KR102232502B1 - Photothermal reagent measurement apparatus with agitator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광열효과 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파장 가변이 가능한 펨토초(Femtosecond) 또는 피코초(Picosecond)의 레이저를 이용하여 샘플에 조사하고, 샘플에 침전물이 생기지 않도록 샘플을 흔들어 주는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photothermal effect measuring apparatus, and more particularly, a stirrer that irradiates a sample using a femtosecond or picosecond laser capable of wavelength tunable, and shakes the sample so that no precipitates are formed on the sample. It relates to a photothermal effect measuring device comprising a.

Description

교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치{Photothermal reagent measurement apparatus with agitator}Photothermal effect measuring apparatus equipped with a stirrer TECHNICAL FIELD

본 발명은 광열효과 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파장 가변이 가능한 펨토초(Femtosecond) 또는 피코초(Picosecond)의 레이저를 이용하여 샘플에 조사하고, 샘플에 침전물이 생기지 않도록 샘플을 흔들어 주는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photothermal effect measuring apparatus, and more particularly, a stirrer that irradiates a sample using a femtosecond or picosecond laser capable of wavelength tunable, and shakes the sample so that no precipitates are formed on the sample. It relates to a photothermal effect measuring device comprising a.

일반적으로, 다양한 물질의 열물성을 측정하기 위해 측정하고자 하는 물질인 샘플에 고정된 파장의 광열 광원을 조사하고, 이에 따라 샘플에서 발생하는 열을 이미지화하여 열물성을 측정하는 광열효과를 이용한 광열효과 측정장치들이 사용되고 있다.In general, in order to measure the thermal properties of various materials, a photothermal light source of a fixed wavelength is irradiated to a sample, which is a material to be measured, and accordingly, the photothermal effect using the photothermal effect to measure the thermal properties by imaging the heat generated from the sample. Measuring devices are being used.

광열효과 측정장치에 적용될 수 있는 샘플은 고체뿐만 아니라, 액체, 기체 등이 될 수도 있을 것이다.Samples that can be applied to the photothermal effect measuring device may be not only solids, but also liquids and gases.

그러나 일반적인 광열효과 측정장치는 고체 샘플에 최적화되어 있다.However, a general photothermal effect measuring device is optimized for solid samples.

상술한 바와 같이 종래 광열효과 측정장치는 고정된 파장의 광열 광원만을 조사하므로 샘플의 다양한 열물성을 측정할 수 없는 문제점이 있다.As described above, since the conventional photothermal effect measuring apparatus irradiates only a photothermal light source having a fixed wavelength, there is a problem in that various thermal properties of a sample cannot be measured.

또한, 일반적인 광열효과 측정장치는 고체의 열물성을 측정하는 데 최적화되어 있어 측정하고자 하는 물질이 액체이거나 액체에 섞여 있는 경우, 시간이 지남에 따라 샘플에 침전물이 발생되어 샘플의 열물성을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 발생할 수 있었다. In addition, a general photothermal effect measuring device is optimized to measure the thermal properties of a solid, so if the substance to be measured is a liquid or mixed with a liquid, precipitates are generated in the sample over time to accurately measure the thermal properties of the sample. There could be a problem that couldn't be done.

대한민국 등록특허 제10-163627호(1999.05.01. 공고)Korean Patent Registration No. 10-163627 (announced on May 1, 1999)

따라서 본 발명의 목적은 파장 가변이 가능한 펨토초(Femtosecond) 또는 피코초(Picosecond)의 레이저를 이용하여 샘플에 조사하고, 샘플에 침전물이 생기지 않도록 샘플을 흔들어 주는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a photothermal effect measuring apparatus including a stirrer that irradiates a sample using a femtosecond or picosecond laser capable of varying wavelength, and shakes the sample so that no precipitate is formed on the sample. Is in.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치는: 샘플이 놓이고, 상기 샘플에 침전물이 생기지 않도록 흔드는 교반기; 상기 샘플에 광열 광원을 조사하는 광원부; 상기 샘플을 촬영하여 열화상 이미지를 출력하는 열화상 카메라; 및 광열효과 측정 이벤트의 발생 시 상기 교반기를 제어하여 상기 샘플을 흔들도록 제어하고, 상기 광원부를 제어하여 상기 교반기 위의 샘플에 상기 광열 광원을 조사시키며, 상기 광열 광원이 샘플에 조사되면 상기 열화상 카메라를 구동하여 상기 샘플에 대한 열화상 이미지를 입력받아 표시하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.A photothermal effect measuring apparatus according to the present invention for achieving the above object includes: a stirrer for placing a sample and shaking the sample so as not to cause a precipitate; A light source unit for irradiating a photothermal light source onto the sample; A thermal imaging camera that photographs the sample and outputs a thermal image; And when a photothermal effect measurement event occurs, the stirrer is controlled to shake the sample, and the light source unit is controlled to irradiate the photothermal light source to the sample on the stirrer. When the photothermal light source is irradiated to the sample, the thermal image And a control module for receiving and displaying a thermal image of the sample by driving a camera.

상기 광원부는, 펨토초 또는 나노초의 레이저를 조사하되, 상기 제어모듈의 제어를 받아 상기 레이저의 파장 및 세기를 조절하는 것을 특징으로 한다.The light source unit irradiates a femtosecond or nanosecond laser, and controls the wavelength and intensity of the laser under the control of the control module.

