KR102202157B1 - Accelerator mass spectrometry system based on a cyclotron - Google Patents

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KR102202157B1 KR1020190012323A KR20190012323A KR102202157B1 KR 102202157 B1 KR102202157 B1 KR 102202157B1 KR 1020190012323 A KR1020190012323 A KR 1020190012323A KR 20190012323 A KR20190012323 A KR 20190012323A KR 102202157 B1 KR102202157 B1 KR 102202157B1
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채종서
이종철
남궁호
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템에 관한 것으로, 상기 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템은 질량이 상이한 적어도 두 종류의 입자를 동시에 가속하고 분해할 수 있도록, 질량이 상이한 하전입자를 방출하는 제1 이온원과 제2 이온원을 구비하며, 상기 제1 이온원과 제2 이온원에서 방출된 질량이 상이한 하전입자를 가속시킬 수 있는 두 개의 디 세트와, 상기 두 개의 디 세트에 각각 상이한 공진주파수를 출력하는 두 개의 RF 앰프를 구비한다. The present invention relates to a cyclotron-based accelerator mass spectrometry system to solve the above problem, wherein the cyclotron-based accelerator mass spectrometry system can simultaneously accelerate and decompose at least two types of particles having different masses, so that the mass is Two D-sets having a first ion source and a second ion source emitting different charged particles, and capable of accelerating charged particles having different masses emitted from the first ion source and the second ion source, and the two It has two RF amplifiers that output different resonant frequencies to each of the two sets.

Description

사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템{Accelerator mass spectrometry system based on a cyclotron}Accelerator mass spectrometry system based on a cyclotron

본 발명은 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템에 관한 것으로, 질량이 상이한 적어도 두 종류의 하전입자를 동시에 가속하고 분해할 수 있다.The present invention relates to a cyclotron-based accelerator mass spectrometry system, and can simultaneously accelerate and decompose at least two kinds of charged particles having different masses.

사이클로트론을 기반의 가속기 질량 분석기(AMS)는 가속기 이후 추가적인 2극 전자석이 필요없다. 사이클로트론의 등시(isochronous) 조건에 의해 입자의 전하량, 질량에 따라 자기장의 세기와 반경이 달라지는 특성을 갖는다. 따라서 가속과 동시에 최적 설계된 입자가 아닌 경우에, 동기화되지 못 하고 가속되지 않는다. 이러한 특성은 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석기의 장점이나, 유사 질량을 갖는 입자를 얻을 수 없는 단점이 된다.The cyclotron-based accelerator mass spectrometer (AMS) does not require an additional two-pole electromagnet after the accelerator. According to the isochronous conditions of the cyclotron, the strength and radius of the magnetic field vary depending on the amount of charge and the mass of the particles. Therefore, if the particles are not optimally designed at the same time as acceleration, they are not synchronized and not accelerated. This characteristic is an advantage of a cyclotron-based accelerator mass spectrometer, but a disadvantage in that particles having a similar mass cannot be obtained.

예컨대, 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석기를 이용하는 경우에, 14-C, 12-C, 13-C가 포함된 샘플에서, 14-C 입자만 카운팅이 가능하고 12-C, 13-C 입자는 카운팅할 수 없는 문제가 있었다. For example, when using a cyclotron-based accelerator mass spectrometer, in a sample containing 14-C, 12-C, and 13-C, only 14-C particles can be counted, and 12-C, 13-C particles can be counted. There were no problems.

US 2017-0154760 Particle beam treatment (2017.06.01 공개)US 2017-0154760 Particle beam treatment (released on June 1, 2017)

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석기에서 질량이 상이한 적어도 두 종류의 입자를 동시에 가속하고 분해하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the above problem and to simultaneously accelerate and decompose at least two types of particles having different masses in a cyclotron-based accelerator mass spectrometer.

