KR101052944B1 - Portable nuclide analyzing apparatus for soil - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A portable nuclide analyzing apparatus for soil is provided to analyze the nuclide at a specific location and to reduce an analyzing time. CONSTITUTION: A portable nuclide analyzing apparatus for soil comprises a pointed member(10), a cylindrical body, a fluorescence detection member, a vertical moving member, an analyzing member. The pointed member is inserted within soil and has an inlet hole in which soil can flow in an insertion process. The fluorescence detection member examines X-rays while perpendicularly moving on the outer circumference of the cylindrical body and detects fluorescence. The vertical moving member perpendicularly transfers the fluorescence detection member on the outer circumference of the cylindrical body. The analyzing member analyzes the electric signal obtained through the fluorescence detection member and outputs the nuclide information existing within the soil.

Description

휴대용 토양내 핵종분석장치{PORTABLE NUCLIDE ANALYZING APPARATUS FOR SOIL} PORTABLE NUCLIDE ANALYZING APPARATUS FOR SOIL

본 발명은 토양내 핵종분석장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 휴대가 간편하고 시료를 별도로 채취할 필요가 없으며, 토양내 분포하는 핵종에 관한 정보를 원위치(in situ)에서 바로 분석할 수 있고, 특정 위치에서의 핵종을 분석할 수 있는 것은 물론 깊이변화에 따른 핵종의 분석값을 신속하게 제공받을 수 있는 휴대용 토양내 핵종분석장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for analyzing a nuclide in soil. More specifically, it is easy to carry and does not need to separately collect a sample, and information about a nuclide distributed in the soil can be analyzed directly in situ. In addition to being able to analyze the nuclide at a location, the present invention relates to a portable soil nuclide analysis device capable of quickly receiving an analysis value of a nuclide according to a depth change.

종래 토양의 시료를 측정하기 위한 장치(일명, 토양샘플러(auger))는 수동에 의해 일일이 샘플을 현장에서 채취하고, 채취한 샘플을 수거하여 이를 연구실로 가져와 각종 검출장치를 이용하여 토양내 필요한 정보를 획득하고 있다. 하지만 이러한 방법들은 모두 시간과 노력이 많이 소요되는 작업들로서, 현장에서 즉각적으로 토양내 유용한 정보를 획득하는 것은 불가능하다. 또한, 기존의 장치를 이용하여서는 토심 약 15cm 이내의 토양분석을 수행하는 정도가 가능하고, 이 이상의 토양에 대하여 깊이에 따른 핵종의 종류 및 이들의 분포상황에 대한 정보를 파악하기에는 한계가 있다. 특히 토양의 중금속 내지 방사성 핵종 등에 의한 오염현장에서 즉각적인 판단과 조치를 취해야 하는 상황에서는 현장에서 바로 핵종을 분석할 수 있도록 휴대가 용이한 핵종분석장치의 개발이 시급하다.
The conventional device for measuring soil samples (also known as soil samplers) is a manual sample taken at the site by hand, the collected samples are collected and brought to the laboratory and necessary information in the soil using various detection devices Is obtaining. However, these methods are all time-consuming and laborious tasks, making it impossible to obtain useful information in the soil immediately on site. In addition, it is possible to perform the soil analysis within about 15cm of the soil by using the existing apparatus, there is a limit to grasp the information on the types of nuclides and their distribution according to the depth for more than one soil. In particular, in the situation where immediate judgment and action should be taken at the site of contamination by heavy metals or radionuclides in the soil, it is urgent to develop a portable nuclide analysis device so that the nuclear species can be analyzed immediately at the site.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 주된 목적은 휴대가 간편하고 시료를 별도로 채취하여 이동할 필요가 없으며, 토양내 분포하는 핵종에 관한 정보를 원위치(in situ)에서 바로 분석할 수 있고, 특정 위치에서의 핵종을 분석할 수 있는 것은 물론 깊이변화에 따른 핵종의 분석값을 신속하게 제공받을 수 있는 휴대용 토양내 핵종분석장치를 제공함에 있다.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the main purpose of which is easy to carry and do not need to take a sample separately and move, and the information about the nuclear species distributed in the soil (in In the situ), it is possible to analyze the nuclide at a specific location, as well as to provide a portable soil nuclide analysis device that can be quickly provided with the analysis value of the nuclide according to the depth change.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.The technical problem of the present invention as described above is achieved by the following means.

