KR101585024B1 - Cartridge Type Particle Measuring Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입자의 전기적인 성상과 이동경로를 변환하기 위한 각 구성의 구조를 일체화하여 설비의 분해조립이 용이함은 물론 장비의 구조를 항상 일직선상으로 유지함을 제공하도록, 내부에 길이방향으로 관통된 측정공간을 구비하는 본체챔버와; 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 고정 설치되되 상기 측정공간 내에 위치하고 내부에 공급된 빔 형태의 피측정체(입자)와 기체를 분리하는 스키머부와; 상기 본체챔버의 측정공간 내에 위치하고 상기 스키머부를 거쳐 진입된 빔 형태의 입자를 전기적으로 대전시키는 전자건과, 상기 전자건의 한쪽에 위치하고 상기 전자건으로부터 이동된 입자의 이동경로를 변경시키도록 전기장을 형성하는 디플렉터를 포함한 입자변환부와; 상기 입자변환부의 디플렉터로부터 수직방향으로 대응하여 위치하되 상기 본체챔버 상에 고정 설치되고 상기 디플렉터로부터 입사된 입자를 계수하여 측정하는 입자계수부;를 포함하고, 상기 입자변환부에는 상기 전자건 및 상기 디플렉터가 일체형을 이루도록 지지하고 상기 본체챔버의 측정공간에 슬라이드방식으로 결합할 수 있게 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 연결 설치되는 지지브라켓을 포함하는 카트리지식 입자 측정장치를 제공한다.The present invention relates to a method of constructing a structure for integrating the structure of each structure for converting an electrical property of a particle and a movement path of a particle so as to easily disassemble and assemble the equipment and to keep the structure of the equipment always straight, A body chamber having a measurement space; A skimmer unit that is fixed to one side of the main chamber and separates the gas to be measured in the form of a beam placed in the measurement space; An electron gun positioned within the measurement space of the main chamber and electrically charging the beam-shaped particles entered through the skimmer portion; an electron gun positioned at one side of the electron gun and configured to change an movement path of particles moved from the electron gun A particle converter including a deflector for deflecting the deflector; And a particle counting unit for counting and measuring particles incident from the deflector, the particle counting unit being fixed on the main chamber in a vertical direction corresponding to a vertical direction from the deflector of the particle converting unit, And a support bracket supporting the deflector so as to form an integral body and being connected to one side of the main chamber so as to be slidably engaged with the measurement space of the main chamber.
Description
본 발명은 카트리지식 입자 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입자의 전기적인 성상과 이동경로를 변환하기 위한 각 구성의 구조를 일체화하여 설비의 분해조립이 용이함은 물론 장비의 구조를 항상 일직선상으로 유지하는 것이 가능한 카트리지식 입자 측정장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an apparatus for measuring a particle size of a particle, and more particularly, to an apparatus for measuring a particle size of a particle, To a carrier particle measuring apparatus capable of maintaining a particle size of the particle.
일반적으로 반도체 공정이나 LCD 공정과 같은 고도의 정밀도가 요구되는 공정은 제품의 청결상태가 유지될 수 있도록 클린룸과 같은 청정 설비 내에서 진행되고 있으며, 제품불량의 치명적인 요인인 오염입자를 검출하기 위하여 입자를 측정할 수 있는 다양한 형태의 입자 측정장치를 설비하여 사용되고 있다.In general, processes requiring high precision, such as semiconductor and LCD processes, are being carried out in clean facilities such as clean rooms where the cleanliness of the products can be maintained. In order to detect contaminating particles Various types of particle measuring apparatuses capable of measuring particles have been installed and used.
이러한 입자 측정장치로는 측정 가능한 입자의 크기나 측정 방식 등에 따라 다양하게 분류되는데, 광학적인 측정방법을 이용한 입자 측정장치, 기체역학적인 측정방법을 이용한 입자 측정장치, 전기적 측정방법을 이용한 입자 측정장치로 크게 분류된다.Such particle measuring apparatuses are classified into various types according to the size of measuring particles and the measuring method, such as particle measuring apparatus using optical measuring method, particle measuring apparatus using gas mechanical measuring method, particle measuring apparatus using electrical measuring method .
상기와 같은 입자 측정장치 중 광학적인 측정방법을 이용한 입자 측정장치와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 공개특허공보 제58063호(2011.06.01.)에는 입자에 의해 흡수 소멸된 빛의 양을 검출하여 측정 챔버 내부에서 유동하는 입자의 분포 상태를 측정하는 광 흡수방식 입자 측정장치에 있어서, 상기 측정 챔버를 통과하도록 빛을 발생시키는 광 발생부; 및 상기 측정 챔버를 통과한 빛을 수광하여 검출하는 광 검출부를 포함하고, 상기 광 발생부에 의해 발생된 빛은 상기 측정 챔버를 평행하게 통과하는 평행광을 이루도록 구성함에 따라 입자에 대한 측정영역을 확장하여 정확한 측정 결과를 제공하도록 이루어지는 광 흡수방식 입자 측정장치가 공지되어 있다.As a conventional technique disclosed in relation to a particle measuring apparatus using an optical measuring method among the particle measuring apparatuses described above, Korean Patent Laid-Open Publication No. 58063 (2011.06.01.) Discloses an apparatus for measuring the amount of light absorbed / And measuring a distribution state of particles flowing inside the measurement chamber, the apparatus comprising: a light generator for generating light to pass through the measurement chamber; And a photodetector for receiving and detecting light passing through the measurement chamber, wherein the light generated by the light generator is configured to form parallel light passing through the measurement chamber in parallel, So as to provide an accurate measurement result.
