KR102170972B1 - Apparatus for measuring thickness of material using x-ray - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치는 기설정된 시간동안 엑스레이를 방출하는 엑스레이부; 상기 방출된 엑스레이의 진행방향에 시료를 고정시키는 시료고정부; 특정 위치에 고정되어, 상기 방출된 엑스레이가 상기 시료에 입사된 후 상기 시료에서 방사되는 형광선들을 수집하는 형광선 수집부; 상기 시료를 회전시키도록 상기 시료고정부를 제어하고, 상기 수집된 형광선들에 기반하여 상기 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 상기 형성된 물질에 포함된 원소들의 밀도를 검출하는 제어부를 포함한다.The apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention includes an X-ray unit for emitting X-rays for a predetermined time; A sample fixing part fixing the sample in the traveling direction of the emitted X-rays; A fluorescent ray collection unit fixed at a specific position to collect fluorescent rays emitted from the sample after the emitted X-rays are incident on the sample; And a controller configured to control the sample fixing unit to rotate the sample, and to detect a thickness of a material formed on the surface of the sample and a density of elements included in the formed material based on the collected fluorescent rays.

Description

엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS OF MATERIAL USING X-RAY}Material thickness measurement device using X-ray {APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS OF MATERIAL USING X-RAY}

본 발명은 시료를 회전시키면서 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 정밀 측정하는 엑스레이(X-ray)를 이용한 물질두께 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring material thickness using X-rays that precisely measures the thickness of a material formed on a surface of a sample while rotating a sample.

일반적으로 물질의 두께를 측정하는 방법은 파괴식과 비파괴식으로 나눌 수 있으며, 파괴식은 전해식 방법과 시편을 만들어 이를 광학 현미경이나 전자현미경으로 관찰하는 방법이 있으며, 비파괴적인 방법은 자기유도방식과 초음파방법, 와전류를 이용하는 방법, 및 감마선 혹은 엑스레이를 이용하는 방법이 주로 이용되고 있다. In general, the method of measuring the thickness of a material can be divided into a destructive method and a non-destructive method.The destructive method includes an electrolytic method and a method of making a specimen and observing it with an optical microscope or an electron microscope.The non-destructive method is magnetic induction method and ultrasonic wave A method, a method using eddy current, and a method using gamma rays or X-rays are mainly used.

종래에는 특정 금속물질에 대한 전기 화학적 반응을 일으킬 수 있는 시약을 사용하고, 시약에 정전류를 인가하여 금속물질을 전해시킴으로써 발생되는 전위차의 변화로부터 물질의 두께를 측정하는 전해식 물질두께측정 장치 및 이를 이용한 물질두께 측정 방법이 개시되었다.Conventionally, an electrolytic material thickness measurement device that measures the thickness of a material from a change in potential difference caused by electrolyzing a metal material by using a reagent capable of causing an electrochemical reaction to a specific metal material, and A method for measuring the material thickness used has been disclosed.

하지만, 종래의 전해식 물질두께측정 장치의 경우, 물질두께 측정 시 시료(샘플)를 보존할 수 없다는 문제점이 있다.However, in the case of a conventional electrolytic material thickness measuring apparatus, there is a problem that a sample (sample) cannot be preserved when measuring the material thickness.

또한, 일반적으로 사용되는 비파괴식 물질두께측정 방식은 평면 분석만 가능한 문제점이 있다.In addition, the generally used non-destructive material thickness measurement method has a problem that only planar analysis is possible.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 비파괴식 물질두께측정 방법으로서 시료를 보존하며, 시료의 형상에 구애받지 않고 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 측정하기 위한 기술의 개발이 필요하다.In order to solve these problems, it is necessary to develop a technique for preserving a sample as a non-destructive material thickness measurement method and measuring the thickness of a material formed on the surface of the sample, regardless of the shape of the sample.

KRKR 10-2002-008280110-2002-0082801 AA

본 발명은 시료를 360° 회전시키면서 엑스레이에 의해 발생되는 형광 신호 및 엑스레이 영상 촬영을 분석하여 물질의 두께를 비파괴식으로 측정하는 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a material thickness measurement apparatus using X-rays for non-destructively measuring the thickness of a material by analyzing a fluorescence signal generated by X-rays and X-ray imaging while rotating a sample by 360°.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치는 기설정된 시간동안 엑스레이를 방출하는 엑스레이부; 상기 방출된 엑스레이의 진행방향에 시료를 고정시키는 시료고정부; 특정 위치에 고정되어, 상기 방출된 엑스레이가 상기 시료에 입사된 후 상기 시료에서 방사되는 형광선들을 수집하는 형광선 수집부; 상기 시료를 회전시키도록 상기 시료고정부를 제어하고, 상기 수집된 형광선들에 기반하여 상기 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 상기 형성된 물질에 포함된 원소들의 밀도를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.The apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention includes an X-ray unit for emitting X-rays for a predetermined time; A sample fixing part fixing the sample in the traveling direction of the emitted X-rays; A fluorescent ray collection unit fixed at a specific position to collect fluorescent rays emitted from the sample after the emitted X-rays are incident on the sample; The sample fixing part may be controlled to rotate the sample, and may include a controller configured to detect a thickness of a material formed on the surface of the sample and a density of elements included in the formed material based on the collected fluorescent rays. .

상기 제어부는, 상기 시료에 입사되는 엑스레이의 법선에 수직한 시료의 중심축을 기준으로 상기 시료가 회전되도록 상기 시료고정부를 제어할 수 있다.The control unit may control the sample fixing part so that the sample is rotated with respect to a central axis of the sample perpendicular to a normal line of an X-ray incident on the sample.

상기 제어부는, 상기 시료가 삼차원 평면에서 z축 평면상에 위치할 때, 상기 방출된 엑스레이가 상기 시료에 x축 방향으로 입사된 경우, 상기 시료가 z축을 기준으로 회전되도록 상기 시료고정부를 제어할 수 있다.The control unit controls the sample fixing unit so that the sample is rotated about the z axis when the emitted X-ray is incident on the sample in the x-axis direction when the sample is located on the z-axis plane in the three-dimensional plane. can do.

