머 복합재의 상측에 나란히 배치되어, 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제2송신부와, 상기 카본 폴리머 복합재에서 반사된 연속형 테라헤르츠파를 수신하는 제2수신부로 구성된 반사유닛;A reflective unit disposed side by side on the carbon polymer composite to generate a continuous terahertz wave, and a second receiving unit configured to receive a continuous terahertz wave reflected from the carbon polymer composite;

상기 카본 폴리머 복합재를 상기 제1송신부와 상기 제1수신부 사이로 이동시키거나, 상기 제2송신부와 상기 제2수신부 아래로 이동시키는 이동유닛; 및A moving unit that moves the carbon polymer composite material between the first transmitting unit and the first receiving unit, or moves below the second transmitting unit and the second receiving unit; And

상기 제1수신부에서 수신된 연속형 테라헤르츠파 또는, 상기 제2수신부에서 수신된 연속형 테라헤르츠파를 분석하여, 상기 카본 폴리머 복합재의 분산도를 평가하는 분석유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a continuous terahertz wave received from the first receiving unit, or by analyzing the continuous terahertz wave received from the second receiving unit, to evaluate the dispersion degree of the carbon polymer composite.

본 발명은 카본 폴리머 복합재에 테라헤르츠파를 투과 또는 반사되는 테라헤르츠파의 분광 특성을 검출한다. 그 다음, 기준 영상 신호 크기(ΔRarea)와 실제 영상 신호 크기(ΔSarea)의 면적비율을 계산하여, 카본 폴리머 복합재의 분산도를 평가한다. 이로 인해, 종래의 수신부로 검출되는 테라헤르츠파를 지연시키는 딜레이 라인이 없어도 되고, 각 샘플 영역에 투과된 테라헤르츠파의 분광 특성 및 각 샘플 영역에 반사된 테라헤르츠파의 분광 특성을 상호 변환하여 검출해야 하고 복수 개의 샘플 영역의 분광 특성을 광 샘플링하여 시간영역에서 분광 특성을 측정하고 광 샘플링된 분광 특성을 푸리에 변환하며 푸리에 변환된 분광 특성의 물리량을 분석하는 등 복잡한 과정을 거치지 않고도, 비접촉 및 비파괴적 방법으로 카본 폴리머 복합재의 분산도를 신속하게 평가해 볼 수 있다.The present invention detects the spectral characteristics of the terahertz wave transmitted or reflected through the terahertz wave in the carbon polymer composite. Then, the area ratio of the reference image signal size (ΔRarea) and the actual image signal size (ΔSarea) is calculated to evaluate the dispersion degree of the carbon polymer composite. Therefore, there is no need to delay the terahertz waves detected by the conventional receiver, and the spectral characteristics of the terahertz waves transmitted to each sample region and the spectral characteristics of the terahertz waves reflected in each sample region are mutually converted. Non-contact, non-contact, The non-destructive method can quickly evaluate the dispersion degree of the carbon polymer composite.

본 발명은 펄스형 테라헤르츠파가 아닌 연속형 테라헤르츠파를 이용하여, 카본 소재가 분산된 폴리머 복합재를 이동시키면서, 투과 또는 반사되는 테라헤르츠파의 분광 특성을 검출한다. 이로 인해, 초고속 및 실시간으로 테라헤르츠파의 분광 특성을 검출할 수 있다.The present invention uses a continuous terahertz wave rather than a pulsed terahertz wave, and detects the spectral characteristics of the transmitted or reflected terahertz wave while moving the polymer composite in which the carbon material is dispersed. For this reason, it is possible to detect the spectral characteristics of terahertz waves in ultra-fast and real-time.

본 발명은 카본 폴리머 복합재를 전후진 및 앞뒤로 뒤집어 가면서, 카본 폴리머 복합재의 투과 또는 반사되는 테라헤르츠파의 분광 특성을 반복적으로 검출한다. 이로 인해, 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.The present invention repeatedly detects the spectral characteristics of the terahertz wave transmitted or reflected by the carbon polymer composite material while the carbon polymer composite material is moved back and forth and back and forth. For this reason, the reliability for evaluation of the dispersion degree of the carbon polymer composite material can be increased.