그런데 종래의 광 흡수방식을 이용한 입자 측정장치는 전기적 측정방식을 이용한 입자 측정장치에 비해 가격이 비싸고 초미세 입자를 측정하기 어렵다는 단점이 있었다. 즉 종래 입자 측정장치의 경우 반도체의 선폭이 작아지면서 제어해야하는 오염입자의 크기도 계속해서 작아지고 있는 현 시점에서는 제품의 수율 향상에 도움이 되지 못한다는 문제가 있었다.However, the particle measuring apparatus using the conventional light absorption method has a disadvantage in that it is expensive and difficult to measure ultrafine particles as compared with the particle measuring apparatus using an electrical measuring method. That is, in the case of the conventional particle measuring apparatus, there is a problem that the line width of the semiconductor becomes small, and the size of the contaminant particles to be controlled continues to decrease.
따라서 최근에는 전기적 측정방식으로서 저압에서 나노입자를 실시간으로 측정할 수 있는 입자 측정장치로서, 전자건을 이용하여 입자를 하전시킨 후 편향판(디플렉터)을 이용하여 입자의 크기를 분류하고 페러데이컵(faraday cup)으로 이동되는 입자들에 대한 전류량을 측정하도록 구성되는 PBMS(particle beam mass spectrometer) 입자 측정장치를 개발하여 사용되고 있는 실정이다.Recently, as an electrical measuring method, a particle measuring device that can measure nanoparticles at low pressure in real time is used. The particles are charged using an electron gun, and then the size of particles is classified using a deflector (a deflector) a particle beam mass spectrometer (PBMS) particle measuring apparatus configured to measure an amount of current for particles moved to a faraday cup has been developed and used.
그러나 종래 PBMS 입자 측정장치의 경우에는 입자를 측정하기 위한 전반적인 기술구성이 각각 블록별로 구분되어 서로 연결 조립된 구조를 이루기 때문에 장비가 대형화되고 각 구성을 조립하거나 분해하는데 시간이 많이 소요됨은 물론 구성중 전자건이나 디플렉터의 세척작업이 어렵다는 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional PBMS particle measuring apparatus, since the overall technical structure for measuring the particles is divided into blocks and connected and assembled, the equipment becomes large, and it takes a long time to assemble or disassemble the respective components. There is a problem that it is difficult to clean the electronic gun or the deflector.
또한 종래의 입자 측정장치는 전반적인 기술구성을 부분적으로 교체하거나 세척하는 작업을 진행하기 위하여 각 구성에 따른 챔버별로 분리한 후 재조립하게 되는데, 이때 볼트 등 조임수단을 이용한 챔버의 조립과정에서 각 위치별 조임강도에 따른 실링 등의 영향으로 장비가 미세하게 틀어지기 때문에 입자측정에 대한 재현성이 저하되어 측정정확도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
Also, in order to partially replace or clean the entire technical structure, the conventional particle measuring apparatus is separated and reassembled according to the chambers according to each structure. In this case, during the assembly process of the chamber using the bolt tightening means, The equipment is finely twisted due to the influence of sealing due to the tightening strength of the star, so that the reproducibility of the particle measurement is lowered and the measurement accuracy is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피측정체에 대한 입자를 전기적으로 대전시키는 수단과 이동경로를 변경시킬 수 있는 수단을 일체형으로 구성하므로 장비의 분해조립이 간편함은 물론 세척작업을 용이하고 장비가 일직선상으로 항시 유지되어 우수한 재현성을 도모할 수 있는 카트리지식 입자 측정장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a device for electrically charging particles to an object to be measured, And it is an object of the present invention to provide a cartridge-type particle measuring device which is easy to maintain and always maintained in a straight line so that excellent reproducibility can be achieved.
뿐만 아니라 본 발명은 전반적인 파트별 구성이 하나의 측정공간에서 이뤄질 수 있게 단일챔버로 구성하여 입자측정에 대한 재현성을 높이면서 설비의 부피를 최소화할 수 있는 카트리지식 입자 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
It is another object of the present invention to provide a cartridge-type particle measuring apparatus capable of minimizing the volume of a facility while increasing the reproducibility of particle measurement by constituting a single chamber so that the overall part-by-part configuration can be performed in one measurement space.
