KR101878699B1 - Particle size measuring system and a method for measuring particle size using the same - Google Patents
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Abstract
지렛대 원리를 이용한 입자 크기 측정 시스템 및 이를 이용한 입자 크기 측정 방법에서, 상기 입자 크기 측정 시스템은 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함한다. 상기 제1 플레이트는 제1 방향으로 연장된다. 상기 제2 플레이트는 상기 제1 플레이트와 제1 끝단은 서로 접촉하며, 상기 제1 플레이트와 제2 끝단은 소정 간격 이격되도록 연장된다. 측정의 대상이 되는 입자를 포함한 용액은 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간에 채워진다. 상기 제1 플레이트의 전체 길이, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않는 공간의 길이, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 이격 간격을 바탕으로 상기 입자의 지름을 연산한다. In a particle size measurement system using a lever principle and a particle size measurement method using the same, the particle size measurement system includes a first plate and a second plate. The first plate extends in a first direction. The first plate and the first end of the second plate are in contact with each other, and the first plate and the second end of the second plate are spaced apart from each other by a predetermined distance. The solution containing the particles to be measured is filled in the space between the first plate and the second plate. The diameter of the particle is calculated based on the total length of the first plate, the length of the space in the first plate where the particles are not filled, and the spacing distance between the first plate and the second plate.
Description
본 발명은 입자 크기 측정 시스템 및 이를 이용한 입자 크기 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용액 속에 포함된 미세 입자의 크기를 지렛대 원리를 이용하여 상대적으로 용이하게 측정할 수 있는 입자 크기 측정 시스템 및 이를 이용한 입자 크기 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a particle size measuring system and a particle size measuring method using the same, and more particularly, to a particle size measuring system capable of relatively easily measuring the size of fine particles contained in a solution using a lever principle and The present invention relates to a method for measuring particle size.
용액 속에 포함된 분자나 또는 입자의 크기는 여러 응용기술에서 고려되어야할 중요한 변수로서 정확한 측정이 필요하지만, 특히 미세 입자의 경우 측정을 위한 복잡한 장치가 필요하여 측정이 어려운 문제가 있어 왔다. The size of the molecules or particles contained in the solution is an important parameter to be considered in various application technologies, and accurate measurement is required. However, in the case of fine particles, a complicated device for measurement is required, which makes measurement difficult.
일반적인 입자나 분자 측정방법으로서, 분산(dispersion)을 통한 측정방법의 경우 선택성을 전제하지 않으므로 미지의 이물질로부터 오는 측정오류에 취약한 문제가 있다. As a general method for measuring a particle or a molecule, there is a problem that the method of measurement through dispersion is not susceptible to measurement error due to an unknown foreign substance since it does not presuppose selectivity.
이와 달리, 미세공극(micropore, nanopore)이나 필터(filter)를 통하여 걸러내요 일정 크기의 입자를 확보하는 방법이 적용되고 있으나, 상기 미세공극의 구조물들은 크기가 고정되어 있으며 이러한 미세공극의 구조물 등의 제작을 위해서는 높은 수준의 제조공정 기술이나 고비용이 요구되는 문제가 있다. Alternatively, a method of securing a predetermined size of particles by filtering through a micropore (nanopore) or a filter is applied. However, the structures of the micropores are fixed in size, and the structures of the micropores There is a problem that high-level manufacturing process technology and high cost are required for production.
