KR101008349B1 - Double Multilayer Monochromator - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 SAXS 실험에 사용되는 빔라인의 모노크로미터에 적용 가능하고, 단위 부품들의 분해조립과 교체수리를 용이하게 하는 더블 멀티레이어 모노크로미터에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a double multilayer monochromator that is applicable to a monochromator of a beamline used in a SAXS experiment and facilitates disassembly and replacement of unit components.

본 발명의 일 실시예에 따른 더블 멀티레이어 모노크로미터는, 빔입자 가속기라인 중 SAXS 빔 라인의 진공챔버 내에 설치되며, Z축 방향으로 작동되는 Z스테이지, 상기 Z스테이지에 장착되어 X축 방향으로 작동되는 X스테이지, 상기 X스테이지에 X축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 회전각 조절판, 상기 회전각 조절판에 장착되는 제1 미러, 상기 제1 미러와 Y축 방향으로 거리를 유지하고 Z축 방향으로 간격을 유지하며 서로 어긋나게 마주하는 제2 미러, 및 상기 제2 미러를 장착하고 상기 X스테이지에 장착되어 Z축 방향으로 작동되어 상기 간격을 조절하는 간격 조절판을 포함한다.Double multilayer monochromator according to an embodiment of the present invention is installed in the vacuum chamber of the SAXS beam line of the beam particle accelerator line, Z stage operating in the Z-axis direction, mounted on the Z stage in the X-axis direction An X stage that is operated, a rotation angle adjustment plate rotatably mounted about the X axis on the X stage, a first mirror mounted on the rotation angle adjustment plate, a distance in the Y axis direction from the first mirror and in the Z axis direction And a second mirror facing each other to be spaced apart from each other, and a gap adjusting plate mounted to the X stage and mounted on the X stage and operated in the Z-axis direction to adjust the gap.

회전각, 간격, 거리, 미러, 스테이지, 조절판 Rotation angle, distance, distance, mirror, stage, throttle

Description

더블 멀티레이어 모노크로미터 {Double Multilayer Monochromator}Double Multilayer Monochromator

본 발명은 더블 멀티레이어 모노크로미터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SAXS 실험에 사용되는 빔라인의 모노크로미터에 적용 가능하고, 단위 부품들의 분해조립 및 교체수리를 용이하게 하는 더블 멀티레이어 모노크로미터에 관한 것이다.The present invention relates to a double multilayer monochromator, and more particularly, it is applicable to a monochromator of a beamline used in SAXS experiments, and a double multilayer monochromator that facilitates disassembly and replacement of unit parts. It is about.

빔입자 가속기라인의 일측에 소각엑스선산란(SAXS; Small-angle X ray scattering) 빔라인이 구비된다. SAXS 빔라인은 고분자의 온도 또는 압력에 따른 구조 변화를 실시간으로 측정하며, 광원으로 엑스선(X선)을 사용한다. SAXS는 더블 멀티레이어 모노크로미터(DMM; Double Multiplayer Monochoromator), 집속미러 및 X선 검출기를 구비한다.One side of the beam particle accelerator line is provided with a small-angle X ray scattering (SAXS) beamline. SAXS beamlines measure structural changes in response to polymer temperature or pressure in real time, and use X-rays as X-ray light sources. SAXS has a Double Multiplayer Monochoromator (DMM), a focusing mirror and an X-ray detector.

본 발명의 일 실시예는 SAXS 실험에 사용되는 빔라인의 모노크로미터에 적용 가능하고, 단위 부품들의 분해조립과 교체수리를 용이하게 하는 더블 멀티레이어 모노크로미터에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a double multilayer monochromator that is applicable to a monochromator of a beamline used in a SAXS experiment and facilitates disassembly and replacement of unit components.

본 발명의 일 실시예에 따른 더블 멀티레이어 모노크로미터는, 빔입자 가속기라인 중 SAXS 빔 라인의 진공챔버 내에 설치되며, Z축 방향으로 작동되는 Z스테이지, 상기 Z스테이지에 장착되어 X축 방향으로 작동되는 X스테이지, 상기 X스테이지에 X축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 회전각 조절판, 상기 회전각 조절판에 장착되는 제1 미러, 상기 제1 미러와 Y축 방향으로 거리를 유지하고 Z축 방향으로 간격을 유지하며 서로 어긋나게 마주하는 제2 미러, 및 상기 제2 미러를 장착하고 상기 X스테이지에 장착되어 Z축 방향으로 작동되어 상기 간격을 조절하는 간격 조절판을 포함한다.Double multilayer monochromator according to an embodiment of the present invention is installed in the vacuum chamber of the SAXS beam line of the beam particle accelerator line, Z stage operating in the Z-axis direction, mounted on the Z stage in the X-axis direction An X stage that is operated, a rotation angle adjustment plate rotatably mounted about the X axis on the X stage, a first mirror mounted on the rotation angle adjustment plate, a distance in the Y axis direction from the first mirror and in the Z axis direction And a second mirror facing each other to be spaced apart from each other, and a gap adjusting plate mounted to the X stage and mounted on the X stage and operated in the Z-axis direction to adjust the gap.