(1) 토양내 삽입되고 삽입과정에서 토양이 유입될 수 있는 유입공을 가진 첨단부재; 상기 첨단부재 상에 위치되고 상기 유입공을 통해 유입된 시료가 순차 충진되는 통형부재; 상기 통형부재의 외주면상에 수직으로 이동하면서 엑스선을 조사하고 그 결과 방출되는 형광을 검출하는 형광검출수단; 모터에 의해 구동되며, 상기 형광검출수단을 통형부재의 외주면상에 수직으로 이동시키는 수직이동부재; 및 상기 형광검출수단을 통해 얻은 전기신호를 분석하여 토양내 존재하는 핵종 정보를 출력하는 분석수단을 포함하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.
(1) a tip member having an inlet hole inserted into the soil and into which the soil can be introduced during the insertion process; A cylindrical member positioned on the tip member and sequentially filling a sample introduced through the inlet hole; Fluorescent detection means for irradiating X-rays while moving vertically on an outer circumferential surface of the cylindrical member and detecting fluorescence emitted as a result; A vertical moving member which is driven by a motor and moves the fluorescent detection means vertically on the outer circumferential surface of the cylindrical member; And analysis means for analyzing the electric signal obtained through the fluorescence detection means and outputting information of the nuclide present in the soil.

(2) 제1항에 있어서,(2) The method of claim 1,

통형부재는 한쌍의 윈도우를 구비하고, 상기 각 윈도우상에 엑스선발생기와 형광검출기가 각각 모터에 의해 구동되는 수직이동부재에 의해 하강 또는 상승하면서 검출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.
The cylindrical member has a pair of windows, and on each window, the X-ray generator and the fluorescence detector are configured to be detected while descending or rising by a vertical moving member driven by a motor, respectively. Device.

(3) 제1항에 있어서,(3) The method of paragraph 1,

통형부재(20)의 상단에 착탈가능한 파지부가 결합된 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.
Portable soil nuclide analysis device, characterized in that the removable gripping portion is coupled to the top of the cylindrical member (20).

(4) 제1항에 있어서,(4) The method of paragraph 1,

첨단부재와 통형부재는 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.
The tip member and the tubular member is a portable soil nuclide analysis device, characterized in that detachably coupled.

(5) 제1항에 있어서,(5) The method of paragraph 1,

엑스선발생기와 형광검출기는 수직이동부재와 함께 원통형 하우징의 내부에 부착되고, 상기 원통형 하우징은 통형부재를 축으로 상하왕복이동되는 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.
An X-ray generator and a fluorescence detector are attached to the inside of the cylindrical housing together with the vertical moving member, wherein the cylindrical housing is moved vertically reciprocating around the cylindrical member.

본 발명에 의하면, 휴대가 간편하고 시료를 별도로 채취할 필요가 없으며, 토양내 분포하는 핵종에 관한 정보를 원위치(in situ)에서 바로 분석할 수 있고, 특정 위치에서의 핵종을 분석할 수 있는 것은 물론 깊이변화에 따른 핵종의 분석값을 신속하게 제공받을 수 있다.
According to the present invention, it is easy to carry and there is no need to take a separate sample, and it is possible to analyze information on the nuclide distributed in the soil in situ, and to analyze the nuclide at a specific location. Of course, you can get the analysis value of nuclide according to the depth change quickly.

도 1은 본 발명에 따른 토양내 핵종분석장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 핵종분석장치를 구성하는 시료채취부의 실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 핵종분석장치를 구성하는 형광검출장치의 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 핵종분석장치의 조작부가 부착된 하우징의 실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 핵종분석장치의 시료채취부 상단에 파지부가 부착된 실시예이다.
도 6은 본 발명에 따른 핵종분석장치를 이용한 토양내 핵종분석과정을 보여주는 실시예이다. Figure 1 is a schematic diagram of a soil nuclide analysis apparatus according to the present invention.
Figure 2 is an embodiment of a sampling unit constituting the nuclide analysis device according to the present invention.
3 is an embodiment of a fluorescence detection device constituting a nuclide analysis device according to the present invention.
Figure 4 is an embodiment of a housing attached to the operation portion of the nuclide analysis device according to the present invention.
Figure 5 is an embodiment in which the gripping portion is attached to the top of the sample collection portion of the nuclide analysis device according to the present invention.
Figure 6 is an embodiment showing a process for analyzing the nuclear species in the soil using a nuclide analysis device according to the present invention.

