KR101165987B1 - Ｘ선을 이용한 분석 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간단한 구조로서 다양한 특성을 가진 샘플의 구조를 파악할 수 있는 X선을 이용한 물질 분석 기구에 관한 것으로, 샘플이 상면에 안착되는 테이블, 상기 샘플을 향해 X선을 방출하는 X선 발생부 및 상기 샘플로부터 산란되는 X선을 검출하는 검출부를 포함하는 X선을 이용한 물질 분석 기구로서, 베이스 프레임, 일단부측에 상기 X선 발생부를 지지하고, 타단부측에서 상기 베이스 프레임에 제1샤프트가 지지되는 제1암 및 일단부측에 상기 검출부를 지지하고, 타단부측에서 상기 베이스 프레임에 제2샤프트가 지지되는 제2암을 포함하고, 상기 제1샤프트 및 제2샤프트는 상기 테이블에 안착되는 샘플을 중심으로 동축으로 배치되고 독립적으로 회전하여 X선의 입사각과 산란각을 변화시키는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 단일의 장비로서 다양한 종류의 샘플의 구조를 효과적으로 분석할 수 있다.

Description

Ｘ선을 이용한 분석 기구{X-RAY ANALYSIS APPARATUS}
본 발명은 X선을 이용한 물질 분석 기구에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 간단한 구조로서 다양한 특성을 가진 샘플의 구조를 파악할 수 있는 X선을 이용한 물질 분석 기구에 관한 것이다.
X선을 이용한 물질 분석 방법은 X선 반사 분석법(XRR), 소각 X선 산란법(SAXS) 및 X선 회절 분석법(XRD) 등으로 구분된다.
X선 반사 분석법(XRR)과 소각 X선 산란법(SAXS)은 주로 기판에 증착된 박막 층의 두께, 밀도 및 표면 특성을 분석하기 위한 기술로 사용된다.
X선 회절 분석법(XRD)은 시료의 결정 구조를 연구하기 위한 기술로서, 시료는 단색의 X선으로 조사되고, 회절 피크의 위차와 광도가 검출기에 의해 측정된다. 특징적인 산란각과 산란광의 광도는 연구 대상 시료의 격자면과 이러한 격자면을 차지하는 원자수에 좌우되는데, 소정이 파장(λ) 및 격자면의 간격(d)에 대하여, X선이 브래그 조건(nλ=sdsinθ, n:산란차수)을 만족하는 각(θ)으로 격자면에 입사한다. 응력, 고용체 또는 기타 조건에 의한 격자면의 변형에 의해 관창 가능한 XRD스펙트럼의 변화가 일어나므로 시료의 구조를 파악할 수 있는 것이다.
참고적으로, 본 발명의 내용 중에 '산란'이라는 용어는 X선을 시료에 조사하여 시료로부터 방출되는 임의의 모든 과정을 나타내는 데 사용되며, X선 반사 분석법(XRR), 소각 X선 산란법(SAXS) 및 X선 회절 분석법(XRD)은 물론 종래의 X선 형광분석에서의 산란을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
도 1은 종래기술의 X선 분석장치의 구성을 간략하게 도시한 개념도이다.
시료(S)는 소정의 시료 테이블상에 배치되고, X선 발생장치(11)는 상기 시료(S)의 표면을 향하여 X선의 컨버징 빔(14)을 지향시킨다.
검출기(16)는 상기 시료로부터 산란된 X선(15)을 감지하도록 배치되고, 이와 같은 구성은 X선 회절 분석 장비나 X선 반사 분석 장비의 개념에 공통된다.
종래의 X선을 이용한 물질 분석기구는 X선관과 같은 X선 발생장치와 검출기를 시료 테이블의 중심축에 대해 소정 각도로 고정하여 배치하는 것이 일반적이다.
특히, X선 회절 분석 장비와 같은 경우 X선의 입사각과 산란각에 의한 X선 발생장치, 검출기 및 시료 테이블 배치의 한계로 인해 시료나 미세한 입자와 같은 비교적 균질한 샘플의 구조를 파악하는 데 한정적으로 사용되었다.