상기 교반기는, 내측으로 공간부가 형성되고, 상부가 넓게 형성되되 중심부에 상기 내측 공간부로 관통되는 홀을 구비하는 본체 하우징; 상기 본체 하우징의 상기 홀에 중심부가 놓이도록 배치되고 상부에 샘플이 놓이고 상기 중심부에 대응하는 하부에 축 결합 홈이 형성되는 베이스부, 상기 베이스부에 놓이는 샘플이 중심에 놓이도록 상기 샘플의 하부를 둘러싸도록 고정하는 샘플 고정부를 포함하여 상기 중심부를 기준으로 회전될 수 있도록 상기 본체 하우징에 결합되는 샘플 회전부; 회전축을 구비하고, 상기 본체 하우징의 상기 공간부에 구성되어 상기 회전축이 상기 본체 하우징의 상기 홀을 관통하여 상기 샘플 회전부의 상기 축 결합 홈에 결합되어 상기 회전축을 회전시켜 상기 샘플 고정부가 회전되도록 하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stirrer includes: a body housing having a space portion formed in the inner side, a wide upper portion, and having a hole penetrating into the inner space portion in a center portion; A base portion in which a central portion is placed in the hole of the body housing, a sample is placed on the upper portion, and a shaft coupling groove is formed in a lower portion corresponding to the central portion, and a lower portion of the sample so that the sample placed in the base portion is placed in the center A sample rotation part coupled to the main body housing so as to be rotated with respect to the central part including a sample fixing part configured to surround the sample fixing part; It has a rotation shaft and is configured in the space part of the main body housing so that the rotation shaft penetrates the hole of the main body housing and is coupled to the shaft coupling groove of the sample rotation part to rotate the rotation shaft so that the sample fixing part is rotated. It characterized in that it comprises a motor.

상기 교반기는, 내측으로 공간부가 형성되고, 상부에 샘플이 놓일 수 있도록 상부가 넓게 형성되되, 중심부에 상기 내측 공간부로 관통되는 홀을 구비하는 다수의 진동 홈을 구비하는 본체 하우징; 상기 본체 하우징의 상기 진동 홈에 배치되고, 상부에 샘플이 놓이도록 상기 진동 홈의 수에 대응하는 수로 구성되는 진동부재; 및 상기 본체 하우징의 내측 공간부에 구성되어 상기 진동 홈의 홀을 관통하여 상기 진동부재에 연결되는 진동축을 구비하며, 상기 진동축을 상하로 이동시켜 상기 진동부재를 상기 진동 홈을 따라 상하로 진동시키는 상기 진동 홈의 수에 대응하는 수의 진동부를 포함하는 샘플 진동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stirrer includes: a main body housing having a space portion formed in the inner side and a wide upper portion so that a sample may be placed thereon, and having a plurality of vibration grooves having a hole penetrating into the inner space portion at a center thereof; A vibrating member disposed in the vibrating groove of the main body housing and having a number corresponding to the number of vibrating grooves so that a sample is placed thereon; And a vibration shaft configured in the inner space of the main body housing to penetrate the hole of the vibration groove and connected to the vibration member, and move the vibration shaft up and down to vibrate the vibration member vertically along the vibration groove. It characterized in that it comprises a sample vibration unit including a number of vibration units corresponding to the number of the vibration groove.

상기 교반기는, 다수의 상기 진동부재 상부에 놓인 샘플의 상부의 외주면을 따라 둘러싸는 샘플 고정부 및 상기 샘플 고정부의 대칭되는 양 측면에서 상기 본체 하우징의 상부면에 수평되도록 일정 길이 연장된 후 수직으로 꺽여 본체 하우징의 양측 상부에 고정되고 진동하는 상기 샘플에 따라 탄성을 제공하는 하우징 고정부를 포함하는 지그를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The stirrer may extend a predetermined length so as to be horizontal to the upper surface of the main body housing at both sides of the sample fixing part surrounding the upper outer circumferential surface of the sample placed on the plurality of vibrating members and the sample fixing part and the sample fixing part vertically. It is characterized in that it further comprises a jig including a housing fixing portion that is bent and fixed on both sides of the main body housing and provides elasticity according to the vibrating sample.

상기 장치는: 상기 광원부에서 조사되는 레이저의 일부를 투과시키고 나머지를 반사시키는 미러; 및 상기 미러에서 반사된 레이저를 입력받아 레이저의 세기를 측정하여 출력하는 파워 측정부를 더 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 파워 측정부에서 측정되는 레이저의 세기를 표시하는 것을 특징으로 한다.The device includes: a mirror that transmits a part of the laser irradiated from the light source unit and reflects the rest; And a power measuring unit configured to receive the laser reflected from the mirror and measure and output the intensity of the laser, wherein the control module displays the intensity of the laser measured by the power measuring unit.

상기 제어모듈은, 상기 광원부로 조절된 세기에 따른 레이저 구동 전원을 제공하는 레이저 구동부; 상기 교반기로 교반기 구동 전원을 제공하는 교반기 구동부; 상기 열화상 카메라로부터 입력되는 열화상 이미지를 미리 설정된 포맷으로 이미지 처리하여 출력하는 이미지 처리부; 정보를 텍스트, 그래픽 및 영상 중 어느 하나 이상으로 표시하는 디스플레이부; 상기 광열효과 측정 이벤트의 발생 시 상기 레이저 구동부 및 교반기 구동부를 동작시키고, 상기 이미지 처리부에서 처리되어 입력되는 열화상 이미지를 상기 디스플레이부로 출력하여 표시시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control module includes: a laser driving unit providing laser driving power according to the intensity adjusted by the light source unit; A stirrer driving unit that provides power to drive the stirrer to the stirrer; An image processing unit that processes and outputs an image of a thermal image input from the thermal imaging camera in a preset format; A display unit that displays information in one or more of text, graphics, and images; And a control unit for operating the laser driving unit and the agitator driving unit when the photothermal effect measurement event occurs, and outputting and displaying a thermal image processed and input by the image processing unit to the display unit.

