KR101603305B1 - Slit control system of x-ray - Google Patents

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김한석
박진근
윤명훈
이승우
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Abstract

The present invention relates to a slit control system of an X-ray beam having a constitution removing a deviation of a testing ability in accordance with an angle of the X-ray striking a sample, and maximizing accuracy of a test. Provided in the present invention is the slit control system of the X-ray beam, comprising: a slit part (300) interposed between an X-ray generation part (100) and the sample, and adjusting a radiation area where the X-ray beam strikes; and a control part (200) detecting a set angle (θ1) of the X-ray generation part for the sample, adjusting an opening level of the slit part depending on an orientation angle to correct the radiation area of the X-ray beam striking the sample to correspond to a reference area (d0) which is a radiation area corresponding to the reference angle (θ0).

Description

엑스선빔의 슬릿제어시스템{SLIT CONTROL SYSTEM OF X-RAY}[0001] SLIT CONTROL SYSTEM OF X-RAY [0002]

본 발명은 시료의 검사장비에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 시료로 입사되는 엑스선의 각도에 따른 검사능력의 편차를 제거하고 검사의 정확성을 극대화할 수 있는 구성을 갖춘 엑스선빔의 슬릿제어시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a slit control system for an X-ray beam having a configuration capable of maximizing the accuracy of inspection by eliminating a deviation of inspection ability according to the angle of an X- will be.

회절 분석방법에는 여러 종류의 방사선이 사용되고 있으며, X-선, 전자 및 중성자를 이용한 회절 분석 기술이 일반적으로 사용되고 있는데, 그 중에서도 X-선 회절 분석 기술이 가장 중요하다고 할 수 있다.Diffraction analysis methods include various types of radiation, and diffraction analysis techniques using X-rays, electrons, and neutrons are commonly used. Among them, X-ray diffraction analysis is the most important technique.

일반적으로, 이러한 유형의 회절 분석 장비는 분말이나 다결정 고형물로부터의 회절을 검출하는 데에 사용된다. Generally, this type of diffraction analyzer is used to detect diffraction from powder or polycrystalline solids.

X선 회절 분석법(XRD)은 시료의 결정 구조를 연구하기 위한 기술로서, 시료는 단색의 X선으로 조사되고, 회절 피크의 위치와 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=2dsinθ, 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.X-ray diffraction (XRD) is a technique for studying the crystal structure of a sample. The sample is irradiated with a monochromatic X-ray, and the position and luminous intensity of the diffraction peak are measured by a detector. The characteristic scattering angle and the luminous intensity of the scattered light depend on the lattice plane of the sample to be studied and the number of atoms occupying the lattice plane. For a given wavelength λ and the interval d of the lattice planes, the X- = 2dsin [theta], n: scattering degree). The XRD spectra that can be tuned by stress, solid solution, or other conditions are deformed by the deformation of the lattice plane, so that the structure of the sample can be grasped.

공개특허 특1998-022254호는 종래기술의 X선 회절분석법을 이용한 측정방법을 개시하고 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 1998-022254 discloses a measurement method using X-ray diffraction analysis of the prior art.

도 1은 종래기술의 X선 분석장치의 구성을 간략하게 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram briefly showing a configuration of an X-ray analysis apparatus of the prior art.

시료(s)는 소정의 시료 테이블상에 배치되고, X선 발생장치(11)는 상기 시료(s)의 표면을 향하여 X선의 컨버징 빔(14)을 지향시킨다. The sample s is placed on a predetermined sample table and the X-ray generating device 11 directs the X-ray converging beam 14 toward the surface of the sample s.

검출기(16)는 상기 시료로부터의 회절 빔(15)을 감지하도록 배치되고, 이와 같은 구성은 X선 회절 분석 장비나 X선 반사 또는 형광 분석 장비의 개념에 공통된다.The detector 16 is arranged to sense a diffraction beam 15 from the sample, and such a configuration is common to the concepts of X-ray diffraction analysis equipment, X-ray reflection or fluorescence analysis equipment.

이러한 X선 분석장치는 X선관과 같은 X선 발생장치와 검출기를 시료 테이블의 중심축에 대해 소정 각도로 배치하는데 최근에는 이러한 X선의 입사 및 회절빔의 각도를 가변할 수 있는 기능을 구비하여 다각적인 검사가 가능하도록 한다.Such an X-ray analyzer arranges an X-ray generator such as an X-ray tube and a detector at a predetermined angle with respect to the central axis of the sample table. In recent years, the X-ray analyzer has a function of varying the angle of incidence and diffraction beams of X- To be inspected.

도 2는 시료에 대한 일례를 나타내는 도면이다.2 is a view showing an example of a sample.

종래의 장비로서는 시료(s)가 복합적인 구성성분을 가지거나, 입자의 크기가 다르거나, 그 배열이 균일하지 않은 경우 그 경계면에서의 검사능력이 극도로 떨어지는 문제를 가진다.As the conventional equipment, there is a problem that the sample (s) has a complex constituent, the size of the particles is different, or the arrangement is not uniform, the inspection ability at the interface is extremely reduced.