상기 제어부는, 상기 시료가 원기둥의 형상인 경우, 상기 시료의 축을 기준으로 상기 시료가 회전되도록 상기 시료고정부를 제어할 수 있다.When the sample has a cylindrical shape, the control unit may control the sample fixing part so that the sample is rotated about an axis of the sample.

상기 형광선 수집부는, 상기 엑스레이부 및 시료고정부와 이격된 위치에 고정되며, 상기 방출된 엑스레이의 진행을 차단하지 않을 수 있다.The fluorescent ray collection unit may be fixed at a position spaced apart from the X-ray unit and the sample fixing unit, and may not block the progress of the emitted X-rays.

상기 엑스레이부는, 상기 방출되는 엑스레이의 직경의 크기를 조절하는 조리개를 포함할 수 있다.The x-ray unit may include a diaphragm for adjusting a diameter of the emitted x-ray.

상기 제어부는, 상기 고정된 시료의 크기에 기반하여, 상기 조리개가 열리는 정도를 조절할 수 있다.The controller may adjust the degree of opening of the aperture based on the size of the fixed sample.

상기 기설정된 시간은, 상기 시료고정부가 일정한 각속도로 360°회전하는 시간이다.The preset time is a time during which the specimen fixing part rotates 360° at a constant angular speed.

상기 제어부는, 상기 기설정된 시간동안 상기 엑스레이를 방출하도록 상기 엑스레이부를 제어할 수 있다.The control unit may control the x-ray unit to emit the x-ray for the predetermined time.

상기 제어부는, 상기 수집된 형광선들 중 일정한 시간간격으로 수집된 형광선들을 추출하고, 상기 추출된 형광선들 각각의 파장을 측정하고, 상기 측정된 형광선들의 파장에 기반하여 상기 추출된 형광선들 각각을 방사시킨 원소들을 검출할 수 있다.The control unit extracts the fluorescent rays collected at regular time intervals among the collected fluorescent rays, measures a wavelength of each of the extracted fluorescent rays, and includes each of the extracted fluorescent rays based on the measured wavelengths of the fluorescent rays. You can detect the elements that emit

상기 제어부는, 상기 일정한 시간간격마다, 상기 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기를 측정하고, 상기 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기에 기반하여 상기 검출된 원소들 각각의 밀도를 측정할 수 있다.The control unit measures the intensity of the fluorescent ray emitted by each of the detected elements at each predetermined time interval, and calculates the density of each of the detected elements based on the intensity of the fluorescent ray emitted by each of the detected elements. Can be measured.

상기 제어부는, 상기 일정한 시간간격마다, 상기 측정된 원소들 각각의 밀도에 기반하여 상기 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있다.The control unit may measure the thickness of the formed material based on the measured density of each of the elements at each predetermined time interval.

상기 방출된 엑스레이의 진행방향에 위치하고, 상기 시료를 통과한 엑스레이에 의해 투영된 시료의 영상을 촬영하는 촬영부를 더 포함할 수 있다.It may further include a photographing unit positioned in the traveling direction of the emitted X-rays and photographing an image of the sample projected by the X-rays passing through the sample.

상기 제어부는, 상기 촬영된 시료의 영상에서 상기 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 추가적으로 측정할 수 있다.The control unit may additionally measure the thickness of the material formed on the surface of the sample from the captured image of the sample.

상기 촬영부는, 상기 시료를 통과한 엑스레이가 통과되어 가시광선으로 전환되는 신틸레이터; 상기 전환된 가시광선을 확대하는 광학 렌즈; 상기 확대된 가시광선이 투영되는 검출판; 및 상기 검출판에 투영된 가시광선의 영상을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다.The photographing unit may include a scintillator through which X-rays passing through the sample are passed and converted into visible light; An optical lens to enlarge the converted visible light; A detection plate on which the enlarged visible light is projected; And a camera that photographs an image of visible light projected on the detection plate.

상기 신틸레이터, 광학 렌즈, 검출판 및 카메라는, 중심이 상기 방출된 엑스레이의 광축상에 배열될 수 있다.The scintillator, the optical lens, the detection plate, and the camera may have their centers arranged on the optical axis of the emitted X-ray.

본 발명의 일 실시예에 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치는 시료를 360°회전시키면서 시료의 일 단면의 표면에 포함된 원소들의 균일도 및 표면에 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the apparatus for measuring material thickness using X-rays has the advantage of being able to measure the uniformity of elements included in the surface of one section of the sample and the thickness of the material formed on the surface while rotating the sample by 360°.

또한, 조리개의 열림 정도를 조절하여 시료에 표면에 포함된 원소들의 균일도 및 표면에 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the degree of opening of the aperture can be adjusted to measure the uniformity of elements included in the surface of the sample and the thickness of the material formed on the surface.

또한, 종래의 전해식 방식으로 물질의 두께를 측정할 경우 시료의 샘플을 보존할 수 없다는 문제점과 엑스레이를 이용하여 물질의 두께를 측정할 경우 평면 분석만 가능한 문제점을 해결하여, 시료의 형상에 구애받지 않고 형광선 분석이 가능하며, 분석에 사용된 시료의 샘플 또한 보존되는 장점이 있다.In addition, when measuring the thickness of a material using the conventional electrolytic method, the problem that the sample of the sample cannot be preserved and the problem that only planar analysis is possible when measuring the thickness of the material using X-rays has been solved, so that the shape of the sample is restricted. Fluorescent ray analysis is possible without receiving, and there is an advantage in that a sample of the sample used for analysis is also preserved.

