KR102357430B1 - Sample pretreatment apparatus and sample pretreatment method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 케미컬 전처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 및 고순도 가스, 케미컬 가스, 액체 및 반도체 기판의 분석 시료 등에 포함되어 있는 케미컬을 분석하기 위해 분석기로 도입하기 전 별도의 용기에 케미컬을 이송하여 증발 및 희석용해 등을 수행하여 전처리하도록 구성된 샘플 전처리 장치 및 이를 이용한 샘플 전처리 방법에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 샘플 전처리 장치 및 방법은, 분석 목적 물질이 포함된 시료용액을 분석기로 제공하기 전에 전처리하기 위한 것으로서, 전처리를 수행할 시료용액이 담지되는 내부공간이 구비된 케미컬 베셀부; 및 상기 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하여 용매를 증발시켜 케미컬 흄을 형성하는 가열부;를 포함하여 구성되며, 상기 가열부에 의하여 형성된 케미컬 흄을 배출하고 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a chemical pretreatment technology, and more particularly, in order to analyze chemicals contained in air, high-purity gas, chemical gas, liquid, and an analysis sample of a semiconductor substrate, etc., the chemical is transferred to a separate container before being introduced into the analyzer. to a sample pretreatment device configured to perform pretreatment by performing evaporation, dilution and dissolution, and the like, and a sample pretreatment method using the same.
In order to achieve the above technical object, the sample pre-processing apparatus and method of the present invention are for pre-processing a sample solution containing an analysis target material before providing it to an analyzer, and include an internal space in which the sample solution to be pre-treated is supported. used chemical vessel; and a heating unit that heats the sample solution supported on the chemical vessel unit to evaporate the solvent to form chemical fume, and discharges the chemical fume formed by the heating unit and supplies an alternative solvent to the chemical vessel unit to form a pretreatment sample solution.

Description

샘플 전처리 장치 및 샘플 전처리 방법 {SAMPLE PRETREATMENT APPARATUS AND SAMPLE PRETREATMENT METHOD}SAMPLE PRETREATMENT APPARATUS AND SAMPLE PRETREATMENT METHOD

본 발명은 샘플 전처리 장치 및 샘플 전처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기 및 고순도 가스, 케미컬 가스, 액체 및 반도체 기판 등의 분석 시료에 포함되어 있는 케미컬을 분석하기 위해 시료용액을 분석기로 도입하기 전 별도의 용기에 시료용액을 이송하여 상온/고온 화학반응, 증발, 및 희석용해 등을 수행하여 전처리하도록 구비된 샘플 전처리 장치 및 샘플 전처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sample pre-processing apparatus and a sample pre-processing method, and more particularly, introducing a sample solution into an analyzer to analyze chemicals contained in an analysis sample such as air, high-purity gas, chemical gas, liquid, and semiconductor substrate. It relates to a sample pretreatment apparatus and a sample pretreatment method equipped to transfer a sample solution to a separate container and perform pretreatment by performing room temperature/high temperature chemical reaction, evaporation, and dilution dissolution.

공기, 고순도 가스, 케미컬 가스, 액체 등에는 금속 및 금속 화합물들이 포함되어 있을 수 있는데, 이는 인체에 유해한 영향을 끼치는 등의 악영향이 있을 뿐만 아니라 금속 및 금속 화합물이 포함되어 있는 대기 또는 각종 가스가 실험이나 제조 현장에서 사용될 경우 실험 결과나 제조물의 상태가 불량해지게 되는 문제점을 유발시키게 된다.Air, high-purity gas, chemical gas, liquid, etc. may contain metals and metal compounds, which have adverse effects such as harmful effects on the human body, as well as atmospheric or various gases containing metals and metal compounds. However, when it is used at the manufacturing site, it causes a problem that the test result or the state of the product deteriorates.