컨버징 빔의 조사영역의 예를 사각형으로 도시하였다. 도시된 예를 살펴보면, 비교적 컨버징 빔의 영역에 대하여 넓은 균일 분포를 가지는 영역(a)에 대하여서는 회절무늬 분석이나 형광분석 등에 큰 문제를 가지지 않으나, 주로 관심을 가지게 되는 경계면 측에서의 영역(b)에서는 그 검사에 있어 분별 능력이 현저하게 떨어지는 문제를 가지는 것이다.An example of the irradiation area of the converging beam is shown in a rectangle. In the illustrated example, the region (a) having a relatively large uniform distribution with respect to the region of the converging beam does not have a serious problem such as the diffraction pattern analysis or the fluorescence analysis. However, the region (b) , There is a problem that the discrimination ability is remarkably deteriorated in the inspection.

X선의 입사 각도를 낮출수록 그 빔 영역이 넓어지기 때문에 문제가 심화되고 검사능력의 저하로 이어지게 된다.As the angle of incidence of X-rays is lowered, the beam area becomes wider, so that the problem becomes worse and the inspection ability is lowered.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 컨버징 빔의 입사각도에 관계 없이 시료에 대한 균일한 검사측정이 가능한 엑스선빔의 슬릿제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a slit control system for an X-ray beam capable of performing uniform inspection of a sample irrespective of an incident angle of a converging beam.

본 발명은, 엑스선발생부(100)와 시료 사이에 개재되어 엑스선빔의 입사되는 조사영역 조정할 수 있는 슬릿부(300) 및 엑스선발생부의 시료에 대한 설정각도(θ1)를 검출하고 지향각도에 따라 슬릿부의 개도를 조정함으로써 시료에 입사되는 엑스선빔의 조사영역을 기준각도(θ0)에 해당되는 조사영역인 기준영역(d0)에 대응되도록 보정하는 제어부(200)를 포함하는 엑스선빔의 슬릿제어시스템을 제공한다.The present invention relates to a method of detecting a setting angle (? 1) of a sample of an X-ray generating section and a slit section (300) interposed between an X-ray generating section (100) and a sample, And a control unit (200) for correcting the irradiation area of the X-ray beam incident on the sample to correspond to the reference area (d0), which is an irradiation area corresponding to the reference angle (? 0), by adjusting the opening degree of the slit part .

상기 제어부는, 앵글센서로부터 감지된 각도를 통하여 엑스선발생부의 설정각도를 검출하는 각도검출부(210)와, 검출된 설정각도(θ1)에 따라 기준폭에 대응되는 슬릿부의 조정개도 및 구동거리를 연산하는 개도연산부(220)와, 연산된 조정개도 및 구동거리에 따라 슬릿구동수단(320)에 제어신호를 송신하는 개도조정부(230)를 구비할 수 있다.The control unit includes an angle detection unit 210 for detecting a setting angle of the X-ray generation unit through an angle sensed by the angle sensor, and an arithmetic unit 210 for calculating an adjustment opening degree and a driving distance of the slit unit corresponding to the reference width, And an opening degree adjusting section 230 for transmitting a control signal to the slit driving means 320 in accordance with the calculated adjustment opening degree and driving distance.

바람직하게는, 상기 개도연산부가 조정개도를 기준영역의 폭에 대한 설정각도의 사인(sine)값의 곱으로 정의할 수 있다.Preferably, the opening degree calculating section may define the adjusting degree as a product of a sine value of a setting angle with respect to a width of the reference region.

한편, 상기 슬릿부는, 제1차폐부(301)와 상기 제1차폐부와의 사이에 개도를 형성하도록 이격배치되는 제2차폐부(302)를 포함하며, 상기 슬릿구동수단은, 제1차폐부와 제2차폐부를 독립적으로 구동할 수 있다.The slit portion includes a second shielding portion 302 spaced apart from the first shielding portion 301 so as to form an opening between the first shielding portion 301 and the first shielding portion, And the second shielding portion can be independently driven.

또한, 상기 제어부는, 개도조정부로 제어신호를 송신한 이후에, 조정개도에 의한 조사영역이 기준영역에 매칭되는지 정확도를 판단하고 제1차폐부 및 제2차폐부를 개별적으로 이동하여 개도위치를 조정하는 것이 바람직하다.After the control signal is transmitted to the opening degree adjusting section, the control section judges the accuracy of whether the irradiated area by the adjusting degree opening matches the reference area, moves the first shielding section and the second shielding section individually, and adjusts the opening position .

본 발명에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템에 의하여, 엑스선발생부 측에서의 엑스선빔이 시료에 입사될 때 그 지향각도의 변화에 따른 오차를 합리적으로 보정할 수 있도록 함으로써 각도의 변화가 있더라도 검사의 정밀도를 보장할 수 있는 효과가 있다.By the slit control system of the X-ray beam according to the present invention, when the X-ray beam from the X-ray generator is incident on the sample, the error according to the change of the directional angle can be reasonably corrected, There is an effect that can be guaranteed.

