KR101250501B1 - 극미량 시료 흡착량 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극미량 시료 흡착량 측정 장치에 관한 것으로서, 수정기판에 전극이 형성된 QCM 센서와, 제1 내부공간 내에 QCM센서의 전극이 노출되게 장착되며 제1내부공간과 외부와 연통되는 인입구를 갖는 센싱 하우징과, 검사대상 시료가 장착되는 입력포트로부터 센싱 하우징의 상기 제1내부공간과 연통되게 인입구와 접속되어 메인유로를 형성하는 메인이송관과, 메인 이송관으로부터 시료가 분기되어 이송될 수 있게 메인유로로부터 분기된 적어도 하나의 분기관과, 분기관에 결합되어 유입된 시료가 체류할 수 있는 확산공간을 제공하는 확산벌브와, 분기관과 메인이송관 사이에 설치되어 시료의 이송경로 및 상기 제1내부공간으로의 이송량을 조정할 수 있도록 된 다수의 밸브와, 제1내부공간의 압력을 검출하는 압력검출부와, QCM 센서의 공진주파수를 검출하는 주파수 카운터와, 주파수 카운터의 출력신호와 압력검출부의 압력정보를 이용하여 QCM센서의 시료 흡착량을 산출하는 산출부를 구비한다. 이러한 극미량 시료 흡착량 측정 장치에 의하면 측정하고자 하는 시료에 대한 농도를 극저농도로 조절하면서 흡착량을 측정할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

극미량 시료 흡착량 측정 장치{microbalance system}
본 발명은 극미량 시료 흡착량 측정 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 극저농도의 시료에 대한 흡착량을 측정할 수 있는 극미량 시료 흡착량 측정 장치에 관한 것이다.
질량 마이크로-밸런싱(Mass micro-balancing) 기법은 구조물의 공진주파수가 구조물의 질량 증가로 인해 변화하는 것을 측정하고, 변화된 공진주파수로부터 증가된 질량을 알아내는 방법이다.
질량 마이크로-밸런싱 기법을 이용하여 미세 질량을 측정하는 대표적인 방법으로 수정 진동자 마이크로밸런스(Quartz Crystal Microbalance:이하, 'QCM'이라 함)가 있다. QCM에서의 공진주파수 변화와 질량 증가 사이의 관계는 사우베리(Sauerbrey)에 의해 체계적으로 정립되었으며, 이 이론에 따르면 공진주파수는 질량이 증가함에 따라 선형적으로 감소된다.
이러한 QCM은 주로 박막 형태의 피검체에서 단위 면적당 분포하는 질량을 측정하는 용도로 다양하게 이용되고 있으나, 다양한 물질에 대한 극저농도에서의 흡착 특성을 연구할 수 있도록 물질의 종류에 따른 흡착량을 원하는 저농도로 조절하면서 용이하게 측정할 수 있는 장비가 없어 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 극저농도에서의 물질의 종류에 따른 흡착량을 원하는 농도로 조절하면서 용이하게 측정할 수 있는 극미량 시료 흡착량 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 극미량 시료 흡착량 측정 장치는 수정기판에 전극이 형성된 QCM 센서와; 제1 내부공간 내에 상기 QCM센서의 전극이 노출되게 장착되며 상기 제1내부공간과 외부와 연통되는 인입구를 갖는 센싱 하우징과; 검사대상 시료가 장착되는 입력포트로부터 상기 센싱 하우징의 상기 제1내부공간과 연통되게 상기 인입구와 접속되어 메인유로를 형성하는 메인이송관과; 상기 메인 이송관으로부터 상기 시료가 분기되어 이송될 수 있게 상기 메인유로로부터 분기된 적어도 하나의 분기관과; 상기 분기관에 결합되어 유입된 상기 시료가 체류할 수 있는 확산공간을 제공하는 확산벌브와; 상기 분기관과 상기 메인이송관 사이에 설치되어 상기 시료의 이송경로 및 상기 제1내부공간으로의 이송량을 조정할 수 있도록 된 다수의 밸브와; 상기 제1내부공간의 압력을 검출하는 압력검출부와; 상기 QCM 센서의 공진주파수를 검출하는 주파수 카운터와; 상기 주파수 카운터의 출력신호와 상기 압력검출부의 압력정보를 이용하여 상기 QCM센서의 시료 흡착량을 산출하는 산출부;를 구비한다.
