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원자간력 현미경을 이용하여 생체시료(biological specimens)을 관찰하기 위한 시편 제조시 단백질 샘플에 대한 손실이 심한 문제가 있었던 종래기술의 시편제조방법 및 구성이 복잡하고 고가인 문제가 있었던 종래기술의 초저온 샘플 플런저(Cryo-sample plunger) 장치들의 문제점을 해결하기 위해, 종래에 비해 저농도 및 저용량의 단백질 시료로 시료 그리드를 제조하고, 제조된 상기 시료 그리드를 초저온으로 냉각하는 일련의 과정을 단일의 장치에서 한번에 수행할 수 있도록 구성되는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치에 있어서, 미스트 분사(mist spray) 방식을 이용하여 관찰하고자 하는 시료를 물과 함께 그리드에 분사하여 시료 그리드를 형성하기 위한 시료분사부; 상기 시료분사부에 의해 형성된 상기 시료 그리드를 초저온으로 급속냉각하기 위한 급속냉각부; 상기 급속냉각부를 밀폐하기 위한 냉각챔버; 및 상기 시료분사부와 상기 급속냉각부 및 상기 냉각챔버를 각각 설치하고 지지하기 위한 케이스의 형태로 형성되는 하우징을 포함하여 구성되고,상기 냉각챔버는, 일측면에 도어를 설치하여 개폐식으로 형성되거나, 또는, 상부와 하부가 분리 결합 가능하도록 구성되며, 일측면에 관통공이 형성되어 상기 시료분사부의 분사노즐이 연결되도록 구성되고, 상기 냉각챔버 내부의 수분상태를 유지하기 위해, 상기 시료가 내벽으로 튀는 것을 방지하기 위한 방지벽과, 물을 저장할 수 있는 물 저장용기 및 배수구 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 1항에 있어서, 상기 하우징은, 일측면에 도어를 설치하여 개폐식으로 구성되고, 상기 시료분사부의 분사노즐에 분사압력을 공급하기 위한 압축공기 또는 산소(oxygen)나 질소(nitrogen) 가스를 저장하는 가스탱크 및 컴프레서(compressor)를 포함하여 이루어지는 압력공급수단이 내부 공간에 설치되며, 상기 압력공급수단의 압력조절을 위한 압력조절 밸브가 일측면에 설치되고, 상기 시편 처리장치의 이동을 용이하게 하기 위한 바퀴를 포함하는 이동수단이 바닥면에 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 1항에 있어서, 상기 시편 처리장치는, 상기 시료분사부와 상기 급속냉각부를 밀착하여 상기 하우징 상면의 정해진 위치에 고정시키기 용이하도록 하기 위한 시료분사부 고정판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 1항에 있어서, 상기 시료분사부는, 시료를 주입하기 위한 시료주입용기; 상기 시료주입용기에 주입된 상기 시료를 분사하기 위한 압력을 인가하기 위해 상기 하우징 내부에 설치된 압력공급수단과 연결되는 압력공급관; 상기 시료의 분사를 조절하기 위해 상기 압력공급관으로부터 공급되는 분사압력의 유로를 개폐하는 분사스위치; 상기 분사스위치의 동작에 따라 상기 시료주입용기에 주입된 시료를 미스트 분사하도록 형성되는 미스트 분사노즐; 및 상기 시료주입용기에 주입된 상기 시료의 오염이나 이물질의 혼입을 방지하기 위한 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 5항에 있어서, 상기 분사스위치는, 유로를 직접 개폐하는 밸브 형태로 구성되거나, 스프링에 의해 기계식으로 개폐되는 형태로 구성되거나, 또는, 자력에 의해 개폐되는 마그네틱 스위치의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 5항에 있어서, 상기 미스트 분사노즐은, 상기 압력공급수단으로부터 전달되는 분사압력이 이동하는 압력유로와, 상기 시료주입용기로부터 주입되는 상기 시료가 이동하는 시료유로가 내부에 각각 별도로 형성됨으로써, 가스에 의해 상기 시료에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 5항에 있어서, 상기 시료분사부는, 상기 미스트 분사노즐의 전단부에 착탈 가능하도록 형성되는 노즐캡; 및 상기 노즐캡과의 결합시 틈새를 없게 하기 위한 실링부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 1항에 있어서, 