또한, 미세하게 조사영역의 넓이, 폭 또는 위치관계를 정확하게 연산하고 제어할 수 있기 때문에 원하는 영역에 대한 분석능력이 현저하게 향상될 수 있는 효과가 있다.Further, since the width, the width, or the positional relationship of the irradiation region can be finely calculated and controlled accurately, the analytical ability for a desired region can be remarkably improved.

도 1은 종래기술의 X선 분석장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 분석 대상인 시료의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 개념에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 엑스선빔의 슬릿제어시스템에서 제어부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 엑스선빔의 슬릿제어시스템의 작동방식을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional X-ray analysis apparatus.
2 is a view for explaining an example of a sample to be analyzed.
FIG. 3 is a view for explaining a slit control system of an X-ray beam according to the concept of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram for explaining a control unit in the slit control system of the X-ray beam according to the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the slit control system of the X-ray beam according to the present invention.
6 is a flowchart for explaining a method of operating the slit control system of the X-ray beam according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a slit control system for an X-ray beam according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description, when a part is referred to as being connected to another part, it includes not only a direct connection but also a case where the other part or device is electrically connected to the other part. Also, when an element is referred to as including an element, it is to be understood that the element may include other elements, without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 3은 본 발명의 개념에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템을 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 3 is a view for explaining a slit control system of an X-ray beam according to the concept of the present invention.

본 발명의 개념은 기본적으로, 엑스선발생부와 시료 사이에 개재되어 엑스선빔의 입사되는 영역 조정할 수 있는 슬릿부와, 엑스선발생부의 시료에 대한 지향각도를 검출하고 지향각도에 따른 슬릿부의 개도를 조정함으로써 시료에 입사되는 엑스선빔의 영역을 기준영역에 대응시키는 제어부를 포함하여 이루어진다.The concept of the present invention basically includes a slit part interposed between an X-ray generating part and a sample and capable of adjusting an area where an X-ray beam is incident, and a slit part for detecting a directional angle with respect to a sample of the X- And a control unit for making the region of the X-ray beam incident on the sample correspond to the reference region.

엑스선발생부(100)는 엑스선을 방출하는 다양한 형태의 장비가 사용되고, 내부에 전자총과 타겟을 구비한 튜브가 구비되며, 바람직하게는 내부가 대략 진공상태이고 고출력인 클로즈드 타입(closed type)의 엑스선 발생기가 사용될 수 있다. 다만, 엑스선발생부(100)의 형식은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 오픈 타입 엑스선 발생장치 등의 다양한 종류의 장치가 적용될 수 있다. 상기 전자총으로부터 발생된 전자가 타겟에 충돌하면, 엑스선이 출력되어 테이블에 안착된 시료(s)에 조사될 수 있다.The X-ray generator 100 includes various types of equipment for emitting X-rays, a tube having an electron gun and a target therein, and preferably a tube of a closed type X- Generator may be used. However, the type of the X-ray generator 100 is not limited thereto, and various types of devices such as an open type X-ray generator may be applied. When electrons generated from the electron gun collide with the target, an X-ray is output and can be irradiated onto the sample s seated on the table.

상기 엑스선 발생부로부터 반사, 산란 또는 회절되는 광 또는 이미지는 이에 대응되는 위치에 검출기(미도시)에서 감지될 수 있으며, 이러한 검출기는 디텍터(detector)를 포함하고, 상기 디텍터는 검출된 빔을 전기신호화하여 전송함으로써 물질의 구조를 분석할 수 있는 데이터를 제공한다.Light or an image reflected or scattered or diffracted from the x-ray generator can be detected at a detector (not shown) at a corresponding position, the detector including a detector, Signaling and transmitting data to analyze the structure of the material.

시료(s)는 엑스선발생부(100)와 검출기의 사이, 더욱 정확하게는 테이블의 상면에 배치되며 엑스선발생부(100)로부터 조사되는 엑스선은 시료(s)에서 회절 패턴과 같은 소정의 이미지로서 검출기에 감지될 수 있다.The sample s is placed between the x-ray generator 100 and the detector, more precisely on the top surface of the table and the x-rays emitted from the x-ray generator 100 are detected as a predetermined image, such as a diffraction pattern, Lt; / RTI >

상기 엑스선발생부(100)와 검출기는 시료(s)이 안착되는 테이블을 중심으로 이동될 수 있는데, 이러한 엑스선발생부(100)와 검출기의 정확한 작동을 위하여 시료 또는 테이블 부위를 중심축으로 동축으로 회동되는 복수의 암이 각각 엑스선발생부(100)와 검출기를 지지하여 이송을 지지하는 구조를 구비할 수 있다. 다만, 상기와 같은 엑스선발생부(100)와 검출기의 이송을 위한 구조는 반드시 도면의 예에 한정되는 것은 아니며, 외주상에 고정된 슬라이딩 가이드를 통한 이동 또는 동축이 아닌 별도의 축을 통한 이동 등의 다양한 지지형태가 고려될 수 있다.The x-ray generator 100 and the detector can be moved around a table on which the sample s is seated. In order to accurately operate the x-ray generator 100 and the detector, A plurality of arms rotated may support the X-ray generator 100 and the detector to support the X-ray generator 100 and the detector, respectively. However, the structure for transferring the x-ray generator 100 and the detector is not necessarily limited to the example shown in the drawings, and may be a structure for moving the x-ray generator 100 and the detector through a sliding guide fixed to the outer circumference, A variety of support configurations can be considered.