상기 Z스테이지는, 상기 진공챔버에 고정되는 고정부, 상기 고정부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가동부, 및 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 전후진 작동하는 Z모터를 포함할 수 있다.The Z stage may include a fixed part fixed to the vacuum chamber, a movable part slidably coupled to the fixed part, and a Z motor mounted on the fixed part and connected to the movable part in one end and moving forward and backward. have.

상기 Z스테이지는, 상기 Z모터의 반대측에서 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 변위량을 측정하는 Z차동전압계를 더 포함할 수 있다.The Z stage may further include a Z differential voltmeter mounted on the fixed part at the opposite side of the Z motor and connected to the movable part at one end to measure a displacement amount.

상기 X스테이지는, 상기 Z스테이지에 장착되는 고정부, 상기 고정부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가동부, 및 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 전후진 작동하는 X모터를 포함할 수 있다.The X stage may include a fixed part mounted on the Z stage, a movable part slidably coupled to the fixed part, and an X motor mounted on the fixed part and connected to the movable part in one end to move forward and backward. have.

상기 X스테이지는, 상기 X모터의 반대측에서 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 변위량을 측정하는 X차동전압계를 더 포함할 수 있다.The X stage may further include an X differential voltmeter mounted on the fixed part on the opposite side of the X motor and connected to the movable part at one end to measure a displacement amount.

상기 제1 미러는, 상기 X스테이지의 가동부에 제1 홀더를 개재하여 장착될수 있다.The first mirror may be mounted via a first holder to a movable part of the X stage.

상기 회전각 조절판은, 상기 X스테이지에 장착되는 회전각모터의 일단에 연결될 수 있다.The rotation angle adjustment plate may be connected to one end of the rotation angle motor mounted to the X stage.

상기 간격 조절판은, 상기 X스테이지에 장착되는 간격모터의 일단에 연결될 수 있다.The gap adjusting plate may be connected to one end of the gap motor mounted on the X stage.

상기 제2 미러는, 상기 간격 조절판에 제2 홀더를 개재하여 장착될 수 있다.The second mirror may be mounted to the gap adjusting plate via a second holder.

상기 제1 미러 및 상기 제2 미러는, 크리스탈로 형성될 수 있다.The first mirror and the second mirror may be formed of a crystal.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, Z, X스테이지를 적용하여 제1, 제2 미러의 움직임을 간결하게 하고, 제1 미러와 별도로 제2 미러를 Z축 방향으로 이동시키도록 구성하여, 빔 에너지 변화에 따른 간격 조절을 용이하게 하는 효과가 있다. As described above, according to an embodiment of the present invention, Z and X stages are applied to simplify the movement of the first and second mirrors and to move the second mirror in the Z-axis direction separately from the first mirror. There is an effect of facilitating the adjustment of the spacing according to the beam energy change.

또한, 단위 부품들을 서로 분리 가능한 구조로 구성하므로 분해조립 및 교체수리를 용이하게 하는 효과가 있다.In addition, since the unit parts are composed of a structure that can be separated from each other, there is an effect of facilitating disassembly and replacement.

진공모터를 사용하여 초정밀 구동을 가능케 하고, 이로 인하여, 회전각, 즉 브래그 각의 조절을 가능케 하는 효과가 있다.By using a vacuum motor to enable ultra-precision driving, thereby, there is an effect to enable the adjustment of the rotation angle, that is, Bragg angle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하 는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도1은 SAXS 빔라인의 개략적인 구성도이다. 도1을 참조하면, SAXS 빔라인은 온도 또는 압력에 따른 고분자의 구조 변화를 실시간으로 측정하기 위하여 설계된 빔라인이다. SAXS 빔라인은 빔입자 가속기라인에 설치되는 휨용 전자석(미도시)으로부터 발생하는 빔, 즉 방사광의 일례인 X선의 경유 순서에 따라, 복수의 슬릿들(11, 12), DMM(20), 집속미러(13), 이온챔버(14), 시료(15), 진공챔버(16), 및 X선 검출기(17)를 포함한다.1 is a schematic diagram of a SAXS beamline. Referring to FIG. 1, the SAXS beamline is a beamline designed to measure the structural change of a polymer according to temperature or pressure in real time. The SAXS beamline includes a plurality of slits 11 and 12, a DMM 20, and a focusing mirror in a sequence generated by a beam generated from a bending electromagnet (not shown) installed in a beam particle accelerator line, that is, X-rays as an example of radiation light. 13, the ion chamber 14, the sample 15, the vacuum chamber 16, and the X-ray detector 17 are included.