이러한 문제점을 극복하기 위해, X선 발생장치나 검출기를 복수로 배치되는 방법도 제안되는데, 이러한 경우 마찬가지로 측정의 한계가 존재하며 장비의 생산 공정의 비효율성과 생산비용의 증가의 문제를 일으키기도 하였다.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 주어진 샘플에 상이한 X선 산란 측정을 실행할 수 있도록 하여 다양한 특성을 가진 샘플의 구조를 파악할 수 있으며, 단순한 구조를 가진 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 샘플이 상면에 안착되는 테이블, 상기 샘플을 향해 X선을 방출하는 X선 발생부 및 상기 샘플로부터 산란되는 X선을 검출하는 검출부를 포함하는 X선을 이용한 물질 분석 기구로서, 베이스 프레임, 일단부측에 상기 X선 발생부를 지지하고, 타단부측에서 상기 베이스 프레임에 제1샤프트가 지지되는 제1암 및 일단부측에 상기 검출부를 지지하고, 타단부측에서 상기 베이스 프레임에 제2샤프트가 지지되는 제2암을 포함하고, 상기 제1샤프트 및 제2샤프트는 상기 테이블에 안착되는 샘플을 중심으로 동축으로 배치되고 독립적으로 회전하여 X선의 입사각과 산란각을 변화시키는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 단일의 장비로서 다양한 종류의 샘플의 구조를 효과적으로 분석할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 제1암은 상기 제2암에 대해 후방에 배치되고, 상기 제1샤프트는 중공의 원기둥 형상으로 이루어지며, 상기 제2샤프트는 상기 제1샤프트를 관통하여 배치되는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, X선 발생부와 검출부가 샘플을 중심으로 위치가 가변될 수 있어, 다양한 샘플과 환경에 대응할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 제1암 및 제2암은 긴 판재 형상으로 이루어지고, 각각의 타단부측에 상기 X선 발생부 및 검출부에 대응되는 질량이 형성되는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 장비의 부하를 줄이면서도 정밀한 회전이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 X선 발생부 및 검출부는 상기 제1암 및 제2암에 대해 길이방향으로 슬라이딩 이동 가능한 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, X선 발생부와 검출부가 샘플이 위치하는 평면상에서 모든 방향으로 변위가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 베이스 프레임의 후방측에 결합하고, 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 회전 지지하는 샤프트 지지부, 상기 제1샤프트를 구동하는 제1구동부 및 상기 제2샤프트를 구동하는 제2구동부를 더 포함하는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 암들의 회전이 정확하게 이루어질 수 있으면서도 독립적으로 제어될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 제2샤프트는 상기 제1샤프트의 후방측으로 더 돌출되어 형성되는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 단순한 구조로서 각각 제어가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 제1샤프트의 외주측으로 돌출된 링 형상의 제1드리븐 풀리, 상기 제1드리븐 풀리와 벨트 또는 체인으로 연결되고 상기 제1구동부의 회전축에 형성되는 제1드라이브 풀리, 상기 제2샤프트의 외주측으로 돌출된 링 형상의 제2드리븐 풀리 및 상기 제2드리븐 풀리와 벨트 또는 체인으로 연결되고 상기 제2구동부의 회전축에 형성되는 제2드라이브 풀리를 더 포함하고, 상기 제1드리븐 풀리는 상기 제2드리븐 풀리에 대해 전방측에 배치되는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 구조물간의 간섭이 배제되고 정밀한 제어가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 제1암과 제2암은 상기 샘플의 위치를 중심으로 수평축 및 수직축 사이에서 각각 회동 가능한 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 제1암과 제2암이 90도 범위에서 전 영역을 커버할 수 있으므로 측정의 정밀성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 테이블은 틸트부에 좌우회전 가능하도록 지지되고, 상기 틸트부는 상기 베이스 프레임에 대해 상하 이동 가능하도록 배치되는 테이블 베이스에 지지되며, 상기 틸트부는 상기 테이블 베이스의 상측을 중심으로 전후방으로 틸팅되는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 샘플의 이동에 의한 입사 및 산란 각도 변화가 가능하여 분말형태는 물론 입체적인 형상의 샘플에도 적응이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, 상기 테이블의 틸팅을 구동하는 틸트 구동부, 상기 테이블의 회전을 구동하는 회전 구동부 및 상기 테이블 베이스의 상하 이동을 구동하는 상하 구동부를 더 포함하는 X선을 이용한 물질 분석 기구를 제공한다. 따라서, 테이블을 3방향에 대해 독립적으로 제어가 가능하다.