본 발명이 제안하는 카트리지식 입자 측정장치는 내부에 길이방향으로 관통된 측정공간을 구비하는 본체챔버와; 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 고정 설치되되 상기 측정공간 내에 위치하고 내부에 공급된 빔 형태의 피측정체(입자)와 기체를 분리하는 스키머부와; 상기 본체챔버의 측정공간 내에 위치하고 상기 스키머부를 거쳐 진입된 빔 형태의 입자를 전기적으로 대전시키는 전자건과, 상기 전자건의 한쪽에 위치하고 상기 전자건으로부터 이동된 입자의 이동경로를 변경시키도록 전기장을 형성하는 디플렉터를 포함한 입자변환부와; 상기 입자변환부의 디플렉터로부터 수직방향으로 대응하여 위치하되 상기 본체챔버 상에 고정 설치되고 상기 디플렉터로부터 입사된 입자를 계수하여 측정하는 입자계수부;를 포함하고, 상기 입자변환부에는 상기 전자건 및 상기 디플렉터가 일체형을 이루도록 지지하고 상기 본체챔버의 측정공간에 슬라이드방식으로 결합할 수 있게 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 연결 설치되는 지지브라켓을 포함하여 이루어진다.The present invention provides a cartridge-type particle measuring apparatus comprising: a main chamber having a measuring space penetrating therein in a longitudinal direction; A skimmer unit that is fixed to one side of the main chamber and separates the gas to be measured in the form of a beam placed in the measurement space; An electron gun positioned within the measurement space of the main chamber and electrically charging the beam-shaped particles entered through the skimmer portion; an electron gun positioned at one side of the electron gun and configured to change an movement path of particles moved from the electron gun A particle converter including a deflector for deflecting the deflector; And a particle counting unit for counting and measuring particles incident from the deflector, the particle counting unit being fixed on the main chamber in a vertical direction corresponding to a vertical direction from the deflector of the particle converting unit, And a support bracket that supports the deflector so as to form an integral body and is connected to one side of the main chamber so as to be slidably engaged with the measurement space of the main chamber.
상기 디플렉터는 전기장을 생성시키도록 전압이 인가되고 다공형의 메쉬 형태로 형성되는 금속막과, 상기 금속막의 둘레를 따라 압착하여 사방이 평평한 상태로 고르게 펴지도록 고정하는 고정틀로 구성한다.The deflector is composed of a metal film formed in a polygonal mesh shape to which an electric voltage is applied to generate an electric field, and a fixed frame which is pressed along the periphery of the metal film and fixed so as to spread evenly in a flat state.
상기 디플렉터의 고정틀은 상기 금속막을 기준으로 상측에 접하도록 형성되는 상부틀과, 상기 상부틀에 대응하여 상기 금속막의 하측에 접하도록 형성되는 하부틀을 포함하고, 상기 상부틀 및 하부틀 간에는 서로 대응하여 접하는 접촉면 상에 상호 맞물릴 수 있는 구조를 이루되 상기 금속막이 다방향으로 고르게 당겨질 수 있도록 형성되는 단턱부를 구비하여 구성한다.Wherein the fixed frame of the deflector includes an upper frame formed to be in contact with the upper side with reference to the metal film and a lower frame corresponding to the upper frame so as to be in contact with the lower side of the metal film, And a step portion formed to be able to engage with each other on a contact surface which is in contact with the metal film so that the metal film can be pulled evenly in multiple directions.
상기 디플렉터에는 상기 금속막은 3개가 한 쌍을 이루되 서로 평행을 이루며 등간격으로 배열배치되고, 개개의 상기 금속막을 개별로 고정하기 위한 복수 개의 상기 고정틀이 일체형을 이루도록 상호 연결 결합하는 연결부재를 구비한다.The deflector is provided with a connecting member which is connected to the deflector so as to form a pair of three metal films, parallel to each other, arranged at regular intervals, and mutually connected to each other so that a plurality of the fixed frames for fixing the individual metal films are integrally formed do.
상기 지지브라켓은 상기 본체챔버에 연결 결합하고 상기 측정공간을 향해 수평방향으로 연장하여 상기 디플렉터를 지지할 수 있게 형성되는 제1브라켓과, 상기 제1브라켓의 한쪽 끝단에 연결 결합하고 상기 전자건을 지지할 수 있도록 형성되는 제2브라켓으로 구성한다.
The support bracket includes a first bracket coupled to the main chamber and extending horizontally toward the measurement space to support the deflector, and a second bracket coupled to one end of the first bracket, And a second bracket formed to be able to support the second bracket.
본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치에 의하면, 장비의 구성 간에 항상 일직선상으로 유지될 수 있게 전자건 및 디플렉터가 일체형을 이루도록 구성하므로, 우수한 재현성을 확보하여 입자측정치의 정확도를 높이고 측정결과에 대한 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다. 나아가 전자건 및 디플렉터를 챔버 상에 슬라이드방식으로 밀어 조립할 수 있도록 구성하므로, 장비의 분해조립이 용이하여 장비의 신속한 교체작업을 도모함은 물론 세척작업이 용이하여 작업성을 보다 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.According to the cartridge particle measuring apparatus of the present invention, since the electronic gun and the deflector are integrally formed so as to be always kept in a straight line between the configurations of the equipment, excellent reproducibility can be ensured and the accuracy of the particle measurement value can be increased, It is possible to improve the reliability. Furthermore, since the electronic gun and the deflector can be assembled by sliding on the chamber in a sliding manner, it is possible to easily disassemble and assemble the equipment, thereby promptly replacing the equipment and facilitating the cleaning work. .
