KR101237958B1 - 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 관한 것으로, ⅰ) 흑체의 복사량(Lb)을 측정하여 장치의 민감도(R(λ))를 산출하는 단계, ⅱ) 제1기판의 제1복사율(εsub1) 및 제2기판의 제2복사율(εsub2)을 산출하는 단계, ⅲ) 상기 제1복사율을 갖는 상기 제1기판을 히터 및 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 소정 온도에서 상기 시료의 제1복사량을 산출하는 단계, ⅳ) 상기 제2복사율을 갖는 상기 제2기판을 상기 히터 및 상기 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 상기 소정 온도에서 상기 시료의 제2복사량을 산출하는 단계, ⅴ) 상기 제1기판의 제1 겉보기 복사율(ε* 1) 및 상기 제2기판의 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 산출하는 단계 및 ⅶ) 상기 제1복사율(εsub1), 상기 제2복사율(εsub2), 상기 제1 겉보기 복사(ε* 1)율 및 상기 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 이용하여 상기 시료의 복사율(εs), 투과율(Ts) 및 반사율(rs)을 산출하는 단계를 포함한다.

Description

시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법 {SIMULTANEOUS MEASUREMENT METHOD FOR INFRARED PROPERTIES OF MATERIALS}
본 발명은 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 관한 것으로, 특히 고복사율을 갖는 기판 물질 및 저복사율을 갖는 기판 물질을 이용하여 고온의 반투명 또는 투명 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 동일 장치에서 동시에 측정할 수 있는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고온의 물체가 방출하는 에너지(열 또는 전자기파)는 동일한 온도나 파장에서 흑체가 방출하는 에너지의 양보다 적다는 것은 잘 알려져 있으며, 이러한 물체는 복사율(emissivity) 특성을 갖는다. 이러한 복사율은 완전한 흑체가 방출하는 에너지에 대한 비흑체 물질이 방출하는 에너지의 비로 정의된다. 다시 말해, 상기 복사율은 측정대상물인 비흑체 물질이 방출하는 에너지를 흑체가 방출하는 에너지로 나눈 값으로 정의되는 것이다. 이러한 복사율은 제철공정 또는 반도체 소자의 제조공정 등과 같이 고온 물체의 온도를 비접촉식으로 구할 때 필수적으로 알아야 하는 매우 중요한 사항이다. 한편, 시료의 적외선 광학 특성은 복사율뿐만 아니라 투과율(transmittance) 및 반사율(reflectance)을 포함한다.
이러한 적외선 광학 특성을 측정하는 장치에 대한 예들이 도 1a 내지 도 1d에 도시되어 있다. 도1a 내지 도 1d의 각각은 종래 기술에 따라 시료의 복사율, 투과율 및/또는 반사율을 검출하는 장치를 도시한 도면들이다.
도 1a에서 도시한 바와 같이, 적분구(Integrating Sphere; IS)를 이용하여 샘플의 반사율 및 투과율을 구한 후에, 상기 반사율 및 투과율을 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's law)에 대입함으로써 샘플의 복사율이 구해진다. 그러나, 상기 적분구를 이용한 방법은 상온에서 적용되기 때문에 고온에서는 이용하기 어렵다는 단점을 갖는다.
도 1b에서 도시한 바와 같이, 비접촉식인 레이저 가열(Laser Heating; LH) 방법으로부터 반투명 또는 투명 시료의 온도에 의존하는 복사율이 구해져 왔다. 접촉식 가열 방법에서 투명 또는 반투명 시료를 가열하기 위해 시료 뒷면에 위치하는 기판의 복사가 시료를 투과하여 센서에 감지되기 때문에 이러한 비접촉식 레이저 가열 방법이 이용된다. 그러나, 이러한 레이저 가열 방법은 시료의 복사율을 구하는 것이기 때문에 투과율 및 반사율을 구하기 위해서는 다른 장치를 이용해야 한다는 문제점을 갖는다. 또한, 이러한 레이저 가열 방법은 시료를 국소적으로 가열하므로 시료의 온도가 불균일하고, 장치가 복잡하여 측정이 어려우며, 고비용이 발생한다는 단점을 갖는다.