특히, 반도체 장치 제조공정에서는 임의의 불순물이 미량이라도 존재하는 경우, 그 특성에 매우 큰 영향을 미치게 되며, 심한 경우 반도체 장치가 전체적으로 제기능을 수행할 수 없을 정도가 되어 반도체 장치 자체가 파기되어야 함으로 전체 반도체 장치의 수율을 저하시키는 등의 문제가 일어날 수 있다. 따라서, 반도체 장치의 특성을 높이는 데에는 불순물의 함유량을 가능한한 낮게 억제하는 것이 필요하며, 불순물양을 억제하는 기술개선 활동의 전제로서 불순물 농도를 정확하게 분석하는 것이 반드시 필요하다.In particular, in the semiconductor device manufacturing process, if any impurity exists even in a trace amount, its characteristics are greatly affected. Problems such as lowering the yield of the entire semiconductor device may occur. Therefore, in order to improve the characteristics of the semiconductor device, it is necessary to suppress the impurity content as low as possible, and it is absolutely necessary to accurately analyze the impurity concentration as a premise for technological improvement activities to suppress the impurity amount.

이러한 이유로 반도체 장치를 제조하기 위한 웨이퍼의 공정들에 사용되는 케미컬 가스의 지속적인 실시간 오염모니터링이 필요하다. 케미컬 가스를 분석기에서 분석하기 위해서는 직접 분석의 현실적 불가능 특성과 분석 정확도 향상 요구 등에 따라 시료의 전처리가 필요하다.For this reason, continuous real-time contamination monitoring of chemical gases used in wafer processes for manufacturing semiconductor devices is required. In order to analyze chemical gases in the analyzer, it is necessary to pre-process the sample according to the practically impossible characteristics of direct analysis and the demand for improvement of analysis accuracy.

이와 같이, 예를 들어, 반도에 공정에 사용되는 케미컬(chemical) 시료 등은 원자흡광분석(Atomic absorption spectroscopy), 유도결합질량분석(ICP-mass spectroscopy) 등의 파괴 분석법이나 전반사 형광X선 분석(Total X-ray fluorescent analyzer)과 같은 비파괴 분석법으로 분석될 수 있는데, 통상적으로 용액상에 있는 금속 총량과 금속 성분의 화학적 분석을 위해서 준비된 분석 시료의 용매가 분석기에 부적합한 경우가 많아 분석에 앞서 해당 용매를 제거하거나 대체할 필요가 있다.As such, for example, chemical samples used in the process on the peninsula are destructive analysis methods such as atomic absorption spectroscopy and inductively coupled mass spectroscopy (ICP-mass spectroscopy) or total reflection fluorescence X-ray analysis ( It can be analyzed by non-destructive analysis methods such as total X-ray fluorescent analyzer). Usually, the solvent of the analysis sample prepared for the chemical analysis of the total amount of metal and metal components in the solution is often unsuitable for the analyzer, so the solvent needs to be removed or replaced.

종래기술로서, 케미컬의 전처리를 위해서는 수작업을 통하여 시료 이송, 고온 화학반응, 증발, 희석용해를 통하여 시료에 대한 전처리를 수행하였는데, 이러한 종래 기술은 유해 화학물에 의한 인체 손상, 분석자 간의 차이 등의 단점이 있을 수 있으며, 용매를 증발시킨 후 잔류된 분석 물질을 분석기로 원할하게 이송시키는 기술 수단이 부재하여 불편하였고, 희석 용해 후 화학물의 대기 노출 등으로 시료오염 및 반복성 저하로 인하여 분석데이터의 신뢰도를 저하시키는 어려움이 있었다.As a prior art, for chemical pretreatment, pretreatment was performed on the sample through manual sample transfer, high temperature chemical reaction, evaporation, and dilution and dissolution, and this prior art can prevent damage to the human body due to harmful chemicals, differences between analyzers, etc. There may be disadvantages, and there is no technical means to smoothly transfer the residual analyte to the analyzer after evaporating the solvent, which is inconvenient, and the reliability of the analysis data due to sample contamination and reduced repeatability due to exposure of chemicals to the atmosphere after dilution and dissolution There were difficulties in lowering the