SAXS 빔라인에서, DMM(20)은 7.5 내지 9.5keV의 사용가능 에너지영역을 포함하며, 10-2이하의 에너지 분해능(E/E)을 가질 수 있다. 집속미러(13)는 실리콘기판 위에 금(Au)을 코팅하여 형성되며, 일례를 들면, 시료 위치에서 1012(photons/sec/mm2)(계산 값)의 빔 세기를 가질 수 있다. 집속미러(13)를 통과한 빔의 일차(Primary)와 고차 하모닉스(higher harmonics) 비율은 10-5 이하일 수 있다. X선 검출기(17)는 예를 들면, CCD 카메라 또는 개스 필드 검출기(Gas Filled Detector)를 포함하며, 1 내지 3m의 실험가능영역(Camera length)을 가질 수 있다.In the SAXS beamline, the DMM 20 includes a usable energy region of 7.5 to 9.5 keV and may have an energy resolution (E / E) of 10 −2 or less. The focusing mirror 13 is formed by coating gold (Au) on a silicon substrate, and may have, for example, a beam intensity of 10 12 (photons / sec / mm 2 ) (calculated value) at a sample position. The ratio of the primary and higher harmonics of the beam passing through the focusing mirror 13 may be 10 −5 or less. The X-ray detector 17 may include, for example, a CCD camera or a gas filled detector, and may have a camera length of 1 to 3 m.

도2 및 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 멀티레이어 모노크로미터의 일측 및 다른측 사시도이고, 도4는 도3의 부분 정면도이다. 도2 내지 도4를 참조하면, DMM(20)은 도1의 SAXS 빔라인에서 2개로 구성되는 제1, 제2 미러(M1, M2)의 정 밀한 회전운동 및 직선운동이 가능하도록 구성된다. 제1, 제2 미러(M1, M2)는 방사광을 포커싱하므로 정밀한 조정을 필요로 한다.2 and 3 are perspective views of one side and the other side of a double multilayer monochromator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partial front view of FIG. 2 to 4, the DMM 20 is configured to enable precise rotational motion and linear motion of two first and second mirrors M1 and M2 in the SAXS beamline of FIG. 1. The first and second mirrors M1 and M2 focus the emitted light and thus require precise adjustment.

도5는 제1, 제2 미러의 구성도이다. 도5를 참조하여, 먼저, 제1, 제2 미러(M1, M2)에 대하여 설명한다. 제1, 제2 미러(M1, M2)는 제1 미러(M1)와 제2 미러(M2)의 중심들 사이에 설정되는 거리(D)와 간격(H) 및 브래그 각(Bragg angle) (θ)을 가진다.5 is a configuration diagram of the first and second mirrors. Referring to Fig. 5, first, first and second mirrors M1 and M2 will be described. The first and second mirrors M1 and M2 have a distance D and a distance H and a Bragg angle θ set between the centers of the first mirror M1 and the second mirror M2. )

DMM(20)은 2개의 제1, 제2 미러(M1, M2)를 각각 독립적으로 구동하면서, 또한 동시에 회전시킬 수 있도록 구성된다. 즉 2개의 제1, 제2 미러(M1, M2)는 Z, X모터(40, 30)를 사용하여 Z, X축 방향으로 각각 정밀 전후진 작동된다. 또한 제1, 제2 미러(M1, M2)는 회전각모터(50)를 사용하여 X축을 중심으로 하여 회전 구동한다. 이로써, 제1, 제2 미러M1, M2)는 용이하게 간격(H) 조정될 수 있다.The DMM 20 is configured to drive two first and second mirrors M1 and M2 independently, and to rotate at the same time. That is, the two first and second mirrors M1 and M2 are precisely moved forward and backward in the Z and X axis directions using the Z and X motors 40 and 30, respectively. In addition, the first and second mirrors M1 and M2 are driven to rotate about the X axis using the rotation angle motor 50. Thus, the first and second mirrors M1 and M2 can be easily adjusted for the interval H.