또한, 형광선 분석을 통해 물질의 두께를 측정할 뿐만 아니라, 엑스레이에 의해 투영된 시료의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상에 기반하여 물질의 두께를 측정하기 때문에, 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 이중으로 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, not only measuring the thickness of the material through fluorescence ray analysis, but also taking an image of the sample projected by X-ray and measuring the thickness of the material based on the captured image, the thickness of the material formed on the surface of the sample There is an advantage that can be measured twice.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치에 있어서, 원기둥 형상의 시료를 회전시키는 예시를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 이용한 엑스레이 형광분석 측정 데이터를 도시한 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 이용하여 측정한 시료들의 엑스레이 형광분석 결과를 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 이용하여 촬영한 시료들의 엑스레이 영상을 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid in understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, the technical features of the present invention will be described.
1 is a block diagram schematically showing an apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of rotating a cylindrical sample in the apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing X-ray fluorescence analysis measurement data using an X-ray material thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams illustrating X-ray fluorescence analysis results of samples measured using an X-ray material thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams showing X-ray images of samples taken using an X-ray material thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 즉, 구성요소들을 상기 용어들에 의해 한정하고자 함이 아니다.In the present specification, terms such as first and/or second are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. That is, it is not intended to limit the components by the terms.

본 명세서에서 '포함하다' 라는 표현으로 언급되는 구성요소, 특징, 및 단계는 해당 구성요소, 특징 및 단계가 존재함을 의미하며, 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 단계 및 이와 동등한 것을 배제하고자 함이 아니다.Components, features, and steps referred to as'include' in this specification mean the existence of the corresponding components, features, and steps, and are intended to exclude one or more other components, features, steps, and equivalents thereof. This is not.

본 명세서에서 단수형으로 특정되어 언급되지 아니하는 한, 복수의 형태를 포함한다. 즉, 본 명세서에서 언급된 구성요소 등은 하나 이상의 다른 구성요소 등의 존재나 추가를 의미할 수 있다.Unless otherwise specified and stated in the singular form in the specification, plural forms are included. That is, the components and the like mentioned in the present specification may mean the presence or addition of one or more other components.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의하여 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다.Unless otherwise defined, all terms used in this specification, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. to be.

즉, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.That is, terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meaning of the context of the related technology, and should be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in this specification. It doesn't work.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 간략히 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing an apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치(100)는 엑스레이부(101), 시료고정부(103), 형광선 수집부(105), 촬영부(107) 및 제어부(109)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus 100 for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention includes an X-ray unit 101, a sample fixing unit 103, a fluorescent ray collection unit 105, and a photographing unit 107. ) And a control unit 109.

엑스레이부(101)는 기설정된 시간동안 시료고정부(103)에 고정된 시료를 향해 엑스레이를 방출할 수 있다. 기설정된 시간이란 제어부(109)에 의해서 일정한 각속도로 회전하는 시료고정부(103)가 360°회전하는데 소요되는 시간으로, 예컨대 3초로 설정될 수 있다.The X-ray unit 101 may emit X-rays toward the sample fixed to the sample fixing unit 103 for a predetermined time. The preset time is a time required for the specimen fixing unit 103 rotating at a constant angular speed by the control unit 109 to rotate 360°, for example, may be set to 3 seconds.

엑스레이부(101)는 방출되는 엑스레이의 직경의 크기를 조절하는 조리개 및 엑스선 렌즈를 포함하며, 조리개는 제어부(109)에 의해 열리는 정도가 조절된다. The X-ray unit 101 includes a diaphragm and an X-ray lens for adjusting the size of the diameter of the emitted X-rays, and the degree of opening of the stop by the control unit 109 is adjusted.

본 발명의 일 실시예에 따른 물질두께 측정 장치(100)는 윤대판 엑스선 렌즈, 조리개, 집속 미러 또는 K-B 미러 등을 이용하여 방출되는 엑스레이의 직경의 크기를 조절할 수 있다.The material thickness measurement apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may adjust the size of the diameter of the emitted X-rays using an X-ray lens, an aperture stop, a focusing mirror, or a K-B mirror.

시료고정부(103)는 엑스레이부(101)에서 방출된 엑스레이의 진행방향에 시료를 고정시킬 수 있다. 예컨대, 시료고정부(103)는 방출된 엑스레이의 진행방향에 위치하여, 방출된 엑스레이가 시료를 통과하도록 시료를 고정시킬 수 있다.The sample fixing unit 103 may fix the sample in the traveling direction of the x-rays emitted from the x-ray unit 101. For example, the sample fixing part 103 may be positioned in the traveling direction of the emitted X-rays to fix the sample so that the emitted X-rays pass through the sample.

시료고정부(103)는 제어부(109)에 제어를 받아 이동 및 회전할 수 있다. 시료고정부(103)는 회전이 가능한 회전 스테이지와 3축으로 움직일 수 있는 3축 스테이지가 결합되어 회전 및 이동이 가능하며, 시료고정부(103)의 일 측에는 시료가 고정되어 방출된 엑스레이가 고정된 시료를 통과할 수 있다. The specimen fixing unit 103 can be moved and rotated under the control of the control unit 109. The sample fixing unit 103 is a rotating stage that can rotate and a 3-axis stage that can be moved in three axes to be rotated and moved, and a sample is fixed to one side of the sample fixing unit 103 to fix the emitted X-rays. Passed through the sample.

예컨대, 시료고정부(103)는 제어부(109)의 제어를 받아 x축 또는 y축으로 이동이 가능하며, z축 방향으로 고정된 시료의 높이를 조절할 수 있다. 또한, 시료고정부(103)는 제어부(109)의 제어를 받아 회전함으로써 시료를 회전시킬 수 있다.For example, the specimen fixing unit 103 can be moved in the x-axis or y-axis under the control of the controller 109, and can adjust the height of the specimen fixed in the z-axis direction. In addition, the sample fixing unit 103 may rotate the sample by rotating under the control of the control unit 109.

