KR102243189B1 - Beam profiling imaging apparatus for vacuum - Google Patents

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KR102243189B1
KR102243189B1 KR1020200131322A KR20200131322A KR102243189B1 KR 102243189 B1 KR102243189 B1 KR 102243189B1 KR 1020200131322 A KR1020200131322 A KR 1020200131322A KR 20200131322 A KR20200131322 A KR 20200131322A KR 102243189 B1 KR102243189 B1 KR 102243189B1
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김재혁
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김윤호
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Abstract

The present invention provides a beam profiling apparatus for vacuum, which comprises: a vacuum chamber having an inner space; an imaging apparatus main body disposed in the vacuum chamber; a connection member configured to connect an outer apparatus on an outer side of the vacuum chamber from the imaging apparatus main body; a heat radiating member formed on one side of the imaging apparatus main body; and a heat radiating means formed on one side of the heat radiating member. Accordingly, efficiency of laser processing can be improved.

Description

진공 빔 프로파일링 장치 {BEAM PROFILING IMAGING APPARATUS FOR VACUUM}Vacuum beam profiling device {BEAM PROFILING IMAGING APPARATUS FOR VACUUM}

본 발명은 진공용 빔 프로파일링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a beam profiling apparatus for vacuum.

최근 반도체, 디스플레이 등의 미세공정에 있어서 기판 표면의 개질이나 비아(via)홀 머시닝, 혹은 특정 패턴의 형성에 레이저 장치가 많이 사용되고 있다. 이를 위해 레이저 빔을 특수한 형태로 가공하는 기술이 다수 개발되었으며 여전히 새로운 레이저 활용 공정을 위해 특수한 형태로 가공하는 기술이 요구되고 있다.In recent years, laser devices have been widely used for modifying the surface of a substrate, machining via holes, or forming a specific pattern in microprocessing such as semiconductors and displays. To this end, a number of technologies for processing laser beams into special shapes have been developed, and technologies for processing into special shapes are still required for new laser utilization processes.

일반적으로 레이저 가공장치는 레이저 가공을 위해 레이저를 생성시키는 생성부로부터 레이저를 조사함으로써, 빔의 형태로 레이저를 전달한다. 전달되는 레이저는 선택적으로 사용자에 의해 특정 구성이 배치될 수 있고, 이러한 구성들을 통해 레이저의 형태, 출력 및 범위가 결정될 수 있다. 여기서 레이저의 형태는 가우시안 빔 및 플랫 탑 빔(flat-top beam) 등의 레이저 단면 형태에 따라 달라질 수 있는 형태를 의미한다. 빔의 형태로 전달되는 경우에 출력분포가 보다 균일하게 전달되는 플랫 탑 빔이 선호된다. 플랫 탑 레이저를 통해 가공되는 가공 대상물의 가공표면이 매끄럽게 가공되고, 가공부의 주변부에 열의 영향이 감소될 수 있다.In general, a laser processing apparatus transmits a laser in the form of a beam by irradiating a laser from a generator that generates a laser for laser processing. The delivered laser can be selectively arranged in a specific configuration by the user, and the shape, power and range of the laser can be determined through these configurations. Here, the shape of the laser means a shape that can vary depending on the shape of the laser cross section, such as a Gaussian beam and a flat-top beam. When transmitted in the form of a beam, a flat top beam with a more uniform output distribution is preferred. The processing surface of the object to be processed by the flat top laser can be smoothly processed, and the influence of heat on the periphery of the processing unit can be reduced.

한편, 일반적으로 이러한 레이저 가공시에 조사되는 레이저 빔은 빔 프로파일러를 이용하여 측정하는 방법이 사용되고 있으며, 다양한 환경에서 레이저 가공 효율을 향상시키기 위한 시도가 이루어지고 있다.Meanwhile, in general, a method of measuring a laser beam irradiated during such laser processing using a beam profiler is used, and attempts have been made to improve laser processing efficiency in various environments.

