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다수 파장의 광(110)을 동시에 방출하는 광원부(100); 투명 충진제로 충진되거나 빈공간으로 형성된 제 1 셀(210), 및 계측 대상 입자를 분산시킨 제 2 셀(220)을 구비하는 광학셀부(200); 상기 광원부(100)로부터 발생한 광(110)을 상기 광학셀부(200)로 광정렬하는 렌즈부(300); 상기 광학셀부(200)로부터 분광된 광을 처리하는 분광 처리부(400); 및 상기 분광 처리부(400)로부터 얻은 데이터를 산출 처리하여 결과값을 도출하는 산출 처리부(500);를 포함하고, 상기 광원부(100)로부터 방출된 광(110)이 제 1 셀(210) 및 제 2 셀(220)에 선택적으로 입사될 수 있도록, 제 1 셀(210) 및 제 2 셀(220)의 위치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 투명 충진제는 DI 워터(deionized water, 213)인 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 제 2 셀(220)의 내부에는, 계측 대상 입자가 투명 충진제에 의해 분산된 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 광원부(100)는, UV(자외선), VIS(가시광선) 및 IR(적외선)의 광을 동시에 방출하는 중수소 텅스텐 램프(deuterium-tungsten lamp)인 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 광학셀부(200)의 제 1 셀(210) 및 제 2 셀(220)의 외장재(211, 221)는, 광원부로부터 방출된 광이 투과될 수 있도록, 투명 재질의 소재로 구성된 창(window, 212, 222)을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 5 항에 있어서, 상기 창(window, 212, 222)을 구성하는 투명 재질의 소재는, UV-fused silica 재질의 소재인 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 광학셀부(200)를 투과하는 광의 광 투과 길이는, 1 내지 5 cm 인 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 실시간 입자 직경 분포도 계측장치(700)는, 광원부(100)로부터 방출된 광(110)이 제 1 셀(210) 및 제 2 셀(220)에 선택적으로 입사될 수 있도록, 제 1 셀(210) 및 제 2 셀(220)의 위치를 변경시키는 광학셀부 이동장치(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 렌즈부(300)는, 단 한 개의 볼록 렌즈(310)로 구성되는 것을 특징으로 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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10
제 1 항에 있어서, 상기 렌즈부는, 단 한 개의 볼록 렌즈(310) 및 하나 이상의 비구면 렌즈(320, 330)로 구성되는 것을 특징으로 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 분광 처리부(400)는, CCD array를 장착한 분광기인 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 광학셀부(200)와 분광 처리부(400)는, 옵티컬 화이버(optical fiber) 또는 SMA 커넥터(SMA connector)에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항에 있어서, 상기 산출 처리부(500)는, Tikhonov regularization 방법과 Maximum entropy regularization 방법 두 가지를 사용하여, 상기 분광 처리부(400)로부터 얻은 데이터를 산출 처리하되, 상기 Tikhonov regularization 방법과 Maximum entropy regularization 방법은, 산출 처리 과정 중 신호대 잡음비(SNR, signal to noise ratio)를 저감할 수 있도록, Sequential Regularization 방법에 의해 순차적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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다수 파장의 광(110)을 동시에 방출하는 광원부(100); DI 워터(deionized water, 213)가 충진된 제 1 셀(210), 및 폴리스티렌 입자를 DI 워터에 희석한 폴리스티렌 입자 서스펜션(polystyrene particle suspension, 223)이 충진된 제 2 셀(220)을 구비하는 광학셀부(200); 상기 광원부(100)로부터 발생한 광(110)을 상기 광학셀부(200)로 광정렬하는 렌즈부(300); 상기 광학셀부(200)로부터 분광된 광을 처리하는 분광 처리부(400); 및 상기 분광 처리부(400)로부터 얻은 데이터를 산출 처리하여 결과값을 도출하는 산출 처리부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측장치
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제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 실시간 입자 직경 분포도 계측장치(700)를 이용하여 실시간으로 입자 직경 분포도를 계측하는 방법으로서, (a) 광원부(100)로부터 다수 파장의 광(110)을 방출하는 과정(S110); (b) 렌즈부(300)를 통해, 광원부(100)로부터 방출된 광(110)을 광학셀부(200)의 제 1 셀(210)에 광정렬하는 과정(S120); (c) 광학셀부(200)의 제 1 셀(210)로부터 분광된 광을 분광 처리부(400)에 의해 처리하는 과정(S130); (d) 분광 처리부(400)로부터 얻은 데이터를 산출 처리부(500)에 저장하는 과정(S140); (e) 렌즈부(300)를 통해, 광원부(100)로부터 방출된 광(110)을 광학셀부(200)의 제 2 셀(220)에 광정렬하는 과정(S150); (f) 광학셀부(200)의 제 2 셀(220)로부터 분광된 광을 분광 처리부(400)에 의해 처리하는 과정(S160); (g) 분광 처리부(400)로부터 얻은 데이터를 산출 처리부(500)에 저장하는 과정(S170); 및 (h) 광학셀부(200)의 제 1 셀(210) 및 제 2 셀(220)로부터 얻은 데이터를 산출 처리부(500)에 의해 결과값을 도출하는 과정(S180);을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측방법
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제 15 항에 있어서, 상기 (h) 과정의 산출 처리부(500)는, Tikhonov regularization 방법과 Maximum entropy regularization 방법 두 가지를 사용하여, 상기 분광 처리부(400)로부터 얻은 데이터를 산출 처리하되, 상기 Tikhonov regularization 방법과 Maximum entropy regularization 방법은, 산출 처리 과정 중 신호대 잡음비(SNR, signal to noise ratio)를 저감할 수 있도록, Sequential Regularization 방법에 의해 순차적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 실시간 입자 직경 분포도 계측방법
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