바람직하게는 상기 메인유로 내부를 배기시켜 진공화 시킬 수 있도록 상기 메인유로와 연통되게 상기 메인이송관과 접속된 배출관에 접속된 진공펌프;를 더 구비한다.
또한, 상기 센싱하우징의 주변 온도를 조정할 수 있도록 상기 센싱하우징이 수용되는 제2내부공간을 갖으며, 상기 제2내부공간 내에 충진된 유체를 설정된 온도로 유지하는 항온챔버와; 상기 항온 챔버내의 상기 유체를 교반하는 교반기;를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 확산벌브는 상기 입력포트로부터 상기 제1내부공간으로 이어지는 방향을 따라 상호 등간격으로 이격되게 3개의 제1 내지 제3확산벌브가 마련되어 있고, 상기 배출관은 상기 입력포트로부터 상기 제1확산벌브 방향으로 이어지는 상기 메인이송관상에서 분기되게 결합되어 있고, 상기 밸브들은 상기 입력포트로부터 상기 메인 유로로의 시료의 이송을 차단 또는 개방할 수 있도록 설치된 제1밸브와; 상기 제1밸브와 상기 제1확산벌브와의 사이의 상기 메인유로상에 설치된 제2밸브와; 상기 메인유로로부터 상기 제1확산벌브로 연장된 제1분기관상에 설치된 제3밸브와; 상기 제1확산벌브와 상기 제2확산벌브 사이의 상기 메인유로상에 설치된 제4밸브와; 상기 메인유로로부터 상기 제2확산벌브로 연장된 제2분기관상에 설치된 제5밸브와; 상기 제2확산벌브와 상기 제3확산벌브 사이의 상기 메인유로상에 설치된 제6밸브와; 상기 메인유로로부터 상기 제3확산벌브로 연장된 제3분기관상에 설치된 제7밸브와; 상기 제7밸브를 기준으로 상기 제6밸브 맞은편 상의 상기 메인유로에 설치된 제8밸브와; 상기 제1밸브를 기준으로 상기 제2밸브 맞은편상의 상기 배출관상에 설치된 제9밸브;를 포함한다.
또한, 상기 제1밸브와 상기 제2밸브의 유로 길이와 상기 제1밸브와 상기 제9밸브 사이의 유로길이는 동일하게 적용되고, 상기 제3밸브로부터 상기 제2밸브와의 유로길이와 상기 제3밸브로부터 상기 제4밸브와의 유로길이는 동일하고, 상기 제5밸브로부터 상기 제4밸브와의 유로길이와 상기 제5밸브로부터 상기 제6밸브와의 유로길이는 동일하고, 상기 제7밸브로부터 상기 제6밸브와의 유로길이와 상기 제7밸브로부터 상기 제8밸브와의 유로길이는 동일하게 적용된다.
또한, 상기 센싱하우징의 상기 인입구 맞은편에서 외부로 연장되어 상기 제1내부공간과 연통되게 형성된 종단관;을 더 구비하고, 상기 압력검출부는 상기 종단관과 접속되어 압력을 검출하도록 되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 극미량 시료 흡착량 측정 장치에 의하면 측정하고자 하는 시료에 대한 농도를 극저농도로 조절하면서 흡착량을 측정할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 극미량 시료 흡착량 측정 장치를 나타내 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 극미량 시료 흡착량 측정 장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 극미량 시료 흡착량 측정 장치를 나타내 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 극미량 시료 흡착량 측정 장치(100)는 QCM 센서(110), 센싱 하우징(116), 메인이송관(130), 다수의 분기관(141)(143)(145), 제1 내지 제3 확산벌브(151 내지 153), 다수의 밸브(161 내지 169), 종단관(135), 압력검출부(180), 주파수 카운터(190) 및 산출부(195)를 구비한다.
QCM 센서(110)는 수정기판(112)의 양면에 전극(114)이 형성되어 있고, 구동기판(120)에 설치된 발진회로로부터 전극(114)을 통해 인가되는 발진주파수가 전극(114)에 흡착되는 시료에 따라 공진주파수가 변화되고, 변화된 공진주파수는 출력단(122)을 통해 후술되는 주파수카운터(190)로 출력된다.
센싱 하우징(116)은 폐쇄된 제1 내부공간(116a) 내에 QCM센서(110)의 전극(114)이 노출되게 장착할 수 있게 형성되어 있고, 후술되는 메인이송관(130)을 통해 시료가 유입될 수 있게 외부와 제1내부공간(116a)을 연통시키는 인입구(117)가 메인이송관(130)과 접속되어 있다.