한편, 관련 선행기술문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1556595호는 광섬유와 포토다이오드를 이용하여 입자의 크기나 속도를 측정하는 시스템을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2016-0103442호는 발광부와 렌즈부를 이용하여 오일의 입자크기 및 함량을 측정하는 장치를 개시하고 있으나, 장치에 대한 구성이 복잡하여 제작이 어려운 문제가 있다. Korean Patent No. 10-1556595 discloses a system for measuring particle size or velocity using an optical fiber and a photodiode, and Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0103442 discloses a system for measuring the size And a lens unit to measure the particle size and the content of the oil. However, there is a problem in that it is difficult to manufacture due to the complicated structure of the apparatus.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 지렛대 원리를 이용하여 상대적으로 저렴하게 구성할 수 있으며 용이한 방법으로 다양한 형태의 입자의 크기를 측정할 수 있는 입자 크기 측정 시스템에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a particle size measurement method and apparatus capable of measuring the size of various types of particles by an easy method, ≪ / RTI >
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 입자 크기 측정 시스템을 이용한 입자 크기 측정 방법에 관한 것이다 It is another object of the present invention to provide a method of measuring particle size using the particle size measuring system
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 입자 크기 측정 시스템은 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함한다. 상기 제1 플레이트는 제1 방향으로 연장된다. 상기 제2 플레이트는 상기 제1 플레이트와 제1 끝단은 서로 접촉하며, 상기 제1 플레이트와 제2 끝단은 소정 간격 이격되도록 연장된다. 측정의 대상이 되는 입자를 포함한 용액은 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간에 채워진다. 상기 제1 플레이트의 전체 길이, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않는 공간의 길이, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 이격 간격을 바탕으로 상기 입자의 지름을 연산한다. The particle size measuring system according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes a first plate and a second plate. The first plate extends in a first direction. The first plate and the first end of the second plate are in contact with each other, and the first plate and the second end of the second plate are spaced apart from each other by a predetermined distance. The solution containing the particles to be measured is filled in the space between the first plate and the second plate. The diameter of the particle is calculated based on the total length of the first plate, the length of the space in the first plate where the particles are not filled, and the spacing distance between the first plate and the second plate.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 플레이트들 사이의 이격 간격을 H, 상기 제1 플레이트의 전체 길이를 L, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않은 공간의 길이를 X라고하면, 상기 입자의 지름 R은,In one embodiment, if the spacing distance between the first and second plates is H, the total length of the first plate is L, and the length of the space in the first plate where the particles are not filled is X, The particle diameter R,
으로 연산될 수 있다. .
일 실시예에서, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트의 제2 끝단은 스페이서(spacer)에 의해 이격될 수 있다. In one embodiment, the first end of the first plate and the second end of the second plate may be spaced apart by a spacer.
일 실시예에서, 서로 다른 크기의 스페이서로 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트의 이격 간격을 다르게 제어하여, 상기 입자의 지름을 반복적으로 연산할 수 있다. In one embodiment, the spacing between the first plate and the second plate is controlled differently with spacers of different sizes, and the diameters of the particles can be calculated repeatedly.
일 실시예에서, 광학현미경으로 관찰이 어려운 입자에 대하여 형광분자를 입자에 부착하여 상기 형광분자가 부착된 상기 입자의 지름을 연산할 수 있다. In one embodiment, fluorescence molecules can be attached to particles for particles that are difficult to observe with an optical microscope, and the diameter of the particles to which the fluorescent molecules are attached can be calculated.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 입자 크기 측정방법은 제1 플레이트와 제2 플레이트의 제1 끝단은 서로 접촉시키고, 제2 끝단은 소정 간격으로 이격하도록 위치시킨다. 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간에 측정의 대상이 되는 입자를 포함한 용액을 채운다. 상기 입자가 상기 공간 내에서 고르게 분포하도록 시간을 경과시킨다. 상기 제1 플레이트의 전체 길이, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않는 공간의 길이, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 이격 간격을 바탕으로 상기 입자의 지름을 연산한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a particle size, comprising the steps of: bringing a first end of a first plate and a second end of a plate into contact with each other; A space between the first plate and the second plate is filled with a solution containing particles to be measured. Allowing time for the particles to evenly distribute within the space. The diameter of the particle is calculated based on the total length of the first plate, the length of the space in the first plate where the particles are not filled, and the spacing distance between the first plate and the second plate.