상기 제어모듈은, 상기 교반기에 샘플이 놓이는지를 검출하고, 샘플의 검출 시 샘플 검출 신호를 상기 제어부로 출력하는 샘플 검출부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 샘플 검출부로부터 샘플 검출 신호의 입력 시 상기 광열효과 측정 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.The control module further includes a sample detection unit configured to detect whether a sample is placed on the stirrer, and output a sample detection signal to the control unit when a sample is detected, wherein the control unit includes: It is characterized in that it is determined that a photothermal effect measurement event has occurred.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광열효과 측정 방법은: 제어모듈이 광열효과 측정 이벤트의 발생 여부를 모니터링하는 측정 이벤트 모니터링 과정; 상기 제어모듈이 상기 광열효과 측정 이벤트가 발생되면 교반기를 제어하여 샘플을 흔드는 샘플 교반 과정; 상기 제어모듈이 광원부를 제어하여 샘플에 광열 광원인 펨토초 또는 피코초의 레이저를 조사하는 광열 광원 조사 과정; 및 상기 제어모듈이 상기 샘플에 광열 광원이 조사되기 시작하면 열화상 카메라를 구동하여 열화상 이미지를 획득하여 표시하는 열화상 이미지 획득 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A photothermal effect measurement method according to the present invention for achieving the above object includes: a measurement event monitoring process in which a control module monitors whether a photothermal effect measurement event occurs; A sample stirring process in which the control module shakes the sample by controlling a stirrer when the photothermal effect measurement event occurs; A photothermal light source irradiation process in which the control module controls a light source to irradiate a femtosecond or picosecond laser, which is a photothermal light source, to the sample; And a thermal image acquisition process in which the control module acquires and displays a thermal image by driving a thermal imaging camera when the sample is irradiated with a photothermal light source.

상기 방법은:상기 제어모듈이 미러 및 파워 측정부를 통해 상기 광열 광원 조사 과정에서 조사되는 레이저의 세기를 측정하여 표시하는 레이저 세기 측정 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method further comprises: a laser intensity measurement process in which the control module measures and displays the intensity of a laser irradiated during the irradiation process of the photothermal light source through a mirror and a power measurement unit.

상기 광열 광원 조사 과정은, 상기 제어모듈이 세기 및 파장에 대한 설정정보를 획득하는 레이저 설정정보 획득 단계; 및 상기 획득된 세기 및 파장에 대한 설정정보에 따라 광원부를 제어하여 세기 설정정보에 대응하는 세기 및 파장을 가지는 펨토초 또는 피코초의 레이저를 조사하는 레이저 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The photothermal light source irradiation process may include: obtaining, by the control module, setting information on intensity and wavelength; And a laser adjusting step of irradiating a femtosecond or picosecond laser having an intensity and a wavelength corresponding to the intensity setting information by controlling the light source unit according to the acquired intensity and wavelength setting information.

본 발명은 펨토초, 피코초의 레이저를 적용하여 파장을 가변할 수 있으므로 샘플의 다양한 열물성을 확인할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, since the wavelength can be varied by applying a femtosecond or picosecond laser, there is an effect of confirming various thermal properties of a sample.

또한, 본 발명은 샘플에 조사되는 레이저의 세기를 실시간 확인할 수 있으므로 보다 정확하게 레이저의 세기를 조절할 수 있으며, 그에 따른 정확한 측정을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since the intensity of the laser irradiated to the sample can be checked in real time, the intensity of the laser can be more accurately adjusted, and thus accurate measurement can be performed.

또한, 본 발명은 측정이 개시되면 샘플을 흔들어 침전물이 생기지 않도록 하므로 보다 정확한 측정을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of performing more accurate measurement since the sample is shaken to prevent the formation of precipitates when the measurement is started.

도 1은 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광열효과 측정 장치의 교반기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광열효과 측정 장치의 교반기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 제어모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 광열효과 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a view showing the configuration of a photothermal effect measuring apparatus according to the present invention.
2 is a view showing the structure of the stirrer of the photothermal effect measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing the configuration of a stirrer of the photothermal effect measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
4 is a view showing the configuration of the control module of the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention.
5 is a flow chart showing a method for measuring the photothermal effect according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 구성 및 동작을 상세히 설명하고, 상기 장치에서의 광열효과 측정 방법을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and a method of measuring the photothermal effect in the apparatus will be described.

도 1은 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a photothermal effect measuring apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치는 제어모듈(10), 교반기(20), 광원부(30) 및 열화상 카메라(40)를 포함하고, 실시예에 따라 미러(50) 및 파워 측정부(50)를 더 포함할 수 있을 것이다.Referring to FIG. 1, the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention includes a control module 10, a stirrer 20, a light source unit 30, and a thermal imaging camera 40, and according to an embodiment, a mirror 50 and It may further include a power measurement unit 50.

제어모듈(10)은 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 제어모듈(10)의 상세 구성 및 동작은 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.The control module 10 controls the overall operation of the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention. The detailed configuration and operation of the control module 10 will be described in detail with reference to FIG. 4.

교반기(20)는 상부에 샘플(1)이 놓이며, 상기 제어모듈(10)의 제어를 받아 상기 샘플(1)을 흔들어 샘플(1)이 교반되도록 한다.The stirrer 20 has the sample 1 placed on the top, and under the control of the control module 10, the sample 1 is shaken so that the sample 1 is stirred.

광원부(30)는 제어모듈(10)의 제어를 받아 동작하여 광열 광원을 상기 샘플(1)에 조사한다.The light source unit 30 operates under the control of the control module 10 to irradiate the photothermal light source onto the sample 1.

상기 광원부(30)의 광열 광원은 펨토초(Femtosecond) 또는 피코초(Picosecond)의 레이저로서, 상기 제어모듈(10)의 제어에 따라 레이저의 세기 및 파장을 조절한다.The photothermal light source of the light source unit 30 is a femtosecond or picosecond laser, and adjusts the intensity and wavelength of the laser according to the control of the control module 10.