본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템은 사이클로트론 캐비티로 제1 하전입자를 방출하는 제1 이온원, 상기 제1 이온원과 180도 떨어진 지점에 설치되며, 상기 사이클로트론 캐비티로 상기 제1 하전입자와 질량이 상이한 제2 하전입자를 방출하는 제2 이온원, 제1 RF 앰프와 연결되어, 상기 제1 RF 앰프로부터 제1 공진주파수를 가진 제1 교류전압을 입력받는 제1 디(dee) 세트, 제2 RF 앰프와 연결되어, 상기 제2 RF 앰프로부터 제2 공진주파수를 가진 제2 교류전압을 입력받는 제2 디(dee) 세트, 상기 제1 디세트와 상기 제2 디세트에 인가된 제1 교류전압과 제2 교류전압에 의해 발생된 제1 이온빔과 제2 이온빔을 사이클로트론 외부로 방출하는 빔 인출부를 포함할 수 있다.The cyclotron-based accelerator mass spectrometry system according to an embodiment of the present invention includes a first ion source for emitting first charged particles into a cyclotron cavity, and installed at a point 180 degrees away from the first ion source, and the cyclotron cavity A second ion source that emits second charged particles having a different mass from the first charged particles, is connected to a first RF amplifier, and receives a first AC voltage having a first resonance frequency from the first RF amplifier. (dee) set, a second dee set connected to the second RF amplifier and receiving a second AC voltage having a second resonant frequency from the second RF amplifier, the first set and the second It may include a beam extraction unit for emitting a first ion beam and a second ion beam generated by the first AC voltage and the second AC voltage applied to the set to the outside of the cyclotron.

또한, 상기 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템은 상기 빔 인출부와 연결되고, 상기 빔 인출부로부터 방출된 상기 제1 이온빔과 제2 이온 빔을 입력받아, 상기 제1 이온빔과 상기 제2 이온빔에 포함된 하전입자의 수를 카운팅하는 하전입자 카운팅부, 상기 제1 RF 앰프 및 상기 제2 RF 앰프와 연결되고, 상기 제1 RF 앰프와 상기 제2 RF 앰프가 교번하여 구동하도록 제1 구동 제어신호와 제2 구동 제어신호를 교번하여 생성하여, 각각 상기 제1 RF 앰프와 상기 제2 RF 앰프로 전달하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the cyclotron-based accelerator mass spectrometry system is connected to the beam extraction unit, receives the first ion beam and the second ion beam emitted from the beam extraction unit, and is included in the first ion beam and the second ion beam. A charged particle counting unit for counting the number of charged particles, connected to the first RF amplifier and the second RF amplifier, and a first driving control signal to alternately drive the first RF amplifier and the second RF amplifier. It may further include a control unit that alternately generates second driving control signals and transmits them to the first RF amplifier and the second RF amplifier, respectively.

또한, 상기 제1 RF 앰프는 상기 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 상기 제1 교류전압을 출력하여 상기 제1 디 세트로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프는 상기 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 제2 교류전압을 출력하여 상기 제2 디세트로 전달할 수 있다.In addition, when the first driving control signal is received, the first RF amplifier outputs the first AC voltage and transmits the first AC voltage to the first D-set, and the second RF amplifier receives the first driving control signal. When input is received, a second AC voltage may be output and transmitted to the second set.

또한, 상기 제어부는상기 하전입자 카운팅부와 더 연결되고, 상기 제1 RF 앰프로 제1 구동제어신호를 전달한 후 상기 제1 RF 앰프에서 출력되는 교류전압의 주기의 10~20% 이내에 상기 제1 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제1 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 상기 하전입자 카운팅부로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프로 제2 구동제어신호를 전달한 후 상기 제2 RF 앰프에서 출력되는 교류전압의 주기의 10~20% 이내에 상기 제2 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제2 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부로 전달할 수 있다.In addition, the control unit is further connected to the charged particle counting unit, and after transmitting the first driving control signal to the first RF amplifier, the first control unit is within 10 to 20% of the cycle of the AC voltage output from the first RF amplifier. A first charged particle counting signal for counting the number of charged particles is generated and transmitted to the charged particle counting unit, and a second driving control signal is transmitted to the second RF amplifier, and then the AC voltage output from the second RF amplifier is A second charged particle counting signal for counting the number of the second charged particles within 10 to 20% of the period may be generated and transmitted to the charged particle counting unit.