일 실시예에서, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트의 제2 끝단을 소정 간격으로 이격하도록 위치시키는 단계에서, 서로 다른 크기의 스페이서로 서로 다른 간격으로 이격시켜, 상기 입자의 지름을 반복적으로 연산할 수 있다. In one embodiment, in the step of positioning the first plate and the second plate at a predetermined distance apart from each other, the spacers are spaced apart from each other by spacers having different sizes, and the diameters of the particles are repeatedly calculated can do.
일 실시예에서, 상기 입자를 포함한 용액을 채우는 단계에서, 광학현미경으로 관찰이 어려운 입자에 대하여 상기 입자에 형광분자를 부착하여 용액을 채울 수 있다. In one embodiment, in the step of filling the solution containing the particles, the solution can be filled by attaching the fluorescent molecule to the particles with difficulty in observation with an optical microscope.
일 실시예에서, 상기 입자의 지름을 연산하는 단계에서, 상기 제1 및 제2 플레이트들 사이의 이격 간격을 H, 상기 제1 플레이트의 전체 길이를 L, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않은 공간의 길이를 X라고하면, 상기 입자의 지름 R은,In one embodiment, in calculating the diameter of the particles, the spacing distance between the first and second plates is H, the total length of the first plate is L, the particles of the first plate are filled When the length of the space is X, the diameter R of the particle,
으로 연산될 수 있다. .
본 발명의 실시예들에 의하면, 단순한 지렛대의 원리를 바탕으로 상대적으로 용이한 구조 및 연산 공식을 바탕으로 입자의 크기를 비교적 정확하게 측정할 수 있으므로, 높은 제조 공정기술이나 고비용 시스템을 생략하여 효과적인 입자 측정이 가능할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, since the particle size can be measured relatively accurately based on the relatively easy structure and calculation formula based on the principle of the leverage, high manufacturing process technology and high cost system can be omitted, Measurement may be possible.
특히, 서로 다른 크기의 스페이서를 이용하여 두 플레이트들의 일 끝단의 이격 거리를 다르게 제어하며 입자의 지름을 반복적으로 연산할 수 있으므로 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Particularly, by using spacers having different sizes, it is possible to control the distance between one end of the two plates differently and calculate the diameter of the particles repeatedly, thereby improving the reliability of the measurement results.
또한, 광학 현미경으로 관찰이 어려운 미세한 크기의 입자나 투명한 입자의 경우 형광분자를 입자에 부착하여 형광분자가 부착된 입자의 지름을 연산함으로써 다양한 형태 및 크기의 입자에 대하여 크기를 측정할 수 있다. In the case of fine particles or transparent particles which are difficult to observe with an optical microscope, fluorescence molecules can be attached to the particles to calculate the diameter of the particles having the fluorescent molecules, so that the size can be measured for particles of various shapes and sizes.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 입자 크기 측정 시스템을 도시한 측면도이고, 도 1b는 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 이용한 입자 크기 측정방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 이용하여 투명하거나 미세한 입자의 크기를 측정하는 상태를 도시한 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 이용한 반복 측정 상태를 도시한 측면도들이다. FIG. 1A is a side view showing a particle size measuring system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view showing a particle size measuring system of FIG. 1A.
2 is a flow chart illustrating a particle size measurement method using the particle size measurement system of FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a state of measuring the size of transparent or fine particles using the particle size measuring system of FIG. 1A. FIG.