DMM(20)에서 가장 중요한 요소는 2개의 제1, 제2 미러(M1, M2)가 하나의 시스템 내에 장착되어, 동시에 회전하여 브래그 각(θ)을 조절하고, 또한 제1 미러(M1)에 비해 제2 미러(M2)가 독립적으로 구동되어 간격(H)을 조절한다. 이 2가지 요소는 사용 가능한 에너지의 범위에 따라 제1, 제2 미러(M1, M2)의 미세 정렬과 관련되고, DMM(20)의 전체 성능과 직결된다.The most important element in the DMM 20 is that two first and second mirrors M1 and M2 are mounted in one system, which rotates simultaneously to adjust the Bragg angle θ and also to the first mirror M1. In contrast, the second mirror M2 is driven independently to adjust the distance H. These two factors are related to the fine alignment of the first and second mirrors M1 and M2 according to the range of available energy and are directly related to the overall performance of the DMM 20.

SAXS 빔라인에 설치되는 DMM(20)의 브래그 각(θ)은 즉 회전각모터(50)에 의하여 회전하는 회전각도로서, 1 내지 5도로 매우 작고, 일반적인 모노크로미터의 회전각도 보다 매우 작다. 따라서 일 실시예의 DMM(20)은 회전운동의 주체로 로터리피드쓰루(rotary feed-through; 밀폐용기 내부로 회전운동을 전달할 때 사용하는 장치)를 사용하지 않으며, 진공 환경에서 작동되는 소형 진공 모터를 사용하여, 회전(pitch) 구동 가능하게 한다.Bragg angle [theta] of the DMM 20 provided in the SAXS beamline is a rotation angle rotated by the rotation angle motor 50, which is very small from 1 to 5 degrees, and much smaller than a general monochromator rotation angle. Therefore, the DMM 20 of one embodiment does not use a rotary feed-through as a main body of the rotary motion, and uses a small vacuum motor operated in a vacuum environment without using a rotary feed-through. To enable rotational driving.

다시 도2 내지 도4를 참조하여, DMM(20)에 대하여 상세히 설명한다. DMM(20)은 진공을 형성하는 진공챔버(21) 내부에 장착된다. DMM(20)은 제1, 제2 미러(M1, M2)의 원활한 구동을 위하여 Z, X축 방향으로 각각 작동되는 Z, X스테이지(stage)(22, 23)를 가진다.2 to 4, the DMM 20 will be described in detail. The DMM 20 is mounted inside the vacuum chamber 21 forming a vacuum. The DMM 20 has Z and X stages 22 and 23 which operate in the Z and X axis directions, respectively, for smooth driving of the first and second mirrors M1 and M2.

Z스테이지(22)는 진공챔버(21) 내에 장착되고, X스테이지(23)는 Z스테이지(22)의 일측에 장착된다. X스테이지(23)는 X축 방향으로 작동되어, 제1, 제2 미러(M1, M2)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. Z스테이지(22)는 Z축 방향으로 작동되어, X스테이지(23) 및 이에 장착되는 제1, 제2 미러(M1, M2)를 Z축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다.The Z stage 22 is mounted in the vacuum chamber 21, and the X stage 23 is mounted on one side of the Z stage 22. The X stage 23 is configured to operate in the X-axis direction and to move the first and second mirrors M1 and M2 in the X-axis direction. The Z stage 22 is operated in the Z-axis direction and is configured to move the X stage 23 and the first and second mirrors M1 and M2 mounted thereto in the Z-axis direction.

보다 구체적으로 설명하면, DMM(20)은 제1, 제2 미러(M1, M2)의 위치 및 방향을 조절하기 위하여, 회전각 조절판(31)과 간격 조절판(32)을 더 구비한다. 회전각 조절판(31)은 X스테이지(23)에 장착되어 X스테이지(23)와 일체로 X축 방향으로 이동되면서 또한 X축을 중심으로 회전 가능한 구조로 연결된다. 제1 미러(M1)는 회전각 조절판(31)에 고정 장착되어 회전각 조절판(31)과 일체로 작동된다.In more detail, the DMM 20 further includes a rotation angle adjusting plate 31 and a gap adjusting plate 32 to adjust the positions and directions of the first and second mirrors M1 and M2. The rotation angle adjusting plate 31 is mounted on the X stage 23 and connected to the X stage 23 integrally with the X stage 23 while being rotatable about the X axis. The first mirror M1 is fixedly mounted to the rotation angle adjusting plate 31 to operate integrally with the rotation angle adjusting plate 31.

