위상 이동 ESPI를 이용한 미세용접변형 측정에 관한 연구

Abstract

미세 부품을 접합할 때 발생하는 미세 변형은 그 크기가 작을지라도 성능에 커다란 저하를 가져오는 경우가 많다. 따라서 이를 해결하기 위하여 미세 변형의 정밀한 측정이 필요하다. 레이저 간섭계는 비접촉, 비파괴식 측정방법으로 비교적 간단한 구성으로 정밀한 측정이 가능하다는 장점이 있다. ESPI는 레이저 스패클 간섭계의 일종으로 면외변위의 정밀한 측정에 주로 이용된다. 이 때 광강도를 이용한 간섭무늬 해석의 경우 노이즈가 심하고 변형의 방향을 알 수 없다는 단점이 있다. 위상이동법을 적용하면 노이즈가 적은 선명한 영상을 얻을 수 있고, 변형의 크기와 방향을 알 수 있어서 정량적인 변형 측정이 가능하다. 얻어진 간섭무늬 형태는 위상정보의 왜곡없이 노이즈를 제거하기 위하여 위상이동 컨볼루션 방법을 이용하여 필터링하였다. 위상연속화는 위상 점프의 절대값이 π이상이 되는 점들을 찾아 연결하여 간섭무늬의 경계를 찾고 이로부터 오프셋 위상을 구하여 구현하였다. 면내변위는 레이저 스패클 상관법을 이용하여 측정하였다. 분해능을 향상시키기 위하여 푸리에 시리즈 전개를 이용한 연속상관함수를 이용하였다.