뿐만 아니라 본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치는 각 구성이 설치될 수 있는 하나의 단일챔버로 구성하므로, 전체적인 설비의 부피를 줄여 설비장소의 공간활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the cartridient particle measuring apparatus according to the present invention is constituted by one single chamber in which each structure can be installed, the volume of the whole facility can be reduced, and the space utilization of the facility site can be improved.
또한 본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치는 디플렉터의 금속막을 고르게 당겨 고정하는 고정틀을 구성하므로, 두께가 얇은 금속막의 장착이 매우 용이하고 측정정확도를 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the cartridged particle measuring apparatus according to the present invention constitutes a fixed frame for holding and fixing the metal film of the deflector evenly, the mounting of the thin metal film is very easy and the measurement accuracy can be further improved.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 평단면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 입자변환부의 분해상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 디플렉터를 나타내는 확대단면도.1 is a front view showing an embodiment according to the present invention;
2 is a front sectional view showing an embodiment according to the present invention.
3 is a plan sectional view showing an embodiment according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a decomposition state of a particle conversion unit according to an embodiment of the present invention;
5 is an enlarged cross-sectional view showing a deflector in an embodiment according to the present invention.
본 발명은 내부에 길이방향으로 관통된 측정공간을 구비하는 본체챔버와; 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 고정 설치되되 상기 측정공간 내에 위치하고 내부에 공급된 빔 형태의 피측정체(입자)와 기체를 분리하는 스키머부와; 상기 본체챔버의 측정공간 내에 위치하고 상기 스키머부를 거쳐 진입된 빔 형태의 입자를 전기적으로 대전시키는 전자건과, 상기 전자건의 한쪽에 위치하고 상기 전자건으로부터 이동된 입자의 이동경로를 변경시키도록 전기장을 형성하는 디플렉터를 포함한 입자변환부와; 상기 입자변환부의 디플렉터로부터 수직방향으로 대응하여 위치하되 상기 본체챔버 상에 고정 설치되고 상기 디플렉터로부터 입사된 입자를 계수하여 측정하는 입자계수부;를 포함하고, 상기 입자변환부에는 상기 전자건 및 상기 디플렉터가 일체형을 이루도록 지지하고 상기 본체챔버의 측정공간에 슬라이드방식으로 결합할 수 있게 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 연결 설치되는 지지브라켓을 포함하는 카트리지식 입자 측정장치를 기술구성의 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the temperature of a fluid, comprising: a main chamber having a measurement space penetrating therein in the longitudinal direction; A skimmer unit that is fixed to one side of the main chamber and separates the gas to be measured in the form of a beam placed in the measurement space; An electron gun positioned within the measurement space of the main chamber and electrically charging the beam-shaped particles entered through the skimmer portion; an electron gun positioned at one side of the electron gun and configured to change an movement path of particles moved from the electron gun A particle converter including a deflector for deflecting the deflector; And a particle counting unit for counting and measuring particles incident from the deflector, the particle counting unit being fixed on the main chamber in a vertical direction corresponding to a vertical direction from the deflector of the particle converting unit, And a support bracket that supports the deflector so as to form an integral body and is connected to one side of the main chamber so as to be slidably coupled to the measurement space of the main chamber.
또한 상기 디플렉터는 전기장을 생성시키도록 전압이 인가되고 다공형의 메쉬 형태로 형성되는 금속막과, 상기 금속막의 둘레를 따라 압착하여 사방이 평평한 상태로 고르게 펴지도록 고정하는 고정틀을 포함하는 카트리지식 입자 측정장치를 기술구성의 특징으로 한다.The deflector may further include a metal film formed in a polygonal mesh shape to which an electric field is applied to generate an electric field, and a fixture for pressing the metal film along the circumference of the metal film to fix the four- The measurement device is characterized by the technical structure.
또한 상기 디플렉터의 고정틀은 상기 금속막을 기준으로 상측에 접하도록 형성되는 상부틀과, 상기 상부틀에 대응하여 상기 금속막의 하측에 접하도록 형성되는 하부틀을 포함하고, 상기 상부틀 및 하부틀 간에는 서로 대응하여 접하는 접촉면 상에 상호 맞물릴 수 있는 구조를 이루되 상기 금속막이 다방향으로 고르게 당겨질 수 있도록 형성되는 단턱부를 포함하는 카트리지식 입자 측정장치를 기술구성의 특징으로 한다.The fixing frame of the deflector includes an upper frame formed to be in contact with the upper side with reference to the metal film and a lower frame corresponding to the upper frame so as to be in contact with the lower side of the metal film, And a step portion that is configured to be able to be engaged with each other on a contact surface corresponding to each other so that the metal film can be pulled evenly in multiple directions.
또한 상기 디플렉터에는 상기 금속막은 3개가 한 쌍을 이루되 서로 평행을 이루며 등간격으로 배열배치되고, 개개의 상기 금속막을 개별로 고정하기 위한 복수 개의 상기 고정틀이 일체형을 이루도록 상호 연결 결합하는 연결부재를 포함하는 카트리지식 입자 측정장치를 기술구성의 특징으로 한다.In the deflector, the metal film may be connected to each other so that the metal film is formed as a pair, and are parallel to each other and arranged at regular intervals, and are interconnected to each other so that the plurality of the fixtures for integrally fixing the individual metal films are integrally formed The present invention is characterized by a technical constitution.