종단관(135)은 센싱하우징(116)의 인입구(117) 맞은편에서 제1내부공간(116a)과 연통되게 외부로 연장되게 형성되어 있고 종단에는 압력검출부(180)가 설치되어 있다.
바람직하게는 종단관(135)은 인입구(117)와 접속된 메인이송관(130)의 굴곡형태와 대칭되는 형태로 형성된다.
메인 이송관(130)은 검사대상 시료가 장착되는 입력포트(210)로부터 센싱 하우징(116)의 제1내부공간(116a)과 연통되는 인입구(117)로 이어지는 메인유로(133)를 형성할 수 있도록 관형태로 형성되어 있다.
메인 이송관(130)은 하나의 관으로 형성될 수 도 있고, 도시된 바와 같이 복수개의 관이 상호 플랜지 결합에 의해 결합된 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
입력포트(210)는 시료가 저장된 시료용기(200)를 착탈할 수 있도록 나사결합방식 또는 끼움결합방식에 의해 시료용기를 결합할 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
분기관(141)(143)(145)은 메인 이송관(130)으로부터 시료가 분기되어 후술되는 확산벌브(151 내지 153)로 이송될 수 있게 메인 이송관(130)의 메인유로(133)로부터 분기되게 결합되어 있고, 도시된 예에서는 후술되는 확산벌브(151 내지 153)가 접속되는 제1 내지 제3분기관(151 내지 153)과 추가적으로 확산벌브를 더 적용하고자 할 때 사용할 수 있게 형성된 분기관(147)이 적용되었다.
여기서 분기관의 개수는 적용하고자 하는 농도 제어 범위를 고려하여 적절하게 적용하면 된다.
배출관(136)은 입력포트(210)로부터 제1확산벌브(151) 방향으로 이어지는 메인이송관(130)상에서 제1확산벌브(151)로부터 멀어지는 방향으로 입력포트(210)로부터 분기되게 결합되어 있다.
확산벌브(151 내지 153)는 내부가 빈 폐쇄공간을 갖는 구형으로 형성되어 제1 내지 제3분기관(141)(143)(145)에 결합되어 유입된 시료가 체류할 수 있는 확산공간을 제공한다.
확산벌브(151 내지 153)는 입력포트(210)로부터 제1내부공간(116a)으로 이어지는 시료 이송방향을 따라 메인유로(133) 상에 상호 등간격으로 이격되게 3개의 제1 내지 제3확산벌브(151 내지 153)가 마련되어 있다.
제1 내지 제3 확산벌브(151 내지 153)의 내부 체적은 후술되는 제1 내지 제9밸브(161 내지 168)의 인접된 밸브 상호간의 선택적 개폐에 의해 한정되는 부분 유로공간에 비해 수백 내지 수천배의 체적을 제공할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 부분유로공간은 예를 들면 제2밸브(162)와 제3밸브(163) 및 제4밸브(164)에 의해 폐쇄되는 유로공간을 말한다.
밸브(161 내지 169)는 제1 내지 제3분기관(141)(143)(145)과 메인이송관(130)에 설치되어 시료의 이송경로 및 제1내부공간(116a)으로의 이송량을 조정할 수 있도록 다수가 설치되어 있다.
제1밸브(161)는 입력포트(210)로부터 메인 유로(133)로의 시료의 이송을 차단 또는 개방할 수 있도록 입력포트(210) 부근에 설치되어 있다.
제2밸브(162)는 제1밸브(161)와 제1확산벌브(161)와의 사이의 메인유로(133)상에 설치되어 있다.
제3밸브(163)는 메인유로(133)로부터 제1확산벌브(151)로 연장된 제1분기관(141) 상에 설치되어 있다.
제4밸브(164)는 제1확산벌브(151)와 제2확산벌브(152) 사이의 메인유로(1330 상에 설치되어 있다.
제5밸브(165)는 메인유로(133)로부터 제2확산벌브(152)로 연장된 제2분기관(143)상에 설치되어 있다.
제6밸브(166)는 제2확산벌브(152)와 제3확산벌브(153) 사이의 메인유로(133) 상에 설치되어 있다.
제7밸브(167)는 메인유로(133)로부터 제3확산벌브(153)로 연장된 제3분기관(45)상에 설치되어 있다.