또한, 상기 제어부는 상기 하전입자 카운팅부와 더 연결되고, 상기 제1 RF 앰프로 제1 구동제어신호를 전달함과 동시에 상기 제1 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제1 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 상기 하전입자 카운팅부로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프로 제2 구동제어신호를 전달함과 동시에 제2 RF 앰프에서 출력되는 상기 제2 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제2 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부로 전달할 수 있다.In addition, the control unit is further connected to the charged particle counting unit, and generates a first charged particle counting signal that transmits a first driving control signal to the first RF amplifier and counts the number of the first charged particles. A second charged particle counting signal is transmitted to the charged particle counting unit, and a second driving control signal is transmitted to the second RF amplifier and the number of the second charged particles output from the second RF amplifier is counted. It can be generated and transferred to the charged particle counting unit.

본 발명은 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템에서 질량이 상이한 하전입자를 동시에 검출할 수 있고, 이를 통해 인가된 샘플에서 보다 높은 분해능으로 샘플의 질량 스펙트럼을 확인할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of being able to simultaneously detect charged particles having different masses in a cyclotron-based accelerator mass spectrometry system, and thereby confirming a mass spectrum of a sample with a higher resolution in an applied sample.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로트론의 단면도이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템이다.
도 3은 제1 디 세트와 제2 디 세트에 공급되는 교류전압을 도시한 것이다. 1 is a cross-sectional view of a cyclotron according to an embodiment of the present invention
2 is a cyclotron-based accelerator mass spectrometry system according to an embodiment of the present invention.
3 shows the AC voltage supplied to the first D-set and the second D-set.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고,유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가Terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are intended to limit the present invention.

아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.no. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, 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 the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate an overall understanding, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템(1000)은 사이클로트론(100), 하전입자 카운팅부(200), 제1 RF 앰프(31), 제2 RF 앰프(32), 제어부(400)를 포함할 수 있다.The cyclotron-based accelerator mass spectrometry system 1000 according to an embodiment of the present invention includes a cyclotron 100, a charged particle counting unit 200, a first RF amplifier 31, a second RF amplifier 32, and a control unit ( 400) may be included.

상기 사이클로트론(100)은 제1 이온원(11), 제2 이온원(12), 전자석(20), 제1 디(dee) 세트(30), 제2 디(dee) 세트(40), 빔 인출부(50)를 포함할 수 있다. The cyclotron 100 includes a first ion source 11, a second ion source 12, an electromagnet 20, a first dee set 30, a second dee set 40, and a beam It may include a lead-out portion 50.

상기 제1 이온원(11)은 사이클로트론(100) 캐비티로 제1 하전입자를 방출한다. 상기 제2 이온원(12)은 사이클로트론(100) 캐비티로 제2 하전입자를 방출한다. 여기서, 제1 하전입자는 제2 하전입자보다 질량이 크다. 예컨대, 상기 제1 하전입자는 14-C이고, 제2 하전입자는 13-C일 수 있다.The first ion source 11 discharges first charged particles into the cavity of the cyclotron 100. The second ion source 12 discharges second charged particles into the cavity of the cyclotron 100. Here, the first charged particles have a larger mass than the second charged particles. For example, the first charged particles may be 14-C, and the second charged particles may be 13-C.

상기 제2 이온원(12)은 제1 이온원(11)과 180°떨어진 지점에 설치될 수 있다. 그에 따라, 제1 이온원(11)에서 출력된 초기 제1 하전입자의 RF 위상은 초기 제2 하전입자의 RF 위상과 상이하다.The second ion source 12 may be installed at a point 180° away from the first ion source 11. Accordingly, the RF phase of the initial first charged particles output from the first ion source 11 is different from the RF phase of the initial second charged particles.

상기 전자석(20) 주위에는 코일이 배치되어 있다. 상기 코일로 고전압이 공급되면, 상기 전자석(20) 사이에서 자장이 발생한다. A coil is disposed around the electromagnet 20. When a high voltage is supplied to the coil, a magnetic field is generated between the electromagnets 20.