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 분석 물질이 포함된 시료용액을 별도의 용기로 이송하여 전처리한 후 전처리된 전처리 시료용액을 분석기로 이송함으로써, 분석기의 고장/손상 확률을 줄이고, 시료의 오염 등을 방지하여 분석 신뢰성을 높이도록 하는 샘플 전처리 장치 및 샘플 전처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to improve the conventional problems as described above, and by transferring the sample solution containing the analyte to a separate container for pretreatment and then transferring the pretreated pretreatment sample solution to the analyzer, failure/damage of the analyzer An object of the present invention is to provide a sample pre-processing apparatus and a sample pre-processing method for reducing probability and preventing sample contamination to increase analysis reliability.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치는, 분석 물질이 포함된 시료용액을 분석기로 제공하기 전에 전처리하기 위한 샘플 전처리 장치로서, 전처리를 수행할 시료용액이 담지되는 내부공간이 구비된 케미컬 베셀부; 및 상기 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하여 용매를 증발시켜 케미컬 흄을 형성하는 가열부;를 포함하여 구성되며, 상기 가열부에 의하여 형성된 케미컬 흄을 배출하고 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하도록 구성된다.In order to achieve the above technical object, a sample pre-processing device according to an embodiment of the present invention is a sample pre-processing device for pre-processing a sample solution containing an analyte before providing it to an analyzer, and the sample solution to be pre-treated is supported. a chemical vessel unit having an internal space; and a heating unit that heats the sample solution supported in the chemical vessel unit to evaporate the solvent to form chemical fume, and discharges the chemical fume formed by the heating unit and supplies an alternative solvent to the chemical vessel unit to form a pretreatment sample solution.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치는, 상기 케미컬 베셀부 상부에 위치되어 결합되는 베셀 커버부에 케미컬 출입구가 구비되어 상기 시료용액을 케미컬 베셀부로 도입하거나 또는 케미컬 흄을 배출하도록 구성될 수 있다.In addition, the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention is provided with a chemical entrance to the vessel cover, which is located and coupled to the upper portion of the chemical vessel, so as to introduce the sample solution into the chemical vessel or to discharge the chemical fume. can be

