KR101158859B1 - 광학부품 정렬 장치가 있는 휴대용 엑스선 형광분석기 - Google Patents

광학부품 정렬 장치가 있는 휴대용 엑스선 형광분석기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학부품 정렬 장치가 내장되어 물질의 구성 성분을 고감도로 분석할 수 있는 휴대용 엑스선 분석기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 본체; 상기 본체에 설치되며, 분석 대상 물질을 접촉하거나 분석 시료를 올려 놓을 수 있는 시료 접촉부; 상기 본체에 설치되며, 상기 시료 접촉부를 향하여 엑스선을 투사하는 엑스선 튜브; 상기 본체에 설치되며, 상기 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광을 검출하는 형광 검출부; 상기 엑스선 튜브의 일측에 고정 설치되며, 상기 시료 접촉부의 제1 특정 지점을 향해 레이저를 투사하는 제1 레이저 투사기; 상기 형광 검출부의 일측에 고정 설치되며, 상기 시료 접촉부의 제2 특정 지점을 향해 레이저를 투사하는 제2 레이저 투사기; 상기 본체에 고정 설치되며, 상기 제1 및 제2 특정 지점들에 투사되는 레이저를 촬영하는 정렬 체크 카메라; 및 상기 본체에 내장되며, 상기 형광 검출부로부터 전달되는 신호를 받아서 상기 분석 대상 물질의 구성 성분을 분석하고, 상기 정렬 체크 카메라로부터 전달되는 신호를 받아서 상기 제1 및 제2 레이저 투사기들로부터 투사되는 레이저가 상기 제1 및 제2 특정 지점에 정확하게 투사되는지를 체크하는 제어부를 구비하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치를 제공한다.

Description

광학부품 정렬 장치가 있는 휴대용 엑스선 형광분석기{Portable X-ray fluorescence analytical apparatus including alignment system for optical components}
본 발명은 물질의 구성 성분과 그 양을 분석하는 분석 장치에 관한 것으로서, 특히 휴대할 수 있고, 분석 대상 물질에 엑스선(X-ray)을 투사함에 의해 분석 대상 물질에서 발생되는 2차 엑스선 형광을 검출하여 물질의 구성 성분과 양을 분석하는 휴대용 물질 분석 장치에 관한 것이다.
엑스선(X-ray)를 조사하는 엑스선 기기는 일반적으로 의료용 기기에 많이 사용되고 있으나, 소프트웨어 산업과 분석 기술의 발달로 최근에는 금속의 구성 성분을 분석하는 기기에 적용되고 있다.
금속에 엑스선을 투사하면, 금속으로부터 2차 엑스선 형광이 발생한다. 이와 같이, 엑스선을 금속에 투사하여 발생되는 형광을 검출하고, 이로부터 금속의 구성 성분을 분석하는 장치를 엑스선 형광 분석 장치라 한다.
기존의 엑스선 형광 분석 장치는 금속에 엑스선을 투사하고 형광을 검출하여 금속 성분을 분석하는 과정에서 상기 금속의 성분을 분석하기 위해 설정된 파라메 타들이 정확하게 설정되었는지 여부를 확인하는 기능이 설치되어 있지 않으며, 그에 따라 상기 파라메타들이 초기값과 다르게 변경되어 있을 경우에는 분석 효율이 감소되는 단점이 있다.