제8밸브(168)는 제7밸브(167)를 기준으로 제6밸브(166) 맞은편 상의 메인유로(133)에 설치되어 있다.
제9밸브(169)는 제1밸브(161)를 기준으로 제2밸브(162) 맞은편상의 배출관(136)상에 설치되어 있다.
여기서, 제1밸브(161)로부터 제2밸브(162)까지의 유로길이 및 제1밸브(161)로부터 제9밸브(169)까지의 유로길이는 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제3밸브(163)로부터 제2밸브(162)까지의 유로길이와 제3밸브(163)로부터 제4밸브(164)까지의 유로길이는 동일하게 형성된다.
마찬가지로, 제5밸브(165)로부터 제4밸브(164)까지의 유로길이 및 제5밸브(165)로부터 제6밸브(166)까지의 유로길이도 동일하며, 제7밸브(167)로부터 제6밸브(166)까지의 유로길이와 제7밸브(167)로부터 제8밸브(168)까지의 유로길이 역시 동일하게 형성된다.
즉, 메인유로상에서 제9밸브(169), 제2밸브(162), 제4밸브(164), 제6밸브(166) 및 제8밸브(168)은 제1간격으로 등간격으로 설치되고, 제1밸브(161), 제3밸브(163), 제5밸브(165), 제7밸브(167)은 메인유로(133)상에 설치된 인접된 밸브의 중앙에서 제1간격의 1/2길이에 해당하는 위치상에 설치되면 된다.
압력검출부(180)는 종단관(135) 내의 압력을 검출하고, 검출된 압력정보를 산출부(195)에 출력한다.
진공펌프(185)는 메인 이송관(130)의 메인유로(133)로부터 센싱 하우징(116)으로 이어지는 메인유로(133)의 연장방향과 반대방향으로 메인유로(133)와 연통되게 접속된 배출관(136)에 접속되어 메인유로(133) 내부를 펌핑에 의해 배기시켜 진공화 시킬수 있도록 되어 있다.
참조부호 148로 표기된 배출 분기관에 진공펌핑 능력을 높이기 위해 진공펌프가 더 장착될 수 있음은 물론이다.
주파수 카운터(190)는 QCM 센서(110)의 전극(114)을 통해 발생되는 공진주파수를 검출하고, 검출된 공진주파수를 산출부(195)에 출력한다.
산출부(195)는 통상적인 컴퓨터로 구축되면, 주파수 카운터(190)의 출력신호와 압력검출부(180)의 압력정보를 이용하여 QCM센서(110)의 시료 흡착량을 압력정보에 대응되게 산출한다.
항온챔버(210)는 센싱하우징(116) 주변 온도를 목표온도로 일정하게 조정할 수 있도록 센싱하우징(116)이 수용되는 제2내부공간(212)을 갖으며, 제2내부공간(212) 내에 충진된 유체를 내장된 히터(미도시)의 가동에 의해 설정된 온도로 유지할 수 있도록 되어 있다.
참조부호 215는 항온챔버(210)의 목표 온도를 설정하는 온도 조작패널이다.
교반기(220)는 항온 챔버(210)내의 유체를 교반할 수 있도록 되어 있다.
참조부호 222는 교반기(220)의 구동축을 회전구동하는 모터(M)이고, 참조부호 224는 모터(222)의 회전수를 조정하는 회전수 조작패널이며, 참조부호 226은 교반기(220)를 지지하는 지지프레임이다.
이하에서는 이러한 극미량 시료 흡착량 측정 장치를 이용하여 원하는 농도에서 시료의 흡착량을 측정하는 과정을 설명한다.
설명에 앞서 제1 내비 제3확산벌브(151 내지 153) 각각은 동일 체적을 갖게 형성되되 앞서 설명된 단위 부분유로공간 즉, 제2밸브(162)와 제3밸브(163) 및 제4밸브(164)에 의해 폐쇄되는 단위 부분 유로공간의 체적에 비해 99배 또는 999배가 되게 형성되어 있고, 이하의 실시 예에서는 99배가 된 것을 적용한 예를 설명한다.
먼저, 메인유로(133), 제1 내부공간(116a) 및 제1 내지 제3확산벌브(151 내지 153)배가 진공상태가 되게 밸브를 선택적으로 개폐한 후 진공펌프(185)를 가동하여 진공화 시킨다.