형광선 수집부(105)는 특정 위치에 고정되어, 방출된 엑스레이가 시료에 입사된 후 시료에서 방사되는 형광선들을 수집할 수 있다. 즉, 형광선 수집부(105)는 엑스레이부(101) 및 시료고정부(103)와 이격되어 위치하여, 방출된 엑스레이의 진행을 차단하지 않는 위치에 고정될 수 있다.The fluorescent ray collection unit 105 may be fixed at a specific position and collect fluorescent rays emitted from the sample after the emitted X-rays are incident on the sample. That is, the fluorescent ray collection unit 105 may be positioned to be spaced apart from the X-ray unit 101 and the sample fixing unit 103, and may be fixed at a position that does not block the progress of the emitted X-rays.

예컨대, 시료가 원기둥 형상의 금속 선재인 경우, 시료는 원기둥의 축을 중심으로 회전하고, 방출된 엑스레이는 시료에 입사된다. 형광선 수집부(105)는 고정된 위치에서 시료가 회전하는 동안 엑스레이가 입사되는 부분에서 방출되는 형광선을 수집할 수 있다. For example, when the sample is a cylindrical metal wire, the sample rotates around the axis of the cylinder, and the emitted X-rays are incident on the sample. The fluorescent ray collection unit 105 may collect fluorescent rays emitted from a portion where X-rays are incident while the sample is rotated in a fixed position.

형광선 수집부(105)에서 수집된 형광선들은 제어부(109)에서 분석되어, 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소들의 균일도가 검출될 수 있다.Fluorescent rays collected by the fluorescent ray collection unit 105 are analyzed by the control unit 109 to detect the thickness of the material formed on the surface of the sample and the uniformity of elements included in the formed material.

촬영부(107)는 방출된 엑스레이의 진행방향에 위치하여, 형광선 수집부(105)에서 방사된 형광선들을 수집하는 것과 독립적으로, 방출된 엑스레이에 의해 투영된 시료의 영상을 촬영할 수 있다. 제어부(105)는 촬영부(107)에서 촬영된 시료의 영상에서 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 수집된 형광선들을 분석하는 것과 별개로 측정할 수 있다.The photographing unit 107 is located in the traveling direction of the emitted X-rays and may capture an image of a sample projected by the emitted X-rays independently of collecting the fluorescent rays emitted from the fluorescent ray collection unit 105. The controller 105 may measure the thickness of the material formed on the surface of the sample from the image of the sample captured by the photographing unit 107 separately from analyzing the collected fluorescent rays.

촬영부(107)는 시료를 통과한 엑스레이가 통과되어 가시광선으로 전환되는 신틸레이터(Scintillator), 전환된 가시광선을 확대하는 광학 렌즈, 확대된 가시광선이 투영되는 검출판 및 검출판에 투영된 가시광선의 영상을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다.The photographing unit 107 includes a scintillator in which X-rays passing through the sample are passed and converted into visible light, an optical lens that enlarges the converted visible light, a detection plate on which the enlarged visible light is projected, and It may include a camera that photographs an image of visible light.

촬영되는 시료의 영상의 해상도를 향상시키기 위하여 신틸레이터, 광학 렌즈, 검출판 및 카메라의 중심은 방출된 엑스레이의 광축상에 나란히 배열될 수 있다.In order to improve the resolution of an image of a sample to be photographed, the scintillator, the optical lens, the detection plate, and the center of the camera may be arranged in parallel on the optical axis of the emitted X-ray.

제어부(109)는 기설정된 시간동안 엑스레이를 방출하도록 엑스레이부(101)를 제어할 수 있다. 예컨대, 시료가 3초동안 360°회전한다고 하면, 제어부(109)는 시료가 한바퀴 회전하는 3초동안 엑스레이를 방출하도록 엑스레이부(101)를 제어할 수 있다.The control unit 109 may control the x-ray unit 101 to emit X-rays for a predetermined time. For example, if the sample rotates 360° for 3 seconds, the controller 109 may control the x-ray unit 101 to emit X-rays for 3 seconds during which the sample rotates once.

즉, 제어부(109)는 시료를 360°회전시킴으로써 시료의 일 단면의 표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소의 균일도를 검출할 수 있다.That is, the control unit 109 may rotate the sample by 360° to detect the thickness of the material formed on the surface of one end face of the sample and the uniformity of the elements included in the formed material.

또한, 제어부(109)는 시료의 크기에 따라 엑스레이부(101)에서 방출되는 엑스레이의 직경의 크기를 조절하기 위하여, 엑스레이부(101)에 포함된 조리개가 열리는 정도를 조절할 수 있다.In addition, the control unit 109 may adjust the degree of opening of the aperture included in the x-ray unit 101 in order to adjust the size of the diameter of the x-ray emitted from the x-ray unit 101 according to the size of the sample.

예컨대, 제어부(109)는 조리개를 아주 미세하게 열어 핀 홀(pin hole) 효과를 이용함으로써 선재의 표면에 형성된 물질의 두께를 검출할 수 있다.For example, the control unit 109 can detect the thickness of a material formed on the surface of the wire rod by opening the diaphragm very finely and using a pin hole effect.

제어부(109)는 시료를 회전시키도록 시료고정부(103)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(109)는 시료에 입사되는 엑스레이의 법선에 수직한 시료의 중심축을 기준으로 시료를 회전시키도록 시료고정부(103)를 제어할 수 있다.The control unit 109 may control the sample fixing unit 103 to rotate the sample. That is, the control unit 109 may control the sample fixing unit 103 to rotate the sample based on the central axis of the sample perpendicular to the normal line of the X-ray incident on the sample.

예컨대, 방출된 엑스레이가 x축 방향으로 진행하고, 시료의 중심축이 z축(연직선과 평행한 축)상에 위치하도록 시료고정부(103)에 시료가 고정되었다면, 제어부(109)는 시료를 z축 즉, 엑스레이의 법선에 수직한 시료의 중심축(z축)을 기준으로 시료를 회전시키도록 시료고정부(103)를 제어할 수 있다.For example, if the sample is fixed to the sample fixing part 103 such that the emitted X-ray proceeds in the x-axis direction and the central axis of the sample is located on the z-axis (axis parallel to the vertical line), the controller 109 The sample fixing part 103 may be controlled to rotate the sample based on the z axis, that is, the central axis (z axis) of the sample perpendicular to the normal line of the X-ray.