간격 조절판(32)은 X스테이지(23)에 장착되어 X스테이지(23)와 일체로 X축 방향으로 이동되면서 또한 Z축 방향으로 이동 가능한 구조로 연결된다. 제2 미러(M2)는 간격 조절판(32)에 장착되어 제1 미러(M1)와 서로 어긋난 상태로 마주한다. 제2 미러(M2)는 제1 미러(M1)와 Y축 방향으로 거리(D)를 유지하면서, 간격(H) 조절된다. 제2 미러(M2)는 간격 조절판(32)에 고정 장착되어 간격 조절판(32)과 일체로 작동된다.The gap adjusting plate 32 is mounted to the X stage 23 and connected to the X stage 23 integrally with the structure that is movable in the X axis direction and also movable in the Z axis direction. The second mirror M2 is mounted on the gap adjusting plate 32 to face the first mirror M1 in a state where they are shifted from each other. The second mirror M2 is adjusted to the distance H while maintaining the distance D with the first mirror M1 in the Y-axis direction. The second mirror M2 is fixedly mounted to the gap adjusting plate 32 to operate integrally with the gap adjusting plate 32.

Z스테이지(22)는 고정부(221), 가동부(222), Z모터(40), 및 Z차동전압계(223)를 포함한다. 즉 Z스테이지(22)는 고정부(221)와 가동부(222)를 포함하는 리니어 가이드로 형성될 수 있다. 고정부(221)는 진공챔버(21)의 내측에 Z축 방향, 즉 수직 상태로 설치된다. 가동부(222)는 고정부(221)에 슬라이드 이동 가능하게 장착된다. Z모터(40)는 고정부(221)에 장착되고 일단을 가동부(222)에 연결하여 전후진 작동하므로, 가동부(222)를 고정부(221) 상에서 슬라이드 이동시킨다. Z차동전압계(223)는 Z모터(40)의 반대측에서 고정부(221)에 장착되고 일단을 가동부(222)에 연결하여, 가동부(222)의 슬라이드 이동량, 즉 변위량을 측정함으로써 Z모터(40)의 피드백 제어를 가능하게 한다.The Z stage 22 includes a fixed part 221, a movable part 222, a Z motor 40, and a Z differential voltmeter 223. That is, the Z stage 22 may be formed as a linear guide including a fixing part 221 and a movable part 222. The fixing part 221 is installed inside the vacuum chamber 21 in the Z-axis direction, that is, in a vertical state. The movable part 222 is mounted to the fixed part 221 so that a slide movement is possible. Since the Z motor 40 is mounted on the fixed part 221 and one end is connected to the movable part 222 to move forward and backward, the movable part 222 slides on the fixed part 221. The Z differential voltmeter 223 is mounted on the fixed portion 221 on the opposite side of the Z motor 40 and connects one end to the movable portion 222 to measure the slide movement amount, that is, the displacement amount of the movable portion 222, and thus the Z motor 40. Enable feedback control.

X스테이지(23)는 고정부(231), 가동부(232), X모터(30), 및 X차동전압계(233)를 포함한다. 즉 X스테이지(23)는 고정부(231)와 가동부(232)를 포함하는 리니어 가이드로 형성될 수 있다. 고정부(231)는 Z스테이지(22)에 X축 방향, 즉 수평 상태로 설치된다. 가동부(232)는 고정부(231)에 슬라이드 이동 가능하게 장착된다. X모터(30)는 고정부(231)에 장착되고 일단을 가동부(232)에 연결하여 전후진 작동하므로, 가동부(232)를 고정부(231) 상에서 슬라이드 이동시킨다. X차동전압계(233)는 X모터(30)의 반대측에서 고정부(231)에 장착되고 일단을 가동부(232)에 연결하여, 가동부(232)의 슬라이드 이동량, 즉 변위량을 측정함으로써 X모터(30)의 피드백 제어를 가능하게 한다.The X stage 23 includes a fixed part 231, a movable part 232, an X motor 30, and an X differential voltmeter 233. That is, the X stage 23 may be formed as a linear guide including a fixing part 231 and a movable part 232. The fixing part 231 is installed in the Z stage 22 in the X-axis direction, that is, in a horizontal state. The movable portion 232 is mounted to the fixed portion 231 so as to be slidable. Since the X motor 30 is mounted on the fixed part 231 and connected to one end of the movable part 232 to move forward and backward, the X motor 30 slides the movable part 232 on the fixed part 231. The X differential voltmeter 233 is mounted on the stationary part 231 on the opposite side of the X motor 30 and one end is connected to the movable part 232 to measure the slide movement amount, that is, the displacement amount of the movable part 232, and thus the X motor 30. Enable feedback control.