열화상 카메라(40)는 샘플(1)에 광열 광원이 조사되면 광열 광원에 의해 샘플(1)에 발생되는 열이 반영된 열화상 이미지를 생성하여 제어모듈(10)로 출력한다.When the photothermal light source is irradiated on the sample 1, the thermal imaging camera 40 generates a thermal image reflecting heat generated in the sample 1 by the photothermal light source and outputs it to the control module 10.

미러(50)는 상기 광원부(30)에서 출사되는 레이저의 일부를 통과시켜 샘플(1)에 조사되도록 하고, 나머지를 반사하여 파원 측정부(60)로 입력하도록 한다.The mirror 50 passes a part of the laser emitted from the light source unit 30 to be irradiated onto the sample 1, and reflects the rest and inputs it to the wave source measurement unit 60.

파워 측정부(60)는 미러(50)를 통해 입력되는 레이저의 세기를 측정하여 제어모듈(10)로 출력한다.The power measurement unit 60 measures the intensity of the laser input through the mirror 50 and outputs it to the control module 10.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광열효과 측정 장치의 교반기의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the structure of a stirrer of the photothermal effect measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 교반기(20)는 샘플(1)을 회전시켜 샘플(1)을 교반시키는 것으로, 하우징 본체(70), 모터(80) 및 샘플 회전부(90)를 포함한다.2, the stirrer 20 according to the first embodiment stirs the sample 1 by rotating the sample 1, and the housing body 70, the motor 80, and the sample rotating part 90 are Includes.

상기 하우징 본체(70)는 내측으로 공간부(72)가 형성되는 원형, 사각형 등의 다양한 형태의 박스형태로 구성되되 상부에 샘플(1)이 놓일 수 있도록 넓게 형성되며, 중심부에 외부에서 내부 공간부(72)로 관통하는 홀(71)이 형성된다.The housing main body 70 is configured in a box shape of various shapes such as a circle and a square in which the space part 72 is formed inward, but is formed wide so that the sample 1 can be placed on the upper part, and the internal space from the outside to the center A hole 71 penetrating through the portion 72 is formed.

모터(80)는 회전축(81)을 구비하며, 상기 하우징 본체(70)의 공간부(72)에 배치되되, 상기 회전축(81)이 상기 하우징 본체(70)의 홀(71)을 통해 외부로 돌출되도록 배치된다.The motor 80 has a rotation shaft 81, and is disposed in the space 72 of the housing body 70, and the rotation shaft 81 is external through the hole 71 of the housing body 70. It is arranged to protrude.

상기 샘플 회전부(90)는 상기 본체 하우징(70)의 상기 홀(71)에 중심부가 놓이도록 배치되고 상부에 샘플이 놓이고 상기 중심부에 대응하는 하부에 축 결합 홈(93)이 형성되는 베이스부(91), 상기 베이스부(91)에 놓이는 샘플이 중심에 놓이도록 상기 샘플의 하부를 둘러싸도록 고정하는 샘플 고정부(92)를 포함하여 상기 중심부를 기준으로 회전될 수 있도록 상기 본체 하우징(70)에 결합된다.The sample rotation unit 90 is a base portion disposed so that the central portion is placed in the hole 71 of the main body housing 70, the sample is placed on the upper portion, and a shaft coupling groove 93 is formed in the lower portion corresponding to the central portion (91), the main body housing (70) to be rotated relative to the center by including a sample fixing part (92) that is fixed to surround the lower part of the sample so that the sample placed on the base part (91) is placed in the center. ).

모터(80)는 회전축(81)을 구비하여 회전축(81)을 정 회전시키거나 역 회전시킨다.The motor 80 has a rotation shaft 81 to rotate the rotation shaft 81 forward or reverse.

상기 회전축(81)은 본체 하우징(70)의 홀(71)을 관통하여 외부로 돌출되도록 구성되되, 상기 샘플 회전부(90)의 베이스부(91)의 축 결합 홈(93)에 결합된다. 결합방식은 회전 방향과 역방향으로 형성되는 나사결합, 고정 결합 등과 같이 다양한 방식이 적용될 수 있으나, 샘플 회전부(90)의 교체를 용이하게 하기 위해 나사결합 방식 등과 같은 탈착 방식이 적용되는 것이 바람직할 것이다.The rotation shaft 81 is configured to protrude to the outside through the hole 71 of the main body housing 70, and is coupled to the shaft coupling groove 93 of the base portion 91 of the sample rotation portion 90. As for the coupling method, various methods such as screwing, fixed coupling, etc. formed in the rotation direction and the reverse direction may be applied, but it would be preferable to apply a detachable method such as a screw coupling method to facilitate replacement of the sample rotating part 90. .

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광열효과 측정 장치의 교반기의 구성을 나타낸 도면으로, 도 3에 참조된 부호 101은 교반기(20)의 정면도를 나타낸 것이고, 102는 평면도를 나타낸 것이다.3 is a view showing the configuration of the agitator of the photothermal effect measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, reference numeral 101 in FIG. 3 shows a front view of the stirrer 20, 102 shows a plan view.

도 3을 참조하면, 제2실시예에 따른 교반기(20)는 진동방식으로, 본체 하우징(110), 샘플 진동부(120), 진동부재(130) 및 지그(140)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the stirrer 20 according to the second embodiment is a vibration type, and includes a main body housing 110, a sample vibration unit 120, a vibration member 130, and a jig 140.