도 1c에서 도시한 바와 같이, 서브 플레이트 가열(Subplate Heating; SH) 방법은 샘플에 히터를 접촉시켜 고온에서 불투명 샘플의 복사율 및 반사율을 구할 수 있지만, 반투명 또는 투명 샘플에는 적용할 수 없다는 문제점을 갖는다.
도 1d에서 도시한 바와 같이, BBC(Black Body Boundary Conditions) 방법은 두 개의 흑체 내부에 시료를 위치시키고, 흑체 내부의 온도를 변화시키면서 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 구한다. 그러나, 상기 BBC 방법은 시료의 온도가 흑체의 온도보다 높기 때문에 흑체 내부의 온도를 균일하게 유지시키기 어렵다는 문제점을 갖는다. 또한, 상기 BBC 방법은 공극의 산란(scattering) 특성으로 인해 고온에서 알루미나(alumina)를 포함하는 세라믹 물질의 적외선 광학 특성을 측정하기 어렵다는 문제점도 갖는다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 고복사율 및 저복사율 특성을 갖는 기판을 이용한 접촉식 가열 방법을 채택함으로써 반투명 또는 투명 시료의 적외선 광학특성을 측정할 수 있는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 기판을 가열하는 접촉식 가열 방법을 이용한 동일 장치로부터 반투명 시료, 투명 시료 및 다공성 세라믹 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 동시에 측정할 수 있는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법은 ⅰ) 흑체의 복사량(Lb)을 측정하여 장치의 민감도(R(λ))를 산출하는 단계, ⅱ) 제1기판의 제1복사율(εsub1) 및 제2기판의 제2복사율(εsub2)을 산출하는 단계, ⅲ) 상기 제1복사율을 갖는 상기 제1기판을 히터 및 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 소정 온도에서 상기 시료의 제1복사량을 산출하는 단계, ⅳ) 상기 제2복사율을 갖는 상기 제2기판을 상기 히터 및 상기 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 상기 소정 온도에서 상기 시료의 제2복사량을 산출하는 단계, ⅴ) 상기 제1기판의 제1 겉보기 복사율(ε* 1) 및 상기 제2기판의 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 산출하는 단계 및 ⅶ) 상기 제1복사율(εsub1), 상기 제2복사율(εsub2), 상기 제1 겉보기 복사(ε* 1)율 및 상기 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 이용하여 상기 시료의 복사율(εs), 투과율(Ts) 및 반사율(rs)을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 상기 단계 ⅶ)은 하기 [수학식 7]로부터 상기 시료의 투과율(Ts), 복사율(εs) 및 반사율(rs)을 산출하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 7]
Figure 112010062540361-pat00001
Figure 112010062540361-pat00002
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 상기 제1복사량은 제1 겉보기 복사량(Apparent radiation)이거나 상기 제1기판 및 상기 시료의 복사량을 포함하는 복사량(Ssub1)이고, 상기 제2복사량은 제2 겉보기 복사량이거나 상기 제2기판 및 상기 시료의 복사량을 포함하는 복사량(Ssub2)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 상기 측정 대상 시료는 반투명 시료, 투명 시료 또는 세라믹 시료인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 상기 장치의 민감도는 Two-temperature method(TTM)를 이용하여 아래 [수학식 8]로부터 산출하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 8]
Figure 112010062540361-pat00003
(이 경우, h는 고온, c는 저온을 나타낸다.)