대한민국 공개특허 10-0967072 호(2010.06.23. 등록일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0967072 (2010.06.23. Registration date)

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이저 가공 효율을 향상시키기 위하여, 진공환경에서 레이저 빔의 측정이 가능한 영상장치를 대류가 가능한 대기압 상태로 유지하도록 하는 한편, 진공환경에 따른 내부 발열 해소 및 진공 절연 현상을 방지할 수 있는 방열구조를 제공함으로써, 레이저 가공 효율을 향상시킬 수 있는 진공 빔 프로파일링 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been conceived to solve the above technical problem, and in order to improve laser processing efficiency, an imaging device capable of measuring a laser beam in a vacuum environment is maintained at atmospheric pressure in which convection is possible. An object thereof is to provide a vacuum beam profiling apparatus capable of improving laser processing efficiency by providing a heat dissipation structure capable of eliminating internal heat generation and preventing vacuum insulation.

상기의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진공 빔 프로파일링 장치 일실시예는, In order to achieve the above object, one embodiment of the vacuum beam profiling apparatus according to the present invention,

내부 공간이 형성되는 진공 챔버;A vacuum chamber in which an inner space is formed;

상기 진공 챔버 내에 배치되는 빔 프로파일러 본체;A beam profiler body disposed in the vacuum chamber;

상기 빔 프로파일러 본체 내부에 배치되는 영상장치;An imaging device disposed inside the beam profiler body;

상기 영상장치로부터 상기 진공 챔버 외측의 외부장치를 연결하는 연결부재;A connection member connecting an external device outside the vacuum chamber from the imaging device;

상기 빔 프로파일러 본체의 일측에 형성되는 방열부재; 및A heat dissipating member formed on one side of the beam profiler body; And

상기 방열부재 일측에 형성되는 방열수단;을 포함할 수 있다.It may include; heat dissipation means formed on one side of the heat dissipation member.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 방열수단은, 공기 또는 가스가 유입되는 유입관; 및 상기 공기 또는 가스가 배출되는 배출관;을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the heat dissipation means includes an inlet pipe through which air or gas is introduced; And a discharge pipe through which the air or gas is discharged.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 연결부재는 적어도 일부가 진공 가능한 POE(power of ethernet) 케이블을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the connection member may include a power of ethernet (POE) cable at least partially capable of vacuum.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 연결부재의 일측에는 랜선 커넥터가 연결될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a LAN connector may be connected to one side of the connection member.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 방열수단은 상기 영상장치 본체의 적어도 일측에 밀착될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the heat dissipation means may be in close contact with at least one side of the main body of the imaging apparatus.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 빔 프로파일러 본체의 일측에는 보호 윈도우가 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a protection window may be formed on one side of the beam profiler body.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 빔 프로파일러 본체의 일측에는 ND(neutral density) 필터가 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a neutral density (ND) filter may be formed on one side of the beam profiler body.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 진공 챔버에는 10-5 내지 10-9 mbar의 압력이 인가될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a pressure of 10 -5 to 10 -9 mbar may be applied to the vacuum chamber.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 빔 프로파일러 본체의 일측에는 열센서(thermal sensor)가 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a thermal sensor may be formed on one side of the beam profiler body.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 영상장치로부터 발생되는 열량은 하기의 관계식으로 정의될 수 있다,In an embodiment of the present invention, the amount of heat generated from the imaging device may be defined by the following relational expression,

Figure 112020107464266-pat00001
Figure 112020107464266-pat00001

Q : 단위시간당 손실 열량 (kcal/sec)Q: Heat loss per unit time (kcal/sec)

Cp : 정압비열　(kcal/kgm·℃)Cp: Specific heat of static pressure　(kcal/kgm·℃)

t : 온도차 (t2- t₁) (℃)t: temperature difference (t 2 -t₁) (℃)

m : 단위시간당 유체의 질량(kgm/sec)m: Mass of fluid per unit time (kgm/sec)

본 발명의 일 실시예에서, 상기 진공 본체와 빔 프로파일러 본체는 일체로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vacuum body and the beam profiler body may be integrally formed.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 빔 프로파일러 본체 내부는 대기압이 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, atmospheric pressure may be formed inside the beam profiler body.

