KR101149300B1 - 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치에 관한 것으로, 시편을 노출시키는 시편 구멍이 형성된 상면부와, 상기 상면부의 하부에서 상, 하 이동하는 받침부재의 사이에서 시편을 개재시켜 수평되게 홀딩하는 것이다.

본 발명은 전자 탐침 미소 분석기 내에 시편을 장착시킬 때 시편의 수평 작업에 따른 소요 시간을 획기적으로 줄여 효율적인 분석 작업을 가능하게 하는 효과가 있다.

본 발명은 시편의 수평 유지를 통해 시편의 정확한 성분 분포를 측정할 수 있고, 측정된 성분 분포 결과에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 시편을 신속하게 장착할 수 있어 전자 탐침 미소 분석기의 챔버 내 오염을 방지하고, 장비의 진공도 및 수명을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

Description

전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치{A holder apparatus for Electron Prove Micro Analyzer}

본 발명은 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 편심된 시편의 수평 유지시켜 시편를 정확하게 분석하고, 안정적인 분석 결과 값을 얻을 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 전자 탐침 미소 분석기(EPMA;Electron Prove Micro Analyzer)는 고체 시편의 화학 조성 즉, 시편의 정량 성분을 분석할 수 있는 장치이다.

상기 전자 탐침 미소 분석기는 전자총에서 가속된 빔을 초점 조정하여 시편에 쏘여 시편을 구성하고 있는 원소들로부터 원소별로 고유한 파장을 가지는 특정 X-선이 발생되고, 이를 X-선 검출기(WDS 또는 EDS)로 측정하여 시편의 화학 조성을 분석하는 것이다.

더 상세히 설명하면, 가속된 전자빔은 시편을 구성하고 있는 원자와 충돌하여 원자의 하부 각에 있는 전자를 떼어내면 빈자리를 형성하고, 빈 자리는 보다 상부 각에 위치한 전자가 떨어지면서 채워지게 된다.

이때 두 전자 사이에 형성된 에너지에 의해 특성 X-선이 방출되며 이들의 에 너지는 원자마다 다르므로 이를 이용하여 시편의 구성원소를 분석하며, 또한 이들의 상대적 세기(intensity)를 비교함으로서 각 구성 원소들의 양을 분석하는 것이다.

상기 전자 탐침 미소 분석기는 내부에서 시편을 홀딩시키는 시편 홀딩 장치가 구비된다.

그리고 시편은 상기 시편 홀딩 장치에 장착될 때 보통 사상(mapping)을 통한 성분의 분포를 확인하기 위해 수평을 유지한 상태로 장착되어야 한다.

상기한 시편의 수평 유지는 전자 탐침 미소 분석기(EPMA)의 특성상 가장 중요한 시편 전처리 요소인 것이다.

종래 전자 탐침 미소 분석기의 시편 홀더 장치는 홀더 내에 안착된 시편을 복수의 볼트로 시편의 외주면을 가압하여 고정시키는 구조로, 시편의 성분 분석 전 홀더와 시편의 최상단부를 WD = 0로 설정하여 육안 또는 저배율 현미경으로 작업자가 직접 보면서 시편의 상부면과 홀더의 최상단부의 위치를 일치시킴과 동시에 시편의 수평을 유지하고 있다.

그러나, 전자 탐침 미소 분석기는 이미지 분석을 위해 미소 영역(수십또는 수백㎛)을 가지므로, 시편의 수평을 맞추는 시간이 오래 걸리고, 정확한 수평을 맞추는 것은 거의 불가능한 문제점이 있었던 것이다.

또한 전자 탐침 미소 분석기는 시편의 수평이 일치되지 않은 상태에서 시편의 성분을 분석할 경우 시편에 쏘이는 X선의 강도가 달라져 성분 분포의 왜곡을 가져오며, 이를 보정하는 작업(screen mapping)이 별도로 필요함은 물론 보정 작업에 따른 시간이 오래 소요됨은 물론, 보정 작업을 해도 분석의 정확성 및 신뢰도가 낮은 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 시편의 수평을 용이하게 맞출 수 있어 전자 탐침 미소 분석기를 사용하여 시편을 분석하는 분석 작업 시간을 줄이고, 전자 탐침 미소 분석기의 분석 정확도 및 신뢰도를 증대시키는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 내부에 시편이 삽입되는 공간부가 형성되며, 상면부에 시편의 상부면을 노출시키는 시편 구멍이 형성되고 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지 상부에 장착되는 홀더 몸체부재와;

상기 홀더 몸체부재의 공간부 내에 상, 하 이동 가능하게 구비되는 승하강 이동부재와;

상기 승하강 이동부재의 상부면에 틸팅 가능하게 결합하며 상면에 시편이 올려지는 받침부재를 포함한 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.

