KR101309129B1

KR101309129B1 - 소량 시료의 분석을 위한 시료 장착 장치와 이를 이용한 분석장치 및 분석방법

Info

Publication number: KR101309129B1
Application number: KR1020120026529A
Authority: KR
Inventors: 김진덕; 강현옥; 이종훈; 옥기윤
Original assignee: 주식회사 메카시스
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-16
Also published as: WO2013137525A1

Abstract

현재 대부분의 분광광도계는 대용량의 시료에 대한 것으로 광원과 시료, 검출기가 모두 평행하게 배열되어 있다. 이에 반해 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 소량의 액체 시료를 측정하기 위해서는 소량의 액체시료를 안정하게 유지하기 어려워, 광원과 시료, 검출기가 모두 수직하게 배열된 새로운 분광광도계를 사용해야만 하였다. 또한 평행하게 배열된 장착장치로 대체하는 경우, 실제 측정은 수직구조로 이루어지므로, 광의 경로 변환이 불가피하여, optical fiber, prism 등의 광학기구를 사용함으로써 광손실이 크게 발생하여, 미세한 분석이 어려운 단점이 있다.
이에 본 발명은 광학기구를 사용하지 않고, 광원과 시료, 검출기가 모두 평행하게 배열될 수 있는 극소량의 액체시료의 장착장치 및 이를 포함한 분석장치를 개발함으로써, 기존의 대용량의 시료를 위한 측정장치에 본 발명인 소량 액체 시료용 장착장치만을 대체함으로써, 손쉽게 대용량과 소용량 시료에 대한 측정 및 분석이 가능하고, 광손실이 없어 미세한 측정과 분석이 가능하여, 효율성과 경제성을 모두 높일 수 있도록 하였다.

Description

소량 시료의 분석을 위한 시료 장착 장치와 이를 이용한 분석장치 및 분석방법{Sample handler for analyzing a small quantity of sample, analyzing apparatus using the sample handler, and analyzing method}

본 발명은 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 소량의 액체 시료를 분석하기 위한 장착장치와 이를 포함하는 분석장치 및 방법에 관한 것으로, 시료부 하판과 소량의 액체 시료에 대한 접촉각 (contact angle)을 증가시켜, 소량의 액체 시료를 안정적으로 유지하게 하여, 광원과 시료와 검출기를 수평적으로 배열함으로써, 광 경로의 변환이 없을 뿐만 아니라, 광 파이버, 프리즘 등의 광학적인 기구를 제거하여, 광원에서 나온 광을 시료에 직접 투과시켜 광손실을 최소화하도록 하여, 측정의 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 분광광도계는 광원으로부터 방출된 빛을 시료에 입사하여 재료에 따라 고유 에너지가 선택적으로 흡수, 방출 또는 산란되는 정도를 측정하는 것이다. 측정의 주요목적은 대개 미지 물질의 화학조성, 또는 이미 알고있는 물질의 분자 구조, 분자의 운동상태, 환경적요인 등을 알아내는 것이다.

기본적으로, 입사된 빛의 시료에 의한 흡수율에 따라 특정 성분의 양을 측정할 수 있는데, 흡수율은 투과된 빛의 양에 반비례하며, 이는 시료 내에서의 광의 경로에 비례하며, 충분한 광경로를 확보하기 위해서는 일정 체적 이상의 시료가 필요하다.

근래에 들어, 바이오, 의약 분야의 연구가 활발해 짐에 따라, 10 micro-litter 이하의 매우 작은 체적의 소량의 시료에 존재하는 효소, 미생물, 특정 단백질의 검출과 이들의 존재량에 대한 측정이 요구되었다. 또한 기존의 대용량 범용 분광광도계는 광원과 시료, 검출기가 모두 수평적으로 배열되어 있어, 소량의 시료 분석을 위해서는 새로운 분광광도계로 다시 측정해야만 하기 때문에 경제적이나, 시간적으로 비효율적이었다.

미국 특허 7,688,429 호에서 Sahari 등은 수 micro-litter의 체적을 갖는 소량의 액체 시료를 오목한 홈과 상부 표면 사이에 위치시키고, 광원에서 방출되는 빛을 프리즘 등의 광 기구 등을 통해 광경로를 변경하고, 이를 다시 광 파이버등으로 수직에 위치한 시료에 입사하고, 이를 상부표면에 위치한 미러 등으로 반사시켜, 반사된 빛을 다시 광파이버와 광기구 등을 통해 검출기에서 측정하는 구조의 분광광도계를 발표한 바 있다.