상기 급속냉각부는, 초저온 플런저 장치를 구성하기 위한 몸체를 형성하는 플런저 본체; 상기 플런저 본체에 고정되어 스프링에 의해 상기 시료 그리드를 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄에 담그는 기능을 수행할 수 있도록 형성되는 플런지부; 상기 플런지부의 내부에서 상하운동이 가능하도록 설치되는 로드부; 상기 시료 그리드를 장착하기 위해 상기 로드부의 끝 부분에 설치되는 시료홀더; 상기 시료홀더에 장착된 상기 시료 그리드를 냉각하기 위해 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄이 들어 있는 냉각용기; 상기 플런지부에 설치된 스프링을 고정하고 상기 로드부의 하강을 위하여 상기 스프링의 고정상태를 해제하기 위한 스위치의 역할을 하는 동작스위치; 및 상기 시료 그리드의 냉각시 습도 조절 및 냉각용액이 튀는 것을 방지하기 위하여 상기 플런지부의 하단에서 아래쪽으로 연장하여 설치되는 가이드부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 9항에 있어서, 상기 시료홀더는, 상기 로드부에 결합하기 위한 결합부; 및 상기 시료 그리드를 고정하기 위해 상기 결합부의 타단에 삽입 고정되는 핀셋을 포함하여 구성되며, 상기 결합부는, 상기 로드부에 결합하기 위한 로드 삽입홈이 상면에 형성되고, 상기 로드 삽입홈의 중앙에는 나사공이 형성되며, 저면에는 상기 핀셋을 삽입하기 위한 핀셋 삽입홈이 형성되고, 상면에 형성된 상기 나사공 및 측면에 형성된 또 다른 나사공을 통해 볼트를 삽입함으로써, 상기 핀셋의 분리결합 및 결합 강도를 용이하게 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 9항에 있어서, 상기 냉각용기는, 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄이 충진되는 내부용기; 상기 내부용기를 내부에 포함하여 2중 구조를 형성하기 위한 외부용기; 상기 내부용기와 상기 외부용기를 거치하는 역할을 하는 동시에, 냉각이 완료된 시료 그리드의 보관이 가능하도록 복수의 시료 거치부가 형성되어 있는 거치대; 상기 시료 거치부에 각각 거치되는 복수의 시료보관용기; 및 열전달을 용이하게 하기 위해 상기 거치대에 인접하여 설치되는 방열수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 11항에 있어서, 상기 시료보관용기는, 원통형으로 형성되는 몸체; 상기 몸체의 상면에 형성되는 복수의 시료 보관홈; 및 각각의 상기 시료 보관홈을 회전식으로 개폐 가능하도록 상기 몸체의 상면에 결합되는 커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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제 9항에 있어서, 상기 급속냉각부는, 상기 냉각용기가 설치되는 저면 부분에 미리 정해진 일정 깊이로 형성되는 방진홈을 더 포함하여 구성되고, 상기 방진홈에 상기 냉각용기를 설치함으로써, 상기 로드부의 하강으로 인한 진동을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치
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청구항 1항 내지 청구항 2항, 청구항 4항 내지 청구항 13항 중 어느 한 항에 따른 미스트 분사 및 급냉식 원자간력 현미경용 시편 처리장치를 이용한 원자간력 현미경용 시편 제조방법에 있어서, 상기 시편 처리장치의 시료분사부를 통하여 냉각챔버 내에 설치된 그리드에 시료를 미스트 형태로 미세하게 분사하여 시료 그리드를 형성하는 단계; 및 상기 시편 처리장치의 급속냉각부를 통하여 상기 시료 그리드를 초저온으로 급속 냉각하여 원자간력 현미경용 시편을 제작하는 단계를 포함하여 구성됨으로써, 상기 그리드에 상기 시료를 분사하여 상기 시료 그리드를 형성하는 과정과 상기 시료 그리드를 초저온으로 급속냉각하는 과정을 단일의 장치에서 한번에 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원자간력 현미경용 시편 제조방법
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