본 발명은 토양내 삽입되고 삽입과정에서 토양이 유입될 수 있는 유입공을 가진 첨단부재; 상기 첨단부재 상에 위치되고 상기 유입공을 통해 유입된 시료가 순차 충진되는 통형부재; 상기 통형부재의 외주면상에 수직으로 이동하면서 엑스선을 조사하고 그 결과 방출되는 형광을 검출하는 형광검출수단; 모터에 의해 구동되며, 상기 형광검출수단을 통형부재의 외주면상에 수직으로 이동시키는 수직이동부재; 및 상기 형광검출수단을 통해 얻은 전기신호를 분석하여 토양내 존재하는 핵종 정보를 출력하는 분석수단을 포함하는 휴대용 토양내 핵종분석장치를 제공한다.
The present invention is inserted into the soil and the tip member having an inlet hole that can be introduced into the soil during the insertion process; A cylindrical member positioned on the tip member and sequentially filling a sample introduced through the inlet hole; Fluorescent detection means for irradiating X-rays while moving vertically on an outer circumferential surface of the cylindrical member and detecting fluorescence emitted as a result; A vertical moving member which is driven by a motor and moves the fluorescent detection means vertically on the outer circumferential surface of the cylindrical member; And an analysis means for analyzing the electric signal obtained through the fluorescence detection means and outputting information of the nuclide present in the soil.

이하, 본 발명의 내용을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 토양내 핵종분석장치의 기능블록도로, 시료채취부(100), 형광검출수단(200), 분석수단(300), 제어부(400) 및 표시부(500)로 이루어진다.1 is a functional block diagram of a portable soil nuclide analysis device according to the present invention, comprising a sample collection unit 100, fluorescence detection means 200, analysis means 300, the control unit 400 and the display unit 500.

상기 시료채취부(100)는 토양내 소정깊이까지 굴착하여 토양시료를 채취하는 장치로 이루어지며, 토양의 굴착기능을 수행하며 토양유입이 가능한 홈이 형성된 첨단부와 유입된 시료를 수용하는 통형부재로 구현될 수 있다.The sample collection part 100 is made of a device for collecting soil samples by excavating to a predetermined depth in the soil, and performs the excavation function of the soil, the cylindrical member for receiving the sample and the introduced sample formed the grooves that can be introduced into the soil It can be implemented as.

형광검출수단(200)은 시료내 존재하는 핵종의 정보를 제공하는 소정의 형광을 검출하기 위한 장치로, 본 발명에서는 엑스선발생기와 형광검출기를 포함한다. 먼저, 엑스선발생기(200a)에서 시료에 조사된 엑스선은 시료내 핵종의 전자를 여기시키고, 여기된 전자가 안정상태로 전이되면서 특정 파장을 가진 형광을 방출한다. 형광검출기(200b)는 상기 핵종으로부터 발생된 형광에너지를 센싱하여 전기적 신호로 변환 및 사전증폭하는 장치로서, 이때 검출되는 에너지는 핵종마다 파장과 강도가 고유하여 핵종의 종류 내지 강도에 따라 시료내 특정 핵종의 함량에 관한 정보를 전기신호로 제공할 수 있다. 본 발명에서 상기 형광검출수단(200)은 시료채취부(100)에서 채취한 시료를 대상으로 그 자리에서 깊이에 따라 발생되는 형광을 검출할 수 있어야 한다. The fluorescence detection means 200 is a device for detecting a predetermined fluorescence for providing information of a nuclide present in a sample, and the present invention includes an X-ray generator and a fluorescence detector. First, the X-ray irradiated to the sample from the X-ray generator 200a excites electrons of the nuclide in the sample, and emits fluorescence having a specific wavelength as the excited electrons are transferred to a stable state. The fluorescence detector 200b is a device for sensing and converting the fluorescence energy generated from the nuclide into an electrical signal and pre-amplifying the energy. Information about the content of the nuclide can be provided as an electrical signal. In the present invention, the fluorescence detection means 200 should be able to detect the fluorescence generated according to the depth of the sample taken from the sample collection unit 100 in place.