이러한 엑스선발생부(100)의 회전이동을 위하여 회전축에 대한 구동력은 모터와 같은 회전구동수단(미도시)에 의하여 제공될 수 있으며 이러한 회전구동수단은 후술될 제어부(도 4의 200)의 제어입력에 따라 작동될 수 있다. The driving force for the rotation axis for the rotation movement of the X-ray generator 100 may be provided by rotation driving means (not shown) such as a motor, and the rotation driving means may include a control input . ≪ / RTI >

또한, 회전구동수단에 의한 엑스선발생부(100)의 각도, 더욱 정확하게는 회전구동수단에 의하여 회동되어 엑스선발생부(100)가 시료(s)를 지향하는 각도(θ)는 앵글센서(미도시)에 의하여 감지될 수 있다.The angle of the x-ray generator 100 by the rotation driving means, more precisely the angle of rotation of the x-ray generator 100 with respect to the sample s by the rotation driving means is detected by an angle sensor ). ≪ / RTI >

상기 앵글센서는 회전축(111)에 결합될 수 있고, 경우에 따라 엑스선발생부(100) 측에 결합될 수도 있다. 이러한 앵글센서는 앵글엔코더로 구성될 수도 있음은 물론이다.The angle sensor may be coupled to the rotary shaft 111 and may be coupled to the X-ray generator 100, as the case may be. It is needless to say that such an angle sensor may be constituted by an angle encoder.

슬릿부(300)는 엑스선빔의 일부를 차폐하여 시료(s)에 조사되는 영역을 제한할 수 있도록 소정의 가동부재인 하나 이상의 차폐부를 구비할 수 있다. The slit part 300 may include at least one shielding part which is a predetermined movable member so as to shield a part of the x-ray beam and to limit a region irradiated to the sample s.

본 발명의 개념에서는 상기 슬릿부(300)가 조사되는 엑스선빔의 영역을 제한하여야 하기 때문에 엑스선의 투과성이 낮고 반사 또는 흡수가 용이한 재질로서 이루어지는 것이 바람직하며, 그 예로서 납 및 납을 포함하는 합금이 고려될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the concept of the present invention, it is preferable that the slit part 300 should be made of a material having low X-ray transmittance and easy to reflect or absorb because the area of the X-ray beam to be irradiated should be limited. Alloys may be considered, but are not necessarily limited thereto.

상기된 구성에 따라 예를 들어, 회전축(111)을 통하여 회전되는 암(110)에 의하여 엑스선발생부(100)의 지향 각도가 이용자의 선택에 따라 호 형태로 이동(α)되며, 슬릿부(300)를 이루는 차폐부 또한 선형 또는 호 형태로 이동(β)될 수 있다.According to the above-described configuration, for example, the directing angle of the X-ray generator 100 is shifted to the arc shape according to the user's choice by the arm 110 rotated through the rotary shaft 111, 300 may also be moved in a linear or arc form (?).

이러한 슬릿부(300)에 의하여 형성되는 개구는 엑스선빔의 통과를 허용하도록 소정의 개도를 형성할 수 있는데 이러한 개도는 제어부에 의하여 조정될 수 있다.The opening formed by the slit portion 300 may form a predetermined opening to allow the passage of the x-ray beam, which opening can be adjusted by the control portion.

이러한 개도의 조정은 엑스선발생부(100)의 지향각도(θ) 또는 설정각도에 의하여 결정될 수 있는데 이와 관련하여 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 여기서, 각도(θ)는 수평면 즉, 테이블에 안착되는 시료(s)의 배치상태의 수평면을 기준으로 결정되나 경우에 따라 그 법선방향으로부터의 각도 또한 지향각도(θ)로서 정의될 수 있음은 물론이다.The adjustment of the opening degree can be determined by the orientation angle [theta] or the setting angle of the X-ray generator 100, and a detailed description thereof will be described later. Here, the angle? Is determined on the basis of the horizontal plane, that is, the horizontal plane of the arrangement state of the sample s placed on the table. In some cases, the angle from the normal direction may also be defined as the orientation angle? to be.

본 발명의 설명에서 엑스선빔의 조사영역을 기준영역에 대응시킨다 함은 기본적으로 폭을 일치시킨다는 것으로 이해될 수 있으나, 면적을 일치시키는 개념을 포함함은 물론, 일치하지 않더라도 각도에 따라 비례적으로 폭 또는 면적을 조정하는 개념도 포함되는 것으로 이해되어야 한다.In the description of the present invention, it is understood that matching the irradiation area of the X-ray beam to the reference area basically coincides with the width, but it includes not only the concept of matching the areas but also the concept of proportionally Width " or " area "

도 4는 본 발명의 엑스선빔의 슬릿제어시스템에서 제어부를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 4 is a block diagram for explaining a control unit in the slit control system of the X-ray beam according to the present invention.