전술한 내용과 같이 구성된 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는, X선 발생부와 검출부가 동일 평면상에서 전방향으로 변위를 가질 수 있음은 물론, 테이블이 회전, 상하이동 및 틸팅될 수 있으므로, 다양한 형질과 형상을 가진 샘플의 구조를 파악할 수 있는 이점이 있다.
이러한 구조를 가지는 X선을 이용한 물질 분석 기구는 종래의 다양한 분석 기구의 장점을 취합하여 다양한 물질 및 물체의 구조 파악에 대응할 수 있는 것으로 단순한 구조로서 정확한 측정이 가능하므로 생산성이 향상되고, 다양한 작업 현장에서 유연하게 대응할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술의 X선을 이용한 물질 분석 기구의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구를 전방측에서 바라본 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구를 후방측에서 바라본 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구를 나타내는 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구를 전방측에서 바라본 사시도이다.
종래기술과 마찬가지로, 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구는 시료 또는 샘플을 고정하여 안착하는 테이블(330), X선을 조사하는 X선 발생부(100) 및 상기 샘플로부터 산란되는 X선을 검출하는 검출부(200)를 포함한다.
상기 X선 발생부(100)는 X선을 방출하는 다양한 형태의 장비가 사용되고, 내부에 전자총과 타겟을 구비한 X선관이 사용되며, 바람직하게는 내부가 대략 진공상태이며 고출력인 클로즈드 타입(closed type)의 X선 발생기가 사용될 수 있다.
상기 전자총으로부터 발생된 전자가 타겟에 충돌하면, X선이 출력되어 테이블(330)에 안착된 샘플에 조사될 수 있다.
상기 검출부(200)는 산란된 X선을 검출할 수 있는 디텍터(detector)를 포함하고, 상기 디텍터는 검출된 X선을 전기신호화하여 제어부(미도시)로 전송함으로써 물질의 구조를 분석할 수 있는 데이터를 제공한다.
베이스 프레임(400)은 상기 X선 발생부(100)와 검출부(200)를 각각 지지하는 입식 판상의 백프레임과 전방 하측에서 테이블 모듈(300)을 지지하는 언더프레임 및 후술할 바와 같이 X선 발생부(100)와 검출부(200)를 구동할 수 있는 부재들을 지지하는 후방프레임으로 이루어진다.
본 발명의 개념에서는 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 각각 샘플이 안착된 테이블(330)에 대해 이동하는 개념을 제공한다.
상기 X선 발생부(100)는 제1암(110)에 결합하고, 검출부(200)는 제2암(210)에 결합한다.
상기 제1암(110)과 제2암(210)은 각각 테이블(330)에 대해 회동할 수 있는 구성을 가지는데, 보다 정확하게는 상기 테이블(330)이 배치된 부위에 인접한 베이스 프레임(400)의 백프레임에 회동축이 고정되어 각각 회동할 수 있도록 배치된다.
따라서, 상기 제1암(110)은 일단부측에 X선 발생부(100)를 지지하고 타단부측에서는 백프레임에 지지되어 회동된다. 또한, 제2암(210)은 일단부측에 검출부(200)를 지지하고 타단부측에서 백프레임에 지지되어 회동된다.
상기 제1암(110)과 제2암(210)의 회동축은 각각 독립적으로 배치될 수도 있지만, 바람직하게는 상기 제1암(110)의 회동축과 제2암(210)의 회동축은 동축으로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 동축으로 이루어진 상기 회동축들은 중심이 테이블(330)에 안착된 샘플의 위치에 대응되도록 배치된다.
도 2에서 상기 제1암(110)과 제2암(210)은 판상의 부재로 이루어지는데, 후면이 백프레임에 밀착되어 회동을 정확하게 가이드하도록 배치될 수 있다. 더욱 정확하게는, 제1암(110)은 백프레임에 밀착하되, 제2암(210)은 제1암(110)의 전면에 밀착된다.