FIGS. 4A and 4B are side views illustrating repeated measurement states using the particle size measurement system of FIG. 1A.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 입자 크기 측정 시스템을 도시한 측면도이고, 도 1b는 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 도시한 평면도이다. FIG. 1A is a side view showing a particle size measuring system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view showing a particle size measuring system of FIG. 1A.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 실시예에 의한 입자 크기 측정 시스템(10)은 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)를 포함한다. Referring to FIGS. 1A and 1B, the particle
상기 제1 플레이트(100)는 제1 방향으로 연장되며, 양 끝단은 각각 제1 끝단(101) 및 제2 끝단(102)으로 정의된다. The
이 때, 상기 제1 플레이트(100)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 너비보다는 길이가 상대적으로 길게 연장된 장방형 플레이트이며 두께는 얇게 형성되는 것이 바람직하다.In this case, as shown in FIG. 1B, the
상기 제2 플레이트(200)도 상기 제1 플레이트(100)와 동일한 형상으로 장방형으로 길게 연장된 플레이트이며, 양 끝단은 각각 제1 끝단(201) 및 제2 끝단(202)으로 정의된다. The
이 경우, 상기 제1 플레이트(100)의 제1 끝단(101)과 상기 제2 플레이트(200)의 제1 끝단(201)은 일 측에서 서로 접촉하도록 위치하며, 상기 제1 플레이트(100)의 제2 끝단(102)과 상기 제2 플레이트(200)의 제2 끝단(202)은 상기 제1 방향에 수직인 방향으로 서로 이격되도록 위치한다. In this case, the
이 때, 상기 제1 플레이트(100)의 제2 끝단(102)과 상기 제2 플레이트(200)의 제2 끝단(202) 사이에는 도시하지는 않았으나 소정 길이의 스페이서(spacer)가 개재될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 플레이트(100)의 제2 끝단(102)과 상기 제2 플레이트(200)의 제2 끝단(202)은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 서로 이격되도록 위치할 수 있다. A spacer having a predetermined length may be interposed between the
즉, 상기 제2 플레이트(200)는 상기 제1 플레이트(100)에 대하여 소정의 경사각을 유지하며 연장된다. That is, the
그리하여, 전체적으로 상기 제1 플레이트(100), 상기 제2 플레이트(200) 및 상기 스페이서는 직각 삼각형의 형상을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 플레이트(200)의 길이와 상기 제1 플레이트(100)의 길이가 동일한 경우라면 직각 삼각형의 형상을 형성하지는 않지만, 상기 스페이서의 길이가 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200)의 길이와 대비하여 상대적으로 작다고 가정하면 전체적으로 직각 삼각형의 형상을 형성할 수 있다. Thus, the
상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200)은 모두 평면도가 높은 것이 바람직하고, 상부 또는 측면에서 상기 제1 및 제2 공간들(20, 30)에 대한 관측이 필요하므로 투명도가 높은 재질을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the first and
이에 따라, 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이의 공간에는 측정의 대상이 되는 입자(310)를 포함한 용액(300)이 인입될 수 있다. Accordingly, the
그러나, 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200)의 제1 끝단(101, 201) 쪽으로 갈수록 상기 공간이 줄어들게 되므로, 도 1a에 도시된 바와 같이 최종적으로는 상기 제1 끝단(101, 201)에 인접한 위치에서는 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이에 1개의 입자만 위치하게 된다. However, since the space is reduced toward the first ends 101 and 201 of the first and
따라서, 1개의 입자가 위치하는 지점을 기준으로 상기 제1 끝단(101, 201)까지는 입자는 더 이상 위치할 수 없으며, 입자가 없는 공간(이하, 제1 공간)(20)으로 형성되고, 상기 제1 공간(20)의 반대측에는 다수의 입자가 위치하는 제2 공간(30)으로 형성된다. Therefore, the particles can not be positioned up to the first ends 101 and 201 with respect to the point where one particle is located, and are formed of a particle-free space (hereinafter referred to as a first space) 20, And a
한편, 상기 1개의 입자가 위치하는 지점에서의 상기 제1 플레이트(100)와 상기 제2 플레이트(200) 사이의 제2 방향으로의 수직 거리는 상기 입자의 직경(R)과 동일하다고 할 수 있다. Meanwhile, the vertical distance between the
이에 따라, 상기 제1 공간(20)의 제1 방향으로의 길이를 X, 상기 제1 플레이트(100) 전체의 길이를 L, 상기 스페이서의 제2 방향으로의 길이를 H라고 가정하면, 직각 삼각형의 배율 공식으로부터, 상기 입자의 직경인 R은 하기의 식 (1)을 통해 연산될 수 있다. Assuming that the length of the
즉, 상기 식 (1)과 같은 상대적으로 단순한 공식으로부터 상기 입자의 직경 R을 도출할 수 있게 된다. That is, it is possible to derive the diameter R of the particle from the relatively simple formula as shown in the formula (1).