본 발명은 투과유닛에서 송신한 테라헤르츠파가 카본 폴리머 복합재를 통과하지 못한 경우에도, 바로 뒤이어 반사유닛이 테라헤르츠파가 통과하지 못한 카본 폴리머 복합재 부분에 테라헤르츠파를 송신하여 반사된 테라헤르츠파를 수신할 수 있다. 이로 인해, 카본 폴리머 복합재 전체에 대한 테라헤르츠파의 분광 특성이 어떤 식으로든 획득될 수 있어, 카본 폴리머 복합재 전체에 대한 분산도를 놓치지 않고 평가할 수 있다.In the present invention, even if the terahertz wave transmitted from the transmission unit does not pass through the carbon polymer composite material, the reflecting unit immediately follows the terahertz wave reflected by transmitting the terahertz wave to the portion of the carbon polymer composite material that the terahertz wave does not pass through. Can receive. Due to this, the terahertz wave spectral properties of the entire carbon polymer composite can be obtained in any way, so that the dispersion degree of the entire carbon polymer composite can be evaluated without missing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 카본 폴리머 복합재를 고정하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 2(a)는 푸시바 사이에 카본 폴리머 복합재가 위치된 상태를 나타내고, 도 2(b)는 푸시바 사이에 카본 폴리머 복합재가 고정된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 카본 폴리머 복합재를 뒤집는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 3(a)은 회전모터가 푸시바를 회전시켜 카본 폴리머 복합재를 뒤집는 상태를 나타낸 도면이고, 도 3(b)은 카본 폴리머 복합재가 뒤집힌 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 이동유닛이 뒤집힌 카본 폴리머 복합재를 전후진 시키는 상태를 나타낸 도면으로, 도 4(a)는 이동유닛이 뒤집힌 카본 폴리머 복합재를 전진시키는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 이동유닛이 뒤집힌 카본 폴리머 복합재를 후진시키는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 기준 영상 신호 크기(ΔRarea)와 다른 영상 신호 크기(ΔSarea)의 면적비율로 계산된 분산도를 이미지로 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram showing an imaging system for evaluating the dispersion of a carbon polymer composite according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a method for fixing the carbon polymer composite, Figure 2 (a) shows a state in which the carbon polymer composite is located between the push bar, Figure 2 (b) is a carbon polymer composite between the push bar Is a diagram showing a fixed state.
FIG. 3 is a view for explaining a method of overturning the carbon polymer composite, and FIG. 3(a) is a view showing a state in which the rotating motor rotates the push bar to reverse the carbon polymer composite, and FIG. 3(b) shows the carbon polymer composite. It is a view showing the inverted state.
Figure 4 is a view showing a state in which the mobile unit is reversed carbon polymer composite inverted, Figure 4 (a) is a view showing a state in which the mobile unit is inverted carbon polymer composite, Figure 4 (b) is a mobile unit It is a figure showing a state in which the inverted carbon polymer composite material is reversed.
FIG. 5 is an image showing a dispersion degree calculated as an area ratio of a reference image signal size (ΔRarea) and a different image signal size (ΔSarea).

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템을 자세히 설명한다.Hereinafter, an imaging system for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite material according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

카본 폴리머 복합재는, 탄소를 충전재로 사용하여 제조된 복합재다. 탄소의 분산도에 따라, 카본 폴리머 복합재의 물성이 달라지므로, 탄소의 분산도를 정확하게 평가하는 것이 중요하다.The carbon polymer composite material is a composite material produced using carbon as a filler. Since the physical properties of the carbon polymer composite material vary depending on the degree of carbon dispersion, it is important to accurately evaluate the degree of carbon dispersion.

이러한 카본 폴리머 복합재의 분산도를 정확하게 평가하기 위해, 본 발명인 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템(1)이 사용된다.In order to accurately evaluate the dispersion degree of such a carbon polymer composite, an imaging system 1 for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite according to the present invention is used.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템(1)은, 투과유닛(10), 반사유닛(20), 이동유닛(30), 분석유닛(40)으로 구성된다.As shown in Figure 1, the imaging system 1 for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite according to an embodiment of the present invention, the transmission unit 10, the reflection unit 20, the moving unit 30, It consists of an analysis unit 40.