제어부(200)는 앵글센서(120)로부터 감지된 각도를 통하여 지향각도(θ)를 검출하고 이를 기초로 슬릿부(300)의 개도를 조정함으로써 시료(s)에 대해 엑스선빔이 조사되는 영역을 제어하게 된다.The control unit 200 detects the direction angle? Through the angle detected by the angle sensor 120 and adjusts the opening degree of the slit unit 300 based on the detected angle? To thereby determine the area irradiated with the X- Respectively.

구체적으로, 제어부(200)는 앵글센서(120)로부터의 감지된 각도가 전기적인 신호로 변환된 감지신호를 통하여 지향각도를 검출하는 각도검출부(210)와, 상기 지향각도를 기반으로 슬릿부(300)의 개도를 연산하는 개도연산부(220)와, 슬릿부(300)의 차폐부를 이동하도록 제어신호를 전송하는 개도조정부(230)를 포함할 수 있다.Specifically, the control unit 200 includes an angle detection unit 210 for detecting a directional angle through a sensing signal obtained by converting an angle detected by the angle sensor 120 into an electrical signal, An opening degree calculating unit 220 for calculating an opening degree of the slit 300, and an opening degree adjusting unit 230 for transmitting a control signal to move the shielding unit of the slit unit 300.

이에 부가하여, 상기 제어부(200)는 암의 회전각도를 설정각도로 제어할 수 있는 회전구동수단에 대한 설정제어신호를 전송하는 회전구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the control unit 200 may further include a rotation driving unit (not shown) for transmitting a setting control signal to the rotation driving unit that can control the rotation angle of the arm by a predetermined angle.

본 발명은 임의의 설정각도에 대하여 조사되는 엑스선빔의 영역 또는 폭을 제한함으로써 지향각도의 변화에 영향을 받지 않을 수 있는 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 하는데, 상기 설정각도 자체가 지향각도(θ)로서 이해될 수 있고 이 경우는 제어명령 상에서 설정된 각도를 바로 각도검출부(210)에서 연산의 기초로 삼을 수도 있다.It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus which is not affected by a change in a directivity angle by limiting the region or width of an x-ray beam irradiated for an arbitrary set angle, In this case, the angle detected by the angle detecting unit 210 may be used as a basis for the calculation.

또한, 앵글센서(120)를 구비하는 경우 설정각도와 조향각도(θ)가 작동상의 오차에 의하여 실제적으로 차이가 있을 수 있기 때문에 상기 앵글센서(120)는 회전구동수단의 정밀한 조정을 위한 피드백을 제공할 수 있어 유리하다. 이러한 앵글센서(120)는 회전축(111)과 함께 회전되는 부재의 각도를 측정하거나 암(110)의 말단측에 배치되어 소정의 가이드수단에 구비되는 슬릿부재를 통하여 각도를 측정하는 앵글엔코더일 수 있다.In addition, when the angle sensor 120 is provided, since the set angle and the steering angle degree &thetas; may be practically different depending on operating errors, the angle sensor 120 may provide feedback for precise adjustment of the rotational driving means It is advantageous to provide. The angle sensor 120 may be an angle encoder for measuring an angle of a member to be rotated together with the rotation axis 111 or an angle encoder for measuring an angle through a slit member provided at a distal end of the arm 110, have.

개도 연산부는 각도의 변화에 따라 실제로 시료(s)에 대한 조사영역이 달라지는 현상을 슬릿부(300)에서 개도제어할 수 있도록 소정의 기준영역에 대응되는 슬릿부의 개도를 연산하도록 기능한다. 이때, 기준영역은 기준각도에서의 조사영역에 대응될 수 있는데 이와 관련하여 후술하도록 한다.The opening degree calculating section calculates the opening degree of the slit section corresponding to the predetermined reference area so that the slit section 300 can control the phenomenon that the irradiation area with respect to the sample s actually varies according to the change of the angle. At this time, the reference region may correspond to the irradiation region at the reference angle, which will be described later.

슬릿부(300)의 개도를 제어할 수 있는 제어신호가 개도조정부(230)에 의하여 송신되면 슬릿구동수단(320)은 차폐부의 어느 하나 또는 둘 이상을 제어함으로써 개도를 적절하게 제어하게 된다.When the control signal for controlling the opening degree of the slit part 300 is transmitted by the opening degree adjusting part 230, the slit driving part 320 appropriately controls the opening degree by controlling one or more of the shielding parts.

본 발명의 설명에서는 기본적으로 상하 또는 좌우로 배치되는 차폐부가 한 쌍으로 배치되는 경우를 설명하나 이러한 차폐부는 상하 및 좌우로 네개가 배치될 수 있음은 물론이다.In the description of the present invention, a case where a pair of shielding portions disposed basically vertically or horizontally are disposed is described, but it goes without saying that four such shielding portions may be arranged vertically and horizontally.