한편, 이 경우, 상기 X 및 H는 광학 현미경을 통해 길이를 계측할 수 있다. On the other hand, in this case, the lengths X and H can be measured through an optical microscope.
도 2는 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 이용한 입자 크기 측정방법을 도시한 흐름도이다. 2 is a flow chart illustrating a particle size measurement method using the particle size measurement system of FIG.
도 2를 참조하면, 상기 입자 크기 측정 시스템(10)을 이용한 입자 크기 측정방법에서는, 우선, 상기 제1 플레이트(100)의 제1 끝단(101)과 상기 제2 플레이트(200)의 제1 끝단(201)을 서로 접촉시키고, 상기 제1 플레이트(100)를 제1 방향으로 연장되도록 위치시킨다. Referring to FIG. 2, in the particle size measuring method using the particle
또한, 상기 제1 플레이트(100)의 제2 끝단(102)과 상기 제2 플레이트(200)의 제2 끝단(202)은 소정 간격 이격하도록 위치시킨다(단계 S10). The
이 때, 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200)의 상기 제2 끝단들(102, 202) 사이의 이격은 앞서 설명한 바와 같이 스페이서를 통해 유지할 수 있다. At this time, the spacing between the second ends 102 and 202 of the first and
이 후, 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이의 공간에 입자(310)가 포함된 용액(300)을 채운다(단계 S20). Thereafter, the
이 후, 상기 입자(310)가 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이의 공간에 고르게 분포하도록 시간을 경과시킨다(단계 S30). Thereafter, time is elapsed so that the
이와 같이, 시간이 경과됨에 따라, 도 1a에 도시된 바와 같이, 최종적으로 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이는 상기 제1 끝단(101, 201)으로 갈수록 공간이 좁아지므로, 하나의 입자(310)만 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이에 위치하게 되며, 이에 따라 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이의 공간은 입자가 위치하지 않은 제1 공간(20) 및 입자가 분포되는 제2 공간(30)으로 구분된다. As the time elapses, the space between the first and
이 후, 상기 제1 공간(20)의 제1 방향으로의 길이를 X, 상기 제1 플레이트(100) 전체의 길이를 L, 상기 스페이서의 제2 방향으로의 길이를 H라고 가정하면, 직각 삼각형의 배율 공식으로부터, 상기 입자의 직경인 R은 상기 식 (1)을 통해 연산된다(단계 S40). Then, assuming that the length of the
이를 통해, 상기 용액(300)에 포함된 입자(310)의 크기를 용이하게 측정할 수 있다. Accordingly, the size of the
도 3은 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 이용하여 투명하거나 미세한 입자의 크기를 측정하는 상태를 도시한 평면도이다. FIG. 3 is a plan view showing a state of measuring the size of transparent or fine particles using the particle size measuring system of FIG. 1A. FIG.