그러나, 이러한 분광광도계는, 프리즘, 광파이버 등을 사용함으로써 빛이 이러한 기구를 통과하는 과정에서 광손실이 크게 일어나, 결과적으로 검출기에서 검출되는 광의 강도는 매우 약해져, 미세량의 측정이 어렵고, 그 정확도가 낮아진다.

따라서, 현재 광원과 시료, 검출기가 모두 수평적으로 배열된 구조에서 소량의 액체 시료를 일정 형태로 유지시키면서, 프리즘, 광파이버 등에서의 손실을 최소화할 수 있는 시료의 장착구조 및 이를 이용한 분광광도계와 그 측정방법이 요구되고 있는 상황이다.

미국 특허 7,688,429 호는 수 micro-litter 의 체적을 갖는 소량의 액체 시료를 오목한 홈과 상부 표면 사이에 위치시키고, 광원에서 방출되는 빛을 프리즘 등의 광 기구와 광파이버 등을 통해 광경로를 변경하는 방식의 분광광도계를 발표한 바 있고, 또한, 미국 특허 7,483,138 호는 상부에 미러를 도입하여 반사시키는 구조의 캡을 도입한 구조의 분광광도계 측정구조를 발표한 바 있다.

본 발명은 현재 요구되고 있는 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 소량의 액체 시료를 측정이 가능한 일정 형태로 유지하면서, 소량의 시료 측정을 위해 사용되는 일반 분광광도계와는 달리 광의 경로를 변경하지 않고, 광의 경로가 그대로 유지되는 상태에서 빛을 직접적으로 시료에 입사하여, 기존의 범용적인 분광광도계에 도입되어 사용될 수 있는 시료 장착구조를 개발하고, 이를 이용한 분광광도계 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

첫번째로 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 소량의 시료를 측정이 가능한 형태로 유지하기 위해 하판의 형상과 크기 등을 변화시켜, 시료와 하판간의 접촉각을 증가시켜 이러한 접촉각에 의해 중력의 영향을 극복할 수 있도록 하였다. 시료의 체적이 작은 경우, 시료가 하판에 완전히 젖은 wetting 상태의 경우 접촉각은 0°로, 이러한 경우, 시료는 하판을 타고 흘러내려 안정적으로 시료를 유지할 수가 없다. 이에 대해 본 발명에서는 하판의 형상과 크기를 조절하여 하판에 대한 시료의 접촉각을 증가시켜 시료가 하판 위에 일정한 방울(액적)의 형상을 띠도록 함으로써, 흘러내리지 않고, 상판과 하판 사이에 시료를 안정적으로 유지할 수 있도록 하였다.

두번째로는 시료의 장착부를 시료부 하판을 포함하는 제1 거치대와 시료부 상판을 포함하는 제2 거치대로 이루어지게 하여, 하판에 소량의 시료를 장착한 후, 제2 거치대를 제1 거치대에 밀착하여 결합시킬 수 있도록 구성하고, 회전부를 이용하여 결합된 장착부를 광원과 검출기에 수평이 되도록 회전시켜 배열함으로써, 광의 경로 변환 없이 광원에서 방출된 빛을 직접 시료에 입사시킬 수 있도록 하였다.

