| 1 |
1
플라즈마를 형성시키기 위한 레이저 발생장치(11)와, 상기 레이저 발생장치(11)를 통하여 방출되는 레이저 빔의 직경을 조절하기 위한 광학용 조리개(Diaphragm, 13)와, 상기 광학용 조리개(13)를 통과한 레이저 빔의 에너지 및 편광을 조절하기 위한 선형편광판(14)과, 상기 선형편광판(14)을 통과한 조절된 레이저 빔을 투과 및 반사하는 빔 스플리터(15)와, 상기 빔 스플리터(15)를 통과한 레이저 빔의 경로를 조절하기 위한 미러(17)를 포함하는 레이저 발생부(10);상기 레이저 발생부(10)의 미러(17)를 통하여 반사되는 레이저 빔이 입사되기 위하여 일측면 중심에 형성되는 제1 광학용 창(31)과, 상기 제1 광학용 창(31)에 일직선상으로 정렬되어 위치하되, 방사성 물질 또는 유해 원소로 이루어지는 나노입자 시료가 설치되는 시료 셀(33)과, 상기 시료 셀(33)과 제1 광학용 창(31) 사이에 설치되며, 초점의 중심이 시료 셀(33)의 중앙에 위치하는 렌즈(34)와, 그 양 측면 중심에 각각 위치하되, 상기 시료 셀(33)과 일직선상으로 위치하는 제2 및 제3 광학용 창(35, 36)을 포함하는 글러브 박스(30);상기 글러브 박스(30)의 일측에 위치하되, 탐침 빔을 방출하기 위한 탐침 빔 발생장치(51)와, 상기 탐침 빔 발생장치(51)에서 방출되어, 상기 제2 광학용 창(35) 및 제3 광학용 창(36)을 통과하는 탐침 빔을 측정하기 위한 광 다이오드(53)를 포함하는 탐침 빔 발생부(50); 및상기 탐침 빔 발생부(50)의 광 다이오드(53)에 연결되되, 상기 광 다이오드(53)를 통하여 검출된 탐침 빔의 지연 시간 및 폭을 조절하기 위한 박스카 에버리져(Boxcar Averager, 71)와, 상기 박스카 에버리져(71)에 연결되어 탐침 빔의 세기를 데이터 처리하기 위한 컴퓨터(73)를 포함하는 측정부(70);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 레이저 발생장치(11)를 통하여 방출되는 레이저 빔은 펄스폭이 약 6 나노초인 Nd:YAG 레이저의 녹색 파장 532nm 인 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 3 |
3
제1항에 있어서,상기 선형편광판(14)은 광학용 조리개(13)의 일측에 위치하되, 레이저 빔의 에너지를 조절하기 위하여 회전가능하게 이루어지는 제1 선형편광판(14a)과, 상기 제1 선형편광판(14a)의 일측에 위치하되, 바닥면에 수직한 편광 성분의 레이저 빔만을 통과시키는 제2 선형편광판(14b)을 더 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 4 |
4
제1항에 있어서,상기 빔 스플리터(15)는 소정각도 경사지게 설치되어 상기 선형편광판(14)을 통과한 조절된 레이저 빔 에너지에 대하여 약 4%의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 5 |
5
제4항에 있어서,상기 빔 스플리터(15)의 일측에 빔 스플리터(15)를 통하여 반사되는 레이저 빔의 에너지를 측정하기 위한 에너지 측정기(19)가 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 6 |
6
제1항에 있어서,상기 미러(17)는 입사되는 레이저 빔의 경로를 좌, 우 및 상, 하 방향으로 조절 가능하도록 소정각도 경사지게 설치되는 제1 미러(17a)와, 제2 미러(17b)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 7 |
7
제1항에 있어서,상기 글러브 박스(30) 내의 시료 셀(33)의 일측에 시료 셀(33)을 통과한 레이저 빔을 차단하기 위한 빔 블럭(Beam Block, 37)이 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 8 |
8
제1항에 있어서,상기 시료 셀(33)에 존재하는 나노입자의 크기가 5~200nm 정도의 범위로 형성되는 경우에 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 9 |
9
제1항에 있어서,상기 시료 셀(33)에 존재하는 나노입자의 농도가 1ppm 미만의 범위로 형성되는 경우에 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 10 |