또한 상기 지지브라켓은 상기 본체챔버에 연결 결합하고 상기 측정공간을 향해 수평방향으로 연장하여 상기 디플렉터를 지지할 수 있게 형성되는 제1브라켓과, 상기 제1브라켓의 한쪽 끝단에 연결 결합하고 상기 전자건을 지지할 수 있도록 형성되는 제2브라켓을 포함하는 카트리지식 입자 측정장치를 기술구성의 특징으로 한다.The supporting bracket may include a first bracket connected to the main chamber and extending horizontally toward the measurement space to support the deflector, and a second bracket coupled to one end of the first bracket, And a second bracket formed on the second bracket so as to support the second bracket.
다음으로 본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments of a cartridge particle measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
먼저 본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본체챔버(10)와, 스키머부(20)와, 입자변환부(30)와, 입자계수부(40)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, an embodiment of a cartilaginous particle measuring apparatus according to the present invention includes a
상기 본체챔버(10)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 입자측정을 진행할 수 있도록 본 발명의 전반적인 기술구성(스키머부(20), 입자변환부(30), 입자계수부(40))이 장착될 수 있는 가장 기본적인 구성으로서, 상기 본체챔버(10)는 하나의 단일챔버를 이루도록 구성된다.1 and 2, the
상기 본체챔버(10)는 상기 스키머부(20) 및 상기 입자변환부(30), 상기 입자계수부(40)의 각 구성으로부터 입자측정이 이뤄질 수 있는 측정공간(11)을 구비한다. 즉 상기 측정공간(11)은 상기 본체챔버(10)의 내부에 길이방향(가로방향)으로 관통된 구조로 형성된다.The
상기 본체챔버(10)의 측정공간(11)에는 상기 스키머부(20)를 중심으로 전단의 기체배기부(11a)와 후단의 측정부(11b)로 나누어지며, 양쪽 모두 진공상태를 유지하되 10-6 torr를 유지한다.The
상기 본체챔버(10)의 측정공간(11) 중 상기 기체배기부(11a)에서는 집속된 입자와 기체가 분리되어 고진공펌프(P1)에 의해 배기되며 10-4 torr 정도의 진공상태를 유지하고, 상기 측정공간(11) 중 측정부(11b)에서는 고진공펌프(P2)에 의해 10-5 torr 정도의 진공상태를 유지하며 집속된 입자가 상기 입자변환부(30)를 통해 하전 및 굴절되고 상기 입자계수부(40)에 의헤 측정된다.The
상기 스키머부(20)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 본체챔버(10)의 개방된 한쪽 면으로 유입되어 상기 측정공간(11) 내에 위치하도록 상기 본체챔버(10)의 한쪽 측면에 고정 설치된다.2 and 3, the
상기 스키머부(20)는 상기 측정공간(11) 중 상기 기체배기부(11a) 내에 위치하되 고진공상태를 이루는 영역에 위치한다.The
상기 스키머부(20)에는 빔 형태의 피측정체가 공급된다. 즉 상기 스키머부(20)의 내부에는 입자가 포함된 기체로부터 빔 형태로 전환된 피측정체가 공급된다.A beam-shaped object to be measured is supplied to the skimmer part (20). That is, in the inside of the
상기 스키머부(20)는 피측정체 즉 입자와 기체를 분리하는 기능을 수행한다.The
상기 스키머부(20)의 한쪽에는 내부에 공급된 빔 형태의 피측정체를 상기 입자변환부(30)를 향해 분출시킬 수 있게 스키머(21)가 형성된다.A skimmer (21) is formed on one side of the skimmer part (20) so that a beam-shaped analyte supplied to the inside of the skimmer part (20) can be ejected toward the particle conversion part (30).