상기 홀더 몸체부재는 내부에 시편이 삽입되는 공간이 형성된 몸체부와;

상기 몸체부의 상부에 분리 가능하게 결합되며 시편의 상부면을 노출시키는 시편 구멍이 형성된 상면부와;

상기 몸체부의 하부에 분리 가능하게 결합되며 하부면에 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지에 고정되는 장착 돌기가 돌출된 하면부를 포함한 것이다.

상기 상면부의 외주면에는 복수의 걸림 돌기가 돌출되고, 상기 몸체부의 상부에는 상기 걸림돌기가 수직으로 결합하는 수직 홈과, 상기 수직 홈의 하부에 연통되게 내주면을 따라 파여진 수평 홈을 포함하여 상기 걸림 돌기에 대응되게 구비되는 결합 홈부가 형성된 것이다.

상기 시편 구멍의 상단부에는 내주면을 따라 시편이 걸리며 시편의 수평 기준을 형성하는 단턱부가 돌출된 것이다.

상기 승하강 이동부재는 원형 몸체를 가지고 외주면이 상기 몸체부의 내주면 에 나사 결합하여 회전 방향에 따라 상, 하 이동하는 것이다.

상기 몸체부는 상, 하로 관통된 원통체로 형성되며, 외주면에 공간부를 개방하여 상기 승하강 이동부재를 노출시키는 개방부가 형성된 것이다.

상기 승하강 이동부재는 하부면에 회전 공구 결합부가 구비되는 것이다.

상기 승하강 이동부재는 외주면에 이격된 복수의 보조 공구홈이 형성되는 것이다.

상기 받침부재는 승하강 이동부재의 상부면에 틸팅 자유롭게 결합한 것이다.

상기 받침부재는 상기 승하강 이동부재의 상부면에 볼 결합된 것이다.

또한 본 발명의 목적은 시편을 노출시키는 시편 구멍이 형성된 상면부와,

상기 상면부의 하부에서 상, 하 이동하는 받침부재를 포함하여 상기 상면부와 받침부재 사이에서 시편을 수평되게 홀딩하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.

본 발명은 전자 탐침 미소 분석기 내에 시편을 장착시킬 때 시편의 수평 작업에 따른 소요 시간을 획기적으로 줄여 효율적인 분석 작업을 가능하게 하는 효과가 있다.

본 발명은 시편의 수평 유지를 통해 시편의 정확한 성분 분포를 측정할 수 있고, 측정된 성분 분포 결과에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 시편을 신속하게 장착할 수 있어 전자 탐침 미소 분석기의 챔버 내 오염을 방지하고, 장비의 진공도 및 수명을 증대시키는 효과가 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도로서, 본 발명의 홀더 몸체부재가 상면부, 몸체부, 하면부로 각각 분리 가능하게 구성된 예를 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 조립 상태를 도시한 단면도로서, 승하강 이동부재가 홀더 몸체부재의 공간부 내로 나사 결합되어 상, 하 이동 가능하게 구비되고, 받침부재가 승하강 이동부재의 상부면에 볼 결합으로 틸팅 자유롭게 결합된 예를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 평면도로서, 본 발명에서 홀더 몸체부재의 상면부가 몸체부의 상부면에 분리 가능하게 결합되는 일 예를 나타내고 있다.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 사용 상태도로서, 받침부재의 상부면에 시편을 올려 놓고 승하강 이동부재를 상승시켜 시편을 홀딩시키는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명의 홀더 몸체부재(10)는 내부에 시편(1)이 삽입되는 공간부가 형성되며, 상부에 시편(1)의 상부면을 노출시키는 시편 구멍(11a)이 형성된 상면부(11)가 분리 가능하게 구비된다.

상기 홀더 몸체부재(10)는 내부에 시편(1)이 삽입되는 공간이 형성된 몸체부(12)와;

상기 몸체부(12)의 상부에 분리 가능하게 결합되며 시편(1)의 상부면을 노출 시키는 시편 구멍(11a)이 형성된 상면부(11)와;

상기 몸체부(12)의 하부에 분리 가능하게 결합되며 하부면에 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지(2)에 고정되는 장착 돌기(13a)가 돌출된 하면부(13)를 포함한다.

상기 몸체부(12)는 상, 하로 관통된 원통체로 형성되며, 외주면에 공간부를 개방하는 개방부가 형성되어 후술될 승하강 이동부재(20)를 노출시켜 조작 가능하게 한다.