10
제1항에 있어서,상기 탐침 빔 발생부(50)의 탐침 빔 발생장치(51)에서 방출되는 탐침 빔이 He-Ne 레이저 빔으로 이루어지는 He-Ne 레이저 시스템인 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 11 |
11
제1항에 있어서, 상기 탐침 빔 발생부(50)의 탐침 빔 발생장치(51) 일측에 탐침 빔의 경로를 조절하기 위한 제3 미러(54)가 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 12 |
12
제1항에 있어서,상기 탐침 빔 발생부(50)의 광 다이오드(53)와 제3 광학용 창(36) 사이에 레이저 발생장치(11)를 통하여 방출되는 레이저 빔이 시료 셀(33)에서 산란되어 광 다이오드(53)로 검출되는 것을 방지하기 위한 노치 필터(55)가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 13 |
13
제12항에 있어서,상기 노치 필터(55)와 광 다이오드(53) 사이에 광 다이오드(53)로 입사되는 탐침 빔의 세기 변화를 미세하게 측정하기 위하여 그 중심에 형성되는 바늘 구멍(56a)의 크기를 조절할 수 있는 미세 바늘구멍장치(56)가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 14 |
14
제1항에 있어서,상기 광 다이오드(53)의 일측에 광 다이오드(53)에서 검출 및 측정된 탐침 빔 신호를 전기적으로 증폭시키기 위한 증폭기(58)가 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 15 |
15
제14항에 있어서,상기 증폭기(58)의 일측에 상기 광 다이오드(53)에서 검출 및 측정된 후 증폭기(58)에서 증폭된 레이저 유도 충격파의 파형을 측정하기 위한 오실로스코프(59)가 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치
|
| 16 |
16
레이저 발생장치(11)와, 광학용 조리개(13)와, 제1 선형편광판(14a) 및 제2 선형편광판(14b)으로 이루어지는 선형편광판(14)과, 빔 스플리터(15)와, 에너지 측정기(19)와, 제1 미러(17a) 및 제2 미러(17b)로 이루어지는 미러(17)를 포함하는 레이저 발생부(10); 제1 광학용 창(31)과, 시료 셀(33)과, 렌즈(34)와, 제2 및 제3 광학용 창(35, 36)과, 빔 블럭(37)을 포함하는 글러브 박스(30); 탐침 빔 발생장치(51)와, 광 다이오드(53)와, 제3 미러(54)와, 노치 필터(55)와, 바늘 구멍(56a)을 갖는 미세 바늘구멍장치(56)와, 증폭기(58)와, 오실로스코프(59)를 포함하는 탐침 빔 발생부(50); 및 박스카 에버리져(71)와, 컴퓨터(73)를 포함하는 측정부(70); 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치(1)에 의한 측정방법에 있어서,상기 레이저 발생부(10)의 레이저 발생장치(11)에서 레이저 빔이 발생 및 방출되는 단계(S11);상기 레이저 발생장치(11)에 의해 방출되는 레이저 빔이 글러브 박스(30) 내부의 시료 셀(33)에 입사되는 단계(S12);상기 시료 셀(33)의 중앙에 레이저 유도 플라즈마가 발생되는 단계(S13);상기 탐침 빔 발생부(50)의 탐침 빔 발생장치(51)에서 탐침 빔이 발생 및 방출되는 단계(S14);상기 탐침 빔 발생장치(51)에 의해 방출되는 탐침 빔이 글러브 박스(30) 내부의 시료 셀(33)로 입사되는 단계(S15);상기 시료 셀(33)을 투과하는 탐침 빔이 시료 셀(33)에서 발생된 레이저 유도 플라즈마에 의한 매질의 굴절률 변화로 인해 경로가 변경되는 단계(S16);상기 시료 셀(33)을 통과한 탐침 빔이 글러브 박스(30)의 외부의 광 다이오드(53)로 입사되는 단계(S17);상기 광 다이오드(53)에서 측정된 탐침 빔의 측정값이 박스카 에버리져(71)로 제공되어 탐침 빔 측정값의 지연 시간 및 폭이 조절되는 단계(S18); 및상기 박스카 에버리져(71)에 의하여 조절된 탐침 빔 측정값이 컴퓨터(73)로 수집되는 단계(S19);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 17 |