본 발명에 따른 진공 빔 프로파일링 장치는, 진공환경에서 레이저 빔의 측정이 가능한 영상장치를 대류가 가능한 대기압 상태로 유지하도록 하는 한편, 진공환경에 따른 진공 절연 현상을 방지하고 내부 발열을 해소할 수 있는 효과를 가진다.The vacuum beam profiling apparatus according to the present invention maintains an imaging device capable of measuring a laser beam in a vacuum environment at an atmospheric pressure capable of convection, while preventing a vacuum insulation phenomenon due to a vacuum environment and eliminating internal heat generation. Has an effect.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공용 빔 프로파일 카메라를 포함하는 영상장치의 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공용 빔 프로파일 카메라를 포함하는 영상장치의 개략적인 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공용 빔 프로파일 영상장치의 노즐 직경에 따른 분사 공기량 산출표이다.1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus including a vacuum beam profile camera according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus including a vacuum beam profile camera according to an embodiment of the present invention,
3 is a table for calculating the injection air amount according to the nozzle diameter of the vacuum beam profile imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 진공 빔 프로파일링 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an embodiment of a vacuum beam profiling apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function interferes with an understanding of an embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 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.In describing the constituent elements of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), and the like may be used. These terms are for distinguishing the constituent element from other constituent elements, and the nature, order, or order of the constituent element is not limited by the term. In addition, 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 commonly used dictionaries 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 the present application. Does not.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공용 빔 프로파일 카메라를 포함하는 영상장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공용 빔 프로파일 카메라를 포함하는 영상장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus including a vacuum beam profile camera according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of an imaging apparatus including a vacuum beam profile camera according to an embodiment of the present invention. It is a schematic configuration diagram.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 진공 빔 프로파일링 장치(100)는, 내부 공간이 형성되어 소정의 진공 상태가 유지되는 진공 챔버(110), 진공 챔버(110) 내에 배치되는 영상장치 본체(120), 영상장치 본체(120)로부터 진공 챔버(110) 외측의 외부 컴퓨터(10)를 연결하는 연결부재(150), 영상장치 본체(120)의 일측에 형성되는 방열부재(200) 및 방열부재(200) 일측에 형성되는 방열수단(미도시)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the vacuum beam profiling apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 110 in which an internal space is formed to maintain a predetermined vacuum state, and an image disposed in the vacuum chamber 110. The device body 120, a connection member 150 connecting the external computer 10 outside the vacuum chamber 110 from the imaging device body 120, a heat dissipating member 200 formed on one side of the imaging device body 120 And a radiating means (not shown) formed on one side of the radiating member 200.

챔버 본체(110)는 외부로 밀폐되도록 진공 상태(A)가 유지되고 내부 공간이 형성되는 직사각형 형상으로 형성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 챔버 본체(110)의 내부는 대략 10-5 내지 10-9 mbar 범위의 진공압력이 인가되어 유지될 수 있고, 바람직하게는 10-7 mbar 진공압력이 인가되어 유지되는 것이 적합하다.The chamber body 110 may be formed in a rectangular shape in which a vacuum state A is maintained and an inner space is formed so as to be sealed to the outside. According to the present invention, the interior of the chamber body 110 can be maintained by applying a vacuum pressure in the range of approximately 10 -5 to 10 -9 mbar, preferably 10 -7 mbar vacuum pressure is applied and maintained. Do.

여기서, 챔버 본체(110)의 내부에는 본 발명에 따른 빔 프로파일러 본체(120)가 형성될 수 있다. 빔 프로파일러 본체(120)의 내부는 대기압(B)이 유지되고, 빔 프로파일러 본체(120)의 일측에는 레이저 빔이 조사되는 부위에 ND 필터(160) 및 보호 윈도우(170)가 배치될 수 있다.Here, the beam profiler body 120 according to the present invention may be formed inside the chamber body 110. Atmospheric pressure (B) is maintained inside the beam profiler body 120, and an ND filter 160 and a protection window 170 may be disposed at a portion to which the laser beam is irradiated on one side of the beam profiler body 120. have.