투과유닛(10)은, 제1송신부(11), 제1수신부(12)로 구성된다.The transmission unit 10 is composed of a first transmitting unit 11 and a first receiving unit 12.

제1송신부(11)와 제1수신부(12)는 카본 폴리머 복합재(CPC)의 위아래에 마주보게 배치된다.The first transmitting portion 11 and the first receiving portion 12 are disposed facing each other above and below the carbon polymer composite material (CPC).

마주보는 제1송신부(11)와 제1수신부(12) 한 쌍은, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 폭 방향으로 일렬로 복수개 배치된다. 제1송신부(11)들과 제1수신부(12)들을 배치하기 위해, 테이블(T) 위에 제1송신부(11)들과 제1수신부(12)들을 지지하는 제1지지대(S1)가 설치된다. 제1송신부(11)들과 제1수신부(12)들 사이로 카본 폴리머 복합재(CPC) 통과할 수 있는 공간이 확보된다.The pair of opposing 1st transmission part 11 and the 1st reception part 12 are arrange|positioned in line in the width direction of the carbon polymer composite material (CPC). In order to arrange the first transmitters 11 and the first receivers 12, a first support S1 supporting the first transmitters 11 and the first receivers 12 is installed on the table T. . A space through which the carbon polymer composite material (CPC) can pass is secured between the first transmitting parts 11 and the first receiving parts 12.

제1송신부(11)는 연속형 테라헤르츠파를 발생시킨다. 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제1송신부(11)로 DFG(Differential Frequency Generation), TPO(Terahertz Parametric Oscillator)등이 있다.The first transmitter 11 generates a continuous terahertz wave. The first transmission unit 11 that generates a continuous terahertz wave includes DFG (Differential Frequency Generation), TPO (Terahertz Parametric Oscillator), and the like.

제1수신부(12)는 카본 폴리머 복합재(CPC)를 통과하는 연속형 테라헤르츠파를 수신한다.The first receiver 12 receives a continuous terahertz wave passing through a carbon polymer composite (CPC).

반사유닛(20)은 투과유닛(10)에 바로 뒤이어 위치된다.The reflection unit 20 is located immediately after the transmission unit 10.

반사유닛(20)은, 제2송신부(21), 제2수신부(22)로 구성된다.The reflection unit 20 is composed of a second transmitting unit 21 and a second receiving unit 22.

제2송신부(21)와 제2수신부(22)는 카본 폴리머 복합재(CPC)의 상측에 나란히 배치된다.The second transmitting portion 21 and the second receiving portion 22 are arranged side by side on the upper side of the carbon polymer composite material (CPC).

나란히 배치된 제2송신부(21)와 제2수신부(22) 한 쌍은, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 폭 방향으로 일렬로 복수개 배치된다. 제2송신부(21)들과 제2수신부(22)들을 배치하기 위해, 테이블(T) 위에 제2송신부(21)들과 제2수신부(22)들을 지지하는 제2지지대(S2)가 설치된다. 제2지지대(S2)의 아래로 카본 폴리머 복합재(CPC)가 통과할 수 있는 공간이 확보된다.The pair of the 2nd transmission part 21 and the 2nd reception part 22 arrange|positioned side by side are arrange|positioned in plurality in the width direction of the carbon polymer composite material (CPC). In order to arrange the second transmitters 21 and the second receivers 22, a second support S2 supporting the second transmitters 21 and the second receivers 22 is installed on the table T. . A space through which the carbon polymer composite material (CPC) can pass is secured below the second support S2.

제2송신부(21)는 연속형 테라헤르츠파를 발생시킨다.The second transmitter 21 generates a continuous terahertz wave.

제2수신부(22)는 카본 폴리머 복합재(CPC)에서 반사된 연속형 테라헤르츠파를 수신한다.The second receiver 22 receives a continuous terahertz wave reflected from a carbon polymer composite (CPC).