본 실시예에서는 예를 들어, 광학 현미경을 통해 용액(300)에 포함된 입자(310)를 관찰하여 상기 제1 공간(20)의 제1 방향으로의 길이를 X, 상기 제1 플레이트(100) 전체의 길이를 L, 상기 스페이서의 제2 방향으로의 길이를 H를 계측하는데, 상기 입자(310)가 매우 미소하거나 투명하여 광학 현미경을 통해 관측이 어려운 경우 상기 X, L, H 등의 인자의 계측이 어려운 문제가 있다. In this embodiment, for example, the
그리하여, 도 3을 참조하면, 상기 입자(310)가 매우 미소하거나 투명하여 광학 현미경을 통해 관측이 어려운 경우라면, 형광분자(320)를 추가하여 상기 형광분자(320)가 상기 입자(310)와 결합하도록 유도한다. 3, if the
즉, 상기 입자(310)에만 상기 형광분자(320)가 선택적으로 부착되도록 유도하여, 형광분자가 부착된 입자에 대하여 직경 R을 상기 식 (1)을 통해 연산할 수 있다. That is, it is possible to induce the
이 경우, 상기 식 (1)에 대하여는 앞서 설명한 바와 같으므로 중복되는 설명을 생략하며, 상기 식 (1)을 통해 연산되는 직경 R은 형광분자(320)가 부착된 입자 전체의 크기에 해당되는 직경이라 할 수 있다. In this case, since the formula (1) is the same as described above, the overlapping description is omitted, and the diameter R calculated by the formula (1) is a diameter corresponding to the size of the whole particle to which the
이와 같이, 투명하거나 입자의 크기가 미세하여 광학 현미경으로 관측이 어려운 입자에 대하여 형광분자를 부탁하여 크기를 측정할 수 있다. Thus, the size can be measured by asking fluorescent molecules for particles which are transparent or whose particle size is microscopic and which are difficult to observe under an optical microscope.
나아가, 크기의 측정이 필요한 측정대상 입자에만 선택적으로 형광분자를 부착하여 비정제 용액, 다물질 용액 속에서도 측정대상만을 선택하여 크기를 측정할 수 있다. Furthermore, by selectively attaching fluorescent molecules only to the particles to be measured, the size can be measured by selecting only the object to be measured even in the non-purified solution or the multi-substance solution.
도 4a 및 도 4b는 도 1a의 입자 크기 측정 시스템을 이용한 반복 측정 상태를 도시한 측면도들이다. FIGS. 4A and 4B are side views illustrating repeated measurement states using the particle size measurement system of FIG. 1A.
한편, 측정된 입자 크기의 신뢰도를 향상시키기 위하여, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기의 복수의 스페이서를 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200)의 제2 끝단들(102, 202) 사이에 위치시켜 각각의 위치에 대하여 입자의 크기를 반복적으로 연산할 수 있다. Meanwhile, in order to improve the reliability of the measured particle size, as shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of spacers having different sizes are arranged at the second ends of the first and
즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상대적으로 작은 제1 크기(H1)의 스페이서를 제2 끝단들(102, 202) 사이에 위치시키는 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이의 공간이 좁아지므로 상대적으로 상기 입자(310)가 위치하지 않는 제1 공간(20)의 길이(X1)가 증가하게 된다. That is, as shown in FIG. 4A, when a relatively small first size H1 spacer is positioned between the second ends 102 and 202, the first and
이에 따라, 도 4a에 도시된 측정 상태로부터, 상기 제1 공간(20)의 제1 방향으로의 길이를 X1, 상기 제1 플레이트(100) 전체의 길이를 L, 상기 스페이서의 제2 방향으로의 길이를 H1라고 가정하면, 직각 삼각형의 배율 공식으로부터, 상기 입자의 직경인 R1은 하기의 식 (2)을 통해 연산될 수 있다. 4A, the length of the
반면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상대적으로 큰 제1 크기(H2)의 스페이서를 제2 끝단들(102, 202) 사이에 위치시키는 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트들(100, 200) 사이의 공간이 넓어지므로 상대적으로 상기 입자(310)가 위치하지 않는 제1 공간(20)의 길이(X2)가 감소하게 된다. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when a spacer having a relatively large first size H2 is positioned between the second ends 102 and 202, the first and
이에 따라, 도 4b에 도시된 측정 상태로부터, 상기 제1 공간(20)의 제1 방향으로의 길이를 X2, 상기 제1 플레이트(100) 전체의 길이를 L, 상기 스페이서의 제2 방향으로의 길이를 H2라고 가정하면, 직각 삼각형의 배율 공식으로부터, 상기 입자의 직경인 R2는 하기의 식 (3)을 통해 연산될 수 있다. 4B, the length of the
이와 같이, 상기 스페이서의 길이를 변경하면서, 상기 입자(310)의 크기를 반복적으로 측정할 수 있으며, 이렇게 측정된 입자(310)의 크기에 관한 결과값들(R1, R2, ..., Rn)의 평균값으로부터 상기 입자(310)의 크기를 도출할 수 있다. In this way, the size of the