10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 소량의 시료를 측정이 가능하도록 안정적으로 유지하고, 시료를 투과한 빛이 프리즘이나 광파이버 등의 기구 없이 검출기에서 검출될 수 있도록, 광원과 시료와 검출기를 모두 수평방향으로 배열함으로써, 광손실을 최소화하고, 따라서 더 미세항 양의 미지의 물질의 검출과 측정의 정확도를 높일 수 있다는 효과가 있다. 또한 시료의 장착부를 두개의 거치대로 분리하여 구성함으로써, 시료를 장착하는 하판과 시료에 밀착되는 상판의 표면에 대한 세정이 수월하고, 이에 대한 보수를 용이하게 하여, 전체적인 작업능률의 향상과, 유지 및 보수 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 소량의 시료의 경우에도, 광원, 검출기와 수평방향의 배열을 이루도록 하여, 기존의 대용량 시료의 분광 광도계의 시료 장착부에 본 발명의 시료 장착부만을 대체함으로써, 이전의 대용량 시료용 분광광도계에서도 소량의 시료에 대한 분석이 가능하다. 따라서, 전체 분광광도계를 구입하지 않고도 시료 장착부만을 교환하여 대용량과 소량의 시료분석을 모두 가능하게 하여, 더 효율적이고, 경제적인 분석이 가능할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도면 1은 시료를 장착하는 장치에 대한 일 실시예의 구성도이다.
도면 2는 시료를 장착하는 장치의 시료의 장착부에 대한 구성도이다.
도면 3은 하판의 상부 표면 크기에 따라 시료의 접촉각이 변화하는 현상에 대한 시료 장착부의 사진이다.
도면 4는 다양한 하판의 형상에 대한 개략도이다.
도면 5는 측정시의 시료 장착 장치의 일 실시예에 대한 구성도 및 장착부의 시료가 안정하게 유지되는 모습을 촬영한 사진이다.
도면 6은 시료의 장착 장치의 사용 및 장착 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 사진이다.

본 발명은 물질의 분석을 위한 장비에 사용되는 시료를 장착하는 장치에 대한 것으로, 특히 바이오, 의약분야에서 요구되는 10 micro-litter 이하의 체적 또는 방울 형상을 갖는 액체 물질을 시료로 하는 경우의 시료를 장착하기 위한 장치에 관한 것이다.

시료의 장착은 크게 시료의 장착부(1)와 장착부를 회전시키는 회전부(2)로 이루어지며, 도면 1은 본 발명인 시료장착장치의 여러 실시예 중의 하나로, 시료의 장착부는 두개의 거치대(3,4)로 이루어지며, 제1 거치대(3)는 소량의 시료를 표면 위에 적재할 수 있도록 구성된 시료부 하판(5)을 포함하며, 제2 거치대(4)는 시료와 밀착하여 접촉되는 시료부 상판(6)을 포함하여 이루어진다. 이때 상기 시료부 하판(5)과 상판(6)은 모두 빛이 투과될 수 있는 물질로 이루어진다. 또한 시료를 하판(5) 위에 적재한 후, 제2 거치대(4)를 제1 거치대(3) 위로 회전 이동시키고 이를 밀착된 상태로 결합시키기 위한 결합부(7)가 더욱 포함된다. 결합부(7)는 자석 등의 자성을 갖는 물체나 스프링 등의 탄성을 갖는 물체 등을 이용하여 두 면이 밀착되도록 하는 역할을 하며, 거치대의 일부분을 선택하여 거치대의 어느 부위에나 결합부의 형성은 가능하다. 이에 더해 거치대(3,4)에 간격 조절을 위한 간격조절스크류(9)와 간격 유지를 위한 간격지지대(10)로 구성되는 위치조절장치(8)를 형성하여 측정 시료의 두께를 조절할 수 있도록 한다. 이때 상기 위치조절장치(8)에 의한 상판(6)과 하판(5) 간의 거리는 0.1mm 이상 2mm 이하의 거리 사이에서 시료(16)의 체적과 특성에 따라 간격조절스크류(9)에 의해 조절이 가능하다. 간격지지대(10)는 원기둥 또는 판 형상 등으로 다양하게 제조할 수 있다.

시료의 장착부(1)를 회전시키는 회전부(2)는 전면지지대(11)와 후면지지대(12), 회전축(13), 전자 모터와 센서 등을 구비한 회전구동부(14), 및 회전 손잡이(15) 등과 같이 수동으로 조작하는 경우에 회전을 용이하도록 하는 수단 등을 포함하여 수동과 자동이 모두 가능하도록 구성되고, 이에 더해 안정적 회전을 위한 댐퍼, 베어링 등의 구성도 함께 포함될 수 있다. 회전부(2)에 의한 장착부(1)의 회전은 전면지지지대(11)와 후면 지지대(12)를 관통하는 회전축(13)에 수직하는 방향으로 360°회전이 가능하며, 회전 구동부(14)의 센서와 전자모터의 동작에 의해 임의의 원하는 각도로의 선택적 회전이 가능하도록 한다. 이때의 임의의 원하는 각도는 시료(16)와 시료부 하판(5), 시료부 상판(6), 외부의 광원(19)과 검출기(20)가 모두 수평하게 배열되는 임의의 각도로 선택할 수 있다.