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 상기 제1기판은 금을 도포한 기판을 포함하고, 상기 제2기판은 검정 페인트를 도포한 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 기판 가열법을 적용한 동일 장치로부터 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 신속하고 저렴한 비용으로 동시에 측정할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 고반사 및 저반사 특성을 갖는 기판을 이용한 접촉식 가열 방법을 채택함으로써 반투명 또는 투명 시료의 적외선 광학특성을 측정할 수 있다는 효과도 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 의하면, 기판 가열법을 적용한 동일 장치로부터 반투명 시료, 투명 시료 및 세라믹 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 동시에 측정할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도1a 내지 도 1d의 각각은 종래 기술에 따른 시료의 복사율, 투과율 및/또는 반사율을 검출하는 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 동시에 측정하는 기판 가열법의 개념을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 복사율, 투과율 및 반사율 동시 측정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 블랙 페인트 및 금을 도포한 기판의 겉보기 복사율을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열법에 의해 시료의 두께를 달리하여 측정된 복사율, 투과율 및 반사율을 보여주는 그래프이다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 개념에 대해 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 동시에 측정하는 기판 가열법의 개념을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
복사율은 하기 [수학식 1]에 개시한 바와 같이 기준 흑체의 복사량(Lb(λ, T))에 대한 시료의 복사량(Ls(λ, T))의 비로써 결정된다.
Figure 112010062540361-pat00004
이 경우, ε(λ, T)는 파장(λ) 및 온도(T)에 의존하는 복사율을 의미한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 측정 장치는 기판(10), 측정 수단(20) 및 시료(30)를 포함하여 구성된다. 상기 기판(10)은 고반사율을 갖는 기판 및 저반사율을 갖는 기판을 이용한다. 예를 들어, 상기 고반사율을 갖는 기판은 금을 도포한 기판이고, 상기 저반사율을 갖는 기판은 검정 페인트를 도포한 기판일 수 있다. 상기 측정 수단(20)은 고온계(pyrometer) 또는 열화상 카메라(thermal imager)를 사용할 수 있다. 상기 측정 장치의 구성은 본 출원인에 의한 특허출원 제2008-0129306호(2008.12.17 출원)에 자세하게 기재되어 있어 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 시료(30)는 기판(10) 및 측정 수단(20)의 사이에 위치한다. 도 2에서는 총 복사량에 대한 개념을 설명하기 위해 시료(30) 및 기판(10)이 서로 이격하는 것으로 도시하였지만, 상기 시료(30)는 기판(10)에 접촉하여 위치하는 것이 바람직하다. 상기 시료(30)는 반투명 물질, 투명 물질 및 세라믹 물질을 포함한다. 상기 시료(30)는 히터로부터 소정 온도를 유지하는 기판(10)에 의해 가열된다. 상기 시료(30)가 가열된 경우, 시료의 총 복사량(S*)은 시료 자체의 복사량(Ss), 시료를 투과한 기판의 복사량(TsSsub) 및 기판에 반사된 후에 시료를 투과한 시료의 복사량(SsRsubTs)의 합에 의해 결정된다. 다시 말해, 상기 총 복사량(S*)은 하기 [수학식 2]에 의하여 결정된다.
Figure 112010062540361-pat00005
이 경우, Ss는 시료 자체의 복사량, Ts는 시료의 투과율, Ssub 및 Rsub는 각각 기판의 복사 신호(radiation signal) 및 기판의 반사율을 의미하고, εs 및 εsub는 각각 시료 및 기판의 복사율을 의미한다. LBB, LBB sub 및 Lsur은 각각 시료의 복사량, 기판의 복사량 및 주변(surrounding) 복사량을 의미하고, rs 및rsub는 각각 시료의 반사율 및 기판의 반사율을 의미한다. 또한, Rf 및 L0는 각각 잘 알려진 two-blackbody temperature method에 의해 정의된 측정계의 민감도(responsivity) 및 배경 복사(background radiation)를 의미한다.