상기 본체 하우징(110)은 내측으로 공간부(111)가 형성되고, 상부에 샘플이 놓일 수 있도록 상부가 넓게 형성되되, 중심부에 상기 내측 공간부로 관통되는 홀(113)을 구비하는 다수의 진동 홈(112)을 구비한다.The main body housing 110 has a space 111 formed in the inner side, a plurality of vibration grooves having a wide upper part so that a sample can be placed thereon, and having a hole 113 penetrating into the inner space part in the center It has 112.

상기 진동 홈(112)은 도 3의 102에서 나타내고 있는 바와 같이 샘플(1)이 놓일 수 있도록 넓은 범위에 다수 개로 구성된다.As shown in 102 of FIG. 3, the vibration groove 112 is formed in a large number in a wide range so that the sample 1 can be placed.

진동부재(130)는 상기 본체 하우징(110)의 상기 진동 홈(112)에 배치되고, 상부에 샘플(1)이 놓이도록 상기 진동 홈(112)의 수에 대응하는 수로 구성된다. 상기 진동부재(130)는 다양한 형태로 구성될 수 있으나, 구 형태로 형성되는 것이 바람직할 것이다.The vibrating member 130 is disposed in the vibrating groove 112 of the main body housing 110 and has a number corresponding to the number of the vibrating grooves 112 so that the sample 1 is placed thereon. The vibrating member 130 may be configured in various shapes, but it is preferable to be formed in a spherical shape.

샘플 진동부(120)는 상기 본체 하우징(110)의 내측 공간부(111)에 구성되어 상기 진동 홈(112)의 홀(113)을 관통하여 상기 진동부재(130)에 연결되는 진동축(122)을 구비하며, 상기 진동축(122)을 상하로 이동시켜 상기 진동부재(130)를 상기 진동 홈(112)을 따라 상하로 진동시키는 상기 진동 홈(112)의 수에 대응하는 수의 진동부(121)를 포함한다. 즉, 진동부(121)는 진동축(122)를 상하로 반복 이동시켜 진동부재(130)가 상하로 이동하도록 한다.The sample vibration unit 120 is configured in the inner space 111 of the main body housing 110 and passes through the hole 113 of the vibration groove 112 and is connected to the vibration member 130. ), and a number corresponding to the number of the vibration grooves 112 for vibrating the vibration member 130 vertically along the vibration groove 112 by moving the vibration shaft 122 up and down. Includes 121. That is, the vibration unit 121 repeatedly moves the vibration shaft 122 up and down so that the vibration member 130 moves up and down.

진동부(121)의 높이를 다르게 제어하면 진동부재(130) 위에 놓여진 샘플(1)은 위 아래로 움직이면서 진동하거나, 기울어지는 방향이 달라지므로 샘플을 교반시킬 수 있을 것이다.If the height of the vibrating part 121 is controlled differently, the sample 1 placed on the vibrating member 130 vibrates while moving up and down, or the inclination direction changes, so that the sample may be stirred.

지그(140)는 다수의 상기 진동부재(130) 상부에 놓인 샘플의 상부의 외주면을 따라 둘러싸는 샘플 고정부(141) 및 상기 샘플 고정부의 대칭되는 양 측면에서 상기 본체 하우징의 상부면에 수평되도록 일정 길이 연장된 후 수직으로 꺽여 본체 하우징의 양측 상부에 고정되고 진동하는 상기 샘플에 따라 탄성을 제공하는 하우징 고정부(142)를 포함한다.The jig 140 is horizontal to the upper surface of the main body housing on both sides of the sample fixing part 141 surrounding the upper outer circumferential surface of the sample placed on the plurality of vibration members 130 and the sample fixing part. It includes a housing fixing part 142 that extends for a predetermined length and then is bent vertically to be fixed on both sides of the main body housing and provide elasticity according to the vibrating sample.

도 4는 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 제어모듈의 구성을 나타낸 도면이다.4 is a view showing the configuration of the control module of the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 제어모듈(10)은 저장부(210), 디스플레이부(220), 입력부(230), 레이저 구동부(240), 교반기 구동부(250), 이미지 처리부(260), 인터페이스부(270) 및 제어부(280)를 포함하고, 실시예에 따라 샘플 검출부(290)를 포함하여 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 전반적인 동작을 제어하고, 제어에 따른 열화상 이미지 및 레이저 세기 등을 디스플레이부(220)에 표시한다.4, the control module 10 includes a storage unit 210, a display unit 220, an input unit 230, a laser driving unit 240, a stirrer driving unit 250, an image processing unit 260, and an interface unit ( 270) and a control unit 280, and according to an embodiment, including the sample detection unit 290, controls the overall operation of the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention, and displays a thermal image and laser intensity according to the control. It is indicated on the part 220.

구체적으로 설명하면, 저장부(210)는 본 발명에 따른 제어모듈(10)의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하기 위한 임시영역, 상기 제어프로그램에 필요하거나, 제어프로그램의 수행 중에 발생되는 데이터를 반영구적으로 저장하는 데이터영역을 포함한다. 상기 데이터영역에는 광원부(30)에서 조사되는 레이저의 세기 정보 및 샘플(1)을 촬영한 열화상 이미지 등이 저장될 수 있을 것이다.Specifically, the storage unit 210 includes a program area for storing a control program for controlling the operation of the control module 10 according to the present invention, a temporary area for temporarily storing data generated during execution of the control program, It includes a data area for semi-permanently storing data necessary for the control program or generated during execution of the control program. In the data area, information on the intensity of the laser irradiated by the light source unit 30 and a thermal image of the sample 1 may be stored.

디스플레이부(220)는 제어모듈(10)의 동작을 위한 정보, 동작에 따라 발생하는 정보를 텍스트, 그래픽, 영상 등 중 어느 하나 이상으로 표시한다. 본 발명에 따라 상기 디스플레이부(220)는 레이저의 세기 정보 및 열화상 이미지를 표시할 것이다.The display unit 220 displays information for the operation of the control module 10 and information generated according to the operation in one or more of text, graphic, and image. According to the present invention, the display unit 220 will display laser intensity information and a thermal image.