분석수단(300)은 상기 형광검출수단(200)을 통해 얻어진 형광의 패턴을 분석하여 핵종의 종류 내지 함량을 분석하는 구성으로서, 동 분석수단(300)은 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 소정의 패턴분석프로그램을 통해 핵종의 종류와 함량에 관한 정보를 추출한다. 이러한 패턴분석프로그램으로 현재 공지된 XRF 분석장치에 탑재된 다양한 범용프로그램이 사용될 수 있음은 물론이다.Analysis means 300 is a configuration for analyzing the type or content of the nuclide by analyzing the pattern of the fluorescence obtained through the fluorescence detection means 200, the analysis means 300 is a predetermined pattern analysis by hardware or software The program extracts information about the type and content of nuclides. As such a pattern analysis program, various general-purpose programs mounted on the currently known XRF analysis apparatus can be used.

상기 형광검출수단(200)와 분석수단(300)은 기능적으로 분리되어 설명되었지만, 물리적으로는 하나의 장치내에 함께 구현하는 것도 가능하다. Although the fluorescence detection means 200 and the analysis means 300 have been described functionally separated, it is also possible to physically be implemented together in one device.

제어부(400)는 상기 형광검출수단(200)과 분석수단(300)의 동작신호를 제어하며, 분석수단(300)에 의해 얻어진 정보를 표시부(500)를 통해 출력시킨다. 본 발명에서는 상기 제어부(400)는 형광검출수단(200)이 시료채취부(100)에서 채취한 시료에 대해 엑스선 발생과 형광검출을 땅의 깊이에 따라 연속하여 측정할 수 있도록 기계적인 이동을 제어할 수 있어야 한다. 또, 상기 형광검출수단(200)으로부터 검출된 형광의 패턴에 대한 전기적 신호를 분석하여 핵종의 관한 정보를 출력하도록 분석수단(300)의 동작(프로세스)을 제어한다.The controller 400 controls the operation signals of the fluorescence detection means 200 and the analysis means 300, and outputs the information obtained by the analysis means 300 through the display unit 500. In the present invention, the control unit 400 controls the mechanical movement so that the fluorescence detection means 200 can continuously measure the X-ray generation and fluorescence detection for the sample collected by the sample collection unit 100 according to the depth of the ground. You should be able to. In addition, the operation (process) of the analysis means 300 is controlled to analyze the electrical signal with respect to the pattern of the fluorescence detected by the fluorescence detection means 200 and output information on the nuclide.

도 2는 본 발명에 따른 시표채취부(100)의 구체적인 실시예를 나타낸다.2 shows a specific embodiment of the target collection unit 100 according to the present invention.

시료채취부(100)는 본 발명의 실시예에서 대략 둥근 원뿔형상의 첨단부재(10)와 통형부재(20)로 구현되어진다. 첨단부재(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 굴착되는 토양시료가 유입되는 유입공(10a)이 형성되어 있다. 상기 유입공(10a)의 크기는 토양의 굴착시 시료가 잘 유입될 수 있는 충분한 직경을 갖도록 조절한다. 상기 첨단부재(10)는 후술하는 통형부재(20)와 나사결합이 가능하도록 암나사체결부(10b)가 하단에 형성되고, 상기 암나사체결부(10b)에 유입공(10a)으로부터 유입된 시료가 통형부재(20)내로 유입되는 중공부(10c)를 갖는다.Sampling unit 100 is implemented in the embodiment of the present invention is a substantially round conical tip member 10 and the cylindrical member 20. Tip member 10 is formed with an inlet hole (10a) is introduced into the excavated soil sample as shown in FIG. The size of the inlet hole (10a) is adjusted to have a sufficient diameter that can be introduced into the sample well when the excavation of the soil. The tip member 10 has a female screw fastening portion 10b formed at a lower end thereof so as to be screwed with the tubular member 20 to be described later, and a sample introduced from the inlet hole 10a into the female screw fastening portion 10b. It has the hollow part 10c which flows into the cylindrical member 20. As shown in FIG.

통형부재(20)는 내부에 시료가 채워지는 중공부(20a)를 갖고, 일단은 상기 첨단부재(10)의 암나사체결부(10b)와 나사결합되는 숫나사체결부(20b)를 갖는다. 따라서, 상기 첨단부재(10)의 유입공(10a)으로부터 유입된 시료는 통형부재(20)의 중공부(20a)를 순차적으로 채우게 된다. 바람직하게는 상기 통형부재(20)는 수직으로 내부 시료에 엑스선을 조사할 수 있는 제1윈도우(20c)와 시료내에서 방출되는 형광을 검출할 수 있는 제2윈도우(20d)를 갖는다. 바람직하게는 상기 한쌍의 윈도우(20c, 20d)는 대향하는 위치에 형성되고, 투명한 재질을 사용한다.The cylindrical member 20 has a hollow portion 20a filled with a sample therein, and one end has a male screw portion 20b that is screwed with the female screw portion 10b of the tip member 10. Accordingly, the sample introduced from the inlet hole 10a of the tip member 10 sequentially fills the hollow portion 20a of the cylindrical member 20. Preferably, the cylindrical member 20 has a first window 20c for irradiating X-rays to an internal sample vertically and a second window 20d for detecting fluorescence emitted from the sample. Preferably, the pair of windows 20c and 20d are formed at opposing positions and use a transparent material.