상기 [수학식 2]의
Figure 112010062540361-pat00006
에 기재된 바와 같이, 상기 시료 및 기판으로부터 방출하는 총 복사 신호(total radiation signal)는 겉보기 복사율(ε*)을 갖는 불투명 시료의 복사로서 생각될 수 있다. 상기 시료가 충분히 얇아 시료 및 기판의 표면 온도가 동일하다면, 시료의 복사량(LBB) 및 기판의 복사량(LBB sub)은 동일한 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 상기 겉보기 복사율(ε*)은 하기 [수학식 3]으로 표현될 수 있다.
Figure 112010062540361-pat00007
상기 [수학식 3]에서, 상기 시료의 복사율(εs) 및 투과율(Ts)은 알려져 있지 않다. 따라서, 상기 시료의 복사율(εs) 및 투과율(Ts)을 구하기 위해 서로 다른 반사율을 갖는 제1기판 및 제2기판을 선택함으로써 제1 겉보기 복사율(ε1 *) 및 제2 겉보기 복사율(ε2 *)을 하기 [수학식 4]로 표현할 수 있다.
Figure 112010062540361-pat00008
또한, 기판의 복사율(εsub) 및 반사율(Rsub) 사이의 관계식은 하기 [수학식 5]로 표현될 수 있다.
Figure 112010062540361-pat00009
따라서, 상기 [수학식 4]의 제1 겉보기 복사율 및 제2 겉보기 복사율을 서로 더하고, 뺀 관계식과 [수학식 5]로부터 하기 [수학식 6]을 유도할 수 있다.
Figure 112010062540361-pat00010
상기 [수학식 6]의 첫 번째 및 두 번째 식에서 투과율(Ts), 복사율(εs) 및 반사율(rs)을 하기 [수학식 7]과 같이 구한다.
Figure 112010062540361-pat00011
이 경우, 상기 시료의 반사율(rs)은 잘 알려진 물리법칙인 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's law)으로부터 구할 수 있다. 또한, 장치의 민감도(R(λ))는 잘 알려진 two blackbody temperature method를 이용하여 하기 [수학식 8]로 구할 수 있다.
Figure 112010062540361-pat00012
이 경우, h는 고온, c는 저온을 나타낸다.
다음으로, 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명의 일시 예에 따른 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법을 상세하게 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시료의 복사율, 투과율 및 반사율 동시 측정방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 블랙 페인트 및 금을 도포한 기판의 겉보기 복사율을 보여주는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 가열법에 의해 시료의 두께를 달리하여 측정된 복사율, 투과율 및 반사율을 보여주는 그래프이다.
도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 광학 특성 측정방법은 흑체의 복사량(Lb)을 측정하여 장치의 민감도(R(λ))를 산출하는 단계를 포함한다(S31). 상기 단계 S31에서, 장치의 민감도는 잘 알려진 Two blackbody temperature method를 이용하여 [수학식 8]로부터 산출될 수 있다.
상기 단계 S31 후에, 제1기판의 제1복사율(εsub1) 및 제2기판의 제2복사율(εsub2)을 산출한다(S32). 상기 제2기판은 제1기판보다 큰 복사율을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1기판은 금을 도포한 기판을 포함하고, 상기 제2기판은 검정 페인트를 도포한 기판일 수 있다.
상기 단계 S32 후에, 상기 제1복사율을 갖는 제1기판을 히터 및 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 소정 온도에서 시료의 제1복사량을 산출한다(S33). 이 경우, 상기 시료는 반투명 시료, 투명 시료 또는 다공성의 세라믹 시료일 수 있다. 상기 제1복사량은 제1기판의 제1 겉보기 복사량(Apparent radiation)이거나, 제1기판 및 상기 시료의 복사량을 포함하는 복사량(Ssub1)일 수 있다.
상기 단계 S33 후에, 상기 제2복사율을 갖는 제2기판을 히터 및 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 소정 온도에서 시료의 제2복사량을 산출한다(S34). 상기 제2복사량은 제2기판의 제2 겉보기 복사량이거나, 상기 제2기판 및 상기 시료의 복사량을 포함하는 복사량(Ssub2)일 수 있다.