또한, 제1암(110)과 제2암(210)의 타단부측은 회동축을 중심으로 타측으로 더욱 연장되도록 이루어질 수 있는데, 도면에서와 같이 회동축에 대해 각각 검출부(200)와 X선 발생부(100)에 대향하는 부위에서 소정 면적을 차지할 수 있도록 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 제1암(110)과 제2암(210)의 타단부측에 소정 면적을 가지는 경우, 각각 타단부측에 X선 발생부(100)와 검출부(200)에 대응하는 소정의 질량을 형성하게 되어 검출부(200)와 X선 발생부(100)의 회동시 균형을 이루기 때문에 무게중심이 회동축에 인접하여 형성되도록 하여 정확한 회동이 가능하도록 하는 이점이 있다.
상기 제1암(110)과 제2암(210)은 도 2에 제시된 바람직한 실시예에서는 판상의 부재로 이루어지지만, 선택에 따라 긴 막대 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
또 다른 실시예로서, 상기 백프레임은 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 테이블(330)에 대해 회동할 수 있도록 슬라이딩 홈을 구비할 수 있으며, 상기 슬라이딩 홈은 동심의 원의 일부를 구성하게 된다. 이 경우, 상기 제1암(110)과 제2암(210)은 생략되고, 상기 X선 발생부(100)와 검출부(200)는 슬라이딩 홈의 후방으로 연장되어 구동장치에 의해 슬라이딩 가이드되면서 테이블(330)에 대해 회동 동작할 수 있다.
상기 제1암(110)과 제2암(210)을 구동하는 구동부들은 백프레임의 후면에 배치되는 것이 바람직한데, 이와 관련하여 도 3 및 도 4에 대한 설명에서 후술하기로 한다.
상기한 바와 같이 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 테이블(330)에 대해 각각 회동할 수 있도록 구성되는 경우, 시료나 분말 형상은 물론 입체적인 형상을 가진 샘플에도 유연하게 대응하여 구조를 파악할 수 있는 이점이 있다.
즉, X선 발생부(100)와 검출부(200)가 X선의 다양한 입사각과 산란각을 결정할 수 있도록 하기 때문에 간단한 구조로서 다양한 샘플의 구조를 파악할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 회동할 수 있는 각도는 대략 샘플의 수평축에서 수직축에 이르는 90도 정도의 각도까지 이루어지는 것이 바람직한데, 검출부(200)가 샘플이 배치된 법선방향에 위치하는 경우에는 SAXS 측정 능력까지 겸할 수 있는 이점이 있다.
도 2에서는 테이블(330)에 대해 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 각각 일정한 반경을 가지고 회동하는 구성만이 도시되었지만, 상기 X선 발생부(100)와 검출부(200)는 각각 제1암(110)과 제2암(210)에 대해 길이방향으로 슬라이딩 이동될 수 있는 개념이 추가적으로 제시된다.
상기 슬라이딩 이동할 수 있는 구성으로 벨트이동 방식이나 스테핑 모터를 사용하는 방법이 적용될 수 있지만, 각각의 암에 대해 길이방향으로 이동할 수 있는 구성이라면 종래의 다양한 구동방식들이 사용될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 각각 제1암(110)와 제2암(210)의 길이방향, 더욱 정확하게는 샘플에 대한 거리가 가변될 수 있다면 X선광의 초점 조정 및 산란각의 검출이 보다 용이해지는 이점이 있으며 더욱 다양한 형질이나 형상의 샘플에 대응할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 본 발명의 개념에서는 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 각각 샘플의 법선방향 평면 즉, 백프레임의 전방의 평행한 평면에 대해 전방향으로 위치가 가변될 수 있는 개념이 제공된다.
상기한 개념에 추가하여, 상기 테이블(330)은 샘플을 회전, 수직이동 및 틸팅동작을 동시에 수행할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 테이블(330)은 테이블 모듈(300)에 상측에 배치되는데, 테이블 모듈(300)은 베이스 프레임(400)의 언더프레임에 대해 상하 구동부(360)에 의해 상하이동 가능하도록 배치된다.