여기서, 보호 윈도우(170)는 유리재질로 형성되며, 카메라(C)가 대기압(B) 상태의 빔 프로파일러 본체 (120) 내에 배치되어 있는 경우에 외부의 빛이 통과하도록 레이저 빔의 경로상에 형성될 수 있다. 이를 통하여 빔 프로파일러 본체(120)의 내부로 빔 프로파일러 본체(120) 외부의 이물질 등의 유입을 방지하고 외부의 진공환경으로부터 내부의 비진공 환경을 유지하도록 할 수 있다Here, the protective window 170 is formed of a glass material, and when the camera C is disposed in the beam profiler body 120 in an atmospheric pressure (B) state, the external light passes through the path of the laser beam. Can be formed. Through this, it is possible to prevent the inflow of foreign substances from the outside of the beam profiler body 120 into the inside of the beam profiler body 120 and to maintain an internal non-vacuum environment from the external vacuum environment.

또, ND 필터(160)는 외부 광원의 빛을 카메라(C)에 과도하게 입사되지 않도록 빛의 세기를 감소시켜주는 필터로써, 입사광의 분광 조성을 변경하지 않고 감광할 목적으로 사용될 수 있다.Further, the ND filter 160 is a filter that reduces the intensity of light so that light from an external light source is not excessively incident on the camera C, and may be used for the purpose of sensitization without changing the spectral composition of the incident light.

또, 대기압(B)이 유지되는 빔 프로파일러 본체(120) 내부에는 카메라(C)가 배치될 수 있다. 이러한 카메라(C)는 전기적으로 연결되도록 외부 컴퓨터(10)와 연결하기 위한 연결부재(150)가 형성되고, 연결부재(150)와 카메라(C)의 연결부위에는 랜선 커넥터(130)가 형성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 연결부재(150)는 진공 챔버(110) 내부의 진공 상태(A)에서도 사용이 가능한 소재로 형성되며 전기기기를 네트워크를 통하여 외부장치와 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 예를 들어 POE 케이블(power of ethernet cable) 일 수 있고, 랜선 커넥터(130)는 RJ45 커넥터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, a camera C may be disposed inside the beam profiler body 120 in which the atmospheric pressure B is maintained. Such a camera (C) is formed with a connection member 150 for connecting to the external computer 10 so as to be electrically connected, and a LAN connector 130 is formed at the connection portion between the connection member 150 and the camera (C). I can. According to the present invention, the connection member 150 is formed of a material that can be used even in a vacuum state (A) inside the vacuum chamber 110 and is for electrically connecting an electric device to an external device through a network, for example It may be a POE cable (power of ethernet cable), and the LAN connector 130 may be an RJ45 connector, but the present invention is not limited thereto.

여기서, 카메라(C)는 연결부재(150)를 통하여 컴퓨터(10)와 전기적으로 연결되어 있으므로, 카메라(C)의 상태는 실시간으로 모니터링 되며 발열 상태를 확인할 수 있다.Here, since the camera C is electrically connected to the computer 10 through the connection member 150, the state of the camera C is monitored in real time and the heating state can be checked.

또, 본 발명에 따르면, 빔 프로파일러 본체(120), 방열부재(200), 카메라(C) 중 적어도 하나에는 열센서(thermal sensor)가 부착될 수 있다. 따라서, 외부 컴퓨터(10) 또는 별도의 컨트롤러(controller)를 통하여 빔 프로파일러 본체(120) 및 내부 카메라(C)의 발열상태를 실시간으로 감시 및 제어할 수 있다.Further, according to the present invention, a thermal sensor may be attached to at least one of the beam profiler body 120, the heat dissipation member 200, and the camera C. Accordingly, it is possible to monitor and control the heating state of the beam profiler body 120 and the internal camera C in real time through the external computer 10 or a separate controller.

