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과포화 용액으로부터 결정 성장되는 결정의 성장속도를 측정하는 결정성장속도 측정방법에 있어서,
미리 결정된 온도의 포화용액을 준비하는 제1단계;
상기 포화용액에 미리 결정된 질량의 시드(seed)를 투입한 후, 상기 포화용액을 과포화시키면서 핵이 생성되는 핵생성 포인트를 측정하는 제2단계; 및
상기 제2단계에서 구한 시드의 질량별 핵생성 포인트에서의 과포화도와 준안정한계선 간의 오차가 일정값 이하가 되도록 상기 준안정한계선을 결정하여 수학식
으로 정의되는 동적성장 파라미터 Kg와 동적성장 지수 g를 결정하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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제1항에 있어서,
상기 결정은 칼륨명반(potash alum)인 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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제1항에 있어서,
상기 제2단계에서 상기 포화용액을 과포화시키는 방법은,
상기 포화용액에 역용매(anti-solvent)를 주입하는 방법, 상기 포화용액의 용매를 제거하는 방법, 상기 포화용액에 염을 투입하는 방법, 및 이들을 조합하여 포화용액을 과포화시키는 방법 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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제1항에 있어서,
상기 제2단계에서 상기 포화용액을 일정한 속도로 냉각시켜 상기 포화용액을 과포화시키는 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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5
제1항에 있어서,
상기 핵생성 포인트는 핵생성 시간 또는 핵생성 온도인 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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제1항에 있어서,
제2단계에서, 상기 핵생성 포인트는 상기 포화용액의 온도 및 상기 시드의 질량을 변화시켜 가면서 측정되는 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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7
제1항에 있어서,
상기 동적성장 파라미터 kg 및 상기 동적성장 지수 g를 결정하는 단계는,
동적성장 파라미터 kg를 나타내는 수학식
을 이용하여 목적함수를 나타내는 수학식
의 오차가 일정값 이하가 되도록 ko, g, Eg, ΔCMSL에 임의의 초기값을 입력하고 반복계산함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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8
제7항에 있어서,
상기 ΔCMSL의 초기값은,
상기 포화용액 온도에서의 포화 농도와 상기 핵생성 포인트에서의 포화 농도간의 차이값을 투입되는 시드의 질량에 따라 측정한 후, 선형회귀분석을 통해 투입되는 시드의 질량이 영(0)인 경우의 상기 차이값을 이용하는 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정방법
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용액을 일정한 속도로 냉각하여 결정을 성장시키면서 상기 결정의 성장속도를 측정하는 결정성장속도 측정장치에 있어서,
상기 용액이 담겨있는 플라스크;
상기 플라스크를 수용하는 반응기;
상기 반응기의 외부에 설치되어 상기 플라스크 내부의 용액을 교반하는 교반기;
상기 플라스크 내부에 설치되어 상기 용액의 온도를 측정하는 제1 열전쌍; 및
상기 반응기 내부로 냉각수를 공급하여 상기 플라스크 내부의 용액을 냉각시키는 냉각수 순환장치;를 포함하는 결정성장속도 측정장치
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10
제9항에 있어서,
상기 반응기에 설치되어 광량의 감소를 통해 상기 플라스크 내부의 용액에서의 핵생성 시간을 측정하는 광센서를 더 포함하는 결정성장속도 측정장치
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11
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 반응기의 일측에는 상기 반응기의 온도를 측정하기 위한 제2 열전쌍이 더 구비되고,
상기 냉각수 순환장치에 연결되되, 상기 제1 열전쌍과 상기 제2 열전쌍의 온도를 이용하여 상기 용액의 온도를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성장속도 측정장치
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