후술될 바와 같이 같은 개도를 가지는 경우라도 이러한 차폐부의 제어방향에 따라 조사 위치가 차이날 수 있다. 이를 위하여 각각의 차폐부는 개별적인 슬릿구동수단을 구비하는 것이 바람직하나 단일로서 배치될 수도 있음은 물론이다. 이러한 개도위치의 조정과 관련된 설명은 후술하도록 한다. 이러한 개도는 정밀하게 조정이 이루어져야 하기 때문에 피에조 액추에이터(Piezo actuator)로 구성될 수 있는데 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The irradiation position may be different according to the control direction of the shielding portion even when the opening degree is the same as described later. To this end, each of the shields preferably comprises separate slit drive means but may be arranged as a single unit. Description related to the adjustment of the opening position will be described later. Since the opening degree must be precisely adjusted, it may be constituted by a piezo actuator, but is not limited thereto.

도 5는 본 발명에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the slit control system of the X-ray beam according to the present invention.

도 5의 (a)는 설정각도 또는 지향각도(θ)의 변화에 따른 시료(s)에서의 조사영역의 변화를 나타낸다. 도시된 바와 같이 지향각도의 변화가 기준각도(θ0)로부터 설정각도(θ1, θ2)로 변화됨에 따라 점점 조사영역에 넓어지는 상태가 확인될 수 있다. 실제로 슬릿의 개도조정이 없는 경우 엑스선 빔의 폭은 일정하게 형성되나 시료(s)에 대한 각도의 차이로 인하여 영역의 면적 또는 폭의 차이가 발생하게 됨에 유의하여야 한다.Fig. 5A shows the change of the irradiation region in the sample s with the change of the setting angle or the directing angle [theta]. As shown in the drawing, a state in which the irradiation angle gradually widens as the change in the directivity angle changes from the reference angle [theta] 0 to the setting angle [theta] 1, [theta] 2 can be confirmed. In actuality, when the opening of the slit is not adjusted, the width of the x-ray beam is uniformly formed, but the area or width of the region may be different due to the difference in angle with respect to the sample (s).

도 5의 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 슬릿제어시스템이 작동되는 방식, 더욱 정확하게는 개도가 연산되는 방식을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.FIG. 5 (b) shows a view for explaining the manner in which the slit control system is operated, more precisely, how the opening degree is calculated according to a preferred embodiment of the present invention.

본 실시예에서는 기준각도(θ0)가 시료(s)의 배치에 대한 법선방향인 90도를 기준으로 하게 되나, 이러한 기준각도(θ0)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 주로 많이 이용되는 기초적인 각도를 기준각도(θ0)로서 설정하는 것도 무방하다.In the present embodiment, the reference angle [theta] 0 is based on 90 [deg.], Which is the normal line to the arrangement of the sample s. However, the reference angle [theta] 0 is not necessarily limited to this, May be set as the reference angle [theta] 0.

이러한 기준각도(θ0)에 의한 시료(s)에의 조사영역을 기준영역(d0)으로서 정의할 때, 지향각도의 변화에 따라 차이나는 조사영역을 슬릿부(300)를 통하여 제어하게 됨은 상기한 바와 같다.When the irradiation region to the sample s by the reference angle? 0 is defined as the reference region d0, the irradiated region which differs depending on the change of the directivity angle is controlled through the slit portion 300, same.

설정각도(θ1)는 기준각도(θ0)와는 차이나는 각도를 의미하며 도시된 상태를 기준으로 설정각도(θ1)가 작아짐에 따라 설정영역(d1)이 점점 커짐을 확인할 수 있다. 이때, 조사영역은 면적 또는 폭을 의미하게 된다.The setting angle? 1 means an angle different from the reference angle? 0, and it can be confirmed that the setting area d1 gradually increases as the setting angle? 1 decreases with reference to the illustrated state. At this time, the irradiation area means an area or a width.

설정각도(θ1)로서 엑스선발생부(100)의 지향방향이 변화되는 경우에 기준개도(w0)가 유지되는 경우 설정영역(d1)과 같이 기준영역(d0)보다 큰 영역에 조사가 이루어지고 이는 시료 검사의 부정확성으로 이어지게 됨은 상기한 바와 같다.When the reference opening w0 is maintained when the directing direction of the X-ray generator 100 is changed as the set angle [theta] 1, an area larger than the reference area d0 is irradiated like the setting area d1, Which leads to the inaccuracy of the sample inspection.

이를 위하여 조정개도(w1)로서 슬릿부(300)가 제어될 필요성이 있는바, 이와 관련된 개도의 식은 아래와 같다.To this end, the slit part 300 needs to be controlled as the adjustment opening w1, and the opening degree related to this is as follows.

Figure 112015073095947-pat00001
Figure 112015073095947-pat00001

여기서 w1은 조정개도를 의미하고, d0는 기준폭, θ1은 설정각도를 의미한다.Here, w1 denotes the adjustment opening degree, d0 denotes the reference width, and? 1 denotes the setting angle.

또한, 개도의 조정을 위한 차폐부의 구동거리는 아래와 같이 정리될 수 있다.In addition, the driving distance of the shielding portion for adjusting the opening degree can be summarized as follows.

Figure 112015073095947-pat00002
Figure 112015073095947-pat00002

여기서 wm은 개도의 조정을 위한 구동거리를, w0는 기준각도(θ0)에서의 정상개도인 기준개도를, w1은 설정각도(θ1)에서의 조정개도를 의미한다.Here wm denotes a driving distance for adjusting the opening degree, w0 denotes a reference opening degree which is a normal opening degree at the reference angle (? 0), and w1 denotes an adjusting opening degree at the setting angle (? 1).