상기 제1 디(dee) 세트(30)는 제1 디(dee)(31)와 제2 디(dee)(32)로 구성된다. 상기 제1 디(31)와 제2 디(32)는 서로 마주보는 부채꼴 형상의 전극이다. 상기 제1 디(31)는 제1 RF 앰프(31)와 연결되고, 상기 제1 RF 앰프(31)로부터 제1 공진주파수를 가진 제1 교류전압을 입력받는다. 상기 제1 디(31)에 제1 교류전압이 인가되면, 사이클로트론(100) 캐비티 내에 고주파 전장이 발생되고, 이 고주파 전장에 대한 전위차의 주기적 변화에 의해 제1 하전입자가 반복되어 나선 궤도를 그리며 반복되어 가속되어, 빔 인출부(50)를 통해 제1 이온빔이 방출된다. 여기서, 상기 제1 하전입자는 14-C이고, 상기 제1 이온빔은 상기 제1 하전입자가 가속되어 발생할 수 있다. 또한, 상기 제1 공진주파수는 5.7~5.9 MHz일 수 있으며, 바람직하게는 5.8MHz일 수 있다. The first dee set 30 is composed of a first dee 31 and a second dee 32. The first die 31 and the second die 32 are sector-shaped electrodes facing each other. The first D 31 is connected to the first RF amplifier 31 and receives a first AC voltage having a first resonant frequency from the first RF amplifier 31. When a first AC voltage is applied to the first D 31, a high-frequency electric field is generated in the cavity of the cyclotron 100, and the first charged particles are repeated by a periodic change in the potential difference with respect to the high-frequency electric field to draw a spiral trajectory. It is repeatedly accelerated, and the first ion beam is emitted through the beam extraction unit 50. Here, the first charged particles are 14-C, and the first ion beam may be generated by accelerating the first charged particles. In addition, the first resonant frequency may be 5.7 to 5.9 MHz, preferably 5.8 MHz.

상기 제2 디(dee) 세트(40)는 제3 디(41)(dee)와 제4 디(42)(dee)로 구성된다. 상기 제3 디(41)와 제4 디(42)는 서로 마주보는 부채꼴 형상의 전극이다. 상기 제3 디(41)는 제2 RF 앰프(32)와 연결되고, 상기 제2 RF 앰프(32)로부터 제2 공진주파수를 가진 제2 교류전압을 입력받는다. 상기 제3 디(41)에 제2 교류전압이 인가되면, 사이클로트론(100) 캐비티 내에 고주파 전장이 발생되고, 이 고주파 전장에 대한 전위차의 주기적 변화에 의해 제2 하전입자가 반복되어 나선 궤도를 그리며 가속되어, 빔 인출부(50)를 통해 제2 이온빔이 방출된다. 여기서, 상기 제2 하전입자는 13-C이고, 상기 제2 이온빔은 상기 제2 하전입자가 가속되어 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 공진주파수는 6.4~6.5 MHz일 수 있으며, 바람직하게는 6.42MHz일 수 있다. The second dee set 40 is composed of a third dee 41 and a fourth dee 42. The third die 41 and the fourth die 42 are sector-shaped electrodes facing each other. The third D 41 is connected to the second RF amplifier 32 and receives a second AC voltage having a second resonant frequency from the second RF amplifier 32. When a second AC voltage is applied to the third die 41, a high-frequency electric field is generated in the cavity of the cyclotron 100, and the second charged particles are repeated by a periodic change in the potential difference with respect to the high-frequency electric field to draw a spiral trajectory. It is accelerated and a second ion beam is emitted through the beam extraction unit 50. Here, the second charged particles are 13-C, and the second ion beam may be generated by accelerating the second charged particles. In addition, the second resonant frequency may be 6.4 to 6.5 MHz, and preferably 6.42 MHz.

상기 가속된 제1 이온빔과 제2 이온빔은 빔 인출부(50)를 통해 사이클로트론(100) 외부로 인출된다. 상기 빔 인출부(50)는 하전입자 카운팅부(200)와 연결된다. 상기 하전입자 카운팅부(200)는 빔 인출부(50)로 인출된 제1 이온빔과 제2 이온빔을 입력받아, 상기 제1 이온빔과 제2 이온빔에 포함된 하전입자의 수를 카운팅할 수 있다. The accelerated first and second ion beams are drawn out of the cyclotron 100 through the beam extraction unit 50. The beam withdrawal part 50 is connected to the charged particle counting part 200. The charged particle counting unit 200 may receive the first ion beam and the second ion beam extracted from the beam extraction unit 50 and count the number of charged particles included in the first and second ion beams.