또한, 제어부(109)는 방출된 엑스레이가 시료를 통과할 수 있도록 시료고정부(103)를 제어함으로써 시료의 위치를 정밀하게 조절할 수 있다. 예컨대, 제어부(109)는 시료고정부(103)를 이동시켜 시료를 x축, y축 또는 z축 중 하나 이상의 축 방향으로 이동시킬 수 있으며, 시료고정부(103)를 회전시킴으로써 시료를 회전시킬 수 있다.In addition, the control unit 109 may precisely control the position of the sample by controlling the sample fixing unit 103 so that the emitted X-rays pass through the sample. For example, the control unit 109 may move the sample fixing unit 103 in the direction of one or more of the x-axis, y-axis, or z-axis by moving the sample fixing unit 103, and rotate the sample by rotating the sample fixing unit 103. I can.

다음으로, 제어부(109)는 시료를 회전시킨 후 형광선 수집부(105)에서 수집된 형광선들에 기반하여 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소들의 밀도를 검출할 수 있다.Next, after rotating the sample, the control unit 109 may detect the thickness of the material formed on the surface of the sample and the density of elements included in the formed material based on the fluorescent rays collected by the fluorescent ray collection unit 105 .

제어부(109)는 시료에 입사되는 엑스레이의 법선에 수직한 시료의 중심축을 기준으로 시료를 회전시키도록 시료고정부(103)를 제어할 수 있다.The control unit 109 may control the sample fixing unit 103 to rotate the sample based on a central axis of the sample perpendicular to the normal of the X-ray incident on the sample.

예컨대, 시료가 원기둥의 형상인 경우, 제어부(109)는 시료의 축(원기둥의 축)을 기준으로 시료를 회전시키도록 시료고정부(103)를 제어할 수 있다. 시료가 구의 형상인 경우, 제어부(109)는 시료에 입사되는 엑스레이의 광축과 수직한 축을 기준으로 시료를 회전시키도록 시료고정부(103)를 제어할 수 있다.For example, when the sample is in the shape of a cylinder, the control unit 109 may control the sample fixing part 103 to rotate the sample based on the axis of the sample (the axis of the cylinder). When the sample has a spherical shape, the controller 109 may control the sample fixing part 103 to rotate the sample based on an axis perpendicular to the optical axis of the X-ray incident on the sample.

제어부(109)는 형광선 수집부(105)에서 기설정된 시간동안 수집된 형광선들로부터 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소들의 균일도를 검출할 수 있다.The control unit 109 may detect a thickness of a material formed on the surface of the sample and a uniformity of elements included in the formed material from the fluorescent rays collected for a predetermined time by the fluorescent ray collection unit 105.

제어부(109)는 수집된 형광선들 중 일정한 시간간격으로 수집된 형광선들을 추출하고, 추출된 형광선들 각각의 파장을 측정하고, 측정된 형광선들의 파장에 기반하여 추출된 형광선들 각각을 방사시킨 원소들을 검출할 수 있다.The control unit 109 extracts the fluorescent rays collected at regular time intervals among the collected fluorescent rays, measures the wavelength of each of the extracted fluorescent rays, and emits each of the extracted fluorescent rays based on the wavelength of the measured fluorescent rays. Elements can be detected.

예컨대, 제어부(109)는 수집된 형광선들 중 시료가 4°회전하는 시간마다 형광선들을 추출하여, 형광선들을 90회 추출할 수 있다. 제어부(109)는 제1 시간에서 추출한 형광선들의 파장을 측정함으로써, 제1 시간에 추출한 형광선을 방사시킨 원소들을 검출할 수 있다. 제어부(109)는 이와 동일한 방법으로 제2 시간 내지 제90 시간에서 추출한 형광선의 파장에 기반하여, 각 시간에서 추출한 형광선을 방사시킨 원소들을 검출할 수 있다.For example, the control unit 109 may extract fluorescent rays from the collected fluorescent rays every 4° rotation time, and extract the fluorescent rays 90 times. The control unit 109 may detect elements emitting the fluorescent rays extracted at the first time by measuring wavelengths of the fluorescent rays extracted at the first time. In the same way, the controller 109 may detect elements that emit the fluorescent rays extracted at each time based on the wavelength of the fluorescent rays extracted at the second to 90th hours.

즉, 엑스레이가 시료에 입사되면 시료에 포함된 각 원소의 안쪽 껍질에 존재하는 전자가 여기되고, 여기된 전자는 상당히 들뜬 상태가 되기 때문에 이를 안정화시키기 위해 바깥 껍질에 있는 전자가 안쪽 껍질을 채우게 된다. 이 때, 각 껍질의 결합에너지에 해당하는 에너지가 방출되는데 이를 형광선이라고 하며, 각 원소마다 형광선은 고유한 에너지와 파장을 가지고 있다. 따라서 제어부(109)는 일정한 시간간격마다 추출한 형광선들 각각의 파장을 측정함으로써, 형광선을 방사시킨 원소들을 검출할 수 있다.That is, when X-rays are incident on the sample, electrons in the inner shell of each element included in the sample are excited, and the excited electrons become quite excited, so electrons in the outer shell fill the inner shell to stabilize this. . At this time, energy corresponding to the binding energy of each shell is released, which is called a fluorescent ray, and each element has its own energy and wavelength. Accordingly, the control unit 109 may detect the elements emitting the fluorescent rays by measuring the wavelength of each of the extracted fluorescent rays at regular intervals.

또한, 제어부(109)는 일정한 시간간격마다, 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기를 측정하여, 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기에 기반하여 검출된 원소들 각각의 밀도를 측정하고, 측정된 원소들의 밀도에 기반하여 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있다.In addition, the control unit 109 measures the intensity of the fluorescent rays emitted by each of the detected elements at regular time intervals, and measures the density of each of the detected elements based on the intensity of the fluorescent rays emitted by each of the detected elements. And, it is possible to measure the thickness of the formed material based on the measured density of the elements.