또한, 상기 테이블 모듈(300)은 상하이동하면서 테이블(330)을 지지하는 테이블 베이스(310)와 상기 테이블 베이스(310)에 대해 전후방으로 틸팅이 가능하도록 배치되는 틸트부(320)로 이루어진다.
상기 테이블 베이스(310)는 소정의 브라켓을 구비하고, 상기 틸트부(320)는 회동축이 상기 브라켓에 지지되어 테이블 베이스(310)에 대해 전후방으로 이동 가능하다.
또한, 테이블(330)은 상기 틸트부(320)에 의해 지지되되, 좌우회전이 가능하도록 배치된다.
회전 구동부(350)는 상기 테이블(330)을 회전 가능하도록 구동력을 제공하며, 상기 틸트부(320)와 일체로서 결합된다.
한편, 틸트부(320)의 틸팅을 구동할 수 있도록 틸트 구동부(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있는데, 상기 틸트 구동부는 상기 틸트부(320)의 회전축에 모터가 결합될 수도 있고, 스테핑 모터나 피에조 장치와 같은 장치로서 선형 동작을 전달할 수 있도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 회전 구동부(350)는 테이블(330)의 회전 동작과 틸트 동작에 대해 구동력을 동시에 제공할 수 있도록 이루어질 수도 있음은 물론이다.
이에 대한 바람직한 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 테이블(330)의 하측으로 회전축이 연장되어 하단부에 기어가 배치되고, 상기 회전 구동부(350)에서는 회전축에 상기 테이블(330)의 회전축에 대해 법선방향으로 배치되어 기어가 치합되는 동시에, 틸트부(320)의 틸팅 동작시 회전 구동부(350)가 일체로 스윙동작이 가능하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 회전 구동부(350)가 테이블 베이스(310)의 전방에 배치되는 예가 도시되었지만, 상기 회전 구동부(350)는 후방에 배치될 수 있으며, 경우에 따라 측방 또는 하방에 배치될 수도 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구를 후방측에서 바라본 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 X선을 이용한 물질 분석 기구의 평면도이다.
상기한 바와 같이 제1암(110)과 제2암(210)의 회전축은 동축으로 배치되는 것이 바람직한데, 이에 따라 베이스 프레임(400)의 백프레임을 관통하여 샤프트(530, 540)가 동축으로 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 회전축이 동축으로 배치되기 위하여 상기 제1암(110)과 연결되는 제1샤프트(530)는 중공의 원기둥 형상으로 이루어지고, 제1샤프트(530)의 내부를 관통하여 제2암(210)과 연결되는 제2샤프트(540)가 배치된다.
이와 같은 실시예에 따를 경우, 제1암(110)은 제2암(210)에 대해 후방측으로 배치된다. 즉, 외륜을 이루는 제1샤프트(530)의 경우 백프레임을 관통하여 바로 전방에 있는 제1암(110)에 결합하고, 내륜을 이루는 제2샤프트(540)는 제1샤프트(530)를 관통하여 제1암(110) 체결부위를 지나 전방에 배치된 제2암(210)에 연결되는 것이다.
다만, 상기와 같은 구조는 상호간에 변경 가능하다. 즉, X선 발생부(100)가 내륜을 이루는 제2샤프트(540)에 연결되고, 검출부(200)가 외륜을 이루는 제1샤프트(530)에 연결될 수 있으며, 이와 같은 위치 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 당업자에게 자명하다.
상기 샤프트(530, 540)들은 베이스 프레임(400)을 이루는 후방프레임에 고정된 샤프트 지지부(550)에 의해 지지된다.
도 3에서 상기 샤프트 지지부(550)는 상하판과 제1샤프트(530)를 고정하는 수직부재 및 제2샤프트(540)를 고정하는 또 다른 수직부재로 이루어진다.
상기 수직부재들은 내부에 베어링(미도시)가 결합되고, 상기 샤프트(530, 540)들은 상기한 베어링들의 내주측에 회전 가능하도록 지지된다.
상기한 각각의 샤프트들의 후방측이 상기 수직부재들에 의해 지지된다면, 전방측은 베이스 프레임(400)의 백프레임의 중공부위에 지지되어 회전동작이 정확하게 지지될 수 있다.
