일반기술

광색성 염료를 이용한 유동 가시화 기술

광색성 염료를 이용한 유동가시화 기술은 속도장의 정성적 및 정량적 측정이 가능하며, 입자의 유동장에 첨가할 필요가 없는 장점을 갖고있다. 광색성 염료는 특정한 파장의 빛을 받으면 색이 변화하는 특성이 있다. 이를 이용하여 유동장 내의 자취선을 만들어내고, 이 자취선의 움직임을 화상으로 기록하여 속도 분포를 구하게된다. 사용되는 광색성 염료로는 TNSB를 사용하며, 이 염료는 자외선에 의해 자극되므로 337nm의 파장을 갖는 펄스 자외선 레이져 사용한다. 미소량의 염료가 용해된 투명한 용액에 초점이 맞춰진 펄스 레이저가 순간적으로 조사되면, 레이저가 통과한 위치에 파란색 자취선이 순간적으로 발생한다. 이 자취선은 유체와 함께 움직이는데, 일정 시간 (5 - 20 msec) 후 자취선의 변위를 CCD 카메라에 기록한다. 기록된 화상은 프레임 그레버에 의해 디지타이즈된 후 컴퓨터에서 해석된다. 속도 분포는 자취선의 움직인 거리(변위)를 시차로 나눔으로 계산된다. 자취선은 수초 후 역 광색성 반응으로 사라져, 용액은 다시 투명한 상태가 유지된다.