이동유닛(30)은 카본 폴리머 복합재(CPC)를 제1송신부(11)와 제1수신부(12) 사이로 이동시키거나, 제2송신부(21)와 제2수신부(22) 아래로 이동시킨다.The moving unit 30 moves the carbon polymer composite material (CPC) between the first transmitting unit 11 and the first receiving unit 12, or the second transmitting unit 21 and the second receiving unit 22 below.

이동유닛(30)은 푸시부(31), 회전부(32), 이동부(33)로 구성된다.The mobile unit 30 is composed of a push unit 31, a rotating unit 32, and a moving unit 33.

푸시부(31)는 이미징 시스템(1)의 좌우측에 한 개씩 위치된다. 푸시부(31)는 푸시바(31a), 실린더(31b)로 구성된다.The push portions 31 are positioned one by one on the left and right sides of the imaging system 1. The push part 31 is composed of a push bar 31a and a cylinder 31b.

실린더(31b)는 푸시바(31a)를 전 후진시킨다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이 실린더(31b)가 푸시바(31a)를 전진시키면, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 푸시바(31a) 사이에 카본 폴리머 복합재(CPC)가 고정된다.The cylinder 31b moves the push bar 31a forward and backward. When the cylinder 31b advances the push bar 31a as shown in Fig. 2(a), the carbon polymer composite material (CPC) is fixed between the push bars 31a as shown in Fig. 2(b). .

푸시바(31a)는 테라헤르츠파가 투과하지 못하는 금속으로 만들어져, 푸시바(31a)가 사이에 고정된 카본 폴리머 복합재(CPC)의 투과 이미지와 확실하게ㅐ 구별되게 만든다.The push bar 31a is made of a metal that the terahertz wave does not transmit, and makes the push bar 31a distinct from the transmission image of the carbon polymer composite (CPC) fixed therebetween.

도 3에 도시된 바와 같이, 회전부(32)는 이미징 시스템(1)의 좌우측에 한 개씩 위치된다. 회전부(32)는 모터(32a), 회전대(32b)로 구성된다. 모터(32a)는 회전대(32b)를 회전시킨다. 회전대(32b)에 푸시부(31)의 실린더(31b)가 일정간격 떨어져 2개 설치된다.As shown in Fig. 3, the rotating parts 32 are positioned one by one on the left and right sides of the imaging system 1. The rotating part 32 is composed of a motor 32a and a rotating table 32b. The motor 32a rotates the swivel 32b. Two cylinders 31b of the push part 31 are installed at a predetermined interval on the rotating table 32b.

이동부(33)는 테이블(T) 위에 설치된다. 이동부(33)는 리니어모터(33a), 엘엠가이드(33b), 연결대(33c)로 구성된다. 리니어모터(33a)는 테이블(T)의 우측에 설치되고, 엘엠가이드(33b)는 테이블(T)의 좌측에 설치된다. 연결대(33c)의 우측 하단은 리니어모터(33a)와 연결되고, 연결대(33c)의 좌측 하단은 엘엠가이드(33b)와 연결된다. 연결대(33c)의 상측 좌우에는 모터(32a)가 각각 설치된다.The moving part 33 is installed on the table T. The moving part 33 is composed of a linear motor (33a), an LM guide (33b), a connecting rod (33c). The linear motor 33a is installed on the right side of the table T, and the LM guide 33b is installed on the left side of the table T. The lower right corner of the connecting rod 33c is connected to the linear motor 33a, and the lower left corner of the connecting rod 33c is connected to the LM guide 33b. Motors 32a are respectively installed on the upper left and right sides of the connecting rod 33c.

분석유닛(40)은 투과유닛(10)의 제1수신부(12)에서 수신된 연속형 테라헤르츠파의 분광 특성 또는, 반사유닛(20)의 제2수신부(22)에서 수신된 연속형 테라헤르츠파의 분광 특성을 분석하여, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 분산도를 평가한다. 연속형 테라헤르츠파를 사용하면, 펄스형 테라헤르츠파를 사용할 때 보다, 실시간으로 빠르게 테라헤르츠파의 분광 특성을 분석할 수 있다.The analysis unit 40 is a spectral characteristic of the continuous terahertz wave received from the first receiver 12 of the transmission unit 10, or the continuous terahertz received from the second receiver 22 of the reflective unit 20 By analyzing the spectral properties of the wave, the dispersion degree of the carbon polymer composite material (CPC) is evaluated. When using the continuous terahertz wave, it is possible to analyze the spectral characteristics of the terahertz wave in real time faster than when using the pulsed terahertz wave.