그리하여, 보다 신뢰도가 높은 입자 크기의 측정 결과를 도출할 수 있다. Thus, a measurement result of a particle size with higher reliability can be derived.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 단순한 지렛대의 원리를 바탕으로 상대적으로 용이한 구조 및 연산 공식을 바탕으로 입자의 크기를 비교적 정확하게 측정할 수 있으므로, 높은 제조 공정기술이나 고비용 시스템을 생략하여 효과적인 입자 측정이 가능할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, since the particle size can be measured relatively accurately based on the relatively easy structure and calculation formula based on the principle of the leverage, high manufacturing process technology and high cost system are omitted Effective particle measurement may be possible.
특히, 서로 다른 크기의 스페이서를 이용하여 두 플레이트들의 일 끝단의 이격 거리를 다르게 제어하며 입자의 지름을 반복적으로 연산할 수 있으므로 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Particularly, by using spacers having different sizes, it is possible to control the distance between one end of the two plates differently and calculate the diameter of the particles repeatedly, thereby improving the reliability of the measurement results.
또한, 광학 현미경으로 관찰이 어려운 미세한 크기의 입자나 투명한 입자의 경우 형광분자를 입자에 부착하여 형광분자가 부착된 입자의 지름을 연산함으로써 다양한 형태 및 크기의 입자에 대하여 크기를 측정할 수 있다. In the case of fine particles or transparent particles which are difficult to observe with an optical microscope, fluorescence molecules can be attached to the particles to calculate the diameter of the particles having the fluorescent molecules, so that the size can be measured for particles of various shapes and sizes.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
본 발명에 따른 입자 크기 측정 시스템 및 이를 이용한 입자 크기 측정 방법은 용액에 포함된 분자나 입자의 크기를 측정하기 위해에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다. The particle size measuring system and the particle size measuring method using the same according to the present invention have industrial applicability that can be used for measuring the size of molecules or particles contained in a solution.
10 : 입자 크기 측정 시스템 20 : 제1 공간
30 : 제2 공간 100 : 제1 플레이트
200 : 제2 플레이트 300 : 용액
310 : 입자 320 : 형광분자10: particle size measuring system 20: first space
30: second space 100: first plate
200: second plate 300: solution
310: Particle 320: Fluorescent molecule
Claims (9)
상기 제1 플레이트와 제1 끝단은 서로 접촉하며, 상기 제1 플레이트와 제2 끝단은 소정 간격 이격되도록 연장되는 제2 플레이트; 및
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트의 제2 끝단을 이격하는 스페이서를 포함하며,
측정의 대상이 되는 입자를 포함한 용액은 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간에 채워지고,
상기 제1 플레이트의 전체 길이, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않는 공간의 길이, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 이격 간격을 바탕으로 상기 입자의 지름을 연산하고,
상기 측정 대상이 되는 입자가 광학현미경으로 관찰이 어려운 경우, 형광분자를 상기 측정 대상 입자에만 선택적으로 부착하여 상기 형광분자가 부착된 상기 입자 전체의 지름을 연산하고,
상기 스페이서의 길이를 변경하면서 상기 제1 및 제2 플레이트들의 이격 간격을 다르게 제어하여 상기 입자의 지름을 반복적으로 측정하고, 상기 측정된 입자의 지름의 평균값으로 입자의 크기를 도출하는 것을 특징으로 하는 입자 크기 측정 시스템. A first plate extending in a first direction;
Wherein the first plate and the first end are in contact with each other, the first plate and the second plate are spaced apart from each other by a predetermined distance, And
And a spacer spaced apart from the first plate and the second end of the second plate,
The solution containing the particles to be measured is filled in the space between the first plate and the second plate,
Calculating the diameter of the particles based on the total length of the first plate, the length of the space in the first plate where the particles are not filled, and the spacing between the first plate and the second plate,
Wherein when the particles to be measured are difficult to observe under an optical microscope, the fluorescence molecules are selectively attached only to the particles to be measured to calculate the diameter of the whole particles to which the fluorescent molecules are attached,
Wherein the distance between the first and second plates is varied while changing the length of the spacer to repeatedly measure the diameter of the particles and to derive the size of the particles with an average value of the diameters of the particles. Particle size measurement system.