한편, 빔 프로파일러 본체(120)의 하측 부위에는 카메라(C)는 소정의 온도로 발열이 발생되므로, 이를 제거하기 위하여 본 발명에 따른 방열부재(200)가 형성될 수 있다.Meanwhile, since the camera C generates heat at a predetermined temperature at a lower portion of the beam profiler body 120, the heat dissipating member 200 according to the present invention may be formed to remove this.

방열부재(200)는 카메라(C)에서 발생되는 열을 효과적으로 제거하기 위하여 빔 프로파일러 본체(120)의 하면에 직접 밀착되록 함으로써, 접촉면적을 가능한 넓게 확보하는 것이 바람직할 수 있다.In order to effectively remove heat generated from the camera C, the heat dissipating member 200 may be in direct contact with the lower surface of the beam profiler body 120, thereby securing a contact area as large as possible.

방열부재(200)의 일측에는 외부로부터 제공되는 공기(Air)가 유입되는 공기 유입구(210) 및 공기 배출구(220)가 형성될 수 있다. 상기 공기는 챔버 본체(110) 외부로부터 공기 유입구(210)을 통하여 방열부재(200)로 유입되고, 방열부재(200)에 밀착되어 있는 빔 프로파일러 본체(120) 내부 온도를 면접촉 방식으로 냉각시킨 후에 공기 배출구(220)을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 경우에 따라서 공기 이외에 가스(Gas)도 냉매로 사용할 수도 있으며 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이다. 이와 같이 빔 프로파일러 본체(120)의 카메라(C)의 온도 상승에 따른 발열상태를 감시하여 발열 정도를 구체적으로 추론 및 계산하고, 이에 대응하여 안정적인 기능을 유지할 수 있도록 효과적으로 냉각시킬 수 있다.An air inlet 210 and an air outlet 220 through which air provided from the outside is introduced may be formed at one side of the heat dissipating member 200. The air is introduced into the heat dissipating member 200 from the outside of the chamber body 110 through the air inlet 210, and cools the internal temperature of the beam profiler body 120 in close contact with the heat dissipating member 200 in a surface contact method After that, it may be discharged to the outside through the air outlet 220. In some cases, gas other than air may be used as a refrigerant, and of course, it is not particularly limited. In this way, by monitoring the heating state according to the temperature rise of the camera C of the beam profiler body 120, the degree of heat generation can be specifically inferred and calculated, and in response thereto, it can be effectively cooled so as to maintain a stable function.

구체적으로, 본 발명에 따른 진공 빔 프로파일링 장치(100)는 진공 챔버(110) 내에 배치되는 카메라(C)의 발열에 따른 효과적인 냉각을 위하여 카메라(C)의 발열량을 체크하여 이에 따라 동일한 열량을 공기, 가스 등의 냉매가 흡열할 수 있도록 할 수 있다. 본 발명에 따른 예에서 하기의 관계식(1)을 만족할 수 있다. Specifically, the vacuum beam profiling apparatus 100 according to the present invention checks the calorific value of the camera C for effective cooling according to the heat generated by the camera C disposed in the vacuum chamber 110, and accordingly, the same calorific value is obtained. Refrigerant such as air or gas can be made to absorb heat. In the example according to the present invention, the following relational expression (1) may be satisfied.