도 3의 형광검출수단(20)은 본 발명의 실시예에서 엑스선발생기(30a)와 형광검출기(30b)로 구현된다. 엑스선발생기(30a)와 형광검출기(30b)는 현재 시판되고 있는 모듈을 구입하여 설치하면 되고, 이들은 각각 원통형 하우징(50)내 수직으로 설치된 수직이동부재(51a,51b)에 탑재되어 제어부(70)에서 발생된 트리거에 의해 왕복이동하면서 실시간으로 엑스선을 발생시키고 발생된 형광을 검출하도록 제어된다. 상기 본 발명에서는 1회 왕복이동하면서 검출하는 것으로도 충분하지만 수회 반복적으로 왕복이동시키면서 검출하는 것도 가능하다. 엑스선발생기(30a)와 형광검출기(30b)는 각각 하우징에 탑재된 제1,2모터(52a,52b)에 의해 작동되는 수직이동부재(51a, 51b)에 의해 엑스선발생기(30a)와 형광검출기(30b)를 수직이동시킨다. 이들 수직이동부재(51a, 51b)는 구체적으로는 랙&피니언, 체인, 또는 가이드 레일 등의 구조 또는 이들을 조합하여 통상의 형태로 이를 구성할 수 있고, 보다 구체적인 예로는 통상의 LM(linear motion) 가이드 구조를 들 수 있다.The fluorescence detection means 20 of FIG. 3 is implemented by the X-ray generator 30a and the fluorescence detector 30b in the embodiment of the present invention. The X-ray generator 30a and the fluorescence detector 30b may be purchased by installing modules that are currently commercially available, and they may be mounted on the vertical moving members 51a and 51b installed vertically in the cylindrical housing 50 to control the controller 70. It is controlled to generate X-rays in real time and detect the generated fluorescence while reciprocating by the trigger generated in the. In the present invention, it is sufficient to detect the reciprocating movement once but it is also possible to detect the reciprocating movement several times repeatedly. The X-ray generator 30a and the fluorescence detector 30b are each formed by the vertical moving members 51a and 51b operated by the first and second motors 52a and 52b mounted in the housing, respectively. Vertically move 30b). Specifically, the vertical moving members 51a and 51b may be configured in a conventional form by combining a structure such as a rack & pinion, a chain, or a guide rail, or a combination thereof, and more specifically, a typical linear motion (LM). And a guide structure.

상기 본 발명의 실시예에 따른 검출수단(20), 제1,2수직이동부재(51a, 51b), 제1,2모터(52a,52b)가 부착된 원통형 하우징(50)은 상단과 하단에 통형부재(20)이 관통하는 관통공(50a,50b)를 구비하고, 수리 및 개보수를 위해 개폐가 가능한 구조를 갖는다.The cylindrical housing 50 to which the detecting means 20, the first and second vertical moving members 51a and 51b, and the first and second motors 52a and 52b according to the embodiment of the present invention are attached is located at the top and the bottom thereof. The cylindrical member 20 has through-holes 50a and 50b through which the cylindrical member 20 penetrates, and has a structure that can be opened and closed for repair and maintenance.