이후, 검사대상 시료가 저장된 시료용기(200)를 입력포트(210)에 결합한 후, 제1밸브(161)와 제2밸브(162) 및 제9밸브(169)만 개방되게 조작하여 시료를 첫번째 단위 부분 유로 공간(301)에 확산시킨다.
다음은 제3밸브(163)와 제4밸브(164)가 폐쇄된 상태에서 제2밸브(162)를 개방하고, 평형상태에 도달할 시점에서 제2밸브(162)를 폐쇄하면, 첫번째 단위 부분 유로공간(301)에 유입된 시료의 절반에 해당하는 양이 두 번째 단위 부분유로공간(302)에 잔류하게 된다.
다시 제3밸브(163)를 개방시켜 두 번째 단위 부분 유로공간(302)에 잔류된 시료가 제1확산벌브(151)를 통해 확산시켜 평행상태에 도달할 시점에 제3밸브(163)를 닫게되면 두 번째 단위 부분유로공간(302)에 잔류되는 시료는 또 다시 1/100 만큼 줄어든다. 이후, 제4밸브(164)를 개방하여 세번째 단위 부분 유로공간(303)으로 확산시킨 후 제4밸브(164)를 잠그면 세번째 단위 부분 유로공간(303)에는 이전 보단 시료의 양이 절반으로 줄어들게 된다.
다음으로, 제5밸브(163)를 개방시켜 세 번째 단위 부분 유로공간(303)에 잔류된 시료가 제2확산벌브(152)를 통해 확산시켜 평행상태에 도달할 시점에 제5밸브(165)를 닫게되면 세 번째 단위 부분유로공간(303)에 잔류되는 시료는 또 다시 1/100 만큼 줄어든다. 이후, 제6밸브(166)를 개방하여 네번째 단위 부분 유로공간(304)으로 확산시킨 후 제6밸브(166)를 잠그면 네번째 단위 부분 유로공간(304)에는 이전 보단 시료의 양이 절반으로 줄어들게 된다.
또 다시 제7밸브(167)를 개방시켜 네 번째 단위 부분 유로공간(304)에 잔류된 시료가 제3확산벌브(153)를 통해 확산시켜 평행상태에 도달할 시점에 제7밸브(167)를 닫게되면 네 번째 단위 부분유로공간(304)에 잔류되는 시료는 또 다시 1/100 만큼 줄어든다. 이후, 제8밸브(166) 및 제1내부공간(116a)으로 향하는 방향에 설치된 밸브를 모두 개방하여 제1내부공간(116a)으로 확산시키면, 시료의 농도는 초기 시료의 농도에 비해 10-6이하로 낮아진다.
이러한 시료의 농도 조절후 산출부(195)는 QCM 센서(110)에 흡착되는 시료에 대응되어 주파수 카운터(190)로부터 출력되는 공진 주파수로부터 시료의 흡착량을 산출한다. 또한, 산출부(195)는 압력검출부(180)에서 출력된 현재의 압력값 정보를 통해 압력 대비 시료의 흡착량을 산출할 수 있다.
여기서 압력검출부(180)는 초기에 메인유로(133)의 진공화과정에서 진공정도를 측정하는데에도 이용될 수 있음은 물론이다.
이상에서 설명된 극미량 시료 흡착량 측정 장치(100)는 극저농도하에서 다양한 시료의 흡착 특성을 온도 변화에 대해 파악하고자 하거나, QCM 센서(110)의 흡착능력 등을 파악하고자 할 때등 다양한 연구를 위해 사용될 수 있다.