입력부(230)는 본 발명에 따른 광열효과 측정 장치의 기능 및 동작을 제어하는 기능 키, 버튼, 스위치 등을 포함하고, 조작된 키, 버튼, 스위치에 대응하는 신호를 제어부(280)로 출력하는 키입력장치, 디스플레이부(220)의 화면에 커서를 표시하고, 표시된 커서를 이동시키는 마우스, 상기 디스플레이부(220)의 화면의 상부에 일체로 구성되어 화면상에서 터치되는 위치에 대한 위치신호를 제어부(280)로 출력하는 터치패드 등 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있을 것이다.The input unit 230 includes function keys, buttons, switches, etc. that control functions and operations of the photothermal effect measuring apparatus according to the present invention, and outputs signals corresponding to the manipulated keys, buttons, and switches to the control unit 280. A key input device, a mouse that displays a cursor on the screen of the display unit 220 and moves the displayed cursor, and a control unit that is integrally configured on the upper portion of the screen of the display unit 220 and controls a position signal for a touched position on the screen. It may include any one or more of a touch pad that is output to 280.

레이저 구동부(240)는 제어부(280)의 제어를 받아 설정된 레이저 세기에 따른 레이저 구동전원을 광원부(30)로 출력한다.The laser driving unit 240 outputs a laser driving power according to the set laser intensity to the light source unit 30 under the control of the control unit 280.

교반기 구동부(250)는 제어부(280)의 제어를 받아 제1실시예에 따른 교반기(20)의 모터(80)를 정방향 또는 역방향으로 미리 설정된 속도로 회전시키거나, 제2실시예에 따른 교반기(20)의 각 진동부(121)를 상하로 이동시키기 위한 교반기 구동전원을 실시예에 따라 모터 또는 진동부(121)로 출력한다.The stirrer driving unit 250 rotates the motor 80 of the stirrer 20 according to the first embodiment at a preset speed in the forward or reverse direction under the control of the controller 280, or the stirrer according to the second embodiment ( The agitator driving power for moving each of the vibration units 121 of 20) up and down is output to the motor or the vibration unit 121 according to the embodiment.

이미지 처리부(260)는 열화상 카메라(40)와 연결되어 열화상 카메라(40)로부터 입력되는 열화상 이미지를 미리 설정된 포맷(해상도, 비율 등등)에 대응하는 열화상 이미지로 처리하여 제어부(280)로 출력한다.The image processing unit 260 is connected to the thermal imaging camera 40 to process the thermal image input from the thermal imaging camera 40 into a thermal image corresponding to a preset format (resolution, ratio, etc.), and the controller 280 Output as

인터페이스부(270)는 파워 측정부(60)와 연결되어 상기 파워 측정부(60)에서 측정되는 파워 측정 정보를 제어부(280)로 출력한다.The interface unit 270 is connected to the power measurement unit 60 and outputs power measurement information measured by the power measurement unit 60 to the control unit 280.

샘플 검출부(290)는 다른 실시예에 따라 구성되어 교반기(20)의 샘플 회전부(90) 또는 진동부재(130)의 상부 또는 주변에 샘플 검출 센서(미도시) 등을 구비하여 상기 샘플 회전부(90) 또는 진동부재(130)위에 샘플(1)이 놓이면 샘플을 검출하여 샘플 검출신호를 제어부(280)로 출력한다.The sample detection unit 290 is configured according to another embodiment and includes a sample detection sensor (not shown) on or around the sample rotation unit 90 of the stirrer 20 or the vibration member 130, and the sample rotation unit 90 ) Or when the sample 1 is placed on the vibrating member 130, the sample is detected and a sample detection signal is output to the controller 280.

상기 샘플 검출 센서는 샘플의 무게에 따른 압력을 검출하는 압력센서, 무게에 따른 접촉점을 연결하는 접촉센서, 샘플이 놓이는 부분으로 광 또는 초음파를 조사하고 그에 따라 반사되는 광을 수광하여 샘플을 검출하는 적외선 센서, 초음파 센서, 광 센서 등이 될 적용될 수 있을 것이다.The sample detection sensor is a pressure sensor that detects a pressure according to the weight of the sample, a contact sensor that connects a contact point according to the weight, and detects a sample by irradiating light or ultrasonic waves to a part where the sample is placed and receiving the reflected light accordingly. Infrared sensor, ultrasonic sensor, light sensor, etc. may be applied.

제어부(280)는 레이저 제어부(281), 교반 제어부(282), 이미지 획득부(283) 및 파워 획득부(284)를 포함하여 제어모듈(10)의 전반적인 동작을 제어한다.The control unit 280 controls the overall operation of the control module 10, including the laser control unit 281, the stirring control unit 282, the image acquisition unit 283, and the power acquisition unit 284.

레이저 제어부(281)는 저장부(210)에 미리 설정되어 있거나, 디스플레이부(220) 및 입력부(230)를 통해 설정되는 파장 및 레이저 세기에 따라 광원부(30)를 직접 제어하여 파장을 제어하고 레이저 구동부(240)를 제어하여 레이저 세기를 조절한다.The laser control unit 281 directly controls the light source unit 30 according to the wavelength and laser intensity that are preset in the storage unit 210 or set through the display unit 220 and the input unit 230 to control the wavelength and The laser intensity is adjusted by controlling the driving unit 240.

교반 제어부(282)는, 실시예에 따라 교반기 구동부(250)를 제어하여 교반기(20)의 모터(80) 또는 진동부(121)의 동작을 제어한다.The stirring control unit 282 controls the agitator driving unit 250 according to the embodiment to control the operation of the motor 80 or the vibration unit 121 of the agitator 20.