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서, 상기 케미컬 출입구는, 외부의 시료용액을 케미컬 베셀부 내부로 이송하는 제1케미컬 출입구; 내부의 케미컬 흄을 외부로 배출하는 제2케미컬 출입구; 대체용매를 이송하는 제3케미컬 출입구;가 포함되어 구성될 수 있다.In addition, in the sample preprocessing apparatus according to an embodiment of the present invention, the chemical entrance may include: a first chemical entrance for transferring an external sample solution to the inside of the chemical vessel; a second chemical entrance for discharging the internal chemical fume to the outside; A third chemical entrance to transport the alternative solvent; may be configured to include.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서, 상기 가열부는, 상기 케미컬 베셀부의 외부를 감싸는 형태로 형성되며, 열전도체로 형성된 베셀 가이드; 및 상기 베셀 가이드에 설치되어 상기 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하기 위한 히터;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, in the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the heating unit is formed in a shape surrounding the outside of the chemical vessel unit, the vessel guide formed of a heat conductor; and a heater installed in the vessel guide to heat the sample solution carried in the chemical vessel unit.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치는, 상기 케미컬 베셀부의 하단에서 상기 케미컬 베셀부의 배출부와 연결되며, 상기 케미컬 베셀부 내부의 전처리 시료용액을 분석기로 이송하기 위한 제1 밸브를 포함하여 구성된 밸브조립체;가 더 구비될 수 있다.In addition, the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to the discharge part of the chemical vessel part at the lower end of the chemical vessel part, and a first valve for transferring the pretreatment sample solution inside the chemical vessel part to the analyzer. A valve assembly configured to include; may be further provided.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서, 상기 밸브조립체는, 세정수를 주입하기 위한 제2밸브; 케미컬 베셀부 내부의 용액을 배출하기 위한 통로역할을 하는 제3밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, in the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the valve assembly may include: a second valve for injecting washing water; A third valve serving as a passage for discharging a solution inside the chemical vessel unit; may be configured to include.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서, 상기 밸브조립체는, 케미컬 베셀부의 하측으로부터 교반용 기체를 인입시키기 위한 제4밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, in the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the valve assembly, a fourth valve for introducing a gas for stirring from the lower side of the chemical vessel; may be configured to include.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서, 상기 케미컬 베셀부는 탈착 가능한 구조로 형성되어 전처리 과정을 수행하기 전에 샘플 전처리 장치에 장착됨으로써 전처리 준비하도록 구성될 수 있다.In addition, in the sample pretreatment apparatus according to an embodiment of the present invention, the chemical vessel part is formed in a detachable structure and mounted on the sample pretreatment apparatus before performing the pretreatment process to prepare for pretreatment.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치는, 상기 가열부에 의하여 케미컬 흄을 형성하는 과정에서 상기 케미컬 베셀부의 과열을 방지하기 위한 냉각부가 추가로 구비될 수 있다.In addition, the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a cooling unit to prevent overheating of the chemical vessel unit in the process of forming the chemical fume by the heating unit.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 방법은, 분석 물질이 포함된 시료용액을 분석기로 제공하기 전에 전처리하기 위한 샘플 전처리 방법으로서, 전처리를 수행할 시료용액을 케미컬 베셀부의 내부공간에 도입하는 도입 단계; 및 상기 도입된 시료용액을 가열부에 의하여 가열하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 케미컬 흄 배출 단계; 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하는 전처리 시료 형성 단계;를 포함하여 구성된다. 더불어, 상기 전처리 시료 형성 단계 이후에, 상기 케미컬 베셀부의 하단에서 상기 케미컬 베셀부와 연결된 제1 밸브를 통하여 상기 케미컬 베셀부 내부의 전처리 시료용액을 분석기로 이송하는 전처리 시료 이송 단계;가 더 구비될 수 있다.In addition, the sample pretreatment method according to an embodiment of the present invention is a sample pretreatment method for pretreatment before providing a sample solution containing an analyte to the analyzer. The sample solution to be pretreated is introduced into the internal space of the chemical vessel unit. introduction step; and a chemical fume discharge step of heating the introduced sample solution by a heating unit to evaporate the solvent of the sample solution and discharge it in the form of chemical fume; and a pretreatment sample forming step of supplying an alternative solvent to the chemical vessel unit to form a pretreatment sample solution. In addition, after the pretreatment sample forming step, a pretreatment sample transfer step of transferring the pretreatment sample solution inside the chemical vessel unit to the analyzer through the first valve connected to the chemical vessel unit at the lower end of the chemical vessel unit; can