장착부(1)의 구성을 자세히 살펴보면, 도면 2와 같이 시료(16)는 하판(5) 위에서 90°이상의 접촉각(22)을 형성하여 시료가 안정적으로 유지되도록 하고, 제1 거치대(3)와 제2 거치대(4)는 각각 빛이 통과되는 부분에 홀이나 투광성 물질로 윈도우(17, 18)를 형성하여 상판과 하판으로 빛이 투과되도록 구성한다. 따라서, 시료(16)를 안정적으로 유지하면서도 광원(19)과 시료(16), 검출기(20)가 모두 수평방향으로 배열되어 빛(21)의 경로를 변화시키기 위한 광학적인 기구 없이 직접 광원(19)으로부터 방출된 빛(21)이 시료(16)를 투과하여 직접 검출(20)기에 입력되어, 광손실을 줄이고, 기존의 대용량 액체 시료용으로 사용되던 분광광도계에 본발명의 시료를 장착하는 장치만을 교체함으로써 소량의 액체 시료의 측정 및 분석이 가능해질 수 있다. 또한, 광원(19)으로부터 방출된 빛(21)은 상판(6)과 시료(16), 하판(5)의 순으로 투과될 수도 있고, 하판(5)을 먼저 투과한 후, 시료(16), 상판(6)의 순으로 투과될 수도 있다. 이는 사용자의 상황에 따라 자유롭게 선택할 수 있다.

도면 3에서는 하판(5)에 소량의 액체 시료(16)를 적하한 경우, 하판(5)의 크기에 따라 소량의 액체 시료(16)의 접촉각(22)이 변화하는 현상을 사진으로 촬영한 것이다. 도 3(a)는 시료(16)에 비해 무한히 큰 평면을 갖는 하판(5)위에 극소량의 액체 시료를 적하한 경우, 액체시료(16)가 하판(5)을 적시면서, 접촉각(22)은 90°보다 훨씬 작은 값을 가짐을 볼 수 있다. 도3(b)는 하판(5) 상부표면의 원의 지름이 2mm 이상인 경우로, 이 경우에도 접촉각(22)의 변화는 크게 일어나지 않는다. 그러나, 도3(c)는 하판(5) 상부표면의 원의 지름이 2mm 이하인 경우로, 이 경우에는 접촉각이 90°보다 큰 값을 가지므로, 하판(5)에 방울 형상으로 액체 시료(16)가 유지될 수 있다. 따라서, 하판(5) 상부표면의 면적이 작아질수록 접촉각(22)은 증가하는 경향을 보임을 알 수 있다. 이때 접촉각(22)이 90°보다 커져 시료(16)가 안정하게 유지되는 하판(5) 상부표면의 기준 면적은 시(16)료와 하판(5)의 물질 특성과 이들 계면의 특성에 따라 달라질 수 있고, 이에 따라 적절한 하판(5)의 크기를 선택하여 실시하여야 한다. 대부분의 액체 시료가 안정적으로 유지되기 위해서는 하판(5) 상부표면의 지름이 0.1mm 이상 2mm 이하로 선택하는 것이 바람직하다. 또한 하판(5)의 높이는 세정의 용이성을 위해 1mm 이상 5mm 이하로 하는 것이 표면의 잔류물을 세척하는데 용이하다.

도면 4는 하판(5)과 하판의 상부 표면의 형상을 나타내는 것으로, 하판은 도 4(a)와 같이 원기둥 형상, 또는 (b)와 같이 높이부가 일정 기울기를 갖고 면적이 상부로 갈수록 점점 작아지는 원기둥 형상 등으로 다양한 형상이 가능하며, 높이부의 기울기는 접촉각(22) 뿐만 아니라, 하판(5)의 세정 등을 고려하여 적정한 기울기를 선택한다. 또한 하판(5)의 상부표면도 (c)와 같이 오목한 형상, (d)와 같이 볼록한 형상, 또는 (e)와 같이 요철을 구비한 형상 들 중에서 시료(16)와 하판(5)의 특성, 접촉각(22) 등을 고려하여 다양하게 선택하여 형성시키는 것도 가능하다. 또한 시료(16)와 하판(5)의 특성을 감안하여, 하판(5)의 상부 표면에 소수성 물질로 코팅 등을 하는 것도 당연히 가능하다.