테라헤르츠파의 분광 특성 분석 방법 중 하나로, 분석유닛(40)은 영상 신호 분석을 통해, 기준 영상 신호 크기(ΔRarea)와 다른 영상 신호 크기(ΔSarea)의 면적비율을 계산한다. 그런 다음, 면적비율에 따라 분산도를 평가한다.As one of terahertz wave spectral characteristic analysis methods, the analysis unit 40 calculates an area ratio of a reference image signal size (ΔRarea) and a different image signal size (ΔSarea) through image signal analysis. Then, the dispersion degree is evaluated according to the area ratio.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템의 작동을 설명한다. 도 1을 기본적으로 참조한다.Hereinafter, the operation of the imaging system for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite material according to an embodiment of the present invention will be described. 1 is basically referred to.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 푸시바(31a) 사이에 카본 폴리머 복합재(CPC)를 위치시킨다.As shown in Fig. 2 (a), a carbon polymer composite (CPC) is positioned between a pair of push bars 31a.

도 2(b)에 도시된 바와 같이, 실린더(31b)가 푸시바(31a)를 밀어, 푸시바(31a) 사이에 카본 폴리머 복합재(CPC)를 고정한다.As shown in Fig. 2(b), the cylinder 31b pushes the push bar 31a to fix the carbon polymer composite material (CPC) between the push bars 31a.

제1송신부(11)가 연속형 테라헤르츠파를 발생시키고, 제2송신부(21)가 연속형 테라헤르츠파를 발생시킨다.The first transmitting unit 11 generates a continuous terahertz wave, and the second transmitting unit 21 generates a continuous terahertz wave.

이동부(33)가 연결대(33c)를 전진시킨다.The moving part 33 advances the connecting rod 33c.

제1송신부(11)에서 발생시킨 연속형 테라헤르츠파가 카본 폴리머 복합재(CPC)를 투과하여 제1수신부(12)에 수신된다. 제1송신부(11)에서 발생시킨 연속형 테라헤르츠파가 카본 폴리머 복합재(CPC)를 투과하지 못한 부분이 있다면, 바로 뒤이어 배치된 제2송신부(21)에서 발생시킨 연속형 테라헤르츠파가 카본 폴리머 복합재(CPC)에서 반사되어 제2수신부(22)로 수신된다. 따라서, 어떻게든 카본 폴리머 복합재(CPC) 전체에서 투과 또는 반사된 연속형 테라헤르츠파를 수신할 수 있다.The continuous terahertz wave generated by the first transmitting unit 11 passes through the carbon polymer composite material (CPC) and is received by the first receiving unit 12. If there is a portion where the continuous terahertz wave generated by the first transmitting unit 11 does not penetrate the carbon polymer composite material (CPC), the continuous terahertz wave generated by the second transmitting unit 21 disposed immediately after the carbon polymer It is reflected from the composite material (CPC) and is received by the second receiver 22. Accordingly, it is possible to receive a continuous terahertz wave transmitted or reflected through the carbon polymer composite (CPC).

제1수신부(12)에서 수신된 연속형 테라헤르츠파 또는 제2수신부(22)에서 수신된 연속형 테라헤르츠파를 분석하여, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 분산도를 평가한다.By analyzing the continuous terahertz wave received from the first receiver 12 or the continuous terahertz wave received from the second receiver 22, the dispersion degree of the carbon polymer composite (CPC) is evaluated.

분석유닛(40)은 영상 신호 분석을 통해, 도 5에 도시된 바와 같이, 기준 영상 신호 크기(ΔRarea)와 다른 영상 신호 크기(ΔSarea)의 면적비율을 계산하여 이미지(도 5참조)로 나타낸다.As shown in FIG. 5, the analysis unit 40 analyzes the area ratio of the reference image signal size (ΔRarea) and the other image signal size (ΔSarea) through image signal analysis and is represented as an image (see FIG. 5 ).