도 6은 본 발명의 엑스선빔의 슬릿제어시스템의 작동방식을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart for explaining a method of operating the slit control system of the X-ray beam according to the present invention.

앵글센서(120) 또는 이용자에 의한 회전구동수단의 동작을 위한 설정각도의 값에 의하여 각도검출부(210)가 지향각도인 조사각도(θ)를 검출(S100)하면, 상기된 수식을 기초로 조정개도(w1)가 개도연산부(220)에서 연산(S200)된다. When the angle detecting unit 210 detects the irradiation angle? As the directing angle (S100) by the angle sensor 120 or the value of the setting angle for the operation of the rotation driving means by the user (S100) The opening degree w1 is calculated (S200) by the opening degree calculation unit 220. [

이때, 조정개도는 기준영역(d0)에 설정각도(θ1)의 사인(sine)값을 곱한 값으로 정의될 수 있음은 상기한 바와 같다. 다만, 설정각도를 법선방향으로부터 감지하는 경우는 기준영역(d0)에 설정각도(θ1)의 코사인(cosine)값을 곱한 값이 될 것이다.In this case, the adjustment opening degree can be defined as a value obtained by multiplying the reference area d0 by the sine value of the setting angle? 1 as described above. However, when the set angle is sensed from the normal direction, it will be a value obtained by multiplying the reference area d0 by the cosine of the set angle [theta] 1.

이렇게 조정개도(w1)가 연산되면 슬릿부(300), 더욱 정확하게는 차폐부들의 가동거리의 합(wm)이 연산될 수 있고, 이에 따라 개도조정부(230)는 개도 제어신호를 슬릿구동수단(320)에 송신함으로써 적절한 개도의 제어가 이루어질 수 있도록 한다.When the adjustment opening w1 is calculated as described above, the sum wm of the slit portion 300, or more precisely, the movable distance of the shielding portions can be calculated, and accordingly, the opening adjustment portion 230 outputs the opening control signal to the slit driving means 320 so that appropriate opening control can be performed.

이때, 도 5를 참고하면, 제1차폐부(301)와 제2차폐부(302)로 슬릿부(300)가 구성되는 경우 제1차폐부(301)만이 구동거리(wm)를 이동하여 조정개도(w1)를 형성하는 경우가 도시되었다. 그런데, 2개의 차폐부의 이동 관계에 따라 기준영역(d0)에 대하여 위치의 차이가 발생될 여지가 있고, 이를 고려하여 조정된 조정개도(w1)가 정확한 시료(s)의 위치에 배치되었는지 정확도 판단(S410)이 수행될 수 있다.5, when the slit portion 300 is formed of the first shielding portion 301 and the second shielding portion 302, only the first shielding portion 301 moves and adjusts the driving distance wm. And the opening degree w1 is formed. However, there is a possibility that there will be a difference in position with respect to the reference area d0 according to the movement relationship of the two shielding parts. In consideration of this, it is judged whether or not the adjusted opening degree w1 is arranged at the position of the correct sample s (S410) may be performed.

이러한 정확도 판단은 육안 또는 검출된 이미지에 따른 알고리즘에 의하여 수행될 수 있는데, 이에 따라 조정개도(w1)의 폭을 유지한 상태에서 제1차폐부(301)와 제2차폐부(302)의 가동거리를 각각 미세조정하여 개도위치를 조정(S420)할 수 있다. 즉, 개도조정부로 제어신호를 송신한 이후에, 조정개도에 의한 조사영역이 기준영역에 매칭되는지 정확도를 판단하고 제1차폐부 및 제2차폐부를 개별적으로 위치조정함으로써 개도위치를 조정하게 된다.This determination of accuracy can be performed by visual inspection or an algorithm according to the detected image. Accordingly, when the width of the adjustment opening w1 is maintained, the operation of the first shielding portion 301 and the second shielding portion 302 The distance can be finely adjusted to adjust the opening position (S420). That is, after transmitting the control signal to the opening adjustment unit, the opening position is adjusted by determining the accuracy of the irradiation region by the adjustment opening to match the reference region and individually adjusting the position of the first shielding portion and the second shielding portion.

도시사항의 경우와 같이, 제1차폐부(301)와 제2차폐부(302)의 이동거리의 합이 구동거리(wm)에 해당되도록 상호 인접시켜 조정개도(w1)를 만족한 경우라고 하더라도 기준각도(θ0)에서의 기준영역(d0)의 위치에 대응되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도시사항과 같이 제2차폐부(302)의 변화가 필요없는 경우에는 제1차폐부(301)만을 구동거리(wm)만큼 개별적으로 이동하여 기준영역(d0)의 위치에 일치시킬 수 있는 것이다.Even if the adjustment opening w1 is satisfied by making the sum of the moving distances of the first shielding portion 301 and the second shielding portion 302 equal to the driving distance wm, May not correspond to the position of the reference area d0 at the reference angle [theta] 0. For example, in the case where the second shielding portion 302 is not required to be changed as shown in the drawing, only the first shielding portion 301 is moved by the driving distance wm to match the position of the reference region d0 You can.