예컨대, 제어부(109)는 제1 시간에서 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기를 측정하여, 각 원소의 밀도 즉, 균일도를 추출하고, 원소들의 밀도에 기반하여 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있다. 제어부(109)는 이와 동일한 방법으로 제2 시간 내지 제90 시간에서 검출된 원소들의 밀도 및 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있다. For example, the control unit 109 measures the intensity of the fluorescent rays emitted by each of the elements detected at the first time, extracts the density, that is, uniformity, of each element, and measures the thickness of the formed material based on the density of the elements. I can. The control unit 109 may measure the density of the elements detected in the second to 90th hours and the thickness of the formed material in the same way.

즉, 제어부(109)는 시료가 360°회전하는 동안, 시료의 일 단면의 표면에 포함된 원소들의 균일도 및 형성된 물질의 두께를 검출함으로써, 사용자는 시료의 표면이 균일하게 형성되었는지를 판단할 수 있다.That is, the control unit 109 detects the uniformity of elements included in the surface of one section of the sample and the thickness of the formed material while the sample is rotated by 360°, so that the user can determine whether the surface of the sample is uniformly formed. have.

제어부(109)는 촬영부(107)에서 촬영된 시료의 엑스레이 영상을 분석함으로써, 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 추가적으로 측정할 수 있다.The controller 109 may additionally measure the thickness of the material formed on the surface of the sample by analyzing the X-ray image of the sample photographed by the photographing unit 107.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 물질두께 측정 장치(100)는 i) 시료를 360°회전시키며 수집한 형광선들을 분석함으로써, 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소들의 균일도를 검출하고, ii) 엑스레이에 의해 투영된 시료의 영상을 분석함으로써, 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 측정하여, 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 이중으로 측정할 수 있는 장점이 있다.That is, the material thickness measurement apparatus 100 according to an embodiment of the present invention i) rotates the sample by 360° and analyzes the collected fluorescent rays, thereby reducing the thickness of the material formed on the surface of the sample and the elements included in the formed material. By detecting the uniformity and ii) analyzing the image of the sample projected by X-rays, the thickness of the material formed on the surface of the sample is measured, and the thickness of the material formed on the surface of the sample can be measured twice.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치에 있어서, 원기둥 형상의 시료를 회전시키는 예시를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of rotating a cylindrical sample in the apparatus for measuring material thickness using X-rays according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 시료(201)의 축이 z축(207)상에 위치하도록 시료(201)가 고정된 경우, 방출된 엑스레이가 x축(203) 또는 y축(205) 방향으로 시료(201)에 입사되면, 시료(201)가 z축(207)을 기준으로 회전될 때, 시료(201)의 일 단면의 표면에 형성된 물질의 두께가 측정될 수 있다.Referring to FIG. 2, when the sample 201 is fixed such that the axis of the sample 201 is positioned on the z-axis 207, the emitted X-rays are sampled in the x-axis 203 or y-axis 205 direction. When incident on 201), when the sample 201 is rotated based on the z-axis 207, the thickness of the material formed on the surface of one end face of the sample 201 may be measured.

제어부(109)는 시료고정부(103)를 회전시킴으로써 시료고정부(103)에 고정된 시료(201)를 z축(207)을 기준으로 회전시켜, 시료(201)의 일 단면의 표면에 포함된 원소들의 균일도 및 표면에 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있다.The controller 109 rotates the sample fixing part 103 to rotate the sample 201 fixed to the sample fixing part 103 with respect to the z-axis 207, and included in the surface of one section of the sample 201 The uniformity of the formed elements and the thickness of the material formed on the surface can be measured.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 이용한 엑스레이 형광분석 측정 데이터를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing X-ray fluorescence analysis measurement data using an X-ray material thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 특정 시점에서 수집된 형광선을 분석한 결과, 구리(Cu) 및 아연(Zn)이 형성된 철강 선재에서 철(Fe), 구리(Cu) 및 아연(Zn)이 검출된 것을 알 수 있다.3, as a result of analyzing the fluorescent wire collected at a specific point in time, it was found that iron (Fe), copper (Cu), and zinc (Zn) were detected in a steel wire in which copper (Cu) and zinc (Zn) were formed. Able to know.

각각의 원소들은 고유한 형광선의 파장을 가지고 있기 때문에, 수집된 형광선을 분석하여 시료의 표면에 형성된 물질에 포함된 원소들(Cu, Cu, Zn및 Znkβ)을 검출할 수 있다. 또한, 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기를 통해서, 각 원소의 밀도 즉, 각 원소가 얼마나 포함되어 있는지를 검출할 수 있다.Each of the elements can be detected with the elements contained in the material formed on the surface of the sample by analyzing the collected type light because it has a wavelength unique fluorescent line (Cu kα, Cu kβ, Zn and Zn kβ) . In addition, it is possible to detect the density of each element, that is, how much each element is contained through the intensity of the fluorescent ray emitted from each element.

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 이용하여 측정한 시료들의 엑스레이 형광분석 결과를 도시한 도면이다.4A and 4B are diagrams illustrating X-ray fluorescence analysis results of samples measured using an X-ray material thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 4b를 참조하면, 제어부(109)는 시료가 360° 회전하는 동안 수집된 형광선들 중 일정한 시간간격마다 추출된 형광선들로부터 시료의 표면에 형성된 물질의 원소의 균일도 및 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있다.4A and 4B, the control unit 109 determines the uniformity of the elements of the material formed on the surface of the sample and the thickness of the formed material from the fluorescent rays extracted at regular time intervals among the fluorescent rays collected while the sample is rotated 360°. Can be measured.

형광분석에 사용된 엑스레이는 10 keV 단색광이고, 엑스레이의 직경은 120㎛이고, 측정 각도는 360°(변위 4°)이다.The x-ray used for fluorescence analysis is 10 keV monochromatic light, the diameter of the x-ray is 120 μm, and the measurement angle is 360° (displacement 4°).