상기 단계 S34 후에, 상기 제1기판의 제1 겉보기 복사율(ε* 1) 및 상기 제2기판의 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 산출한다(S35). 상기 단계 S35 후에, 상기 제1복사율(εsub1), 상기 제2복사율(εsub2), 제1 겉보기 복사(ε* 1)율 및 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 이용하여 시료의 복사율(εs), 투과율(Ts) 및 반사율(rs)을 산출한다(S36). 상기 단계 S36에서, 상기 시료의 복사율(εs), 투과율(Ts) 및 반사율(rs)은 [수학식 7]로부터 구할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 측정방법을 이용함으로써 종래 서브플레이트 가열 방법(SH)으로 측정할 수 없는 투명 또는 반투명 시료의 복사율, 투과율 및 반사율을 동일 장치에서 동일 조건으로 구할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 측정방법은 공극의 산란 특성으로 인해 종래 BBC 방법으로 측정할 수 없는 다공성 세라믹 물질의 적외선 광학 특성을 구할 수 있다.
한편, 도 4a는 300 ℃에서 검정 페인트 기판을 채택한 장치로부터 사파이어 시료의 파장에 따른 겉보기 복사율을 두께별로 나타내고 있다. 또한, 도 4a의 내부에는 검정 페인트 기판 및 금 기판의 파장에 따른 기판의 복사율이 도시되어 있다. 도 4b는 300 ℃에서 금 기판을 채택한 장치로부터 사파이어 시료의 파장에 따른 겉보기 복사율을 두께별로 나타내고 있다. 상기 시료의 복사는 MCT(mercury cadmium telluride) 검출기를 갖는 Nicolet 7600 FTIR로부터 측정되었다. 상기 기판으로는 금 도금 기판 및 검정 페인트를 도포한 기판이 사용되었고, 상기 시료는 사파이어(Sapphire) 물질이 사용되었다. 따라서, 측정된 기판의 복사율 및 시료의 겉보기 복사율을 [수학식 7]에 대입함으로써 시료의 복사율이 구해진다.
도 5는 300 ℃에서 서로 다른 두께를 갖는 사파이어의 복사율, 투과율 및 반사율을 [수학식 7]로부터 구한 값을 실선으로 보여준다. 도 5로부터, 상기 사파이어의 복사율 및 투과율이 온도 의존성을 나타냄을 알 수 있다. 또한, 도 5는 종래 방법으로 측정한 복사율, 투과율 및 반사율을 점선으로 표시하고 있다. 상기 종래 방법은 300 ℃에서 슬릿을 갖는 가열로(heating furnace) 내부에 위치한 시료에 적외선을 관통시키고, 시료의 유무에 따라 투과율을 측정하는 것이다. 종래 방법으로 측정한 투과율이 본 발명의 측정방법에 의한 것과 잘 일치함으로 알 수 있다.
이 경우, 복사율 및 반사율은 시료의 두께에 따라 측정된 투과율로부터 계산될 수 있다. 즉, 두께에 따른 투과율은 투과율=(1-r)2e-αd/(1-r2e-2αd)라는 방정식으로 설명된다. 이 경우, α 및 r 은 각각 흡광 계수(extinction coefficient) 및 반사 계수이고, d는 시료의 두께를 의미한다. 상기 투과율에 대한 방정식을 피팅(fitting)함으로써 흡광 계수(α) 및 반사 계수(r)를 구할 수 있다. 따라서, 복사율은 (1-r)2(1-e-αd)/(1-r2e-2αd)로부터 계산하고, 반사율은 r[1+(1-r)2e-2αd/(1-r2e-2αd)]로부터 계산할 수 있다. 도 5에서, 상기 결과는 □, ○, △ 및 ▽의 도형으로 표시되어 있다.