상기 원통형 하우징(50)은 통형부재(20)를 이동축으로 상하이동이 가능하다. 또한 통형부재(20)의 일단에는 상기 원통형 하우징(50)을 상하로 이동시키는 제3모터(52c)가 설치되며, 상기 원통형 하우징(50)은 상기 제3모터(52c)에 의해 구동되는 제3수직이동부재(51c)의 동작에 의해 상기 통형부재(20)를 이동축으로 상하이동된다. 상기 수직이동부재(51c)도 상기 제1,2수직이동부재(51a, 51b)와 마찬가지로 랙&피니언, 체인, 또는 가이드 레일 등의 구조 또는 이들을 조합하여 통상의 형태로 이를 구성할 수 있고, 보다 구체적인 예로는 통상의 LM(linear motion) 가이드 구조를 들 수 있다.The cylindrical housing 50 can move the cylindrical member 20 to the moving shaft. In addition, a third motor 52c for moving the cylindrical housing 50 up and down is installed at one end of the cylindrical member 20, and the cylindrical housing 50 is driven by the third motor 52c. By the operation of the vertical moving member 51c, the cylindrical member 20 is moved up and down by the moving shaft. Similar to the first and second vertical movable members 51a and 51b, the vertical movable member 51c may be configured in a conventional form by combining a structure such as a rack & pinion, a chain or a guide rail, or a combination thereof. Specific examples thereof include a conventional linear motion guide structure.

상기와 같은 구성에 의해 채취한 시료를 대상으로 깊이별로 모든 측정위치에서 형광을 검출할 수 있다. 도 1의 분석수단(300), 제어부(400) 및 표시부(500)는 상기 본 발명의 실시예에 예시된 원통형 하우징내 탑재되어질 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 경우 상기 원통형 하우징(50)의 이동을 지시하거나, 엑스선발생기(30a)와 형광검출기(30b)의 이동거리를 설정할 수 있도록 원통형 하우징의 외부에 버튼조작부(60)를 둘 수 있다. 이 경우 원통형 하우징(50)이 토양내 삽입시 흙이 묻게 되는 것을 방지하기 위해 덮개로 보호하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 분석수단(300), 제어부(400) 및 표시부(500)는 하나의 독립된 장치로서 원통형 하우징(50)과는 별개로 두는 것이 좋다. 본 발명의 실시예에서 상기 분석수단(300), 제어부(400) 및 표시부(500)는 각각 범용프로그램을 탑재한 신호처리용칩(DSP), 마이콤, LCD 패널과 같은 소자를 이용하여 구현될 수 있음은 주지된 기술에 해당하므로 이에 대한 상세한 설명은 여기서는 생략하기로 한다. 또한, 이해의 편의를 위해 상기 본 발명 실시예에서 엑스선발생기(30a), 형광검출기(30b), 분석수단(300), 제어부(400) 및 표시부(500)는 종래 XRF 검출장치에 이들 각각에 대응되는 구성이 존재하므로 이를 참조하여도 좋다.Fluorescence can be detected at every measurement position by depth for the sample collected by the above configuration. The analysis means 300, the control unit 400 and the display unit 500 of FIG. 1 may be mounted in the cylindrical housing illustrated in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in this case, the button operation unit 60 is located outside the cylindrical housing to instruct the movement of the cylindrical housing 50 or to set the moving distance between the X-ray generator 30a and the fluorescence detector 30b. Can be placed. In this case, the cylindrical housing 50 is preferably protected with a cover to prevent the soil from being inserted when inserted into the soil. More preferably, the analysis means 300, the control unit 400 and the display unit 500 may be separated from the cylindrical housing 50 as one independent device. In the embodiment of the present invention, the analysis means 300, the control unit 400 and the display unit 500 may be implemented using elements such as a signal processing chip (DSP), a microcomputer, and an LCD panel, each equipped with a general-purpose program. Is a well-known technique, so a detailed description thereof will be omitted herein. In addition, the X-ray generator 30a, the fluorescence detector 30b, the analyzing unit 300, the control unit 400 and the display unit 500 correspond to each of them in the conventional XRF detection apparatus in the above-described embodiment for convenience of understanding. This configuration may be referred to.

본 발명의 실시예에서 통형부재(20)의 상단은 도 5에 도시된 바와 같이 파지부(40)를 두어 양쪽을 손으로 파지하여 회전시켜 첨단부재(10)을 회전시킬 수 있도록 한다. 상기 파지부(40)는 통형부재(20)의 말단과 나사결합되어 있어 측정이 완료된 후 통형부재(20)내 시료를 제거할 수 있도록 분리될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 동 구성에 의하면 시료가 충전된 통형부재의 중공부에 봉을 밀어넣어 시료를 하방으로 배출시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, the upper end of the cylindrical member 20, as shown in Figure 5 to hold the grip portion 40 so as to hold both sides by hand to rotate the tip member 10. The gripping portion 40 is screwed with the end of the cylindrical member 20 is preferably to be separated to remove the sample in the cylindrical member 20 after the measurement is completed. According to the configuration, the sample can be discharged downward by pushing the rod into the hollow portion of the cylindrical member filled with the sample.