제어부(109)가 제1 시료(301)를 분석한 결과를 보면, 제1 시료(301)의 일 단면에는 구리 및 아연이 균일하게 포함되어 있으며, 형성된 물질의 두께 또한 균일한 것을 알 수 있다.When the control unit 109 analyzes the first sample 301, it can be seen that copper and zinc are uniformly included in one end surface of the first sample 301, and the thickness of the formed material is also uniform.

제어부(109)가 제2 시료(303)를 분석한 결과를 보면, 제2 시료(303)의 일 단면에서 구리는 우측 아래쪽 방향(60° 내지 180°방향)으로 치우쳐져 있고, 아연은 좌측 위쪽 방향 (240° 내지 0°방향)으로 치우쳐져 있어, 형성된 물질에 포함된 원소들이 균일하게 분포되어 있지 않은 것을 알 수 있다.Looking at the results of the control unit 109 analyzing the second sample 303, copper is skewed in the lower right direction (60° to 180° direction) in one cross section of the second sample 303, and zinc is in the upper left direction. It is skewed in the direction (240° to 0° direction), so it can be seen that the elements included in the formed material are not uniformly distributed.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 물질두께 측정 장치(100)는, 시료의 곡률 때문에 선재와 같이 곡선의 형상으로 이루어진 시료에 형성된 물질의 두께를 평면으로만 측정해야했던 기존의 엑스레이를 이용한 비파괴식 물질두께 측정 기술의 문제점을 해결함으로써, 시료의 일 단면의 360°표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소들의 균일도를 측정할 수 있는 장점이 있다.As such, the material thickness measurement apparatus 100 according to an embodiment of the present invention uses a conventional X-ray to measure the thickness of a material formed on a sample formed in a curved shape such as a wire rod due to the curvature of the sample using only a plane. By solving the problem of the formula material thickness measurement technology, there is an advantage of being able to measure the thickness of the material formed on the 360° surface of one cross section of the sample and the uniformity of the elements included in the formed material.

도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치를 이용하여 촬영한 시료들의 엑스레이 영상을 도시한 도면이다.5A and 5B are diagrams showing X-ray images of samples taken using an X-ray material thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5a는 엑스레이에 의해 투영된 제1 시료(301)의 영상을 촬영한 것이고, 도 5b는 동일한 직경을 가진 엑스레이에 의해 투영된 제2 시료(303)의 영상을 촬영한 것이다.FIG. 5A is an image of the first sample 301 projected by X-rays, and FIG. 5B is an image of the second sample 303 projected by X-rays having the same diameter.

\*83촬영된 제1 시료(301) 및 제2 시료(303)의 영상의 크기는 20㎛이고, 이미지 해상도는 40㎚이다.\*83 The size of the captured images of the first sample 301 and the second sample 303 is 20 μm, and the image resolution is 40 nm.

이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 물질두께 측정 장치(100)는 시료에 포함된 원소들이 방사하는 형광선들을 분석하여 시료의 표면에 형성된 물질의 두께 및 형성된 물질에 포함된 원소들의 균일도를 측정하는 것뿐만 아니라, 엑스레이에 의해 투영된 시료의 영상을 촬영함으로써 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다.As described above, the material thickness measurement apparatus 100 according to an embodiment of the present invention analyzes the fluorescent rays emitted by the elements included in the sample to measure the thickness of the material formed on the surface of the sample and the uniformity of the elements included in the formed material. In addition, there is an advantage in that the thickness of the material formed on the surface of the sample can be measured by taking an image of the sample projected by X-rays.

비록 본 명세서에서의 설명은 예시적인 몇 가지 양상으로 나타났지만, 다양한 수정이나 변경이 후술되는 특허청구범위에 의해 정의되는 범주로부터 이루어질 수 있으며, 본 발명의 기술적인 보호범위는 다음의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the description in the present specification has been shown in several exemplary aspects, various modifications or changes may be made from the scope defined by the claims to be described later, and the technical protection scope of the present invention is in the following claims. Should be decided by

100 : 물질두께 측정 장치 201 : 시료
101 : 엑스레이부 203 : x축
103 : 시료고정부 205 : y축
105 : 형광선 수집부 207 : z축
107 : 촬영부 301 : 제1 시료
109 : 제어부 303 : 제2 시료
100: material thickness measuring device 201: sample
101: x-ray unit 203: x-axis
103: sample fixing part 205: y-axis
105: fluorescent ray collection unit 207: z-axis
107: photographing unit 301: first sample
109: control unit 303: second sample

Claims (14)