상기 입자변환부(30)는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 입자의 유동 경로 상에 배치되는 전자건(31)과, 입자의 유동 경로를 전환하는 디플렉터(33)로 이루어진다.As shown in Figs. 2 to 4, the
상기 전자건(31) 및 상기 디플렉터(33)는 상기 본체챔버(10)의 측정공간(11)에서 고진공상태를 이루는 영역 즉 상기 측정부(11b) 내에 위치한다.The
상기 전자건(31)은 상기 스키머부(20)를 거쳐 진입된 빔 형태의 입자를 전기적으로 대전시키는 기능을 수행한다.The
상기에서 전자건(31)은 통상적으로 사용되는 전자총(electron gun)의 구조 및 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.Since the
상기 디플렉터(33)는 상기 전자건(31)의 한쪽에 위치하고 상기 전자건(31)으로부터 이동된 입자의 이동경로를 변경시키는 기능을 수행한다.The
상기 디플렉터(33)는 입자의 이동경로가 바뀔 수 있도록 전기장을 형성토록 구성된다.The
상기 디플렉터(33)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 전기장을 생성시키도록 전압이 인가되는 금속막(34)과, 상기 금속막(34)의 둘레를 따라 압착하여 고정하는 고정틀(35)로 구성된다.5, the
상기 금속막(34)은 입자의 접촉면이 평평한 면을 갖는 얇은 두께의 평판 형상을 이루되 다수 개의 미세한 구멍이 형성된 다공형의 메쉬 형태로 이루어진다.The
상기와 같이 금속막(34)을 메쉬 형태로 구성하게 되면, 입자가 통과되는 동시에 소량이나마 입자와 함께 유동하는 기체가 상기 금속막(34)에 부딪혀 입자의 진행이 교란되는 현상을 방지한다.When the
상기 고정틀(35)은 링 형상으로 이루어지고 상기 금속막(34)을 압착하여 고정하되 사방이 평평한 상태로 펴질 수 있게 상부틀(35a)과 하부틀(35b)로 구성된다. 즉 상기 고정틀(35)은 상기 금속막(34)을 기준으로 상측에 접하도록 형성되는 상부틀(35a)과, 상기 상부틀(35a)에 대응하여 상기 금속막(34)의 하측에 접하도록 형성되는 하부틀(35b)로 구성된다.The
상기 상부틀(35a) 및 하부틀(35b) 간에는 서로 대응하여 접하는 접촉면 상에 상호 맞물릴 수 있는 구조를 이루는 단턱부(36)가 형성된다.A
상기 단턱부(36)는 상기 금속막(34)을 고정할 때 상기 금속막(34)이 다방향으로 고르게 당겨질 수 있도록 형성된다. 즉 상기 고정틀(35) 중 상기 상부틀(35a)에는 바깥쪽이 볼록하게 돌출되되 안쪽은 오목한 홈 형태를 이루고, 상기 하부틀(35b)에는 안쪽이 볼록하게 돌출되되 바깥쪽이 오목한 홈 형태를 이루므로 상기 고정틀(35)의 상부틀(35a)과 하부틀(35b)이 상기 금속막(34)을 고정토록 서로 맞물릴 경우 상기 단턱부(36)에 접하는 상기 금속막(34)이 다방향으로 고르게 당겨져 평평한 상태를 이루며 고정된다.The
상기와 같이 디플렉터(33)의 금속막(34)을 고르게 당겨 고정할 수 있도록 단턱부(36)를 갖는 고정틀(35)을 구성하게 되면, 두께가 얇은 금속막(34)의 장착이 매우 용이하고 측정정확도를 보다 향상시키는 것이 가능하다.If the fixing
상기 디플렉터(33)에는 상기 금속막(34)이 복수 개로 구비된 구조를 이룬다. 즉 상기 디플렉터(33)에는 상기 금속막(34) 3개가 한 쌍을 이루도록 구성된다.The
상기 금속막(34)은 3개가 서로 평행을 이루며 등간격으로 배열배치된다.The three
상기 금속막(34) 중 한쪽(상기 전자건(31)이 위치한 쪽) 가장 선단에 배치되는 금속막(34)에는 (+)전원이 인가되며, 나머지 금속막(34)은 접지된 구조를 이룬다.A positive power is applied to the
상기 디플렉터(33)는 상기 금속막(34)에 인가되는 전압의 크기를 조절하여 상기 금속막(34)을 통과할 수 있는 입자의 임계질량을 결정한다. 예를 들면, 상기 금속막(34)에 일정 정도 이상의 고전압을 인가할 경우 상기 금속막(34)을 통과하는 입자가 하나도 없게 설정하는 것이 가능하다.The
상기에서 복수 개의 금속막(34)은 각각 개별로 고정하기 위한 복수 개의 상기 고정틀(35)에 의해 평평한 평면을 이루도록 고정된다.The plurality of
상기 디플렉터(33)에는 복수 개의 상기 고정틀(35)이 일체형을 이루도록 상호 연결 결합하는 연결부재(37)를 구성한다.The
상기 디플렉터(33)를 이루는 모든 상기 금속막(34)은 상기 전자건(31)으로부터 이동되는 입자의 유동방향을 기준으로 45°각도로 기울어지게 배치된다. 즉 상기 디플렉터(33)의 금속막(34)을 45°의 각도로 배치하여 상기 금속막(34)에 접하는 하전입자의 유동방향을 상기 입자계수부(40)를 향해 직각으로 꺾이도록 구성한다.All the
상기 입자변환부(30)에는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 전자건(31) 및 상기 디플렉터(33)가 일체형을 이루도록 지지하는 지지브라켓(39)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, the
상기 지지브라켓(39)은 상기 본체챔버(10)의 한쪽 측면에 연결 설치되는 것으로서, 상기 디플렉터(33)를 지지하는 제1브라켓(39a)과, 상기 전자건(31)을 지지하는 제2브라켓(39b)으로 구성된다.The