상기 상면부(11)의 외주면에는 복수의 걸림 돌기(11b)가 돌출되고, 상기 몸체부(12)의 상부에는 상기 걸림 돌기(11b)가 수직으로 결합하는 수직 홈(14a)과, 상기 수직 홈(14a)의 하부에 연통되게 내주면을 따라 파여진 수평 홈(14b)을 포함하여 상기 걸림 돌기(11b)에 대응되게 구비되는 결합 홈부(14)가 형성된다.

즉, 상기 상면부(11)는 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 걸림 돌기(11b)를 상기 결합 홈부(14)의 수직 홈(14a)을 통해 결합한 후 회전시키면 걸림 돌기(11b)가 수평 홈(14b) 내부로 삽입되면서 걸리게 되어 상기 몸체부(12)의 상부면에 결합된 상태를 유지하는 것이다.

그리고, 상기 상면부(11)는 상기한 바와 같이 상기 몸체부(12)의 상부에 결합된 상태에서 결합할 때와 반대 방향으로 회전시켜 걸림 돌기(11b)를 수직 홈(14a)부에 위치시킨 후 들어 올려지면 상기 몸체부(12)와 간단히 분리되는 것이다.

또한 상기 하면부(13)는 상기 몸체부(12)의 하부에 나사 결합으로 분리 가능 하게 결합한다.

상기 상면부(11)는 각각 다른 직경의 시편 구멍(11a)을 가지도록 다양하게 제조되는 것이다.

상기 몸체부(12)의 상부에는 시편(1)의 크기에 맞는 시편 구멍(11a)을 가지는 상면부(11)를 선택해서 결합할 수 있어 다양한 크기를 가지는 시편(1)을 안정적으로 홀딩시킬 수 있는 것이다.

상기 하면부(13)는 상기 몸체부(12)의 하부에서 분리되어 상기 몸체부(12)의 하부를 노출시킴으로써 후술될 승하강 이동부재(20)를 용이하게 조작할 수 있도록 하며, 조작이 완료된 후 상기 몸체부(12)의 하부로 결합되는 것이다.

상기 시편 구멍(11a)의 상단부에는 내주면을 따라 시편(1)이 걸리며 시편(1)의 수평 기준을 형성하는 단턱부(11c)가 돌출되어 시편(1)이 후술될 받침부재(30)에 올려져 상기 단턱부(11c)에 밀착될 때 시편(1)의 수평이 자연스럽게 맞춰지게 되는 것이다.

한편, 상기 홀더 몸체부재(10)의 공간부 내에는 상, 하 이동 가능하게 승하강 이동부재(20)가 구비되며, 상기 승하강 이동부재(20)는 원형 몸체를 가지고 외주면이 상기 몸체부(12)의 내주면에 나사 결합하여 회전 방향에 따라 상, 하 이동 가능한 것을 기본으로 하며, 이외에도 상, 하 이동 가능한 다른 예로도 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 승하강 이동부재(20)는 하부면에 회전 공구 결합부(21)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 승하강 이동부재(20)는 상기 하면부(13)를 분리하여 회전 공구 결합부(21)를 노출시킨 후 상기 회전 공구 결합부(21)로 작업자가 파지하여 회전시킬 수 있는 공구를 결합하여 회전시키면 회전 방향에 따라 상, 하 이동하는 것이다.

또 상기 승하강 이동부재(20)는 외주면에 이격된 복수의 보조 공구홈(22)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 승하강 이동부재(20)는 상기 몸체부(12)의 외주면에 형성된 개방부를 통해 상기 보조 공구홈(22)으로 작업자가 파지하여 회전시킬 수 있는 공구를 결합하여 회전시키면 회전 방향에 따라 상, 하 이동하는 것이다.

상기 승하강 이동부재(20)의 상부면에는 상면에 시편(1)이 올려지는 받침부재(30)가 틸팅 자유롭게 결합한다.

상기 받침부재(30)는 상기 승하강 이동부재(20)의 상부면에 볼 결합으로 틸팅 자유롭게 결합하는 것이 바람직하다.

본 발명은 하기와 같이 사용되어 시편(1)을 홀딩한 후 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지(2) 상에 장착된다.

일단, 상면부(11)는 상기 몸체부(12)에서 분리되며, 상기 승하강 이동부재(20)는 상기 몸체부(12)의 상부로 결합되는 상면부(11)와 상기 받침부재(30)의 간격이 시편(1)의 높이보다 큰 간격을 가지도록 위치된다.

그리고 상기 상면부(11)는 시편(1)이 받침부재(30)의 상면에 올려진 후 상기 몸체부(12)의 상부로 결합된다.

상기 승하강 이동부재(20)는 시편(1)이 받침부재(30)에 올려진 상태에서 회전하여 상부로 이동하는 것이다.