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 방법에서, 상기 케미컬 흄 배출 단계는, 상기 가열부에 의하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 과정에서 상기 케미컬 베셀부의 과열을 방지하기 위하여 냉각부가 추가로 구동될 수 있다.In addition, in the sample pretreatment method according to an embodiment of the present invention, in the step of discharging the chemical fume, the solvent of the sample solution is evaporated by the heating unit to prevent overheating of the chemical vessel in the process of discharging it in the form of chemical fume. For this, the cooling unit may be additionally driven.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 방법에서, 상기 전처리 시료 형성 단계는, 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하는 대체용매 공급 단계;를 포함하며, 대체용매를 공급하는 동안 또는 대체용매 공급이 완료된 후에 케미컬 베셀부의 하측으로부터 교반용 기체를 인입하도록 구성될 수 있다.In addition, in the sample pretreatment method according to an embodiment of the present invention, the pretreatment sample forming step includes an alternative solvent supply step of supplying an alternative solvent to the chemical vessel unit; while supplying the alternative solvent or supplying the alternative solvent After this is completed, it may be configured to introduce gas for stirring from the lower side of the chemical vessel part.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 방법은, 상기 도입 단계 전이나 상기 전처리 시료 형성 단계 후에 세정수를 공급하여 케미컬 베셀부의 내부공간을 세정하는 세정 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the sample pretreatment method according to an embodiment of the present invention, before the introduction step or after the pretreatment sample forming step, a cleaning step of supplying cleaning water to clean the internal space of the chemical vessel part; may be configured to include.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명의 의한 샘플 전처리 장치는 별도의 용기를 구비하여 상기 용기 내에서 시료용액의 전처리를 수행할 수 있도록 케미컬 베셀부 및 가열부를 포함하여 구성되고 상기 가열부에 의하여 형성된 케미컬 흄을 배출하고 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성함으로써, 시료용액의 전처리 작업을 효율적으로 처리하여 분석시간 및 공정시간을 단축하고, 시료용액의 용매를 대체용매로 바꿔서 분석기로 제공함으로써 분석기기 손상을 절감하여 분석기의 수명을 연장하는 효과 등을 가질 수 있다. 또한, 수작업을 자동화함으로써 대기 노출 등에 의한 시료오염 방지, 분석자의 안전 확보, 24시간 가동으로 인한 처리능력(Capacity) 향상 등의 장점이 있다.According to the means for solving the above problems, the sample preprocessing apparatus according to the present invention is configured to include a chemical vessel part and a heating part so as to provide a separate container to perform pretreatment of the sample solution in the container, and the heating part By discharging the chemical fumes formed by the process and supplying an alternative solvent to the chemical vessel part to form a pretreatment sample solution, the pretreatment operation of the sample solution is efficiently processed to shorten the analysis time and process time, and the solvent of the sample solution is replaced with an alternative solvent By replacing it with the analyzer, damage to the analyzer can be reduced and the lifespan of the analyzer can be extended. In addition, there are advantages such as prevention of sample contamination due to exposure to air by automating manual operations, securing the safety of the analyst, and improving processing capacity (capacity) due to 24-hour operation.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 샘플 전처리 장치가 포함된 전처리 샘플러의 전체적인 구성을 예시한 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치의 전체적인 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치의 케미컬 커버부에 대한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 샘플 전처리 장치에서 케미컬 베셀부에 인입배치되는 케미컬 튜브의 다양한 예시.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서 케미컬 베셀부의 상부 구조 및 실링부재의 세부구조.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치의 탈착 구조 개략도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치의 변형실시예.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치의 변형실시예에서 탈착 구조 개략도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치에서 밸브조립체의 사용 예시도.
1 is a plan view illustrating the overall configuration of a pre-processing sampler including a sample pre-processing apparatus of the present invention.
2 is an overall cross-sectional view of a sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a chemical cover part of the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a view of various examples of chemical tubes that are introduced into the chemical vessel unit in the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed structure of the upper structure of the chemical vessel and the sealing member in the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of a detachable structure of a sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a modified example of a sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of a detachable structure in a modified embodiment of the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary view of the use of the valve assembly in the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 명세서에서 ‘샘플’ 혹은 ‘샘플 용액’, ‘시료용액’은 분석하고자 하는 물질(이하 ‘분석 물질’)이 용해되거나 분산된 상태의 액상 유체를 의미한다. 이때 시료용액은 샘플 전처리 장치에 도입될 때 액상 유체 상태이면 충분하고, 분석물질은 공기 또는 고순도 가스, 케미컬 가스, 액체, 반도체 기판 등으로부터 포집되거나 용해되어 시료용액에 존재하는 것을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 ‘케미컬’은 화학 물질을 지칭하는 단어로서, 공정시 이용되는 공정용 약품들뿐만 아니라 ‘샘플’ 혹은 ‘샘플 용액’ 혹은 상기 샘플 용액이 가열되어 생성된 흄 가스 등을 포함하는 단어가 될 수도 있으며, 해당 문맥으로부터 명확하게 이해될 수 있다.As used herein, the term 'sample', 'sample solution', or 'sample solution' refers to a liquid fluid in which a substance to be analyzed (hereinafter, 'analytical substance') is dissolved or dispersed. At this time, when the sample solution is introduced into the sample pre-processing device, it is sufficient if it is in a liquid state, and the analyte is collected or dissolved from air, high-purity gas, chemical gas, liquid, semiconductor substrate, etc. and is present in the sample solution. In addition, as used herein, 'chemical' is a word that refers to a chemical substance, and includes not only process chemicals used in the process, but also 'sample' or 'sample solution' or fume gas generated by heating the sample solution. It may be a word, and it can be clearly understood from the context.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 샘플 전처리 장치가 포함된 전처리 샘플러(100)의 전체적인 구성을 예시한 설명도로서, 샘플 전처리 장치(110) 및 히터 컨트롤러(120), 제1 약품 저장조(130), 약품 베셀(140), 제2 약품 저장조(150), 유틸리티(160), 가지 바틀 (170)를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 예시적으로 도시한 분석 장치(200)는 자동 캘리브레이션(auto calibration)기능이 포함되어 있고 반도체 생산공정에 이용되는 오염물 분석장치와 같이 금속 오염도 등을 측정하는 ICPMS를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 통상의 분석장치로 대체하거나 교환하여 구성될 수 있다.1 is an explanatory view illustrating the overall configuration of a pretreatment sampler 100 including a sample pretreatment apparatus of the present invention, a sample pretreatment apparatus 110 and a heater controller 120 , a first chemical storage tank 130 , and a medicine vessel 140 , the second drug storage tank 150 , the utility 160 , and may be configured to include an eggplant bottle 170 , but is not limited thereto. In addition, the analysis apparatus 200 illustrated by way of example includes an automatic calibration function and may include an ICPMS for measuring metal contamination levels, such as a contaminant analysis apparatus used in a semiconductor production process, but is limited thereto. It may be configured by replacing or exchanging a conventional analysis device.