상기 제1브라켓(39a)은 상기 본체챔버(10)에 연결 결합하고 상기 측정공간(11)을 향해 수평방향으로 연장하여 상기 디플렉터(33)를 지지할 수 있도록 형성된다.The
상기 제2브라켓(39b)은 상기 제1브라켓(39a)으로부터 상기 측정공간(11)을 향해 연장된 구조를 이루도록 상기 제1브라켓(39a)의 한쪽 끝단에 연결 결합하고 상기 전자건(31)을 지지할 수 있도록 형성된다.The
상기 입자변환부(30)는 상기 본체챔버(10)의 측정공간(11)에 슬라이드방식으로 결합할 수 있게 구성된다. 즉 상기 입자변환부(30)는 상기 본체챔버(10) 상에 연결 결합된 상기 지지브라켓(39) 중 상기 제1브라켓(39a)만을 상기 본체챔버(10)로부터 분리하여 상기 입자변환부(30)인 상기 전자건(31) 및 상기 디플렉터(33)를 동시에 분리하고, 다시 상기 본체챔버(10) 상에 상기 전자건(31) 및 상기 디플렉터(33)를 슬라이드방식으로 동시에 결합하도록 구성한다.The
상기 입자계수부(40)는 상기 본체챔버(10) 상에 고정 설치되되 상기 입자변환부(30)의 디플렉터(33)로부터 수직방향으로 대응하여 위치한다. 즉 상기 입자계수부(40)는 상기 디플렉터(33)에서 수직으로 이동되는 하전입자가 입사될 수 있도록 위치한다.The
상기 입자계수부(40)는 상기 디플렉터(33)로부터 입사된 입자를 계수하여 측정하는 기능을 수행한다.The
상기 입자계수부(40)는 하전입자의 진입에 따른 전류를 측정하는 방식의 계수장치로서, 일반적인 입자계수장치의 구조 및 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.The
상기와 같은 본 발명의 작동관계를 살펴보면, 먼저 입자가 포함된 피측정체가 본체챔버(10) 내의 저압환경을 갖는 스키머부(20)로 공급되고, 상기 스키머부(20)의 스키머(21)를 통해 분출한다. 이때 저압환경을 이루는 상기 본체챔버(10)의 측정공간(11)으로 진입한 피측정체는 진공에 의해 상당량이 분리되어 외부로 배출되며 소량의 기체와 입자가 계속하여 진행되어 상기 스키머(21)를 통해 분출된다. 이후 입자는 입자변환부(30)의 전자건(31)을 거쳐 전기적으로 대전되고 디플렉터(33)에 접하여 유동방향을 직각으로 상향이동되도록 전향하게 된다. 이어 하전입자는 입자계수부(40)에 입사되고 상기 입자계수부(40)에서 계수하므로 입자를 측정하게 된다.The object to be measured including the particles is supplied to the
즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치에 의하면, 장비의 구성 간에 항상 일직선상으로 유지될 수 있게 전자건 및 디플렉터가 일체형을 이루도록 구성하므로 우수한 재현성을 확보하여 입자측정치의 정확도를 높이고 측정결과에 대한 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다. 나아가 전자건 및 디플렉터를 챔버 상에 슬라이드방식으로 밀어 조립할 수 있도록 구성하므로, 장비의 분해조립이 용이하여 장비의 신속한 교체작업을 도모함은 물론 세척작업이 용이하여 작업성을 보다 향상시키는 것이 가능하다.That is, according to the cartridge particle measuring apparatus of the present invention configured as described above, since the electronic gun and the deflector are integrally formed so as to be always in a straight line between the configurations of the equipment, excellent reproducibility can be secured, It is possible to enhance the reliability of the measurement result. Further, since the electronic gun and the deflector can be slidably assembled on the chamber by sliding, it is easy to disassemble and assemble the equipment so that the equipment can be swiftly replaced, and the cleaning work can be easily performed, thereby improving the workability.
뿐만 아니라 본 발명은 각 구성이 설치될 수 있는 하나의 단일챔버로 구성하므로, 전체적인 설비의 부피를 줄여 설비장소의 공간활용도를 높이는 것이 가능하다.In addition, since the present invention is constituted by one single chamber in which each structure can be installed, it is possible to reduce the volume of the entire facility, thereby improving the space utilization of the facility site.
상기에서는 본 발명에 따른 카트리지식 입자 측정장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And falls within the scope of the present invention.