회전각 조절판(31)은 X스테이지(23)에 장착되는 회전각모터(50)의 일단에 연결된다. 즉 회전각 조절판(31)은 X스테이지(23)의 가동부(232)에 수직 방향으로 설치되는 브래킷(234)에 베어링(235)를 개재하여 X축을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 따라서 회전각 조절판(31)은 가동부(232)와 일체로 X축 방향으로 이동하고, 또한 회전각모터(50)의 전후진 작동에 따라 X축을 중심으로 회전 작동한다. 즉 회전각 조절판(31)에 장착되는 구성요소들은 X축 방향으로 이동하면서 X축을 중심으로 회전 작동하게 된다.The rotation angle adjusting plate 31 is connected to one end of the rotation angle motor 50 mounted on the X stage 23. That is, the rotation angle adjusting plate 31 is rotatably mounted about the X axis through the bearing 235 in the bracket 234 installed in the vertical direction to the movable portion 232 of the X stage 23. Therefore, the rotation angle adjusting plate 31 moves in the X axis direction integrally with the movable part 232, and also rotates about the X axis according to the forward and backward operation of the rotation angle motor 50. That is, the components mounted on the rotation angle adjusting plate 31 are rotated about the X axis while moving in the X axis direction.

제1 미러(M1)는 X스테이지(23)의 가동부(232)에 제1 홀더(236)를 개재하여 장착된다. 제1 홀더(236)는 제1 미러(M1)와의 접촉 면적을 증가시키고 효율을 높이기 위하여 제1 미러(M1) 밑면을 냉각할 수 있도록 형성된다. 즉 가동부(232)에 회전각 조절판(31)이 장착되고, 제1 미러(M1)는 회전각 조절판(31)에 제1 홀더(236)를 개재하여 장착된다. 따라서 제1 미러(M1)는 가동부(232)에 따라 X축 방향으로 이동하고, 또한 회전각 조절판(31)에 따라 X축을 중심으로 회전 작동할 수 있다.The first mirror M1 is mounted to the movable portion 232 of the X stage 23 via the first holder 236. The first holder 236 is formed to cool the bottom surface of the first mirror M1 in order to increase the contact area with the first mirror M1 and to increase the efficiency. That is, the rotation angle adjustment plate 31 is mounted to the movable portion 232, and the first mirror M1 is mounted to the rotation angle adjustment plate 31 via the first holder 236. Therefore, the first mirror M1 may move in the X-axis direction according to the movable portion 232, and may also be rotated about the X-axis according to the rotation angle adjusting plate 31.

간격 조절판(32)은 X스테이지(23)에 장착되는 간격모터(60)의 일단에 연결된다. 즉 간격 조절판(32)은 X스테이지(23)의 가동부(232)에 수직 방향으로 설치되는 브래킷(238)에 승강 가능하게 장착된다. 브래킷(238)은 회전각 조절판(31)의 일측에 연결되어 회전각 조절판(31)과 일체로 회전 작동한다.The gap adjusting plate 32 is connected to one end of the gap motor 60 mounted on the X stage 23. That is, the gap adjusting plate 32 is mounted to the bracket 238 which is installed in the vertical direction on the movable portion 232 of the X stage 23 so as to be lifted and lowered. The bracket 238 is connected to one side of the rotation angle adjustment plate 31 and rotates integrally with the rotation angle adjustment plate 31.