도면 5는 광원(19)에서 나온 빛(21)이 실제 시료(16)를 통과하는 시점에서의 (a)장착장치의 구성과 (b)장착부(1)를 이미지 촬영한 것이다. 도 5(a)에서 시료의 장착장치 하부의 연결프레임(23)은 분광광도계 등의 분석장치에 시료장착장치만을 교체하기 위한 것으로 기존의 분광광도계와의 연결부분의 형태에 따라 그에 맞추어 간단히 제작이 가능하다. 도 5(b)는 하판(5)과 상판(6)에 액체시료(16)가 밀착되어 안정적으로 유지됨을 보여주고, 이때 하판(5)과 시료(16)의 접촉각(22)은 90°이상임을 볼 수 있다.

도면 6은 외부에 비공개 상태로 비밀리에 제작된 본 발명의 일 실시예로써의 시료의 장착장치를 이용한 시료의 장착방법을 나타내고 있다. 먼저 (a)회전손잡이(15)를 이용하여 제1 거치대(3)와 제2(4) 거치대를 분리시킨 후, (b)시료부 하판(5)에 시료(6)를 적하하고, (c)회전손잡이(15)와 결합부(7)를 이용하여 제1 거치대(3)와 제2(4) 거치대를 밀착 결합시킨 후, (d)밀착 결합된 시료의 장착부(1)를 회전시켜, 광원(19)과 시료(16), 검출기(20)가 모두 평행하게 배열되도록 한다. 이렇게 수평으로 배열된 상태에서 시료에 빛(21)을 입사시켜, 투과된 빛을 측정하여 분석한다. 측정이 끝난 후에는 세정액과 세정도구 등을 이용하여 (e)시료부 하판(5)과 (f)시료부 상판(6)을 간편하게 세정할 수 있다.

본 발명인 소량의 액체 시료(16)의 장착장치를 이용하여, 광원(19), 검출기(20) 등으로 구성된 분광광도계의 제작이 역시 가능하며, 광원(19)으로부터 방출된 빛(21)이 본 발명인 시료의 장착장치에서 안정적으로 유지되는 소량의 시료(16)에 직접 입사되어 통과한 후, 검출기(20)로 입력되는 분광광도계 또한 본 발명의 일 실시예에 해당된다.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.

현재 대부분의 분광광도계는 대용량의 시료에 대한 것으로 광원과 시료, 검출기가 모두 평행하게 배열된 것으로, 소용량의 액체 시료를 측정하기 위해서는 대부분 광원과 시료, 검출기가 모두 수직하게 배열된 새로운 분광광도계를 사용해야만 한다. 또한 평행하게 배열된 장착장치로 대체하는 경우, 실제 측정은 수직구조로 이루어지므로, 광의 경로 변환이 불가피하여, optical fiber, prism 등의 광학기구를 사용함으로써 광손실이 크게 발생하여, 미세한 분석이 어려운 단점이 있다.

이에 본 발명은 광학기구를 사용하지 않고, 광원과 시료, 검출기가 모두 평행하게 배열될 수 있는 극소량의 액체시료의 장착장치를 개발함으로써, 해당 업계에서 즉시 적용이 요구되는 것으로, 그 산업상 이용가능성이 매우 크다.

1: 시료의 장착부 2: 회전부
3: 제1 거치대 4: 제2 거치대
5: 시료부 하판 6: 시료부 상판
7: 결합부 8: 위치조절장치
9: 간격조절스크류 10: 간격지지대
11: 전면지지대 12: 후면지지대
13: 회전축 14: 회전 구동부
15: 회전 손잡이 16: 시료
17: 윈도우 18: 윈도우
19: 광원 20: 검출기
21: 빛 22: 접촉각
23: 연결 프레임