상기 시편(1)은 상기 받침부재(30)와 상기 시편 구멍(11a)의 상단부 내주면에 돌출된 단턱부(11c)의 하부면 사이에서 가압되어 홀딩되며, 상기 단턱부(11c)의 하부면과 접촉되면서 수평 유지된 상태로 자연스럽게 홀딩되는 것이다.

또한 상기 시편(1)은 편심된 경우 상기 받침부재(30)가 자유롭게 틸딩되면서 기울어진 방향에 따라 자연스럽게 힘이 가해지도록 하여 시편(1)을 수평 유지된 상태로 고정시키게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 시편(1)을 노출시키는 시편 구멍(11a)이 형성된 상면부(11)와, 상기 상면부(11)의 하부에서 상, 하 이동하는 받침부재(30)를 포함하여 상기 상면부(11)와 받침부재(30) 사이에서 시편(1)을 수평되게 홀딩하는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도

도 2는 본 발명의 조립 상태를 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 평면도

도 4 내지 도 5는 본 발명의 사용 상태도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 홀더 몸체부재 11 : 상면부

12 : 몸체부 13 : 하면부

20 : 승하강 이동부재 30 : 받침부재

Claims (11)

1. 내부에 시편이 삽입되는 공간부가 형성되며, 상면부에 시편의 상부면을 노출시키는 시편 구멍이 형성되고 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지 상부에 장착되는 홀더 몸체부재와;

   상기 홀더 몸체부재의 공간부 내에 상, 하 이동 가능하게 구비되는 승하강 이동부재와;

   상기 승하강 이동부재의 상부면에 틸팅 가능하게 결합하며 상면에 시편이 올려지는 받침부재를 포함하며,

   상기 홀더 몸체부재는 내부에 시편이 삽입되는 공간이 형성된 몸체부와;

   상기 몸체부의 상부에 분리 가능하게 결합되며 시편의 상부면을 노출시키는 시편 구멍이 형성된 상면부와;

   상기 몸체부의 하부에 분리 가능하게 결합되며 하부면에 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지에 고정되는 장착 돌기가 돌출된 하면부를 포함하며,

   상기 몸체부는 상, 하로 관통된 원통체로 형성되며, 외주면에 공간부를 개방하여 상기 승하강 이동부재를 노출시키는 개방부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 상면부의 외주면에는 복수의 걸림 돌기가 돌출되고, 상기 몸체부의 상부에는 상기 걸림돌기가 수직으로 결합하는 수직 홈과, 상기 수직 홈의 하부에 연통되게 내주면을 따라 파여진 수평 홈을 포함하여 상기 걸림 돌기에 대응되게 구비되는 결합 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 시편 구멍의 상단부에는 내주면을 따라 시편이 걸리며 시편의 수평 기준을 형성하는 단턱부가 돌출된 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 내부에 시편이 삽입되는 공간부가 형성되며, 상면부에 시편의 상부면을 노출시키는 시편 구멍이 형성되고 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지 상부에 장착되는 홀더 몸체부재와;

   상기 홀더 몸체부재의 공간부 내에 상, 하 이동 가능하게 구비되는 승하강 이동부재와;

   상기 승하강 이동부재의 상부면에 틸팅 가능하게 결합하며 상면에 시편이 올려지는 받침부재를 포함하며,

   상기 승하강 이동부재는 원형 몸체를 가지고 외주면이 상기 홀더 몸체부재의 내주면에 나사 결합하여 회전 방향에 따라 상, 하 이동하며,

   상기 승하강 이동부재는 하부면에 회전 공구 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
8. 내부에 시편이 삽입되는 공간부가 형성되며, 상면부에 시편의 상부면을 노출시키는 시편 구멍이 형성되고 전자 탐침 미소 분석기의 스테이지 상부에 장착되는 홀더 몸체부재와;

   상기 홀더 몸체부재의 공간부 내에 상, 하 이동 가능하게 구비되는 승하강 이동부재와;

   상기 승하강 이동부재의 상부면에 틸팅 가능하게 결합하며 상면에 시편이 올려지는 받침부재를 포함하며,

   상기 승하강 이동부재는 원형 몸체를 가지고 외주면이 상기 홀더 몸체부재의 내주면에 나사 결합하여 회전 방향에 따라 상, 하 이동하며,

   상기 승하강 이동부재는 외주면에 이격된 복수의 보조 공구홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 받침부재는 승하강 이동부재의 상부면에 틸팅 자유롭게 결합한 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 받침부재는 상기 승하강 이동부재의 상부면에 볼 결합된 것을 특징으로 하는 전자 탐침 미소 분석기용 시편 홀더 장치.
11. 삭제

Images