따라서, 본 발명에 따른 엑스선빔의 슬릿제어시스템는, 엑스선발생부 측에서의 엑스선빔이 시료에 입사될 때 그 지향각도의 변화에 따른 오차를 합리적으로 보정할 수 있도록 함으로써 각도의 변화가 있더라도 검사의 정밀도를 보장할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the slit control system of the X-ray beam according to the present invention can reliably correct an error caused by a change in the directional angle of the X-ray beam when the X-ray beam is incident on the sample, There is an effect that can be guaranteed.

또한, 미세하게 조사영역의 넓이, 폭 또는 위치관계를 정확하게 연산하고 제어할 수 있기 때문에 원하는 영역에 대한 분석능력이 현저하게 향상될 수 있다.Further, since the width, the width, or the positional relationship of the irradiation region can be finely calculated and controlled accurately, the analysis capability for the desired region can be remarkably improved.

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.In the foregoing, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content of the following claims.

100...엑스선발생부 110...암
120...앵글센서 111...회전축
200...제어부 210...각도검출부
220...개도연산부 230...개도조정부
300...슬릿부 301...제1차폐부
302...제2차폐부 320...슬릿구동수단100 ... X-ray generator 110 ... arm
120 ... Angle sensor 111 ... Rotation axis
200 ... controller 210 ... angle detector
220 ... opening degree calculating section 230 ... opening degree adjusting section
300 ... slit portion 301 ... first shielding portion
302 ... second shielding portion 320 ... slit drive means

Claims (5)

엑스선발생부(100)와 시료 사이에 개재되어 엑스선빔의 입사되는 영역 조정할 수 있도록 제1차폐부(301)와 상기 제1차폐부와 이격배치되는 제2차폐부(302)를 구비하는 슬릿부(300);
제1차폐부와 제2차폐부를 독립적으로 구동하여 개도를 조정하는 슬릿구동수단; 및
엑스선발생부의 시료에 대한 설정각도(θ1)를 검출하고 지향각도에 따라 슬릿부의 개도를 조정함으로써 시료에 입사되는 엑스선빔의 조사영역을 기준각도(θ0)에 해당되는 조사영역인 기준영역(d0)에 대응되도록 보정하는 제어부(200);를 포함하며,
상기 제어부는,
제1차폐부와 제2차폐부의 이동거리의 합이 구동거리(wm)에 해당되도록 이동시켜 조정개도를 유지한 상태에서 조정개도에 의한 조사영역이 기준영역에 매칭되는지 정확도를 판단하고 슬릿구동수단을 통하여 제1차폐부 또는 제2차폐부를 개별적으로 위치조정함으로써 개도위치를 조정하는 엑스선빔의 슬릿제어시스템개별적으로 위치조정함으로써 개도위치를 조정하는 엑스선빔의 슬릿제어시스템.
A first shielding part 301 interposed between the X-ray generator 100 and the sample to adjust an incident area of the X-ray beam, and a second shielding part 302 disposed apart from the first shielding part, (300);
A slit drive means for independently driving the first shielding portion and the second shielding portion to adjust the opening degree; And
By detecting the set angle [theta] 1 with respect to the specimen of the X-ray generator and adjusting the opening degree of the slit portion according to the orientation angle, the irradiation region of the X-ray beam incident on the specimen is set as the reference region d0 as the irradiation region corresponding to the reference angle [ And a control unit (200)
Wherein,
The sum of the moving distances of the first shielding portion and the second shielding portion is moved to correspond to the driving distance wm to maintain the adjusted opening degree, the accuracy of whether the irradiated area by the adjusted opening matches the reference area is determined, Ray beam to adjust the opening position by individually adjusting the position of the first shield or the second shield through the slit control system of the X-ray beam.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
앵글센서로부터 감지된 각도를 통하여 엑스선발생부의 설정각도를 검출하는 각도검출부(210)와, 검출된 설정각도(θ1)에 따라 기준폭에 대응되는 슬릿부의 조정개도 및 구동거리를 연산하는 개도연산부(220)와, 연산된 조정개도 및 구동거리에 따라 슬릿구동수단(320)에 제어신호를 송신하는 개도조정부(230)를 구비하는 것을 특징으로 하는 엑스선빔의 슬릿제어시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
An angle detecting unit 210 for detecting a setting angle of the X-ray generating unit through an angle sensed by the angle sensor, an opening calculating unit for calculating an adjusting opening and a driving distance of the slit portion corresponding to the reference width according to the detected setting angle? And an opening degree adjusting section (230) for transmitting a control signal to the slit driving means (320) in accordance with the calculated adjustment opening degree and driving distance.
제2항에 있어서,
상기 개도연산부는,
조정개도를 기준영역의 폭에 대한 설정각도의 사인(sine)값의 곱으로 정의하는 것을 특징으로 하는 엑스선빔의 슬릿제어시스템.
3. The method of claim 2,
The opening degree calculating section,
Wherein the adjustment opening is defined as a product of a sine value of a set angle with respect to a width of the reference area.
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