기설정된 시간동안 엑스레이를 방출하는 엑스레이부;
상기 방출된 엑스레이의 진행방향에 시료를 고정시키는 시료고정부;
특정 위치에 고정되어, 상기 방출된 엑스레이가 상기 시료에 입사된 후 상기 시료에서 방사되는 형광선들을 수집하는 형광선 수집부;
상기 방출된 엑스레이의 진행방향에 위치하고, 상기 시료를 통과한 엑스레이에 의해 투영된 시료의 영상을 촬영하는 촬영부; 및
상기 시료를 회전시키도록 상기 시료고정부를 제어하고, 상기 수집된 형광선들 중 일정한 시간간격으로 수집된 형광선들을 추출하고, 상기 추출된 형광선들 각각의 파장을 측정하고, 상기 측정된 형광선들의 파장에 기반하여 상기 추출된 형광선들 각각을 방사시킨 원소들을 검출하고,
상기 일정한 시간간격마다, 상기 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기를 측정하고, 상기 검출된 원소들 각각이 방사한 형광선의 세기에 기반하여 상기 시료의 표면에 형성된 물질에 포함된 원소들 각각의 밀도를 측정하고,
상기 검출된 원소들의 밀도에 기반하여 상기 형성된 물질의 두께를 측정하고,
상기 촬영된 시료의 영상에서 상기 시료의 표면에 형성된 물질의 두께를 추가적으로 측정하는 제어부를 포함하고,
상기 엑스레이부는, 상기 방출되는 엑스레이의 직경의 크기를 조절하는 조리개를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 고정된 시료의 크기에 기반하여, 상기 조리개가 열리는 정도를 조절하고,
상기 엑스레이부는, 상기 시료고정부에 고정된 시료의 회전 각속도에 따라 기설정된 시간동안 엑스레이를 방출하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
An x-ray unit emitting X-rays for a predetermined time;
A sample fixing part fixing the sample in the traveling direction of the emitted X-rays;
A fluorescent ray collection unit fixed at a specific position to collect fluorescent rays emitted from the sample after the emitted X-rays are incident on the sample;
A photographing unit positioned in the traveling direction of the emitted X-rays and photographing an image of the sample projected by the X-rays passing through the sample; And
Controlling the sample fixing unit to rotate the sample, extracting the fluorescent rays collected at regular time intervals among the collected fluorescent rays, measuring the wavelength of each of the extracted fluorescent rays, and Detecting elements emitting each of the extracted fluorescent rays based on the wavelength,
Each of the elements included in the material formed on the surface of the sample is measured based on the intensity of the fluorescence ray emitted by each of the detected elements at each predetermined time interval, and Measure the density of,
Measuring the thickness of the formed material based on the density of the detected elements,
Including a control unit for additionally measuring the thickness of the material formed on the surface of the sample in the image of the photographed sample,
The x-ray unit includes a diaphragm for adjusting a diameter of the emitted x-rays,
The control unit, based on the size of the fixed sample, adjusts the degree of opening of the aperture,
The X-ray unit emits X-rays for a predetermined time according to the rotational angular velocity of the sample fixed to the sample fixing unit,
A material thickness measurement device using X-rays.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시료에 입사되는 엑스레이의 법선에 수직한 시료의 중심축을 기준으로 상기 시료가 회전되도록 상기 시료고정부를 제어하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
Controlling the sample fixing part so that the sample is rotated based on a central axis of the sample perpendicular to the normal line of the X-ray incident on the sample,
A material thickness measurement device using X-rays.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시료가 삼차원 평면에서 z축 평면상에 위치할 때, 상기 방출된 엑스레이가 상기 시료에 x축 방향으로 입사된 경우,
상기 시료가 z축을 기준으로 회전되도록 상기 시료고정부를 제어하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
When the sample is positioned on the z-axis plane in the three-dimensional plane, when the emitted X-ray is incident on the sample in the x-axis direction,
Controlling the sample fixing part so that the sample is rotated about the z-axis,
A material thickness measurement device using X-rays.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 시료가 원기둥의 형상인 경우,
상기 시료의 축을 기준으로 상기 시료가 회전되도록 상기 시료고정부를 제어하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
When the sample is in the shape of a cylinder,
Controlling the sample fixing part so that the sample is rotated with respect to the axis of the sample,
A material thickness measurement device using X-rays.
제1항에 있어서,
상기 형광선 수집부는,
상기 엑스레이부 및 시료고정부와 이격된 위치에 고정되며, 상기 방출된 엑스레이의 진행을 차단하지 않는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The fluorescent ray collection unit,
It is fixed at a position spaced apart from the X-ray unit and the sample fixing unit, and does not block the progress of the emitted X-ray,
A material thickness measurement device using X-rays.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기설정된 시간은,
상기 시료고정부가 일정한 각속도로 360°회전하는 시간이고,
상기 제어부는,
상기 기설정된 시간동안 상기 엑스레이를 방출하도록 상기 엑스레이부를 제어하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The preset time is,
It is the time that the sample fixing part rotates 360° at a constant angular speed,
The control unit,
Controlling the x-ray unit to emit the x-rays during the preset time,
A material thickness measurement device using X-rays.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 일정한 시간간격마다, 상기 측정된 원소들 각각의 밀도에 기반하여 상기 형성된 물질의 두께를 측정하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
Measuring the thickness of the formed material based on the density of each of the measured elements at each predetermined time interval,
A material thickness measurement device using X-rays.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 촬영부는,
상기 시료를 통과한 엑스레이가 통과되어 가시광선으로 전환되는 신틸레이터;
상기 전환된 가시광선을 확대하는 광학 렌즈;
상기 확대된 가시광선이 투영되는 검출판; 및
상기 검출판에 투영된 가시광선의 영상을 촬영하는 카메라를 포함하는,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The photographing unit,
A scintillator through which X-rays passing through the sample are passed and converted into visible light;
An optical lens to enlarge the converted visible light;
A detection plate on which the enlarged visible light is projected; And
Comprising a camera for photographing an image of visible light projected on the detection plate,
A material thickness measurement device using X-rays.
제13항에 있어서,
상기 신틸레이터, 광학 렌즈, 검출판 및 카메라는,
중심이 상기 방출된 엑스레이의 광축상에 배열된,
엑스레이를 이용한 물질두께 측정 장치.
The method of claim 13,
The scintillator, optical lens, detection plate, and camera,
The center is arranged on the optical axis of the emitted x-rays,
A material thickness measurement device using X-rays.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107134A (en) * 2000-07-27 2002-04-10 Seiko Instruments Inc Thickness meter for x-ray fluorescence film
JP2015531480A (en) * 2012-09-07 2015-11-02 カール・ツァイス・エックス−レイ・マイクロスコピー・インコーポレイテッドCarl Zeiss X−Ray Microscopy, Inc. Confocal X-ray fluorescence / X-ray computed tomography combined system and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW565604B (en) 2001-04-25 2003-12-11 Toray Industries Pyrromethene metal complex, material of luminescent element using it and luminescent element
EP2138832A1 (en) * 2005-10-04 2009-12-30 Thermo Niton Analyzers LLC Method of layer order verification in a multilayer arrangement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107134A (en) * 2000-07-27 2002-04-10 Seiko Instruments Inc Thickness meter for x-ray fluorescence film
JP2015531480A (en) * 2012-09-07 2015-11-02 カール・ツァイス・エックス−レイ・マイクロスコピー・インコーポレイテッドCarl Zeiss X−Ray Microscopy, Inc. Confocal X-ray fluorescence / X-ray computed tomography combined system and method

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