상기 제어부(400)는 제1 RF 앰프(31), 제2 RF 앰프(32)와 연결될 수 있다. 상기 제어부(400)는 상기 제1 RF 앰프(31)와 제2 RF 앰프(32)가 교번하여 구동하도록 제1 구동 제어신호와 제2 구동 제어신호를 교번하여 생성하며, 각각 제1 RF 앰프(31)와 제2 RF 앰프(32)로 전달할 수 있다. The control unit 400 may be connected to the first RF amplifier 31 and the second RF amplifier 32. The control unit 400 alternately generates a first driving control signal and a second driving control signal so that the first RF amplifier 31 and the second RF amplifier 32 alternately drive, respectively, the first RF amplifier ( 31) and the second RF amplifier 32.

도 3을 참조하면, 상기 제1 RF 앰프(31)는 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 제1 교류전압을 출력하여 제1 디(31)로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프(32)는 제2 구동제어신호를 입력받은 경우에, 제2 교류전압을 출력하여 제3 디(41)로 전달할 수 있다.Referring to FIG. 3, when the first driving control signal is received, the first RF amplifier 31 outputs a first AC voltage and transmits the first AC voltage to the first DI 31, and the second RF amplifier 32 ) May output the second AC voltage and transmit it to the third D 41 when the second driving control signal is received.

또한, 상기 제어부(400)는 하전입자 카운팅부(200)와 연결될 수 있다. 상기 제어부(400)는 상기 제1 RF 앰프(31)로 제1 구동제어신호를 전달한 후 소정시간 이내에 상기 제1 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제1 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부(200)로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 소정시간은 상기 제1 RF 앰프(31)에서 출력되는 교류전압의 주기의 10~20% 이내일 수 있다.In addition, the control unit 400 may be connected to the charged particle counting unit 200. The control unit 400 generates a first charged particle counting signal for counting the number of the first charged particles within a predetermined time after transmitting the first driving control signal to the first RF amplifier 31, and the charged particle counting unit You can pass it to 200. Here, the predetermined time may be within 10 to 20% of a period of the AC voltage output from the first RF amplifier 31.

또한, 상기 제어부(400)는 상기 제2 RF 앰프(32)로 제2 구동제어신호를 전달한 후 소정시간 이내에 상기 제2 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제2 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부(200)로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 소정시간은 상기 제2 RF 앰프(32)에서 출력되는 교류전압의 주기의 10~20% 이내일 수 있다.In addition, the control unit 400 generates a second charged particle counting signal for counting the number of the second charged particles within a predetermined time after transmitting the second driving control signal to the second RF amplifier 32. It can be transmitted to the counting unit 200. Here, the predetermined time may be within 10 to 20% of a period of the AC voltage output from the second RF amplifier 32.

또는, 상기 제어부(400)는 하전입자 카운팅부(200)와 연결될 수 있다. 상기 제어부(400)는 상기 제1 RF 앰프(31)로 제1 구동제어신호를 전달함과 동시에 상기 제1 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제1 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부(200)로 전달할 수 있다. 또한, 상기 제2 RF 앰프(32)로 제2 구동제어신호를 전달함과 동시에 상기 제2 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제2 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부(200)로 전달할 수 있다.Alternatively, the control unit 400 may be connected to the charged particle counting unit 200. The control unit 400 transmits the first driving control signal to the first RF amplifier 31 and generates a first charged particle counting signal for counting the number of the first charged particles, thereby generating a charged particle counting unit ( 200). In addition, while transmitting a second driving control signal to the second RF amplifier 32, a second charged particle counting signal for counting the number of the second charged particles is generated and transmitted to the charged particle counting unit 200. I can.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.One embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those of ordinary skill in the technical field of the present invention can improve and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and changes will fall within the scope of the present invention as long as it is apparent to those of ordinary skill in the art.