본 발명은 광학부품 정렬 장치가 내장되어 물질의 구성 성분을 고감도로 분석할 수 있는 휴대용 엑스선 분석기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,
본체; 상기 본체에 설치되며, 분석 대상 물질이 놓여지는 시료 접촉부; 상기 본체에 설치되며, 상기 시료 접촉부를 향하여 엑스선을 투사하는 엑스선 튜브; 상기 본체에 설치되며, 상기 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광을 검출하는 형광 검출부; 상기 엑스선 튜브의 일측에 고정 설치되며, 상기 시료 접촉부의 제1 특정 지점을 향해 레이저를 투사하는 제1 레이저 투사기; 상기 형광 검출부의 일측에 고정 설치되며, 상기 시료 접촉부의 제2 특정 지점을 향해 레이저를 투사하는 제2 레이저 투사기; 상기 본체에 고정 설치되며, 상기 제1 및 제2 특정 지점들에 투사되는 레이저를 촬영하는 정렬 체크 카메라; 및 상기 본체에 내장되며, 상기 형광 검출부로부터 전달되는 신호를 받아서 상기 분석 대상 물질의 구성 성분을 분석하고, 상기 정렬 체크 카메라로부터 전달되는 신호를 받아서 상기 제1 및 제2 레이저 투사기들로부터 투사되는 레이저가 상기 제1 및 제2 특정 지점에 정확하게 투사되는지를 체크하는 제어부를 구비하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치를 제공한다.
바람직하기는, 상기 시료 접촉부의 제1 특정 지점에는 제1 정렬 마크가 표시되며, 상기 시료 접촉부의 제2 특정 지점에는 제2 정렬 마크가 표시된다.
한편, 상기 엑스선 튜브로부터 투사되는 엑스선이 상기 시료 접촉부에 놓여지는 분석 대상 물질로 투사되는 조사각을 조절하는 제1 각도 조절 레버가 상기 엑스선 튜브의 일측에 설치되고, 상기 엑스선 튜브의 단부와 상기 시료 접촉부 위의 분석 대상 물질 사이의 거리를 조절하는 제1 거리 조절 레버가 상기 본체의 일측에 설치된다.
또한, 상기 시료 접촉부에 놓여지는 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광이 상기 형광 검출부로 입사되는 입사각을 조절하는 제2 각도 조절 레버가 상기 형광 검출부의 일측에 설치되고, 상기 형광 검출부의 단부와 상기 시료 접촉부 위의 분석 대상 물질 사이의 거리를 조절하는 제2 거리 조절 레버가 상기 본체의 일측에 설치된다.
상기 제어부는 상기 엑스선 튜브와 상기 시료 접촉부 사이의 각도나 거리가 제1 특정한 값으로 맞추어져 있지 않거나 또는 상기 형광 검출부와 상기 시료 접촉부 사이의 각도나 거리가 제2 특정한 값으로 맞추어져 있지 않을 경우에 경고음을 발하거나 디스플레이부에 경고 표시를 한다.
본 발명에 따라 정렬 체크 카메라와 제1 및 제2 레이저 투사기들을 구비하고, 분석 대상 물질을 시료 접촉부에 놓기 전에 제1 및 제2 레이저 투사기들을 작동시켜서 레이저를 투사하게 하고 정렬 체크 카메라를 이용하여 상기 레이저들이 시료 접촉부에 표시된 제1 및 제2 정렬 마크들에 정확하게 투사되는지를 체크함으로써 엑스선 튜브와 시료 접촉부에 놓여지는 분석 대상 물질 사이의 거리와 각도 및 형광 검출부와 시료 접촉부에 놓여지는 상기 분석 대상 물질 사이의 거리와 각도의 최적화 상태를 확인할 수가 있다.
또한, 엑스선 튜브와 상기 분석 대상 물질 사이의 거리와 각도 및 형광 검출부와 상기 분석 대상 물질 사이의 거리와 각도가 최적화 상태로 정렬되어 있지 않는 경우에는 제1 및 제2 거리 조절 레버들과 제1 및 제2 각도 조절 레버들을 이용하여 엑스선 튜브와 상기 분석 대상 물질 사이의 거리와 각도 및 형광 검출부와 상기 분석 대상 물질 사이의 거리와 각도를 최적화 상태로 조절할 수가 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 물질 분석 장치의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 물질 분석 장치(101)는 엑스선 튜브(X-ray tube)(111), 형광 검출부(121), 시료 접촉부(131), 정렬 체크 카메라(161) 및 본체(140)로 구성된다.