Figure 112020107464266-pat00002
Figure 112020107464266-pat00002

Q : 단위시간당 손실 열량 (kcal/sec)Q: Heat loss per unit time (kcal/sec)

Cp : 정압비열　(kcal/kgm·℃)Cp: Specific heat of static pressure　(kcal/kgm·℃)

t : 온도차 (t2- t₁) (℃)t: temperature difference (t 2 -t₁) (℃)

m : 단위시간당 유체의 질량(kgm/sec)m: Mass of fluid per unit time (kgm/sec)

여기서, 본 발명에 따른 진공 빔 프로파일링 장치(100)는, 상기와 같이 냉각을 위하여 제공되는 공기(air)가 흡수해야 하는 상기 열량(Q)이 단위시간당 필요한 냉각 열량(Q2)과 같아야 하므로, 이 때 상기 냉각 열량(Q2)은 공기의 비열(Cp), 비중량 및 질량에 따라서, 예를 들어 하기의 입력값으로 설정될 수 있다.Here, in the vacuum beam profiling apparatus 100 according to the present invention, the amount of heat Q that must be absorbed by the air provided for cooling as described above must be equal to the amount of cooling heat required per unit time (Q 2 ). In this case, the cooling heat quantity Q 2 may be set as, for example, the following input values according to the specific heat Cp, specific weight and mass of air.

Figure 112020107464266-pat00003
Figure 112020107464266-pat00003

한편, 본 발명에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 방열부재(200)의 일측으로부터 외부로 연장되는 공기 유입구(210) 및 공기 배출구(220)의 노즐 두께에 따라, 공기 유입구(210) 및/또는 공기 배출구(220)의 노즐에 발생되는 압력을 측정하였다. 따라서, 노즐의 직경에 따라서, 게이지(Gauge) 압력이 시간 흐름에 따라 압력값 변화를 나타내고 있으며, 이를 통하여 상기 관계식(1)을 이용하여 냉각 열량(Q2)을 정확히 계산할 수 있다.On the other hand, in the present invention, according to the nozzle thickness of the air inlet 210 and the air outlet 220 extending from one side of the heat dissipation member 200 to the outside, as shown in Figure 3, the air inlet 210 and / Alternatively, the pressure generated in the nozzle of the air outlet 220 was measured. Therefore, depending on the diameter of the nozzle, the gauge pressure shows a change in the pressure value over time, and through this, the cooling heat quantity Q 2 can be accurately calculated using the relational equation (1).

여기서, 상기 표 1에서 공기 유입구(210) 및/또는 공기 배출구(220)의 노즐에서 유동하는 공기의 유속(V)은 베르누이 정리에 의하여 하기의 관계식(2)를 통하여 계산할 수 있다.Here, the flow velocity (V) of air flowing from the nozzle of the air inlet 210 and/or the air outlet 220 in Table 1 can be calculated through the following relational equation (2) by Bernoulli's theorem.

Figure 112020107464266-pat00004
--------------------------------------(2)
Figure 112020107464266-pat00004
--------------------------------------(2)

v = 속도v = speed

g = 중력가속도g = acceleration due to gravity

h = z1 - z2 압력 (mH)h = z1-z2 pressure (mH)

이상, 본 발명에 따른 진공 빔 프로파일링 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.In the above, an embodiment of a vacuum beam profiling apparatus according to the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention are not necessarily limited by the above-described embodiment, and it is natural that various modifications and implementations in an equivalent range by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are possible. will be. Therefore, it will be said that the true scope of the present invention is determined by the claims to be described later.

10 : 컴퓨터 100 : 진공 빔 프로파일링 장치
110 : 진공 본체 120 : 빔 프로파일러 본체
130 : 랜선 커넥터 150 : POE 케이블
170 : 보호 윈도우 160 : ND 필터
200 : 방열부재 210 : 공기 유입관
220 : 공기 배출관 C : 카메라
A: 진공 상태 B: 대기압 상태10: computer 100: vacuum beam profiling device
110: vacuum body 120: beam profiler body
130: LAN connector 150: POE cable
170: protection window 160: ND filter
200: heat dissipation member 210: air inlet pipe
220: air exhaust pipe C: camera
A: Vacuum condition B: Atmospheric pressure condition

Claims (12)