이미지 획득부(283)는 이미지 처리부(260)를 통해 열화상 이미지를 획득하여 디스플레이부(220)에 표시한다.The image acquisition unit 283 acquires a thermal image through the image processing unit 260 and displays it on the display unit 220.

파워 획득부(284)는 인터페이스부(270)를 통해 파워 측정부(60)를 구동하여 광원부(30)에서 조사되는 레이저의 세기를 측정한 후 디스플레이부(220)에 표시한다.The power acquisition unit 284 measures the intensity of the laser irradiated from the light source unit 30 by driving the power measurement unit 60 through the interface unit 270 and displays it on the display unit 220.

도 5는 본 발명에 따른 광열효과 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flow chart showing a method for measuring the photothermal effect according to the present invention.

도 5를 참조하면, 제어모듈(10)의 제어부(280)는 광열효과 측정 이벤트가 발생되는지를 검사한다(S111). 상기 광열효과 측정 이벤트는 입력부(230)를 통한 사용자의 명령에 의해 발생될 수도 있고, 샘플 검출부(290)를 통해 교반기(20) 위에 샘플(1)이 놓여진 것이 검출되었을 때 발생될 수도 있을 것이다.Referring to FIG. 5, the control unit 280 of the control module 10 checks whether a photothermal effect measurement event occurs (S111). The photothermal effect measurement event may be generated by a user's command through the input unit 230 or may be generated when the sample detection unit 290 detects that the sample 1 is placed on the stirrer 20.

광열효과 측정 이벤트가 발생되면 제어부(280)는 교반기 구동부(250)를 제어하여 교반기(20)를 구동한다(S113).When a photothermal effect measurement event occurs, the controller 280 drives the stirrer 20 by controlling the stirrer driving unit 250 (S113).

교반기가 구동되면 제어부(280)는 레이저 구동부(240)를 제어하여 레이저 세기에 따른 레이저 구동 전원을 광원부(30)로 제공하고, 광원부(30)를 제어하여 펨토초 또는 피코초의 파장을 가지고 상기 레이저 구동 전원에 따른 세기를 가지는 레이저를 샘플에 조사하도록 제어한다(S115).When the agitator is driven, the control unit 280 controls the laser driving unit 240 to provide laser driving power according to the laser intensity to the light source unit 30, and controls the light source unit 30 to drive the laser with a femtosecond or picosecond wavelength. Controls to irradiate the sample with a laser having an intensity according to power (S115).

상기 레이저가 조사되기 시작하면 제어부(280)는 인터페이스부(270)를 통해 파워 측정부(60)를 통해 레이저의 세기를 측정하여 디스플레이부(220)에 표시한다(S117).When the laser starts to be irradiated, the control unit 280 measures the intensity of the laser through the power measurement unit 60 through the interface unit 270 and displays it on the display unit 220 (S117).

레이저가 조사되고, 레이저의 세기가 표시되기 시작하면 제어부(280)는 열화상 카메라(40)를 구동한다(S119).When the laser is irradiated and the intensity of the laser starts to be displayed, the controller 280 drives the thermal imaging camera 40 (S119).

상기 열화상 카메라가(40)가 구동되면 제어부(280)는 이미지 처리부(260)를 통해 상기 열화상 카메라(40)로부터 열화상 이미지가 획득되는지를 모니터링하고(S121). 열화상 이미지가 획득되면 디스플레이부(220)에 표시한다(S123).When the thermal imaging camera 40 is driven, the controller 280 monitors whether a thermal image is acquired from the thermal imaging camera 40 through the image processing unit 260 (S121). When the thermal image is acquired, it is displayed on the display unit 220 (S123).

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.Meanwhile, it is common knowledge in the art that the present invention is not limited to the above-described typical preferred embodiments, but can be implemented in various ways without departing from the gist of the present invention. Anyone who has the power will be able to understand it easily. If the implementation by such improvement, change, substitution or addition falls within the scope of the following appended claims, the technical idea should also be regarded as belonging to the present invention.

10: 제어모듈 20: 교반기
30: 광열 광원 40: 열화상 카메라
50: 미러 60: 파워 측정부10: control module 20: stirrer
30: photothermal light source 40: thermal imager
50: mirror 60: power measurement unit

Claims (11)