제2 미러(M2)는 간격 조절판(32)에 제2 홀더(237)를 개재하여 장착된다. 즉 가동부(232)에 간격 조절판(32)이 장착되고, 제2 미러(M2)는 간격 조절판(32)에 제2 홀더(237)를 개재하여 장착된다. 따라서 제2 미러(M2)는 가동부(232)에 따라 X축 방향으로 이동하고, 또한 회전각 조절판(31)에 따라 X축을 중심으로 회전 작동한다. 이에 더하여, 제1 미러(M1)가 회전각 조절판(31)에 고정된 상태와 달리, 제2 미러(M2)는 간격모터(60)의 전후진 작동에 따라 제1 미러(M1)와의 간격(H)을 조절한다.The second mirror M2 is mounted to the gap adjusting plate 32 via the second holder 237. That is, the gap adjusting plate 32 is mounted to the movable portion 232, and the second mirror M2 is mounted to the gap adjusting plate 32 via the second holder 237. Therefore, the second mirror M2 moves in the X-axis direction along the movable portion 232, and also rotates about the X-axis along the rotation angle adjusting plate 31. In addition, unlike the state in which the first mirror M1 is fixed to the rotation angle adjusting plate 31, the second mirror M2 is spaced apart from the first mirror M1 according to the forward / backward operation of the interval motor 60. Adjust H).

제1, 제2 미러(M1, M2)를 장착하는 X스테이지(23)는 빔(B)의 궤적과 연광성이 있다. 즉 빔 라인의 정밀한 정렬은 고분자의 구조 변화를 실시간으로 정밀하게 측정 가능하게 한다.The X stage 23 to which the first and second mirrors M1 and M2 are mounted has the trajectory and the softness of the beam B. FIG. In other words, precise alignment of the beam line enables accurate measurement of the structural change of the polymer in real time.

예를 들면, 본 실시예에서 사용되는 제1, 제2 미러(M1, M2)는 크리스탈로 형성될 수 있다. Z, X모터(40, 30)는 진공챔버(21) 내의 고진공 분위기에서 작동할 수 있는 진공모터로 형성되고, 회전각모터(50) 및 간격모터(60)는 피코모터로 형성될 수 있다.For example, the first and second mirrors M1 and M2 used in the present embodiment may be formed of a crystal. The Z and X motors 40 and 30 may be formed of a vacuum motor capable of operating in a high vacuum atmosphere in the vacuum chamber 21, and the rotation angle motor 50 and the interval motor 60 may be formed of picomotors.

진공모터는 진공챔버(21) 내에서 Z, X스테이지(22, 23)의 미세 정렬을 가능하게 한다. 피코모터는 피에조 변환기를 사용하며, 스크류 방식으로 구성되어 제2 홀더(27) 및 제2 미러(M2)의 정밀 제어를 가능하게 한다.The vacuum motor enables fine alignment of the Z and X stages 22 and 23 in the vacuum chamber 21. The picomotor uses a piezo transducer and is configured in a screw manner to enable precise control of the second holder 27 and the second mirror M2.

Z, X스테이지(22, 23)는 제1, 제2 미러(M1, M2)의 움직임을 간결하게 하면서, 제1 미러(M1)로부터 독립적으로 제2 미러(M2)를 Z축 방향으로 이동시키AMFH 빔 에너지 변화에 따른 간격(H) 조절을 용이하게 한다.The Z and X stages 22 and 23 move the second mirror M2 in the Z-axis direction independently from the first mirror M1 while simplifying the movement of the first and second mirrors M1 and M2. It is easy to adjust the spacing (H) according to the AMFH beam energy change.

또한, Z, X스테이지(22, 23)를 포함하는 DMM(20)의 구성 요소들을 서로 분리 가능한 구조로 형성하므로 DMM(20)에서 구성 요소들의 분해조립 및 교체수리가 용이해진다.In addition, since the components of the DMM 20 including the Z and X stages 22 and 23 are formed in a structure that can be separated from each other, it is easy to disassemble, assemble and replace the components in the DMM 20.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

도1은 SAXS 빔라인의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a SAXS beamline.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 멀티레이어 모노크로미터의 일측 사시도이다.2 is a perspective view of one side of a double multilayer monochromator according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 멀티레이어 모노크로미터의 다른측 사시도이다.3 is a perspective view of the other side of a double multilayer monochromator according to an embodiment of the present invention.

도4는 도3의 부분 정면도이다.4 is a partial front view of FIG.