상기 제1 및 제2 플레이트들 사이의 이격 간격을 H, 상기 제1 플레이트의 전체 길이를 L, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않은 공간의 길이를 X라고하면, 상기 입자의 지름 R은,
으로 연산되는 것을 특징으로 하는 입자 크기 측정 시스템. The method according to claim 1,
The distance between the first and second plates is H, the total length of the first plate is L, and the length of the space of the first plate in which the particles are not filled is X, ,
Of the particle size measurement system.
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간에 측정의 대상이 되는 입자를 포함한 용액을 채우는 단계;
상기 입자가 상기 공간 내에서 고르게 분포하도록 시간을 경과시키는 단계; 및
상기 제1 플레이트의 전체 길이, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않는 공간의 길이, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 이격 간격을 바탕으로 상기 입자의 지름을 연산하는 단계를 포함하고,
상기 측정 대상이 되는 입자가 광학현미경으로 관찰이 어려운 경우, 형광분자를 상기 측정 대상 입자에만 선택적으로 부착하여 상기 형광분자가 부착된 상기 입자 전체의 지름을 연산하고,
상기 스페이서의 길이를 변경하면서 상기 제1 및 제2 플레이트들의 이격 간격을 다르게 제어하여 상기 입자의 지름을 반복적으로 측정하고, 상기 측정된 입자의 지름의 평균값으로 입자의 크기를 도출하는 입자 크기 측정방법. Positioning a first end of the first plate and a second end of the second plate in contact with each other and a second end spaced apart at a predetermined interval through the spacer;
Filling a space between the first plate and the second plate with a solution containing particles to be measured;
Passing time so that the particles are evenly distributed in the space; And
Calculating the diameter of the particles based on the total length of the first plate, the length of the space in the first plate where the particles are not filled, and the spacing distance between the first plate and the second plate and,
Wherein when the particles to be measured are difficult to observe under an optical microscope, the fluorescence molecules are selectively attached only to the particles to be measured to calculate the diameter of the whole particles to which the fluorescent molecules are attached,
A particle size measuring method for measuring the diameter of the particle by controlling the interval between the first and second plates differently while changing the length of the spacer and deriving the size of the particle at an average value of the diameters of the measured particles .
상기 제1 및 제2 플레이트들 사이의 이격 간격을 H, 상기 제1 플레이트의 전체 길이를 L, 상기 제1 플레이트 중 상기 입자가 채워지지 않은 공간의 길이를 X라고하면, 상기 입자의 지름 R은,
으로 연산되는 것을 특징으로 하는 입자 크기 측정방법. The method according to claim 6, wherein, in calculating the diameter of the particles,
The distance between the first and second plates is H, the total length of the first plate is L, and the length of the space of the first plate in which the particles are not filled is X, ,
Of the particle size.
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