엑스선 튜브(111)는 엑스선을 발생 및 투사한다. 엑스선 튜브(111)는 본체(140)에 결합된다. 엑스선 튜브(111)는 내부에 필라멘트관을 구비한다. 엑스선 튜브(111)는 본체(140)로부터 고전압, 예컨대 20[kV] 이상의 전압을 수신하며, 상기 고전압이 상기 필라멘트관에 인가됨에 따라 엑스선 튜브(111)로부터 엑스선이 발생되어 시료 접촉부(131)를 향하여 투사된다. 상기 필라멘트관은 고전압 수신이 용이하도록 본체(140)에 근접하여 설치되는 것이 바람직하다.
엑스선 튜브(111)는 직선부(113)와 경사부(115)로 구분된다. 직선부(113)에 상기 필라멘트관이 내장되어 있다. 경사부(115)는 상기 직선부(113)와 경사를 이룬다. 경사부(115)는 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A0) 즉, 시료 접촉부(131)의 중앙부를 향하도록 설치된다. 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A0)에 분석 대상 물질이 놓여진다. 따라서, 엑스선 튜브(111)로부터 발생되는 엑스선은 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A0)을 향하여 투사된다.
엑스선 튜브의 경사부(151)의 측면에는 제1 각도 조절 레버(175)가 설치되어 있다. 제1 각도 조절 레버(175)에 의해 엑스선 튜브(111)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A1) 사이의 각도 즉, 엑스선 튜브(111)로부터 발생되는 엑스선이 시료 접촉부(131)에 놓여지는 분석 대상 물질로 투사되는 조사각이 조절된다.
제1 각도 조절 레버(175)에 의한 상기 조사각 조절은 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 엑스레이 튜브(111)의 단부의 측면에 기어 이빨이 형성되어 있고, 이 기어 이빨은 웜 기어에서의 웜 휠에 연결되며, 상기 웜 기어에서의 웜은 제1 각도 조절 레버(175)에 의해 구동되는 방식으로 상기 조사각의 조절이 가능하다.
한편, 도면에는 제1 각도 조절 레버(175)가 하나인 것만 도시되어 있으나, 두 개일 수도 있으며, 이 경우 다른 하나의 각도 조절 레버 및 상기한 구동 메커니즘에 의하여 일 평면상에서의 상기 조사각의 조절 뿐만 아니라 다른 평면상에서의 엑스레이 튜브(111)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특징 지점(도 2의 A1) 사이의 조사각 조절이 가능할 수 있다.
엑스선 튜브(111)의 단부에는 필터(filter)(도시 안됨)와 콜리메이터(collimator)(도시 안됨)가 장착될 수 있다. 상기 필터는 엑스선 튜브(111)로부터 투사되는 엑스선에 외부 빛이 유입되는 것을 막아주며, 상기 콜리메이터는 엑스선 튜브(111)로부터 투사되는 엑스선이 분산되지 않고 분석 대상 물질에 직선으로 투사되게 한다.
형광 검출부(121)는 본체(140)에 결합된다. 형광 검출부(121)는 시료 접촉부(131)에 놓여진 분석 대상 물질로부터 발생되어 입사되는 형광을 검출한다. 엑스선 튜브(111)로부터 투사되는 엑스선이 시료 접촉부(131)에 놓여진 분석 대상 물질에 충돌하면, 상기 분석 대상 물질로부터 형광이 발생한다. 형광 검출부(121)는 상기 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광을 검출하고, 이를 전기 신호로 변환하여 본체(140)로 전달한다. 형광 검출부(121)는 전기선(도시 안됨)에 의해 본체(140)에 연결되며, 형광 검출부(121)로부터 출력되는 전기 신호는 상기 전기선을 통해서 본체(140)로 전달된다. 형광 검출부(121)는 제2 지지대들(152)에 의해 본체(140)에 고정 결합된다.
형광 검출부(121)의 단부에는 필터(도시 안됨)와 콜리메이터(도시 안됨)가 장착될 수 있다. 형광 검출부(121)에 장착된 필터는 분석 대상 물질로부터 발생되어 형광 검출부(121)로 입사되는 형광에 외부 빛이 유입되는 것을 막아주며, 형광 검출부(121)에 장착된 콜리메이터는 분석 대상 물질로부터 분산되어 입사되는 형광 이 형광 검출부(121)로 직선적으로 입사되도록 한다.