Claims

물질의 분석을 위한 장비에 사용되는 시료를 장착하는 장치에 있어서,
상기 시료 장착장치는 시료의 장착부와 시료를 회전하는 회전부로 이루어지며,
상기 장착부는 시료를 적재하는 시료부 하판과 빛이 투과되는 부분에 형성된 윈도우를 포함하는 제1 거치대와 시료를 밀착하여 홀딩하는 시료부 상판과 빛이 투과되는 부분에 형성된 윈도우를 포함하는 제2 거치대와, 상기 제1 거치대와 제2 거치대가 시료에 밀착되어 서로 결합시킬 수 있는 결합부를 포함하여 구성되고,
상기 회전부는 후면지지대와 전면지지대, 회전축을 포함하며, 상기 장착부는 사용자가 원하는 각도로 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 시료는 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 액체 물질인 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제2항의 장치에 있어서, 상기 결합부는 제1 거치대와 제2 거치대의 밀착 결합이 가능하도록 자성을 갖는 물체의 인력이나 탄성을 갖는 물체의 탄성력 등을 이용하여 두 면이 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제3항의 장치에 있어서, 상기 회전부는 댐퍼, 베어링, 회전구동부, 및 회전을 용이하도록 하는 회전 손잡이를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제4항의 장치에 있어서, 상기 회전부를 이용한 장착부의 회전은 전면지지지대와 후면 지지대를 관통하는 회전축에 수직하는 방향으로 360°회전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제5항의 장치에 있어서, 상기 회전부를 이용한 장착부의 회전은 전면지지지대와 후면 지지대를 관통하는 회전축에 수직하는 방향으로 회전하고, 시료와 시료부 하판, 시료부 상판, 외부의 광원과 검출기가 모두 수평하게 배열되는 임의의 각도를 선택하여 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제6항의 장치에 있어서, 상기 시료부 하판은 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제7항의 장치에 있어서, 상기 시료부 하판의 원기둥 형상의 높이부는 일정 기울기를 가지고 상부로 갈수록 점점 좁아지는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항의 장치에 있어서, 상기 시료부 하판의 높이는 수직한 방향으로 1mm이상 5mm이하이며, 시료의 접촉각(contact angle)을 증가시키기 위해 시료와 접촉하는 하판 표면의 원의 지름은 0.1mm이상 2mm이하인 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제8항의 장치에 있어서, 상기 제1 거치대의 측면에 위치 조절장치를 더 포함하고, 상기 시료부 상판과 하판사이의 거리를 상기 위치조절장치로 조절하여, 측정 시료의 두께를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제10항의 장치에 있어서, 상기 위치 조절장치는 간격 유지를 위한 간격지지대와 간격 조절을 위한 간격조절스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제11항의 장치에 있어서, 상기 위치조절장치로 조절된 시료부 상판과 하판 사이의 거리는 0.1mm 이상 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제12항의 장치에 있어서, 상기 시료부 하판의 표면은 평평하거나, 볼록하거나, 오목하거나 또는 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제13항의 장치에 있어서, 시료의 접촉각(contact angle)을 증가시키기 위해 상기 시료부 하판의 표면을 소수성 물질로 코팅하는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제13항의 장치에 있어서, 상기 시료부 하판은 투광성을 갖는 유리, 석영, silica, fused silica, 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제15항의 장치에 있어서, 상기 시료부 상판은 평평하거나, 볼록하거나, 오목하거나, 또는 요철이 형성된 형상의 표면을 가지며, 투광성을 갖는 유리, 석영, silica, fused silica, 플라스틱 중의 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
물질의 분석을 위한 장비에 사용되는 시료를 장착하는 장치에 있어서,
상기 시료는 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 액체 물질이고,
상기 시료 장착장치는 시료의 장착부와 시료를 회전하는 회전부로 이루어지며,
상기 장착부는 시료를 적재하는 시료부 하판을 포함하는 제1 거치대와 시료를 밀착하여 홀딩하는 시료부 상판을 포함하는 제2 거치대를 포함하고, 상기 제1 거치대와 제2 거치대가 시료에 밀착되어 서로 결합시킬 수 있는 결합부를 포함하여 구성되고,