17
제16항에 있어서,상기 레이저 발생장치(11)에 의해 방출되는 레이저 빔이 광학용 조리개(13)로 입사되어 직경이 조절되는 단계(S11-1);상기 광학용 조리개(13)에 의해 직경이 조절된 레이저 빔이 선형편광판(14)에 입사되어 에너지가 조절되는 단계(S11-2);상기 선형편광판(14)에 의해 에너지가 조절된 레이저 빔이 빔 스플리터(15)에 입사되는 단계(S11-3); 및상기 빔 스플리터(15)를 투과한 레이저 빔이 제1 미러(17a)와 제2 미러(17b)를 통하여 경로가 변경되어 글러브 박스(30)의 내부로 입사되는 단계(S11-4);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 18 |
18
제17항에 있어서,상기 광학용 조리개(13)에서 직경이 조절된 레이저 빔이 제1 선형편광판(14a)의 회전에 의하여 에너지가 조절되는 단계(S11-2a); 및상기 제1 선형편광판(14a)에 의해 에너지가 조절된 레이저 빔 중 바닥면에 수직한 편광 성분을 갖는 레이저 빔만이 제2 선형편광판(14b)에 통과되는 단계(S11-2b);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 19 |
19
제17항에 있어서,상기 빔 스플리터(15)에 의해 선형편광판(14)을 투과한 레이저 빔 중 약 4%의 레이저 빔이 반사되어 에너지 측정기(19)로 입사되는 단계(S11-3a); 및상기 에너지 측정기(19)로 입사되는 레이저 빔의 에너지가 측정되는 단계(S11-3b);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 20 |
20
제16항에 있어서,상기 미러(17)에 의해 경로가 변경된 레이저 빔이 글러브 박스(30)의 제1 광학용 창(31)에 에너지 손실이 최소화되면서 입사되는 단계(S12-1);상기 제1 광학용 창(31)을 투과하는 레이저 빔이 렌즈(34)로 입사되는 단계(S12-2);상기 렌즈(34)로 입사되는 레이저 빔이 렌즈(34)의 초점 거리인 시료 셀(33)의 중앙에 맺히는 단계(S12-3); 및상기 시료 셀(33)을 투과하는 레이저 빔이 빔 블럭(37)에 의하여 차단되는 단계(S12-4);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 21 |
21
제16항에 있어서,상기 탐침 빔 발생장치(51)에서 방출되는 탐침 빔이 제3 미러(54)를 통하여 경로가 변경되는 단계(S14-1); 및상기 제3 미러(54)를 통하여 경로가 변경된 탐침 빔이 제2 광학용 창(35)에 투과되어 글러브 박스(30) 내부로 입사되는 단계(S14-2);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 22 |
22
제16항에 있어서,상기 시료 셀(33)을 통과한 탐침 빔이 제3 광학용 창(36)에 입사되는 단계(S16-1);상기 시료 셀(33)을 통과한 탐침 빔이 상기 시료 셀(33)에서 발생된 레이저 유도 플라즈마와 반응한 후 산란된 레이저 신호가 노치 필터(55)로 입사되는 단계(S16-2);상기 노치 필터(55)에 의해 시료 셀(33)에서 산란된 레이저 광산란 신호가 필터링되는 단계(S16-3); 및상기 노치 필터(55)를 투과한 탐침 빔이 미세 바늘구멍장치(56)의 바늘 구멍(56a)에 입사되는 단계(S16-4);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 23 |
23
제16항에 있어서,상기 광 다이오드(53)로 입사된 탐침 빔 측정값이 증폭기(58)에 의해 증폭되는 단계(S17-1); 및상기 증폭기(58)에 의하여 증폭된 탐침 빔 측정값 신호가 박스카 에버리져(71)로 제공되는 단계(S17-2);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
| 24 |
24
제16항에 있어서,상기 증폭기(58)에 의하여 증폭된 탐침 빔 측정값이 오실로스코프(59)에 의하여 레이저 유도 충격파의 파형으로 표시되는 단계(17-3);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 유도 충격파의 탐침 빔 검지를 이용한 수용액 내 나노입자 측정장치에 의한 측정방법
|