형광 검출부(121)의 측면에는 제2 각도 조절 레버(176)가 설치되어 있다. 제2 각도 조절 레버(176)에 의해 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A2)과 형광 검출부(121)의 단부 사이의 각도 즉, 시료 접촉부(131)에 놓여지는 분석 대상 물질로부터 발생되어 형광 검출부(121)로 입사되는 형광의 입사각이 조절된다.
제2 각도 조절 레버(176)에 의한 상기 입사각 조절은 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 형광 검출부(121)의 단부의 측면에 기어 이빨이 형성되어 있고, 이 기어 이빨은 웜 기어에서의 웜 휠에 연결되며, 상기 웜 기어에서의 웜은 제2 각도 조절 레버(176)에 의해 구동되는 방식으로 상기 입사각의 조절이 가능하다.
한편, 도면에는 제2 각도 조절 레버(176)가 하나인 것만 도시되어 있으나, 두 개일 수도 있으며, 이 경우 다른 하나의 각도 조절 레버 및 상기한 구동 메커니즘에 의하여 일 평면상에서의 상기 조사각의 조절뿐만 아니라 다른 평면상에서의 형광 검출부(121)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특징 지점(도 2의 A2) 사이의 입사각 조절이 가능할 수 있다.
형광 검출부(121)는 SDD(Silicon Drift Detector)로 명명될 수도 있다.
시료 접촉부(131)는 시료 즉, 분석 대상 물질을 접촉시키거나 분석물질이 놓여지는 판으로 구성된다. 시료 접촉부(131)는 제1 지지대들(151)에 의해 본체(140)에 결합된다. 시료 접촉부(131)는 엑스선 튜브(121) 및 형광 검출부(131)와 특정한 거리를 두고 설치된다.
정렬 체크 카메라(161)는 본체(140)에 고정 결합된다. 정렬 체크 카메라(161)는 시료 접촉부(131)의 특정 지점들(도 2의 A1,A2)을 촬영한다. 시료 접촉부(131)의 특정 지점들(도 2의 A1,A2)에는 도 3에 도시된 바와 같은 제1 및 제2 정렬 마크들(311,312)이 표시되어 있으며, 정렬 체크 카메라(161)는 제1 및 제2 정렬 마크들(도 3의 A1,A2)을 촬영하고, 이를 전기적인 신호로 변환하여 본체(140)에 내장된 제어부(141)로 전송한다.
본체(140)는 제어부(141), 디스플레이부(143) 및 손잡이부(145)로 구분된다.
제어부(141)는 본체(140)에 내장되어 외부에 노출되지 않는다. 제어부(141)는 손잡이부(145)에 장착되는 배터리(도시 안됨)로부터 전압을 공급받아서 엑스선 튜브(111)로 전달하며, 이 때, 상기 배터리로부터 공급되는 전압을 엑스선 튜브(111)에 구비된 필라멘트관의 동작에 적합한 고전압으로 변환하여 출력한다.
제어부(141)는 형광 분석부(121)로부터 전송되는 전기 신호를 받아서 분석 대상 물질을 분석한다. 즉, 제어부(141)는 형광 검출부(121)로부터 전송되는 전기 신호를 수신하고, 상기 전기 신호를 분석하여 시료 접촉부(131)에 놓여진 분석 대상 물질을 이루고 있는 구성 성분이 무엇인지, 상기 구성 성분의 함량은 얼마인지를 파악하고, 필요에 따라 상기 분석 결과를 디스플레이부(143)에 디스플레이한다. 따라서, 사용자는 디스플레이부(143)에 디스플레이되는 데이터를 보고서 분석 대상 물질의 구성 성분과 함량을 인지할 수가 있다. 제어부(141)는 상기 분석 대상 물질의 구성 성분과 함량을 디스플레이부(143)에 표시할 때, 다양한 방법 예컨대 그래프로 표시하는 기능을 수행할 수가 있다.