도5는 제1, 제2 미러의 구성도이다.5 is a configuration diagram of the first and second mirrors.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

20 : DMM 40, 30 : Z, X모터20: DMM 40, 30: Z, X Motor

50 : 회전각모터 60 : 간격모터50: rotation angle motor 60: interval motor

11, 12 : 슬릿 13 : 집속미러11, 12: Slit 13: Focusing mirror

14 : 이온챔버 15 : 시료14 ion chamber 15 sample

16 : 진공챔버 17 : X선 검출기16: vacuum chamber 17: X-ray detector

21 : 진공챔버 22, 23 : Z, X스테이지21: vacuum chamber 22, 23: Z, X stage

31 : 회전각 조절판 32 : 간격 조절판31: rotation angle adjustment plate 32: gap adjustment plate

221, 231 : 고정부 222 , 232: 가동부221, 231: fixing part 222, 232: moving part

223, 233 : Z차동전압계 234, 238 : 브래킷223, 233 Z differential voltmeter 234, 238 Bracket

235 : 베어링 236, 237 : 제1 홀더235: bearing 236, 237: first holder

M1, M2 : 제1, 제2 미러 D : 거리M1, M2: first and second mirror D: distance

H : 간격H: spacing

Claims (12)

가속기라인 중 SAXS 빔 라인의 진공챔버 내에 설치되며,Installed in the vacuum chamber of the SAXS beam line of the accelerator line, Z축 방향으로 작동되는 Z스테이지;A Z stage operated in the Z axis direction; 상기 Z스테이지에 장착되어 X축 방향으로 작동되는 X스테이지;An X stage mounted to the Z stage and operated in an X axis direction; 상기 X스테이지에 X축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 회전각 조절판;A rotation angle adjustment plate rotatably mounted about the X axis on the X stage; 상기 회전각 조절판에 장착되는 제1 미러;A first mirror mounted to the rotation angle adjusting plate; 상기 제1 미러와 Y축 방향으로 거리를 유지하고 Z축 방향으로 간격을 유지하며 서로 어긋나게 마주하는 제2 미러; 및A second mirror that maintains a distance from the first mirror in the Y-axis direction, maintains a distance in the Z-axis direction, and faces the first mirror; And 상기 제2 미러를 장착하고 상기 X스테이지에 장착되어 Z축 방향으로 작동되어 상기 간격을 조절하는 간격 조절판A gap adjusting plate mounted on the second mirror and mounted on the X stage to operate in the Z-axis direction to adjust the gap; 을 포함하는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 Z스테이지는,The Z stage, 상기 진공챔버에 고정되는 고정부,A fixed part fixed to the vacuum chamber, 상기 고정부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가동부, 및 A movable part slidably coupled to the fixed part, and 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 전후진 작동하는 Z모터Z motor mounted to the fixed part and connected to the movable part at one end and operating forward and backward 를 포함하는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator comprising a. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 Z스테이지는,The Z stage, 상기 Z모터의 반대측에서 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 변위량을 측정하는 Z차동전압계Z differential voltmeter mounted on the fixed part on the opposite side of the Z motor and connected to the movable part at one end to measure the displacement amount 를 더 포함하는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator further comprising. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 X스테이지는,The X stage, 상기 Z스테이지에 장착되는 고정부,A fixed part mounted on the Z stage, 상기 고정부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가동부, 및A movable part slidably coupled to the fixed part, and 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 전후진 작동하는 X모터X motor mounted on the fixed portion and connected to the movable portion at one end and operating forward and backward 를 포함하는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator comprising a. 제4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 X스테이지는,The X stage, 상기 X모터의 반대측에서 상기 고정부에 장착되고 일단으로 상기 가동부에 연결되어 변위량을 측정하는 X차동전압계X differential voltmeter mounted on the fixed part on the opposite side of the X motor and connected to the movable part at one end to measure the displacement amount 를 더 포함하는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator further comprising. 제4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제1 미러는,The first mirror, 상기 X스테이지의 가동부에 제1 홀더를 개재하여 장착되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.A double multilayer monochromator mounted to the movable portion of the X stage via a first holder. 제4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 회전각 조절판은,The rotation angle adjustment plate, 상기 X스테이지에 장착되는 회전각모터의 일단에 연결되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator connected to one end of the rotation angle motor mounted to the X stage. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 간격 조절판은,The gap control plate, 상기 X스테이지에 장착되는 간격모터의 일단에 연결되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double layer monochromator connected to one end of the interval motor mounted on the X-stage. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제2 미러는,The second mirror, 상기 간격 조절판에 제2 홀더를 개재하여 장착되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.A double multilayer monochromator mounted on the gap adjusting plate via a second holder. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 제1 미러 및 상기 제2 미러는,The first mirror and the second mirror, 크리스탈로 형성되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Double multilayer monochromator formed from crystals. 제2, 제4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 and 4, 상기 모터들은 진공모터로 형성되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Wherein said motors are formed of vacuum motors. 제7, 제8 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 and 8, 상기 모터들은 피코모터로 형성되는 더블 멀티레이어 모노크로미터.Wherein said motors are formed of picomotors.
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