상기 종래 방법은 시료의 두께에 따른 투과율이 측정하기에 너무 크거나 작기 때문에 투명 영역(3.5~4.5 ㎛) 또는 불투명 영역(6~7 ㎛)에서 피팅 공정(fitting process)에 의해 반투명 시료의 흡광 계수 및 반사 계수를 정확하게 산출할 수 없다는 문제점을 갖는다. 따라서, 상기 종래 방법은 투과율을 작도록 하는 공극의 산란(scattering) 특성 때문에 알루미나를 포함하는 다공성 물질에는 적용하기 어렵다. 결론적으로, 본 발명은 고온에서 시료의 복사율을 측정함으로써 흡광 계수 및 반사 계수를 구하기 위해 시료의 두께에 따라 투과율을 구하는 종래 방법의 피팅 공정을 수행하지 않는다는 장점을 갖는다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법에 관한 것이다. 상기 적외선 광학 특성 동시 측정방법은 고온에서 측정 대상물의 온도를 정확하게 측정해야 하는 기술 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어 터빈 블레이드의 열 보호 세라믹 코팅의 복사율, 반도체 소자 제조 공정에서 기판 상에 고온 증착되는 박막 물질의 복사율 또는 고온에서 성장 중인 결정의 복사율을 구함으로써 그 온도를 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 상기 측정방법은 온도에 의존하는 투과율 및 반사율을 구할 수 있으므로 측정 대상물의 광학적 특성 및 공정을 제어하는 데에도 폭넓게 적용될 수 있다.
10: 기판 20: 측정 수단
30: 시료

Claims (6)

  1. ⅰ) 흑체의 복사량(Lb)을 측정하여 장치의 민감도(R(λ))를 산출하는 단계;
    ⅱ) 제1기판의 제1복사율(εsub1) 및 제2기판의 제2복사율(εsub2)을 산출하는 단계;
    ⅲ) 상기 제1복사율을 갖는 상기 제1기판을 히터 및 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 소정 온도에서 상기 시료의 제1복사량을 산출하는 단계;
    ⅳ) 상기 제2복사율을 갖는 상기 제2기판을 상기 히터 및 상기 측정 대상 시료 사이에 위치시켜 상기 소정 온도에서 상기 시료의 제2복사량을 산출하는 단계;
    ⅴ) 상기 제1기판의 제1 겉보기 복사율(ε* 1) 및 상기 제2기판의 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 산출하는 단계; 및
    ⅶ) 상기 제1복사율(εsub1), 상기 제2복사율(εsub2), 상기 제1 겉보기 복사(ε* 1)율 및 상기 제2 겉보기 복사율(ε* 2)을 이용하여 상기 시료의 복사율(εs), 투과율(Ts) 및 반사율(rs)을 산출하는 단계를 포함하고;
    상기 단계 ⅶ)은
    하기 [수학식 7]로부터 상기 시료의 투과율(Ts), 복사율(εs) 및 반사율(rs)을 산출하는 것을 특징으로 하는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법.
    [수학식 7]
    Figure 112012067767066-pat00013

    Figure 112012067767066-pat00014
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1복사량은 제1 겉보기 복사량(Apparent radiation)이거나 상기 제1기판 및 상기 시료의 복사량을 포함하는 복사량(Ssub1)이고,
    상기 제2복사량은 제2 겉보기 복사량이거나 상기 제2기판 및 상기 시료의 복사량을 포함하는 복사량(Ssub2)인 것을 특징으로 하는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정 대상 시료는 반투명 시료, 투명 시료 또는 세라믹 시료인 것을 특징으로 하는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장치의 민감도는 Two-temperature method(TTM)를 이용하여 아래 [수학식 8]로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법.
    [수학식 8]
    Figure 112012067767066-pat00015

    (이 경우, h는 고온, c는 저온을 나타낸다.)
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판은 금을 도포한 기판을 포함하고, 상기 제2기판은 검정 페인트를 도포한 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법.
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전상호 외 5, '퓨리에 변환 적외선 분광기를 이용한 수직 분광 복사율 측정 장치의 제작과 측정', 한국광학회지, 2008. 12., 제19권 제6호, pp.400-407. *

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