제어부(141)는 정렬 체크 카메라(161)로부터 전송되는 신호를 받아서 엑스선 튜브(111)와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A1) 사이의 각도와 거리 및 형광 검출부(121)와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A2) 사이의 각도 및 거리를 체크하여 엑스선 튜브(111)와 형광 검출부(121)가 정확하게 배열되어 있는지를 체크한다. 이 때, 엑스선 튜브(111)와 형광 검출부(121)가 정확하게 배열되어 있지 않으면, 제어부(141)는 경고음을 발생하기도 하거나 디스플레이부(143)에 경고 표시를 하여 사용자에게 알려준다.
본체(140)의 외부 일측에는 제1 거리 조절 레버(171)와 제2 거리 조절 레버(172)가 설치되어 있다.
제1 거리 조절 레버(171)에 의해 제1 지지대들(151)이 수평으로 이동하여 시료 접촉부(131)를 수평으로 이동시킨다. 그에 따라 시료 접촉부(131)와 엑스선 튜브(111) 사이의 거리가 조절된다. 즉, 사용자는 제1 거리 조절 레버(171)를 사용하여 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A1)과 엑스선 튜브(111)의 단부 사이의 거리를 조절할 수 있다. 제1 거리 조절 레버(171)는 사용자가 사용하기 용이하도록 회전식으로 구성되는 것이 바람직하다.
제2 거리 조절 레버(172)에 의해 제2 지지대들(152)이 수평으로 이동하여 형광 검출부(121)를 수평으로 이동시킨다. 그에 따라 형광 검출부(121)와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A2) 사이의 거리가 조절된다. 즉, 사용자는 제2 거리 조절 레버(172)를 사용하여 형광 검출부(121)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A2) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 제2 거리 조절 레버(171)는 사용 자가 사용하기 용이하도록 회전식으로 구성되는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 거리 조절 레버들(171,172)에 의해 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A1)과 엑스선 튜브(111)의 단부 사이의 거리 및 시료 접촉부(131)의 특정 지점(도 2의 A2)과 형광 검출부(121)의 단부 사이의 거리가 조절되는 구조는 이 분야의 통상적인 기술에 해당함으로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
디스플레이부(143)는 제어부(141)로부터 데이터를 받아서 사용자가 볼 수 있도록 표시한다. 디스플레이부(143)는 LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode) 등으로 구성될 수 있다. 디스플레이부(143)는 본체(140)에 고정되지 않고, 그 일부면이 본체(140)에서 이탈되도록 제작될 수 있으며, 그에 따라 사용자는 디스플레이부(143)를 세우거나 눕히거나 하여 다양한 각도에서 그 화면을 볼 수 있다.
손잡이부(145)는 본체(140)의 하단에 결합되어 본체(140)를 지지한다. 손잡이부(145)에는 배터리가 장착된다. 상기 배터리는 물질 분석 장치(101)의 동작에 필요한 전력을 공급한다. 상기 배터리는 물질 분석 장치(101)의 설계 방법에 따라 본체(140)의 다양한 곳에 장착될 수 있다.
상기와 같이, 휴대용 물질 분석 장치(101)는 물질의 분석 기능을 수행할 수 있으며, 크기가 작아서 휴대가 간편하여 휴대용으로 적합하다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 본체(140)에는 복수개의 스위치들이 설치될 수 있으며, 사용자는 상기 스위치들을 통하여 물질 분석 장치(101)의 다양한 기능들을 실행시킬 수가 있다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스선 튜브(111)와 형광 검출부(121)와 정렬 체크 카메라(161) 및 시료 접촉부(131)의 측면을 개략적으로 보여주며, 도 3은 도 1에 도시된 시료 접촉부(131)에 표시된 제1 및 제2 정렬 마크들(311,312)을 보여준다. 도 2 및 도 3을 참조하여 엑스선 튜브(111)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 각도와 거리, 및 형광 검출부(121)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 각도와 거리 조절 방법에 대해 설명하기로 한다.