본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치(110)는, 전처리 샘플러(100)의 일측에 위치하여 외부의 유로로부터 분석 물질이 포함된 샘플 용액을 전송받아 장치 내에 구비되어 있는 용기에 일정 용량 담지하고 용기 외측에 위치한 히터로 상기 용기에 담지된 샘플 용액을 가열 증발킨 후 잔류된 샘플을 분석기가 분석 가능하도록 전처리 용액으로 희석시키는 전처리 기능을 수행한다. 이때 샘플 용액 가열시 생성되는 흄 가스나 퍼지 목적의 불활성 가스 등은 샘플 전처리 장치 상단부에 구비된 배기구로 배출될 수 있고, 전처리가 완료된 샘플은 샘플 전처리 장치 하단의 배출관과 연결된 밸브 또는 밸브조립체를 통해 분석기로 이송될 수 있다.The sample pre-processing apparatus 110 according to an embodiment of the present invention is located on one side of the pre-processing sampler 100, receives a sample solution containing an analyte from an external flow path, and holds a predetermined capacity in a container provided in the apparatus. and performs a pre-treatment function of diluting the sample solution supported in the container by heating and evaporating the sample solution with a pre-treatment solution so that the analyzer can analyze it with a heater located outside the container. At this time, the fume gas or inert gas for purge purpose generated when the sample solution is heated may be discharged through the exhaust port provided at the upper end of the sample pre-treatment device, and the pre-processed sample is transferred to a valve or valve assembly connected to the discharge pipe at the bottom of the sample pre-treatment device. can be transferred to the analyzer.

이러한 전처리 기능을 수행하기 위하여 상기 샘플 전처리 장치(110)는 일정량의 시료용액을 담지하는 케미컬 베셀부 및 상기 케미컬 베셀부의 시료용액을 가열하는 가열부를 포함하여 구성된다. 상기 케미컬 베셀부의 베셀 커버부에는 외부로부터 샘플을 샘플 전처리 장치 내의 케미컬 베셀부로 주입시키는 제1 케미컬 출입구, 흄 가스를 배출하는 제2 케미컬 출입구, 대체용매를 주입하는 제3 케미컬 출입구가 구비될 수 있으며, 필요에 따라, 불활성가스가 주입되는 제4케미컬 출입구를 구비할 수도 있다. 이외에도 부가적인 구성이 포함될 수 있으며, 구체적인 사항은 후술한다.In order to perform such a pre-processing function, the sample pre-processing device 110 includes a chemical vessel unit that supports a predetermined amount of a sample solution and a heating unit that heats the sample solution of the chemical vessel unit. A first chemical inlet for injecting a sample from the outside into the chemical vessel in the sample preprocessing apparatus, a second chemical inlet for discharging fume gas, and a third chemical inlet for injecting an alternative solvent may be provided in the vessel cover of the chemical vessel. , if necessary, may be provided with a fourth chemical inlet through which the inert gas is injected. In addition, an additional configuration may be included, and details will be described later.