한편, 상기 샤프트(530, 540)들은 동축으로 배치되지만, 각각 개별적인 제어를 위하여 구동부는 개별로 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서, 베이스 프레임(400)은 제1구동부(410)와 제2구동부(420)를 구비한다. 상기 제1구동부(410)는 제1샤프트(530)에 동력을 전달하여 제1암(110)을 회동시킴으로써 X선 발생부(100)의 변위를 발생하도록 하고, 제2구동부(420)는 제2샤프트(540)에 동력을 전달하여 제2암(210)을 회동시킴으로써 검출부(200)의 변위를 발생시키도록 한다. 상기 배치관계는 용이하게 변경될 수 있음은 상술한 바와 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 제1구동부(410)와 제2구동부(420)가 제1샤프트(530)와 제2샤프트(540)에 각각 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달하는 방식이 예시된다.
따라서, 제1구동부(410)의 회전축의 외주에는 제1드라이브 풀리(411)가 배치되고, 제1샤프트(530)의 외주에는 외주방향으로 돌출된 링 형상의 제1드리븐 풀리(510)가 배치된다. 상기 제1드라이브 풀리(411)와 제1드리븐 풀리(510)는 벨트 또는 체인의 장력에 의해 상호 동력을 전달할 수 있다.
마찬가지로, 제2구동부(420)의 회전축의 외주에는 제2드라이브 풀리(421)가 배치되고, 제2샤프트(540)의 외주에는 외주방향으로 돌출된 링 형상의 제2드리븐 풀리(520)가 배치되어 상호 동력을 전달할 수 있다.
상기와 같은 개념에 따라, 제2샤프트(540)는 제1샤프트(530)에 대해 후방측으로 더욱 돌출되어 형성되고, 이에 따라 제1드라이브 풀리(411)는 제2드라이브 풀리(421)보다 더욱 전방측에 배치되게 된다.
이러한 구조를 가짐에 따라, 부재나 장치들 간의 간섭 가능성이 최소화되고 공간적인 활용 능력이 향상되는 이점이 있음에 유의하여야 한다.
상기한 바와 같은 상하 구동부(360), 회전 구동부(350), 제1구동부(410) 및 제2구동부(420)는 제어부(미도시)에 연결되어 각각 제어신호가 인가되면 입력된 만큼의 X선 발생부(100), 테이블(330) 및 검출부(200)의 변위를 발생시킨다.
다만, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1샤프트(530)와 제1구동부(410) 및 제2샤프트(540)와 제2구동부(420)의 연결관계가 벨트 또는 체인 등의 장력 요소에 의해 구동되는 개념이 도시되었지만, 기어가 치합되는 방식으로 구동할 수 있음은 물론, 커플러 또는 감속기 등의 장치가 추가적으로 결합될 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구조를 가지는 X선을 이용한 물질 분석 기구는 X선 발생부(100)와 검출부(200)가 동일 평면 상에서 전방향으로 변위를 가질 수 있음은 물론, 테이블(330)이 회전, 상하이동 및 틸팅될 수 있으므로, 다양한 형질과 형상을 가진 샘플의 구조를 파악할 수 있는 이점이 있다.