10 : 본체챔버 11 : 측정공간 20 : 스키머부
21 : 스키머 30 : 입자변환부 31 : 전자건
33 : 디플렉터 34 : 금속막 35 : 고정틀
35a : 상부틀 35b : 하부틀 36 : 단턱부
37 : 연결부재 39 : 지지브라켓 39a : 제1브라켓
39b : 제2브라켓 40 : 입자계수부 P : 고진공펌프10: body chamber 11: measuring space 20: skimmer part
21: Skimmer 30: Particle converter 31: Electronic gun
33: deflector 34: metal film 35:
35a:
37: connecting member 39:
39b: second bracket 40: particle counting portion P: high vacuum pump
Claims (5)
상기 본체챔버의 한쪽 측면에 고정 설치되되 상기 측정공간 내에 위치하고 내부에 공급된 빔 형태의 피측정체(입자)와 기체를 분리하는 스키머부와;
상기 본체챔버의 측정공간 내에 위치하고 상기 스키머부를 거쳐 진입된 빔 형태의 입자를 전기적으로 대전시키는 전자건과, 상기 전자건의 한쪽에 위치하고 상기 전자건으로부터 이동된 입자의 이동경로를 변경시키도록 전기장을 형성하는 디플렉터를 포함한 입자변환부와;
상기 입자변환부의 디플렉터로부터 수직방향으로 대응하여 위치하되 상기 본체챔버 상에 고정 설치되고 상기 디플렉터로부터 입사된 입자를 계수하여 측정하는 입자계수부;를 포함하고,
상기 입자변환부에는 상기 전자건 및 상기 디플렉터가 일체형을 이루도록 지지하고 상기 본체챔버의 측정공간에 슬라이드방식으로 결합할 수 있게 상기 본체챔버의 한쪽 측면에 연결 설치되는 지지브라켓을 포함하고,
상기 디플렉터는 전기장을 생성시키도록 전압이 인가되고 다공형의 메쉬 형태로 형성되는 금속막과, 상기 금속막의 둘레를 따라 압착하여 사방이 평평한 상태로 고르게 펴지도록 고정하는 고정틀을 포함하고,
상기 디플렉터의 고정틀은 상기 금속막을 기준으로 상측에 접하도록 형성되는 상부틀과, 상기 상부틀에 대응하여 상기 금속막의 하측에 접하도록 형성되는 하부틀을 포함하고,
상기 상부틀 및 하부틀 간에는 서로 대응하여 접하는 접촉면 상에 상호 맞물릴 수 있는 구조를 이루되 상기 금속막이 다방향으로 고르게 당겨질 수 있도록 형성되는 단턱부를 포함하여 이루어지는 카트리지식 입자 측정장치.
A body chamber having a measurement space penetrating longitudinally therein;
A skimmer unit that is fixed to one side of the main chamber and separates the gas to be measured in the form of a beam placed in the measurement space;
An electron gun positioned within the measurement space of the main chamber and electrically charging the beam-shaped particles entered through the skimmer portion; and an electron gun positioned on one side of the electron gun and configured to change a path of movement of particles moved from the electron gun A particle converter including a deflector for deflecting the deflector;
And a particle counting unit for counting and measuring particles incident from the deflector and fixed on the main chamber in a vertical direction corresponding to the deflector of the particle converting unit,
And a support bracket that supports the electron gun and the deflector integrally and is connected to one side of the main chamber so as to be slidably coupled to a measurement space of the main chamber,
Wherein the deflector includes a metal film formed in a polygonal mesh shape to which an electric voltage is applied to generate an electric field, and a fixed frame which is pressed along the circumference of the metal film and fixes the four sides in a flat state,
Wherein the fixed frame of the deflector includes an upper frame formed to be in contact with the upper side with reference to the metal film and a lower frame corresponding to the upper frame so as to be in contact with the lower side of the metal film,
And a stepped portion formed on the contact surface in contact with the upper frame and the lower frame so as to be mutually engaged and formed so that the metal film can be pulled evenly in multiple directions.
상기 디플렉터에는, 상기 금속막은 3개가 한 쌍을 이루되 서로 평행을 이루며 등간격으로 배열배치되고, 개개의 상기 금속막을 개별로 고정하기 위한 복수 개의 상기 고정틀이 일체형을 이루도록 상호 연결 결합하는 연결부재를 포함하여 이루어지는 카트리지식 입자 측정장치.
The method according to claim 1,
In the deflector, a plurality of the metal films are connected to each other so as to form a pair of three metal films, which are parallel to each other and are arranged at equal intervals, and are interconnected to each other so that the plurality of the metal fixtures for integrally fixing the metal films are integrally formed And a detector for detecting the particle.
상기 지지브라켓은, 상기 본체챔버에 연결 결합하고 상기 측정공간을 향해 수평방향으로 연장하여 상기 디플렉터를 지지할 수 있게 형성되는 제1브라켓과, 상기 제1브라켓의 한쪽 끝단에 연결 결합하고 상기 전자건을 지지할 수 있도록 형성되는 제2브라켓을 포함하여 이루어지는 카트리지식 입자 측정장치.
The method according to claim 1,
The supporting bracket includes a first bracket coupled to the main chamber and extending horizontally toward the measurement space to support the deflector, and a second bracket coupled to one end of the first bracket, And a second bracket formed to support the first bracket.
Priority Applications (1)
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KR1020130115027A KR101585024B1 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Cartridge Type Particle Measuring Apparatus |
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---|---|---|---|---|
KR102023642B1 (en) | 2019-01-10 | 2019-09-20 | 연세대학교 산학협력단 | Fine particle measurement device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100772488B1 (en) | 2006-02-28 | 2007-11-05 | (주)에이치시티 | Apparatus and method for measuring particles |
KR101104213B1 (en) | 2009-09-28 | 2012-01-09 | 한국표준과학연구원 | Particle beam mass spectroscopy |
-
2013
- 2013-09-27 KR KR1020130115027A patent/KR101585024B1/en active IP Right Grant
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KR102023642B1 (en) | 2019-01-10 | 2019-09-20 | 연세대학교 산학협력단 | Fine particle measurement device |
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