엑스선 튜브(111)의 일측에는 레이저를 투사하는 제1 레이저 투사기(181), 예컨대 레이저 다이오드(laser diode)가 설치된다. 제1 레이저 투사기(181)는 엑스선 튜브(111)의 경사부에 설치되는 것이 바람직하다. 제1 레이저 투사기(181)에서 투사되는 레이저는 시료 접촉부(131)의 제1 특정 지점(A1), 즉, 제1 정렬 마크(도 3의 311)가 표시된 지점에 투사되도록 엑스선 튜브(111)에 고정 설치된다.
시료 접촉부(131)에 놓여지는 분석 대상 물질의 분석 효율을 극대화시키기 위해서는 엑스선 튜브(111)로부터 투사되는 엑스선이 분석 대상 물질에 투사되는 조사각 및 엑스선 튜브(111)의 단부와 분석 대상 물질의 거리가 최적화되어야 한다. 이를 위해, 엑스선 튜브(111)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 거리와 각도가 최적화되도록 설치 및 유지된다. 이러한 최적화 상태를 확인하기 위하여, 제1 레이저 투사기(181)가 사용된다. 즉, 엑스선 튜브(111)의 단부와 시료 접촉부(131)의 제1 특정 지점(A0) 사이의 거리와 각도가 최적화된 상태일 때, 제1 레이저 투사기(181)로부터 투사되는 레이저는 제1 정렬 마크(도 3의 311) 에 투사된다.
따라서, 사용자는 분석 대상 물질을 시료 접촉부(131)에 놓기 전에, 제1 레이저 투사기(181)를 작동시켜서 레이저를 투사하게 하고, 상기 투사된 레이저가 제1 정렬 마크(도 3의 311)에 정확하게 투사되는 지를 정렬 체크 카메라(161)를 사용하여 확인할 수가 있다.
이 때, 만일 제1 레이저 투사기(181)로부터 투사되는 레이저가 제1 정렬 마크(도 3의 311)에 정확하게 투사되지 않을 경우, 사용자는 제1 거리 조절 레버(도 1의 175)를 이용하여 엑스선 튜브(111)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 거리를 조절하고, 제1 각도 조절 레버(175)를 이용하여 엑스선 튜브(111)와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 각도를 조절할 수 있다.
형광 검출부(121)의 일측에는 레이저를 투사하는 제2 레이저 투사기(182), 예컨대 레이저 다이오드가 설치된다. 제2 레이저 투사기(182)에서 투사되는 레이저는 시료 접촉부(131)의 제2 특정 지점(A2), 즉, 제2 정렬 마크(도 3의 312)에 투사되도록 형광 검출부(121)에 고정 설치된다.
시료 접촉부(131)에 놓여지는 분석 대상 물질의 분석 효율을 극대화시키기 위해서는 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광이 형광 검출부(121)에 입사되는 입사각 및 분석 대상 물질과 형광 검출부(121)의 단부 사이의 거리가 최적화되어야 한다. 이를 위해, 형광 검출부(121)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 거리와 각도가 최적화되도록 설치 및 유지된다. 이러한 최적화 상태를 확인하기 위하여, 제2 레이저 투사기(182)가 사용된다. 즉, 형광 검출부(121)의 단 부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 거리와 각도가 최적화된 상태일 때, 제2 레이저 투사기(182)로부터 투사되는 레이저는 제2 정렬 마크(도 3의 312)에 투사된다.
따라서, 사용자는 분석 대상 물질을 시료 접촉부(131)에 놓기 전에, 제2 레이저 투사기(182)를 작동시켜서 레이저를 투사하고, 상기 투사된 레이저가 제2 정렬 마크(도 3의 312)에 정확하게 투사되는 지를 정렬 체크 카메라(161)를 사용하여 확인할 수가 있다.
