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내부에 진공 캐비티가 위치하며, 진공 캐비티의 일측에 위치하는 멤브레인을 포함하는 에스오엔(SON) 기반의 압력 센서;압전 액츄에이터와 함께 상기 압력 센서를 내장 및 밀봉하며, 상기 멤브레인의 외측 공간을 측정하고자 하는 압력 환경에 노출시키는 진공 챔버;상기 멤브레인을 향해 레이저 빔을 조사하고, 상기 멤브레인에서 반사된 레이저 신호를 분석하여 상기 멤브레인의 공진 특성을 측정하는 공진 측정부;압력에 따른 상기 멤브레인의 공진 특성이 저장된 데이터 저장부; 및상기 공진 측정부가 측정한 공진 특성을 상기 데이터 저장부의 공진 특성과 비교하여 해당 공진 특성에 대응하는 압력값을 가져와 출력하는 압력 출력부를 포함하는 압력 측정장치
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제1항에 있어서,상기 멤브레인은 단결정 실리콘막으로 이루어지며, 에스오엔(SON, Silicon-On-Nothing) 공정으로 제작되는 압력 측정장치
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제1항에 있어서,상기 진공 챔버는 오-링을 매개로 유리 윈도우로 덮이며, 진공 라인을 통해 측정하고자 하는 압력 환경과 연결되는 압력 측정장치
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제1항에 있어서,상기 공진 측정부는,레이저 빔을 방출하는 레이저 소스;레이저 빔을 상기 멤브레인으로 전달함과 아울러 상기 멤브레인에서 반사된 레이저 빔을 안내하는 광학부;상기 멤브레인에서 반사된 레이저 빔을 검출하는 광 검출기; 및상기 광 검출기에서 검출된 광 신호의 진폭과 위상을 측정하는 잠금 증폭기를 포함하는 압력 측정장치
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제4항에 있어서,상기 광학부는 편광 빔 스플리터, 편광 빔 스플리터의 하측에 위치하는 1/4 파장판, 1/4 파장판의 하측에 위치하는 대물 렌즈, 편광 빔 스플리터의 상측에 위치하는 집속 렌즈를 포함하며,상기 광 검출기는 상기 집속 렌즈의 상측에 위치하는 압력 측정장치
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제1항에 있어서,상기 데이터 저장부에는 압력별 공진 주파수와 양호도(Q-factor) 데이터가 저장되어 있고,상기 공진 측정부는 상기 압전 액츄에이터가 상기 압력 센서에 다양한 주파수의 진동을 가하는 동안 상기 멤브레인의 공진 주파수와 양호도를 측정하는 압력 측정장치
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제6항에 있어서,상기 압력 출력부는 상기 공진 측정부가 측정한 양호도를 상기 데이터 저장부의 양호도 데이터와 비교하여 해당 양호도에 대응하는 압력값을 가져와 측정값으로 출력하는 압력 측정장치
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제1항에 있어서,상기 데이터 저장부에는 특정 진동 주파수 조건에서 측정한 압력과 진폭 데이터가 저장되어 있고,상기 공진 측정부는 상기 압전 액츄에이터가 상기 압력 센서에 특정 주파수의 진동을 가하는 동안 상기 멤브레인의 공진 주파수의 진폭을 측정하는 압력 측정장치
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제8항에 있어서,상기 압력 출력부는 상기 공진 측정부가 측정한 진폭을 상기 데이터 저장부의 진폭 데이터와 비교하여 해당 진폭에 대응하는 압력값을 가져와 측정값으로 출력하는 압력 측정장치
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제1항의 압력 측정장치를 이용한 압력 측정방법에 있어서,측정하고자 하는 압력 환경과 상기 진공 챔버의 내부를 연결하여 상기 멤브레인을 압력 환경에 노출시키는 단계;상기 압전 액츄에이터를 이용하여 상기 압력 센서에 다양한 주파수의 진동을 차례로 가하는 단계;상기 멤브레인을 향해 레이저 빔을 조사하고, 상기 멤브레인에서 반사된 레이저 신호를 분석하여 상기 멤브레인의 공진 주파수와 양호도를 측정하는 단계; 및측정된 양호도를 상기 데이터 저장부에 저장된 압력별 양호도 데이터와 비교하여 해당 양호도에 대응하는 압력값을 가져와 출력하는 단계를 포함하는 압력 측정방법
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제10항에 있어서,상기 진공 챔버의 압력 환경은 3초당 압력 변화율이 5% 이하인 환경이고, 압력이 변할 때 상기 멤브레인의 공진 주파수와 양호도를 다시 측정하여 압력값을 새로 출력하는 압력 측정방법
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제1항의 압력 측정장치를 이용한 압력 측정방법에 있어서,측정하고자 하는 압력 환경과 상기 진공 챔버의 내부를 연결하여 상기 멤브레인을 압력 환경에 노출시키는 단계;상기 압전 액츄에이터를 이용하여 상기 압력 센서에 특정 주파수의 진동을 가하는 단계;상기 멤브레인을 향해 레이저 빔을 조사하고, 상기 멤브레인에서 반사된 레이저 신호를 분석하여 상기 멤브레인의 공진 주파수의 진폭을 측정하는 단계;측정된 진폭을 상기 데이터 저장부에 저장된 압력별 진폭 데이터와 비교하여 해당 진폭에 대응하는 압력값을 가져와 출력하는 단계를 포함하는 압력 측정방법
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제12항에 있어서,상기 진공 챔버의 압력 환경은 3초당 압력 변화율이 5%를 초과하는 환경이고, 상기 멤브레인의 공진 주파수의 진폭을 지속적으로 측정하여 압력값을 실시간으로 출력하는 압력 측정방법
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