상기 본 발명에 따른 실시예를 들어 시료내 핵종에 관한 정보를 분석하는 일련의 과정에 대하여 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.For example, a series of processes for analyzing information on a nuclide in a sample will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

본 발명 실시예에 따른 휴대용 토양내 핵종분석장치는 초기상태에서 원통형 하우징(50)이 통형부재(20)의 상단에 위치한다. 측정하고자 하는 토양(600)의 특정 지점에 파지부(40)를 쥐고 회전하여 첨단부재(10)를 회전시킨다. 첨단부재(10)가 회전함에 따라 유입공(10c)으로 유입된 시료가 순차적으로 통형부재(20)의 중공부를 채우기 시작한다. 이때 굴착공의 직경은 첨단부재(10)의 직경과 동일하게 된다. 사용자는 조작패널의 구동스위치를 ON시킴에 의해 제어부의 구동신호에 따라 원통형 하우징(50)을 하강시킨다. 이때 원통형 하우징(50)은 제3모터(52c)의 구동에 의한 수직이동부재(51c)의 작동으로 서서히 아래로 하강한다. 사용자가 조작패널의 구동스위치를 ON시킴에 의해 제어부에서 인가된 동작신호에 따라 제1,2모터(52a,52b)가 구동되고, 이에 의한 수직이동부재(51a,51b)의 작동으로 엑스선발생기(30a)와 형광검출기(30b)가 하강하기 시작한다. 이때, 하강길이는 조작패널을 통해 사용자가 미리 셋팅할 수 있으며, 이는 제어부의 동작신호에 의해 모터의 구동시간을 제어하는 것에 의해 조절될 수 있다. 이들 검출수단의 하강과 동시에 엑스선발생기(30a)에서 엑스선이 제1윈도우(20c)를 통해 시료에 조사되고, 이에 의해 여기된 시료내 핵종은 형광을 제2윈도우(20d)를 통해 방출시키고 이는 형광검출기(30b)에서 검출된다. 형광검출기에서 검출된 빛은 전기신호로 변환되어 소정의 증폭과정을 거친 후 분석수단(300)에 입력된다. 분석수단(300)은 상기 입력된 전기신호를 신호처리한 후 범용프로그램을 이용하여 핵종에 관한 정보를 추출한다. 추출된 정보는 사용자가 볼 수 있도록 LCD 패널 등의 표시부(500)를 통해 디스플레이되며, 분석된 정보는 저장장치에 DB로 저장된다. 이때 표시되는 정보로는 토양의 깊이별 특정 위치에서의 핵종의 종류와 시료내 함량분포를 포함한다.In a portable soil nuclide analysis device according to an embodiment of the present invention, the cylindrical housing 50 is located at the top of the cylindrical member 20 in an initial state. The tip member 10 is rotated by holding and holding the gripper 40 at a specific point of the soil 600 to be measured. As the tip member 10 rotates, the sample introduced into the inlet hole 10c sequentially starts to fill the hollow portion of the tubular member 20. At this time, the diameter of the excavation hole is equal to the diameter of the tip member (10). The user lowers the cylindrical housing 50 according to the drive signal of the controller by turning on the drive switch of the operation panel. At this time, the cylindrical housing 50 is gradually lowered by the operation of the vertical moving member 51c by the drive of the third motor 52c. When the user turns on the drive switch of the operation panel, the first and second motors 52a and 52b are driven in response to an operation signal applied from the control unit, and the X-ray generators are operated by the vertical moving members 51a and 51b. 30a) and the fluorescence detector 30b start to descend. In this case, the descending length may be preset by the user through the operation panel, which may be adjusted by controlling the driving time of the motor by the operation signal of the controller. Simultaneously with the detection of these detection means, X-rays are irradiated onto the sample through the first window 20c in the X-ray generator 30a, whereby the nuclides in the excited sample emit fluorescence through the second window 20d. It is detected by the detector 30b. The light detected by the fluorescence detector is converted into an electrical signal and subjected to a predetermined amplification process and then input to the analyzing means 300. The analyzing means 300 performs signal processing on the input electric signal and extracts information on the nuclide using a general-purpose program. The extracted information is displayed through the display unit 500 such as an LCD panel so that the user can see it, and the analyzed information is stored in the storage device as a DB. Information displayed at this time includes the type of nuclide and the content distribution in the sample at specific locations of soil depth.