이 때, 만일 제2 레이저 투사기(182)로부터 투사되는 레이저가 제2 정렬 마크(도 3의 312)에 정확하게 투사되지 않을 경우, 제2 거리 조절 레버(도 1의 172)를 이용하여 형광 검출부(121)의 단부와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 거리를 조절하고, 제2 각도 조절 레버(도 1의 176)을 이용하여 형광 검출부(121)와 시료 접촉부(131)의 특정 지점(A0) 사이의 각도를 조절할 수 있다.
본 발명의 휴대용 엑스선 형광 분석 장치(도 1의 101)는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것이며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이들로부터 구조나 기능의 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 물질 분석 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스선 튜브와 형광 검출부와 정렬 체크 카메라 및 시료 접촉부의 측면을 개략적으로 보여준다.
도 3은 도 1에 도시된 시료 접촉부에 표시된 제1 및 제2 정렬 마크들을 보여준다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101;휴대용 엑스선 형광 분석 장치
111;엑스선 튜브, 121;형광 검출부
131;시료 접촉부, 140;본체
141;제어부, 143;디스플레이부
145;손잡이부, 151/152;제1 및 제2 지지대들
161;정렬 체크 카메라, 171/172;거리 조절 레버들
175/176;각도 조절 레버들, 181/182;제1 및 제2 레이저 투사기들
311/312;제1 및 제2 정렬 마크들

Claims (5)

  1. 본체;
    상기 본체에 설치되며, 분석 대상 물질이 놓여지는 시료 접촉부;
    상기 본체에 설치되며, 상기 시료 접촉부를 향하여 엑스선을 투사하는 엑스선 튜브;
    상기 본체에 설치되며, 상기 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광을 검출하는 형광 검출부;
    상기 엑스선 튜브의 일측에 고정 설치되며, 상기 시료 접촉부의 제1 특정 지점을 향해 레이저를 투사하는 제1 레이저 투사기;
    상기 형광 검출부의 일측에 고정 설치되며, 상기 시료 접촉부의 제2 특정 지점을 향해 레이저를 투사하는 제2 레이저 투사기;
    상기 본체에 고정 설치되며, 상기 제1 및 제2 특정 지점들에 투사되는 레이저를 촬영하는 정렬 체크 카메라; 및
    상기 본체에 내장되며, 상기 형광 검출부로부터 전달되는 신호를 받아서 상기 분석 대상 물질의 구성 성분을 분석하고, 상기 정렬 체크 카메라로부터 전달되는 신호를 받아서 상기 제1 및 제2 레이저 투사기들로부터 투사되는 레이저가 상기 제1 및 제2 특정 지점에 정확하게 투사되는지를 체크하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시료 접촉부의 제1 특정 지점에는 제1 정렬 마크가 표시되며, 상기 시료 접촉부의 제2 특정 지점에는 제2 정렬 마크가 표시된 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 엑스선 튜브로부터 투사되는 엑스선이 상기 시료 접촉부에 놓여지는 분석 대상 물질로 투사되는 조사각을 조절하는 제1 각도 조절 레버가 상기 엑스선 튜브의 일측에 설치되고, 상기 엑스선 튜브의 단부와 상기 시료 접촉부 위의 분석 대상 물질 사이의 거리를 조절하는 제1 거리 조절 레버가 상기 본체의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 시료 접촉부에 놓여지는 분석 대상 물질로부터 발생되는 형광이 상기 형광 검출부로 입사되는 입사각을 조절하는 제2 각도 조절 레버가 상기 형광 검출부의 일측에 설치되고, 상기 형광 검출부의 단부와 상기 시료 접촉부 위의 분석 대상 물질 사이의 거리를 조절하는 제2 거리 조절 레버가 상기 본체의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 엑스선 튜브와 상기 시료 접촉부 사이의 각도나 거리가 제1 특정한 값으로 맞추어져 있지 않거나 또는 상기 형광 검출부와 상기 시료 접촉부 사이의 각도나 거리가 제2 특정한 값으로 맞추어져 있지 않을 경우에 경고음을 발하거나 디스플레이부에 경고 표시를 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스선 형광 분석 장치.
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