110: QCM 센서 130: 메인이송관
185: 진공펌프 190: 주파수 카운터
195: 산출부

Claims (8)

  1. 수정기판에 전극이 형성된 QCM 센서와;
    제1 내부공간 내에 상기 QCM센서의 전극이 노출되게 장착되며 상기 제1내부공간과 외부와 연통되는 인입구를 갖는 센싱 하우징과;
    검사대상 시료가 장착되는 입력포트로부터 상기 센싱 하우징의 상기 제1내부공간과 연통되게 상기 인입구와 접속되어 메인유로를 형성하는 메인이송관과;
    상기 메인 이송관으로부터 상기 시료가 분기되어 이송될 수 있게 상기 메인유로로부터 분기된 적어도 하나의 분기관과;
    상기 분기관에 결합되어 유입된 상기 시료가 체류할 수 있는 확산공간을 제공하는 확산벌브와;
    상기 분기관과 상기 메인이송관 사이에 설치되어 상기 시료의 이송경로 및 상기 제1내부공간으로의 이송량을 조정할 수 있도록 된 다수의 밸브와;
    상기 제1내부공간의 압력을 검출하는 압력검출부와;
    상기 QCM 센서의 공진주파수를 검출하는 주파수 카운터와;
    상기 주파수 카운터의 출력신호와 상기 압력검출부의 압력정보를 이용하여 상기 QCM센서의 시료 흡착량을 산출하는 산출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인유로 내부를 배기시켜 진공화 시킬 수 있도록 상기 메인유로와 연통되게 상기 메인이송관과 접속된 배출관에 접속된 진공펌프;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센싱하우징의 주변 온도를 조정할 수 있도록 상기 센싱하우징이 수용되는 제2내부공간을 갖으며, 상기 제2내부공간 내에 충진된 유체를 설정된 온도로 유지하는 항온챔버;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 항온 챔버내의 상기 유체를 교반하는 교반기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 확산벌브는 상기 입력포트로부터 상기 제1내부공간으로 이어지는 방향을 따라 상호 등간격으로 이격되게 3개의 제1 내지 제3확산벌브가 마련되어 있고,
    상기 배출관은 상기 입력포트로부터 상기 제1확산벌브 방향으로 이어지는 상기 메인이송관상에서 분기되게 결합되어 있고,
    상기 다수의 밸브들은
    상기 입력포트로부터 상기 메인 유로로의 시료의 이송을 차단 또는 개방할 수 있도록 설치된 제1밸브와;
    상기 제1밸브와 상기 제1확산벌브와의 사이의 상기 메인유로상에 설치된 제2밸브와;
    상기 메인유로로부터 상기 제1확산벌브로 연장된 제1분기관상에 설치된 제3밸브와;
    상기 제1확산벌브와 상기 제2확산벌브 사이의 상기 메인유로상에 설치된 제4밸브와;
    상기 메인유로로부터 상기 제2확산벌브로 연장된 제2분기관상에 설치된 제5밸브와;
    상기 제2확산벌브와 상기 제3확산벌브 사이의 상기 메인유로상에 설치된 제6밸브와;
    상기 메인유로로부터 상기 제3확산벌브로 연장된 제3분기관상에 설치된 제7밸브와;
    상기 제7밸브를 기준으로 상기 제6밸브 맞은편 상의 상기 메인유로에 설치된 제8밸브와;
    상기 제1밸브를 기준으로 상기 제2밸브 맞은편상의 상기 배출관상에 설치된 제9밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1밸브와 상기 제2밸브의 유로 길이와 상기 제1밸브와 상기 제9밸브 사이의 유로길이는 동일한 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3밸브로부터 상기 제2밸브와의 유로길이와 상기 제3밸브로부터 상기 제4밸브와의 유로길이는 동일하고,
    상기 제5밸브로부터 상기 제4밸브와의 유로길이와 상기 제5밸브로부터 상기 제6밸브와의 유로길이는 동일하고,
    상기 제7밸브로부터 상기 제6밸브와의 유로길이와 상기 제7밸브로부터 상기 제8밸브와의 유로길이는 동일한 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센싱하우징의 상기 인입구 맞은편에서 외부로 연장되어 상기 제1내부공간과 연통되게 형성된 종단관;을 더 구비하고,
    상기 압력검출부는 상기 종단관과 접속되어 압력을 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 극미량 시료 흡착량 측정 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06224153A (ja) * 1992-11-09 1994-08-12 Internatl Business Mach Corp <Ibm> エッチング方法及び装置
KR20090045386A (ko) * 2006-09-27 2009-05-07 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 증착 장치, 증착 장치의 제어 장치, 증착 장치의 제어 방법및 증착 장치의 사용 방법
KR20090050894A (ko) * 2007-11-16 2009-05-20 강릉원주대학교산학협력단 고감도 나노 밸런스

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06224153A (ja) * 1992-11-09 1994-08-12 Internatl Business Mach Corp <Ibm> エッチング方法及び装置
KR20090045386A (ko) * 2006-09-27 2009-05-07 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 증착 장치, 증착 장치의 제어 장치, 증착 장치의 제어 방법및 증착 장치의 사용 방법
KR20090050894A (ko) * 2007-11-16 2009-05-20 강릉원주대학교산학협력단 고감도 나노 밸런스

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