이러한 구조를 가지는 X선을 이용한 물질 분석 기구는 종래의 다양한 분석 기구의 장점을 취합하여 다양한 물질 및 물체의 구조 파악에 대응할 수 있는 것으로 단순한 구조로서 정확한 측정이 가능한 이점을 가진다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
100...X선 발생부 110...제1암
200...검출부 210...제2암
300...테이블 모듈 310...테이블 베이스
320...틸트부 330...테이블
350...회전 구동부 360...상하 구동부
400...베이스 프레임 410...제1구동부
411...제1드라이브 풀리 420...제2구동부
421...제2드라이브 풀리 510...제1드리븐 풀리
520...제2드리븐 풀리 530...제1샤프트
540...제2샤프트 550...샤프트 지지부

Claims (10)

  1. 샘플이 상면에 안착되는 테이블, 상기 샘플을 향해 X선을 방출하는 X선 발생부 및 상기 샘플로부터 산란되는 X선을 검출하는 검출부를 포함하는 X선을 이용한 물질 분석 기구로서,
    입식 판상의 백프레임을 포함하는 베이스 프레임;
    상기 백프레임의 전방에 배치되고, 일단부측에 상기 X선 발생부를 지지하며 타단부측에서 상기 베이스 프레임에 제1샤프트가 지지되는 제1암;
    상기 백프레임의 전방에 배치되고, 일단부측에 상기 검출부를 지지하고, 타단부측에서 상기 베이스 프레임에 제2샤프트가 지지되는 제2암;
    상기 테이블에 안착되는 샘플을 중심으로 상기 백프레임을 관통하여 동축으로 배치되고, 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 회전 지지하는 샤프트 지지부;
    상기 제1샤프트 및 제2샤프트를 각각 구동하고, 상기 베이스 프레임의 후방측에 배치되어 상기 테이블을 중심으로 상기 제1암과 제2암을 독립적으로 회전시킴으로써 X선의 입사각과 산란각을 변화시키는 제1구동부 및 제2구동부; 및
    상측에 상기 테이블을 지지하고 상하이동되는 테이블 베이스와, 상기 테이블 베이스의 상측에 회동축이 지지되어 전후방으로 틸팅되는 틸트부와, 상기 테이블 베이스의 전방에 배치되는 회전 구동부로 이루어지고, 상기 테이블의 하측으로 회전축이 연장되어 하단부에 기어가 배치되고 상기 회전 구동부의 회전축은 상기 테이블의 회전축에 대해 법선방향으로 배치되어 기어가 치합되며, 상기 틸트부의 틸팅 동작시 상기 회전 구동부가 상기 틸트부와 일체로 이동되는 테이블 모듈;을 포함하고,
    상기 틸트부는 상기 테이블 베이스의 상측을 중심으로 전후방으로 틸팅되는 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1암은 상기 제2암에 대해 후방에 배치되고, 상기 제1샤프트는 중공의 원기둥 형상으로 이루어지며, 상기 제2샤프트는 상기 제1샤프트를 관통하여 배치되는 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1암 및 제2암은 긴 판재 형상으로 이루어지고, 각각의 타단부측에 상기 X선 발생부 및 검출부에 대응되는 질량이 형성되어 상기 X선 발생부와 검출부의 회동시 무게중심이 회동축에 인접하여 형성되도록 함으로써 정확한 회동이 가능하도록 하는 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 X선 발생부 및 검출부는 상기 제1암 및 제2암에 대해 길이방향으로 슬라이딩 이동 가능한 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 지지부는, 상하판, 제1샤프트를 지지하며 내부에 베어링을 포함하는 수직 부재 및 상기 수직 부재의 후방에 배치되고 제2샤프트를 지지하며 내부에 베어링을 포함하는 또 다른 수직부재를 포함하고,
    상기 제1샤프트 및 제2샤프트의 전방측은 상기 백프레임의 중공부위에 지지되고, 후방측은 상기 수직 부재 및 또 다른 수직 부재에 의해 회전동작이 각각 지지되는 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2샤프트는 상기 제1샤프트의 후방측으로 더 돌출되어 형성되는 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1샤프트의 외주측으로 돌출된 링 형상의 제1드리븐 풀리;
    상기 제1드리븐 풀리와 벨트 또는 체인으로 연결되고 상기 제1구동부의 회전축에 형성되는 제1드라이브 풀리;
    상기 제2샤프트의 외주측으로 돌출된 링 형상의 제2드리븐 풀리; 및
    상기 제2드리븐 풀리와 벨트 또는 체인으로 연결되고 상기 제2구동부의 회전축에 형성되는 제2드라이브 풀리;를 더 포함하고,
    상기 제1드리븐 풀리는 상기 제2드리븐 풀리에 대해 전방측에 배치되는 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1암과 제2암은 상기 샘플의 위치를 중심으로 수평축 및 수직축 사이에서 각각 회동 가능한 X선을 이용한 물질 분석 기구.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 테이블 베이스의 상하 이동을 구동하는 상하 구동부;를 더 포함하는 X선을 이용한 물질 분석 기구.

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