그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 카본이 밀집된 부분은 빨간색으로 나타내고, 카본이 흩어진 부분은 파란색으로 나타난다. 물론, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 분산도는 다양한 방식으로 표현될 수 있다.Then, as shown in FIG. 5, the dense portion of carbon is shown in red, and the dispersed portion of carbon is shown in blue. Of course, the dispersion degree of the carbon polymer composite material (CPC) can be expressed in various ways.

한편, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 회전부(32)가 카본 폴리머 복합재(CPC)를 뒤집은 상태에서 도 4(a)에 도시된 바와 같이 카본 폴리머 복합재(CPC)를 전진시키거나, 회전부(32)가 카본 폴리머 복합재(CPC)를 뒤집은 상태에서 도 4(b)에 도시된 바와 같이 카본 폴리머 복합재(CPC)를 후진시켜가며, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 분산도를 측정할 수 있다. 따라서, 카본 폴리머 복합재(CPC)를 뒤집어가며, 카본 폴리머 복합재(CPC)의 분산도를 반복적으로 다양한 방식으로 평가할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 3 (b), In the state in which the rotating part 32 inverts the carbon polymer composite material (CPC), the carbon polymer composite material (CPC) is advanced as shown in FIG. 4(a), or the rotating part 32 inverts the carbon polymer composite material (CPC). As shown in FIG. 4(b), the carbon polymer composite material (CPC) is retracted, and the dispersion degree of the carbon polymer composite material (CPC) can be measured. Therefore, the carbon polymer composite material (CPC) can be flipped over, and the dispersion degree of the carbon polymer composite material (CPC) can be repeatedly evaluated in various ways.

1: 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템
10: 투과유닛 20: 반사유닛
30: 이동유닛 40: 분석유닛
CPC: 카본 폴리머 복합재1: Imaging system for evaluation of dispersion of carbon polymer composites
10: transmission unit 20: reflection unit
30: mobile unit 40: analysis unit
CPC: Carbon polymer composite

Claims (4)