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 사이클로트론 캐비티로 제1 하전입자를 방출하는 제1 이온원;
상기 제1 이온원과 180도 떨어진 지점에 설치되며, 상기 사이클로트론 캐비티로 상기 제1 하전입자와 질량이 상이한 제2 하전입자를 방출하는 제2 이온원;
제1 RF 앰프와 연결되어, 상기 제1 RF 앰프로부터 제1 공진주파수를 가진 제1 교류전압을 입력받는 제1 디(dee) 세트;
제2 RF 앰프와 연결되어, 상기 제2 RF 앰프로부터 제2 공진주파수를 가진 제2 교류전압을 입력받는 제2 디(dee) 세트;
상기 제1 디세트와 상기 제2 디세트에 인가된 제1 교류전압과 제2 교류전압에 의해 발생된 제1 이온빔과 제2 이온빔을 사이클로트론 외부로 방출하는 빔 인출부;
상기 빔 인출부와 연결되고, 상기 빔 인출부로부터 방출된 상기 제1 이온빔과 제2 이온 빔을 입력받아, 상기 제1 이온빔과 상기 제2 이온빔에 포함된 하전입자의 수를 카운팅하는 하전입자 카운팅부; 및
상기 제1 RF 앰프 및 상기 제2 RF 앰프와 연결되고, 상기 제1 RF 앰프와 상기 제2 RF 앰프가 교번하여 구동하도록 제1 구동 제어신호와 제2 구동 제어신호를 교번하여 생성하여, 각각 상기 제1 RF 앰프와 상기 제2 RF 앰프로 전달하는 제어부를 포함하되,
상기 제1 RF 앰프는 상기 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 상기 제1 교류전압을 출력하여 상기 제1 디 세트로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프는 상기 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 제2 교류전압을 출력하여 상기 제2 디세트로 전달하고,
상기 제어부는 상기 하전입자 카운팅부와 더 연결되고, 상기 제1 RF 앰프로 제1 구동제어신호를 전달한 후 상기 제1 RF 앰프에서 출력되는 교류전압의 주기의 10~20% 이내에 상기 제1 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제1 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 상기 하전입자 카운팅부로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프로 제2 구동제어신호를 전달한 후 상기 제2 RF 앰프에서 출력되는 교류전압의 주기의 10~20% 이내에 상기 제2 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제2 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부로 전달하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템.A first ion source for discharging first charged particles into the cyclotron cavity;
A second ion source installed at a point 180 degrees away from the first ion source and emitting second charged particles having a different mass from the first charged particle into the cyclotron cavity;
A first dee set connected to the first RF amplifier and receiving a first AC voltage having a first resonant frequency from the first RF amplifier;
A second dee set connected to a second RF amplifier and receiving a second AC voltage having a second resonant frequency from the second RF amplifier;
A beam extraction unit for emitting a first ion beam and a second ion beam generated by a first AC voltage and a second AC voltage applied to the first and second sets to the outside of the cyclotron;
Charged particle counting connected to the beam extraction unit and receiving the first and second ion beams emitted from the beam extraction unit, and counting the number of charged particles included in the first and second ion beams part; And
A first driving control signal and a second driving control signal are alternately generated to be connected to the first RF amplifier and the second RF amplifier and alternately drive the first RF amplifier and the second RF amplifier, respectively, Including a control unit for transmitting to the first RF amplifier and the second RF amplifier,
When the first driving control signal is received, the first RF amplifier outputs the first AC voltage and transmits it to the first D-set, and the second RF amplifier receives the first driving control signal. In the case, a second AC voltage is output and transmitted to the second set,
The control unit is further connected to the charged particle counting unit, and after transmitting the first driving control signal to the first RF amplifier, the first charged particle is within 10 to 20% of the cycle of the AC voltage output from the first RF amplifier. A first charged particle counting signal for counting the number of is generated and transmitted to the charged particle counting unit, and a second driving control signal is transmitted to the second RF amplifier, and then the cycle of the AC voltage output from the second RF amplifier Cyclotron-based accelerator mass spectrometry system, characterized in that generating a second charged particle counting signal for counting the number of the second charged particles within 10 to 20% and transmitting it to the charged particle counting unit. 사이클로트론 캐비티로 제1 하전입자를 방출하는 제1 이온원;
