일반기술

레이저 유도 초음파 검사시스템에서 향상된 SNR의 신호획득을 위한 광검출 회로 및 방법

<기술개요 및 특징>원자력 시설 등의 레이저 유도 초음파 검사 시스템을 위한 광 검출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정 대상체로부터 반사되는 레이저를 투과광과 반사광으로 분리 검출 할 때 SNR(Signal-to-Noise: 신호 대 잡음 비율)을 높여 신호를 획득함으로써 결함 측정의 성능을 향상시키기 위한 광 검출 회로 및 방법임.환형 변압기;상기 환형 변압기에서 출력되는 일정 교류 신호를 정류하고 정전압 회로를 이용하여 일정 DC 전압을 생성하는 고전압 전원회로;상기 고전압 전원회로에 의하여 생성된 상기 일정 DC 전압으로 바이어스되고, 입사되는 빛을 감지하여 광전 변환하는 광소자; 및상기 광소자 출력을 증폭하는 증폭 회로를 포함하고,상기 광소자는 애벌런치형 포토다이오드인 것을 특징으로 하는 비접촉식 물체 결함 측정을 위한 광 검출 회로.레이저 유도 초음파에 따른 측정 신호가 높은 SNR로 유지되어 큰 진폭으로 획득될 수 있도록 하기 위하여, Si-광소자보다 감도가 우수한 애벌런치 광소자를 사용하고, 누설 자속이 적고 잡음 발생이 거의 없는 환형 변압기(toroidal transformer)와 저전압용 전원부품으로 고전압 공급장치를 구성하여 애벌런치 광소자의 동작에 적합한 바이어스 전압을 공급함과 동시에, 추가적인 회로 없이 배선 조합만으로 두 애벌런치 광소자들의 출력 신호들의 차이를 얻어 SNR을 높일 수 있는 비접촉식 물체 결함 측정을 위한 광 검출 회로를 제공함.레이저 유도 초음파 검사 시스템에서 향상된 SNR의 신호 획득을 위한 광 검출 회로 및 방법에 관한 것으로서, 상기 광 검출 회로에서는, 환형 변압기에서 출력되는 110V 교류 신호를 고전압 전원회로에서 정류하고 저전압용 정전압 IC를 이용하여 안정화된 200V 정도의 DC 전압을 생성하여 APD에 인가해 준다. 이에 따라, 상기 APD가 레이저를 감지하여 전기적 신호로 변환시킨 신호를 증폭 회로가 증폭하여 출력한다. 상기 증폭 회로는 두개의 고속 증폭기들을 이용하여 음의 증폭 신호(NEGAO) 또는 양의 증폭 신호(POSIO)를 출력할 수 있다. 물체의 결함 측정을 위하여 두개의 APD들을 구동하고 APD들의 각 출력 차이를 획득하기 위하여, 추가 회로 없이 각각의 음의 증폭 신호들(NEGAO1, NEGAO2) 또는 양의 증폭 신호들(POSIO1, POSIO2)의 배선 조합 만으로 간단히 저잡음 결함 정보를 얻을 수 있는 광검출 회로 및 방법을 제시함.