탄소를 충전재로 사용하여 제조된 카본 폴리머 복합재로, 탄소의 분산도에 따라, 상기 카본 폴리머 복합재의 물성이 달라지므로, 탄소의 분산도를 정확하게 평가하기 위하여, 상기 카본 폴리머 복합재에 연속형 테라헤르츠파를 쏴서 투과되거나 반사되는 연속형 테라헤르츠를 분석하고, 상기 카본 폴리머 복합재를 뒤집어서, 상기 카본 폴리머 복합재에 연속형 테라헤르츠파를 쏴서 투과되거나 반사되는 연속형 테라헤르츠를 분석하는 상기 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템은,
상기 카본 폴리머 복합재를 사이에 두고 배치되어, 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제1송신부와, 상기 카본 폴리머 복합재를 통과한 연속형 테라헤르츠파를 수신하는 제1수신부로 구성된 투과유닛;
상기 카본 폴리머 복합재의 상측에 나란히 배치되어, 연속형 테라헤르츠파를 발생시키는 제2송신부와, 상기 카본 폴리머 복합재에서 반사된 연속형 테라헤르츠파를 수신하는 제2수신부로 구성된 반사유닛;
상기 카본 폴리머 복합재를 상기 제1송신부와 상기 제1수신부 사이로 이동시키거나, 상기 제2송신부와 상기 제2수신부 아래로 이동시키는 이동유닛; 및
상기 제1수신부에서 수신된 연속형 테라헤르츠파 및 상기 제2수신부에서 수신된 연속형 테라헤르츠파를 분석하여, 상기 카본 폴리머 복합재의 분산도를 평가하는 분석유닛을 포함하며,
상기 이동유닛은, 푸시부, 회전부, 이동부로 구성되며,
상기 푸시부는 상기 카본 폴리머 복합재의 양측면에서 푸시바를 밀어서 상기 푸시바 사이에 상기 카본 폴리머 복합재를 고정하고,
상기 회전부는 푸시부를 회전시켜 상기 카본 폴리머 복합재를 뒤집고,
상기 이동부는 상기 푸시바에 의해 고정된 상기 카본 폴리머 복합재를 상기 반사유닛의 제2송신부와 제2수신부 아래로 이동시키고, 바로 이어서, 상기 푸시바 사이에 고정된 상기 카본 폴리머 복합재를 상기 투과유닛의 제1송신부와 제1수신부 사이로 통과시키고, 바로 이어서 상기 회전부에 의해 뒤집힌 상기 카본 폴리머 복합재를 상기 투과유닛의 제1송신부와 제1수신부 사이로 통과시키고, 바로 이어서, 상기 반사유닛의 제2송신부와 제2수신부 아래로 이동시켜, 상기 카본 폴리머 복합재의 특성을 총 4가지 방법으로 연속적으로 측정하며,
상기 카본 폴리머 복합재의 특성을 총 4가지 방법으로 연속적으로 측정하는 동안, 상기 카본 폴리머 복합재의 표면에는 어떠한 접촉도 가해지지 않으며,
상기 푸시바는 테라헤르츠파가 투과하지 못하는 금속으로 만들어져, 상기 푸시바 사이에 고정된 상기 카본 폴리머 복합재의 투과 이미지와 확실하게 구별되게 만드는 것을 특징으로 하는 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템.As a carbon polymer composite material prepared using carbon as a filler, since the physical properties of the carbon polymer composite material vary according to the degree of carbon dispersion, continuous terahertz wave is applied to the carbon polymer composite material in order to accurately evaluate the carbon dispersion degree. Dispersion of the carbon polymer composite to analyze the continuous terahertz that is transmitted or reflected by shooting, flip the carbon polymer composite, and analyze the continuous terahertz that is transmitted or reflected by shooting a continuous terahertz wave to the carbon polymer composite Imaging system for degree evaluation,
A transmission unit which is disposed with the carbon polymer composite material interposed therebetween, and includes a first transmission unit for generating a continuous terahertz wave, and a first receiving unit for receiving a continuous terahertz wave passing through the carbon polymer composite material;
A reflective unit disposed side by side on the carbon polymer composite to generate a continuous terahertz wave, and a second receiving unit configured to receive a continuous terahertz wave reflected from the carbon polymer composite;
A moving unit that moves the carbon polymer composite material between the first transmitting unit and the first receiving unit, or moves below the second transmitting unit and the second receiving unit; And
It includes an analysis unit for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite by analyzing the continuous terahertz wave received from the first receiving unit and the continuous terahertz wave received from the second receiving unit,
The mobile unit is composed of a push unit, a rotating unit, and a moving unit,
The push portion fixes the carbon polymer composite between the push bars by pushing the push bars on both sides of the carbon polymer composite,
The rotating portion rotates the push portion to turn the carbon polymer composite material over,
The moving part moves the carbon polymer composite material fixed by the push bar below the second transmitting part and the second receiving part of the reflective unit, and immediately, the carbon polymer composite material fixed between the push bars is removed from the transmitting unit. 1 passing between the transmitting unit and the first receiving unit, and immediately passing the carbon polymer composite overturned by the rotating unit between the first transmitting unit and the first receiving unit of the transmissive unit, and immediately following, the second transmitting unit and the second of the reflective unit By moving it under the receiver, the properties of the carbon polymer composite are continuously measured in four ways,
While continuously measuring the properties of the carbon polymer composite in a total of four ways, no contact is applied to the surface of the carbon polymer composite,
The push bar is an imaging system for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite, characterized in that the terahertz wave is made of a metal that is impermeable and is clearly distinguished from the transmission image of the carbon polymer composite fixed between the push bars. . 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 분석유닛은 기준 영상 신호 크기(ΔRarea)와 실제 영상 신호 크기(ΔSarea)의 면적비율을 계산하여 분산도를 평가하는 것을 특징으로 하는 카본 폴리머 복합재의 분산도 평가를 위한 이미징 시스템.According to claim 1,
The analysis unit is an imaging system for evaluating the dispersion degree of the carbon polymer composite, characterized in that to evaluate the dispersion ratio by calculating the area ratio of the reference image signal size (ΔRarea) and the actual image signal size (ΔSarea).
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