진공 상태의 내부 공간이 형성되는 진공 챔버;
상기 진공 챔버 내에 배치되고 대기압 상태의 내부 공간이 형성되는 빔 프로파일러 본체;
상기 빔 프로파일러 본체 내부에 배치되는 영상장치;
상기 영상장치로부터 상기 진공 챔버 외측의 외부장치를 연결하는 연결부재;
상기 빔 프로파일러 본체의 일측에 형성되는 방열부재; 및
상기 방열부재 일측에 형성되는 방열수단;을 포함하고,
상기 방열수단은,
상기 진공 챔버의 외부로부터 공기 또는 가스가 유입되는 유입관; 및
상기 공기 또는 가스가 상기 진공 챔버의 외부로 배출되는 배출관;을 포함하는 진공 빔 프로파일링 장치.
A vacuum chamber in which an inner space in a vacuum state is formed;
A beam profiler body disposed in the vacuum chamber and having an atmospheric pressure inner space formed therein;
An imaging device disposed inside the beam profiler body;
A connection member connecting an external device outside the vacuum chamber from the imaging device;
A heat dissipating member formed on one side of the beam profiler body; And
Including; heat radiation means formed on one side of the heat radiation member,
The heat dissipation means,
An inlet pipe through which air or gas is introduced from the outside of the vacuum chamber; And
Vacuum beam profiling apparatus comprising; a discharge pipe through which the air or gas is discharged to the outside of the vacuum chamber.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 연결부재는 적어도 일부가 진공 가능한 POE(power of ethernet) 케이블을 포함하는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
The connecting member is a vacuum beam profiling apparatus including a power of ethernet (POE) cable at least partially capable of being vacuumed.
 제 1 항에 있어서,
상기 연결부재의 일측에는 랜선 커넥터가 연결되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
A vacuum beam profiling device to which a LAN connector is connected to one side of the connecting member.
 제 1 항에 있어서,
상기 방열수단은 상기 영상장치의 적어도 일측에 밀착되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
The heat dissipation means is a vacuum beam profiling device in close contact with at least one side of the imaging device.
 제 1 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러 본체의 일측에는 보호 윈도우가 형성되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
A vacuum beam profiling apparatus in which a protection window is formed on one side of the beam profiler body.
 제 1 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러 본체의 일측에는 ND(neutral density) 필터가 형성되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
A vacuum beam profiling apparatus in which a neutral density (ND) filter is formed on one side of the beam profiler body.
 제 1 항에 있어서,
상기 진공 챔버에는 10-5 내지 10-9 mbar의 압력이 인가되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
A vacuum beam profiling apparatus in which a pressure of 10 -5 to 10 -9 mbar is applied to the vacuum chamber.
 제 1 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러 본체의 일측에는 열센서(thermal sensor)가 형성되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
A vacuum beam profiling apparatus in which a thermal sensor is formed on one side of the beam profiler body.
 제 1 항에 있어서,
상기 영상장치로부터 발생되는 열량은 하기의 관계식으로 정의되는 진공 빔 프로파일링 장치,

Figure 112020107464266-pat00005


Q : 단위시간당 손실 열량 (kcal/sec)
Cp : 정압비열　(kcal/kgm·℃)
t : 온도차 (t2- t₁) (℃)
m : 단위시간당 유체의 질량(kgm/sec)
The method of claim 1,
The amount of heat generated from the imaging device is a vacuum beam profiling device defined by the following relational expression,

Figure 112020107464266-pat00005


Q: Heat loss per unit time (kcal/sec)
Cp: Specific heat of static pressure (kcal/kgm·℃)
t: temperature difference (t 2 -t₁) (℃)
m: Mass of fluid per unit time (kgm/sec)
 제 1 항에 있어서,
상기 진공 챔버와 빔 프로파일러 본체는 일체로 형성되는 진공 빔 프로파일링 장치.
The method of claim 1,
The vacuum beam profiling apparatus in which the vacuum chamber and the beam profiler body are integrally formed.
 제 1 항에 있어서,
상기 빔 프로파일러 본체 내부는 대기압이 형성되는 진공 빔 프로파일링 장치.The method of claim 1,
A vacuum beam profiling apparatus in which atmospheric pressure is formed inside the beam profiler body.
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