검출작업이 종료되면, 사용자는 파지부(40) 및 첨단부재(10)를 제거하고, 통형부재(20)의 중공부에 봉을 삽입하여 내부에 충진된 시료를 굴착공 내에 배출시켜 원상태로 복구시킨다. 바람직하게는 상기 실시예의 도면에 도시되어 있지 않지만 상기 첨단부재(10)는 조작부에 의한 조작에 의해 접이식으로 통형부재(20)내 또는 외측면에 자동으로 부착되도록 기계적으로 구현되어지는 것이 좋다.
When the detection operation is completed, the user removes the holding part 40 and the tip member 10, inserts a rod into the hollow part of the cylindrical member 20, and discharges the sample filled in the excavation hole to restore the original state. Let's do it. Preferably, although not shown in the drawings of the embodiment, the tip member 10 is preferably mechanically implemented to be automatically attached to the inner or outer surface of the cylindrical member 20 in a foldable manner by operation by the operation unit.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It can be understood that

10: 첨단부재
10a: 유입공
20: 통형부재
20c,d: 윈도우
30a: 엑스선 발생기
30b: 형광검출기
40: 파지부
50: 하우징
51a,b,c: 제1,2,3 수직이동부재
52a,b,c: 제1,2,3 모터
100: 시료채취부
200: 형광검출수단
300: 분석수단
400: 제어부
500: 표시부10: tip member
10a: inlet hole
20: cylindrical member
20c, d: windows
30a: X-ray generator
30b: fluorescence detector
40: holding part
50: housing
51a, b, c: first, second and third vertical moving members
52a, b, c: 1st, 2nd, 3rd motor
100: sample collection unit
200: fluorescence detection means
300: means of analysis
400: control unit
500: display unit

Claims (5)

토양내 삽입되고 삽입과정에서 토양이 유입될 수 있는 유입공을 가진 첨단부재; 상기 첨단부재 상에 위치되고 상기 유입공을 통해 유입된 시료가 순차 충진되는 통형부재; 상기 통형부재의 외주면상에 수직으로 이동하면서 엑스선을 조사하고 그 결과 방출되는 형광을 검출하는 형광검출수단; 모터에 의해 구동되며 상기 형광검출수단을 통형부재의 외주면상에 수직으로 이동시키는 수직이동부재; 및 상기 형광검출수단을 통해 얻은 전기신호를 분석하여 토양내 존재하는 핵종 정보를 출력하는 분석수단을 포함하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.A tip member having an inlet hole inserted into the soil and into which soil may be introduced during insertion; A cylindrical member positioned on the tip member and sequentially filling a sample introduced through the inlet hole; Fluorescent detection means for irradiating X-rays while moving vertically on an outer circumferential surface of the cylindrical member and detecting fluorescence emitted as a result; A vertical moving member driven by a motor and vertically moving the fluorescence detection means vertically on an outer circumferential surface of the cylindrical member; And analysis means for analyzing the electric signal obtained through the fluorescence detection means and outputting information of the nuclide present in the soil. 제1항에 있어서,
통형부재는 한쌍의 윈도우를 구비하고, 상기 각 윈도우상에 엑스선발생기와 형광검출기가 각각 모터에 의해 구동되는 수직이동부재에 의해 하강 또는 상승하면서 검출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치. The method of claim 1,
The cylindrical member has a pair of windows, and on each window, the X-ray generator and the fluorescence detector are configured to be detected while descending or rising by a vertical moving member driven by a motor, respectively. Device. 제1항에 있어서,
통형부재(20)의 상단에 착탈가능한 파지부가 결합된 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.The method of claim 1,
Portable soil nuclide analysis device, characterized in that the removable gripping portion is coupled to the top of the cylindrical member (20). 제1항에 있어서,
첨단부재와 통형부재는 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.The method of claim 1,
The tip member and the tubular member is a portable soil nuclide analysis device, characterized in that detachably coupled. 제1항에 있어서,
엑스선발생기와 형광검출기는 수직이동부재와 함께 원통형 하우징의 내부에 부착되고, 상기 원통형 하우징은 통형부재를 축으로 상하왕복이동되는 것을 특징으로 하는 휴대용 토양내 핵종분석장치.














The method of claim 1,
An X-ray generator and a fluorescence detector are attached to the inside of the cylindrical housing together with the vertical moving member, wherein the cylindrical housing is moved vertically reciprocating around the cylindrical member.














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