상기 시료부 하판은 원기둥 형상으로 두께부는 일정 기울기를 가지고 점점 좁아지는 형상이며, 간격지지대 또는 간격조절스크류로 구성되는 위치조절장치에 의해 상판과 하판사이의 거리가 조절되며, 투광성 물질로 이루어지며, 결합부는 제1 거치대와 제2 거치대의 밀착 결합이 가능하도록 자성을 갖는 물체나 탄성을 갖는 물체 등을 포함하여 이루어지며,
상기 회전부는 회전축, 댐퍼, 베어링, 회전구동부를 포함하며, 상기 회전부를 이용한 장착부의 회전은 전면지지지대와 후면 지지대를 관통하는 회전축에 수직하는 방향으로 회전하고, 시료와 시료부 하판, 시료부 상판, 외부의 광원과 검출기가 모두 수평하게 배열되도록, 상기 장착부는 원하는 각도로 선택되어 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
제1항 내지 제17항 중의 어느 하나의 장치에 있어서, 회전부와 결합부, 및 위치조절부 등의 동작은 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시료를 장착하는 장치.
시료에 빛을 투과시켜 시료를 분석하는 장치에 있어서,
제1항 내지 제17항 중의 어느 하나의 시료를 장착하는 장치와 빛을 방출하는 광원, 시료를 통과한 빛을 검출하는 검출기를 포함하고, 상기 시료는 시료부 상판과 하판 사이에서 유지되고, 시료부 하판, 시료, 시료부 상판, 광원과 검출기가 모두 수평하게 배열되어, 광원에서 방출된 빛이 광 기구의 도움 없이 시료에 직접 입사되고, 시료를 투과한 빛도 광 기구의 도움 없이 직접 검출기로 입력되는 것을 특징으로 하는, 시료에 빛을 투과시켜 시료를 분석하는 장치.
제19항의 장치에 있어서, 광원은 텅스텐 램프, 중수소방전관, 제논램프, 수은등램프 중의 하나이고, 검출기는 photodiode, ccd, photodiode-array, cmos 센서 중의 하나임을 특징으로 하는 시료를 분석하는 장치.
시료에 빛을 입사하고 투과한 빛을 측정하는 시료의 분석 방법에 있어서,
(i)제1 거치대 내에 포함된 시료부 하판에 시료를 장입하는 단계,
(ii)제2 거치대에는 시료와 밀착되는 시료부 상판을 준비하는 단계,
(iii)시료부 상판을 포함하는 제2 거치대를 시료부 하판을 포함하는 제1 거치대에 밀착하고, 결합부를 이용하여, 하나의 시료장착부로 결합시키는 단계,
(iv)결합된 시료장착부를 회전부를 이용하여 거치대를 관통하는 회전축에 수직하는 방향으로 회전시키는 단계,
(v)시료장착부의 회전으로 광원, 시료부 하판, 시료, 시료부 상판, 광 검출기를 모두 수평으로 배열하는 단계,
(vi)광원으로부터 빛을 방출하여 광학적 기구의 도움없이 시료에 직접 입사시키는 단계,
(vii)시료를 투과한 빛을 광학적 기구의 도움없이 직접 검출기에 입력하는 단계,
(viii)투과된 빛을 검출기에서 검출하여, 이를 분석하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제21항의 방법에 있어서, 상기 시료는 10 micro-litter 이하의 체적을 갖는 액체 물질인 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제22항의 방법에 있어서, 상기 회전은 전면지지지대와 후면 지지대를 관통하는 회전축에 수직하는 방향으로 회전하고, 시료와 시료부 하판, 시료부 상판, 외부의 광원과 검출기가 모두 수평하게 배열되는 각도로 선택되어 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제23항의 방법에 있어서, 상기 결합부를 이용한 거치대간의 결합은 제1 거치대와 제2 거치대의 밀착 결합이 가능하도록 자석의 인력이나 스프링의 압축력 등으로 두 면이 밀착하도록 결합하는 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제24항의 방법에 있어서, 상기 시료부 하판은 원기둥 형상이며, 원기둥의 높이부는 일정 기울기를 가지고 상부로 갈수록 점점 좁아지는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제25항의 방법에 있어서, 상기 제1 거치대는 측면에 위치 조절장치를 더 포함하며, 상기 위치 조절장치는 간격 유지를 위한 간격지지대와 간격 조절을 위한 간격조절스크류로 구성되고, 상기 시료부 하판과 상판 간의 거리를 상기 위치조절장치로 조절하여 측정 시료의 두께를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제26항의 방법에 있어서, 상기 시료부 하판의 표면은 시료의 접촉각을 증가시키기 위해 소수성 코팅을 하는 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제27항의 방법에 있어서, 상기 시료부 하판의 높이는 수직한 방향으로 1mm 이상 5mm이하이며, 시료의 접촉각(contact angle)을 증가시키기 위해 시료와 접촉하는 시료부 하판의 표면에서의 원의 지름은 0.1mm 이상 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 시료의 분석 방법.
제21항 내지 제28항 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 (i)~(viii)단계는 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시료의 분석방법.