샘플이 놓이고, 상기 샘플에 침전물이 생기지 않도록 흔드는 교반기;
상기 샘플에 광열 광원을 조사하는 광원부;
상기 샘플을 촬영하여 열화상 이미지를 출력하는 열화상 카메라; 및
광열효과 측정 이벤트의 발생 시 상기 교반기를 제어하여 상기 샘플을 흔들도록 제어하고, 상기 광원부를 제어하여 상기 교반기 위의 샘플에 상기 광열 광원을 조사시키며, 상기 광열 광원이 샘플에 조사되면 상기 열화상 카메라를 구동하여 상기 샘플에 대한 열화상 이미지를 입력받아 표시하는 제어모듈을 포함하되,
상기 교반기는,
내측으로 공간부가 형성되고, 상부에 샘플이 놓일 수 있도록 상부가 넓게 형성되되, 중심부에 상기 내측 공간부로 관통되는 홀을 구비하는 다수의 진동 홈을 구비하는 본체 하우징;
상기 본체 하우징의 상기 진동 홈에 배치되고, 상부에 샘플이 놓이도록 상기 진동 홈의 수에 대응하는 수로 구성되는 진동부재; 및
상기 본체 하우징의 내측 공간부에 구성되어 상기 진동 홈의 홀을 관통하여 상기 진동부재에 연결되는 진동축을 구비하며, 상기 진동축을 상하로 이동시켜 상기 진동부재를 상기 진동 홈을 따라 상하로 진동시키는 상기 진동 홈의 수에 대응하는 수의 진동부를 포함하되, 상기 진동부의 높이를 다르게 제어하여 진동과 함께 회전시키는 샘플 진동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치.
A stirrer for placing the sample and shaking the sample to prevent sedimentation;
A light source unit for irradiating a photothermal light source onto the sample;
A thermal imaging camera that photographs the sample and outputs a thermal image; And
When a photothermal effect measurement event occurs, the stirrer is controlled to shake the sample, the light source unit is controlled to irradiate the photothermal light source to the sample on the stirrer, and when the photothermal light source is irradiated to the sample, the thermal imaging camera And a control module for receiving and displaying a thermal image for the sample by driving,
The stirrer,
A body housing having a space portion formed in the inner side, a body housing having a wide upper portion so as to place a sample thereon, and having a plurality of vibration grooves having a hole penetrating into the inner space portion at a center thereof;
A vibrating member disposed in the vibrating groove of the main body housing and having a number corresponding to the number of vibrating grooves so that a sample is placed thereon; And
The vibration shaft is configured in the inner space of the main body housing and penetrates the hole of the vibration groove and is connected to the vibration member, and moves the vibration shaft up and down to vibrate the vibration member vertically along the vibration groove. A photothermal effect measuring apparatus having a stirrer comprising a number of vibrating units corresponding to the number of vibrating grooves, and comprising a sample vibrating section that rotates with vibration by differently controlling the height of the vibrating section.
 제1항에 있어서,
상기 광원부는,
펨토초 또는 나노초의 레이저를 조사하되, 상기 제어모듈의 제어를 받아 상기 레이저의 파장 및 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치.
The method of claim 1,
The light source unit,
A photothermal effect measuring apparatus comprising a stirrer, which irradiates a femtosecond or nanosecond laser, and controls the wavelength and intensity of the laser under the control of the control module.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 교반기는,
다수의 상기 진동부재 상부에 놓인 샘플의 상부의 외주면을 따라 둘러싸는 샘플 고정부 및 상기 샘플 고정부의 대칭되는 양 측면에서 상기 본체 하우징의 상부면에 수평되도록 일정 길이 연장된 후 수직으로 꺽여 본체 하우징의 양측 상부에 고정되고 진동하는 상기 샘플에 따라 탄성을 제공하는 하우징 고정부를 포함하는 지그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치.
The method of claim 1,
The stirrer,
The sample fixing part surrounding the outer circumferential surface of the upper part of the sample placed on the plurality of vibrating members and the main body housing by extending a certain length so as to be horizontal to the upper surface of the main body housing on both sides of the sample fixing part symmetrically A photothermal effect measuring apparatus having a stirrer, characterized in that it further comprises a jig including a housing fixing part that is fixed on both sides of the upper part and provides elasticity according to the vibrating sample.
 제2항에 있어서,
상기 광원부에서 조사되는 레이저의 일부를 투과시키고 나머지를 반사시키는 미러; 및
상기 미러에서 반사된 레이저를 입력받아 레이저의 세기를 측정하여 출력하는 파워 측정부를 더 포함하되,
상기 제어모듈은,
상기 파워 측정부에서 측정되는 레이저의 세기를 표시하는 것을 특징으로 하는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치.
The method of claim 2,
A mirror that transmits a part of the laser irradiated from the light source and reflects the rest; And
Further comprising a power measuring unit for receiving the laser reflected from the mirror to measure the intensity of the laser and output,
The control module,
A photothermal effect measuring device comprising a stirrer, characterized in that displaying the intensity of the laser measured by the power measuring unit.
 제2항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 광원부로 조절된 세기에 따른 레이저 구동 전원을 제공하는 레이저 구동부;
상기 교반기로 교반기 구동 전원을 제공하는 교반기 구동부;
상기 열화상 카메라로부터 입력되는 열화상 이미지를 미리 설정된 포맷으로 이미지 처리하여 출력하는 이미지 처리부;
정보를 텍스트, 그래픽 및 영상 중 어느 하나 이상으로 표시하는 디스플레이부;
상기 광열효과 측정 이벤트의 발생 시 상기 레이저 구동부 및 교반기 구동부를 동작시키고, 상기 이미지 처리부에서 처리되어 입력되는 열화상 이미지를 상기 디스플레이부로 출력하여 표시시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치.
The method of claim 2,
The control module,
A laser driving unit that provides a laser driving power according to the intensity adjusted by the light source unit;
A stirrer driving unit that provides power to drive the stirrer to the stirrer;
An image processing unit that processes and outputs an image of a thermal image input from the thermal imaging camera in a preset format;
A display unit that displays information in one or more of text, graphics, and images;
Light heat having a stirrer, characterized in that it comprises a control unit that operates the laser driving unit and the stirrer driving unit when the photothermal effect measurement event occurs, and outputs and displays a thermal image processed and input by the image processing unit to the display unit. Effect measuring device.
 제7항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 교반기에 샘플이 놓이는지를 검출하고, 샘플의 검출 시 샘플 검출 신호를 상기 제어부로 출력하는 샘플 검출부를 더 포함하되,
상기 제어부는,
상기 샘플 검출부로부터 샘플 검출 신호의 입력 시 상기 광열효과 측정 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 교반기를 구비하는 광열효과 측정 장치.
The method of claim 7,
The control module,
Further comprising a sample detection unit for detecting whether a sample is placed on the stirrer, and outputting a sample detection signal to the control unit when the sample is detected,
The control unit,
A photothermal effect measuring apparatus comprising a stirrer, characterized in that it is determined that the photothermal effect measurement event has occurred when a sample detection signal is input from the sample detection unit.
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