상기 제1 이온원과 180도 떨어진 지점에 설치되며, 상기 사이클로트론 캐비티로 상기 제1 하전입자와 질량이 상이한 제2 하전입자를 방출하는 제2 이온원;
제1 RF 앰프와 연결되어, 상기 제1 RF 앰프로부터 제1 공진주파수를 가진 제1 교류전압을 입력받는 제1 디(dee) 세트;
제2 RF 앰프와 연결되어, 상기 제2 RF 앰프로부터 제2 공진주파수를 가진 제2 교류전압을 입력받는 제2 디(dee) 세트;
상기 제1 디세트와 상기 제2 디세트에 인가된 제1 교류전압과 제2 교류전압에 의해 발생된 제1 이온빔과 제2 이온빔을 사이클로트론 외부로 방출하는 빔 인출부;
상기 빔 인출부와 연결되고, 상기 빔 인출부로부터 방출된 상기 제1 이온빔과 제2 이온 빔을 입력받아, 상기 제1 이온빔과 상기 제2 이온빔에 포함된 하전입자의 수를 카운팅하는 하전입자 카운팅부; 및
상기 제1 RF 앰프 및 상기 제2 RF 앰프와 연결되고, 상기 제1 RF 앰프와 상기 제2 RF 앰프가 교번하여 구동하도록 제1 구동 제어신호와 제2 구동 제어신호를 교번하여 생성하여, 각각 상기 제1 RF 앰프와 상기 제2 RF 앰프로 전달하는 제어부를 포함하되,
상기 제1 RF 앰프는 상기 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 상기 제1 교류전압을 출력하여 상기 제1 디 세트로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프는 상기 제1 구동제어신호를 입력받은 경우에, 제2 교류전압을 출력하여 상기 제2 디세트로 전달하고,
상기 제어부는 상기 하전입자 카운팅부와 더 연결되고, 상기 제1 RF 앰프로 제1 구동제어신호를 전달함과 동시에 상기 제1 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제1 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 상기 하전입자 카운팅부로 전달하고, 상기 제2 RF 앰프로 제2 구동제어신호를 전달함과 동시에 제2 RF 앰프에서 출력되는 상기 제2 하전입자의 수를 카운팅하도록하는 제2 하전입자 카운팅 신호를 생성하여 하전입자 카운팅부로 전달하는 것을 특징으로 하는 사이클로트론 기반의 가속기 질량 분석 시스템.
A first ion source for discharging first charged particles into the cyclotron cavity;
A second ion source installed at a point 180 degrees away from the first ion source and emitting second charged particles having a different mass from the first charged particle into the cyclotron cavity;
A first dee set connected to the first RF amplifier and receiving a first AC voltage having a first resonant frequency from the first RF amplifier;
A second dee set connected to a second RF amplifier and receiving a second AC voltage having a second resonant frequency from the second RF amplifier;
A beam extraction unit for emitting a first ion beam and a second ion beam generated by a first AC voltage and a second AC voltage applied to the first and second sets to the outside of the cyclotron;
Charged particle counting connected to the beam extraction unit and receiving the first and second ion beams emitted from the beam extraction unit, and counting the number of charged particles included in the first and second ion beams part; And
A first driving control signal and a second driving control signal are alternately generated to be connected to the first RF amplifier and the second RF amplifier and alternately drive the first RF amplifier and the second RF amplifier, respectively, Including a control unit for transmitting to the first RF amplifier and the second RF amplifier,
When the first driving control signal is received, the first RF amplifier outputs the first AC voltage and transmits it to the first D-set, and the second RF amplifier receives the first driving control signal. In the case, a second AC voltage is output and transmitted to the second set,
The control unit is further connected to the charged particle counting unit, and generates a first charged particle counting signal for counting the number of the first charged particles while transmitting a first driving control signal to the first RF amplifier. Generates a second charged particle counting signal that transmits to the charged particle counting unit, transmits a second driving control signal to the second RF amplifier, and counts the number of the second charged particles output from the second RF amplifier. Cyclotron-based accelerator mass spectrometry system, characterized in that the transmission to the charged particle counting unit.
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