한편, 전처리 샘플러(100)의 히터 컨트롤러(120)는, 샘플 전처리 장치(110)의 히터를 제어하는 기능을 수행하며, 예를 들어, PID 제어 등의 제어알고리즘을 적용하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 본 발명은 히터에 대한 온도 제어, 베셀 전체를 일정하게 가열할 수 있는 히터의 세부구조 설계, 열전쌍 소자(thermocouple)의 적절한 배치, 가열과 냉각(cooling)의 적절한 적용을 통하여 샘플 전처리 장치(110)의 온도 안정성 향상 등의 기능을 구현할 수 있다.On the other hand, the heater controller 120 of the pre-processing sampler 100 performs a function of controlling the heater of the sample pre-processing apparatus 110, for example, may be configured to apply a control algorithm such as PID control. As described above, the present invention provides a sample pretreatment device ( 110), such as temperature stability improvement, can be implemented.

또한, 전처리 샘플러(100)의 제1 약품 저장조(130)는, 시료 전처리 과정에서 용매의 증발로 남아서 고체화되어 베셀의 내부 표면에 남아있는 금속 오염물을 용해하기 위한 케미컬(chemical)로 이용할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 둘의 또는 다른 케미컬의 농도를 조절하여 적절한 비율로 서로 희석하여 이용할 수 있다.In addition, the first chemical storage tank 130 of the pretreatment sampler 100 may be used as a chemical for dissolving metal contaminants remaining on the inner surface of the vessel by remaining solidified by evaporation of the solvent during the sample pretreatment process. At this time, if necessary, it can be used by diluting each other at an appropriate ratio by adjusting the concentration of the two or other chemicals.

또한, 전처리 샘플러(100)의 약품 베셀(140)은, 분석기의 캘리브레이션(calibration)에 필요한 표준용액을 보관하는 구성이다. 예를 들면, 2%의 농도로 희석된 질산용액에 일정 농도의 금속 표준 물질이 녹아 있으며, 필요에 따라 일정한 비율로 희석하여 분석기의 보정에 사용한다.In addition, the chemical vessel 140 of the pretreatment sampler 100 is configured to store a standard solution required for the calibration of the analyzer. For example, a metal standard of a certain concentration is dissolved in a nitric acid solution diluted to a concentration of 2%, and it is used for calibration of the analyzer by diluting it at a certain ratio if necessary.

또한, 전처리 샘플러(100)의 제2 약품 저장조(150)는, 전처리 용기, 베셀, 용액 이동 관로를 전반적으로 세정을 하기 위한 용도이다. 예를 들면, 제1 약품 저장조와 동일한 케미컬을 진한 농도로 보관하고 케미컬의 중앙 공급이 원활하지 않을 경우에 이용될 수 있다. 또한, 질산, 불산 등을 보관하며 고체 잔류물이 발생할 경우 빠른 시간내에 세정을 위하여 진한 수용액으로 사용할 수 있다. 필요에 따라 희석하여 사용할 수도 있다. 이때, 필요에 따라, 둘의 또는 다른 케미컬의 농도를 조절하여 적절한 비율로 서로 희석하여 이용할 있다.In addition, the second chemical storage tank 150 of the pretreatment sampler 100 is used for cleaning the pretreatment vessel, the vessel, and the solution transfer pipe as a whole. For example, it can be used when the same chemical as that of the first drug storage tank is stored in a thick concentration and the central supply of the chemical is not smooth. In addition, nitric acid, hydrofluoric acid, etc. are stored and when solid residue is generated, it can be used as a concentrated aqueous solution for quick cleaning. It can also be used after dilution as needed. At this time, if necessary, it can be used by diluting each other at an appropriate ratio by adjusting the concentration of the two or other chemicals.

또한, 전처리 샘플러(100)의 유틸리티(160)는, 시료의 이송, 세정 등에 사용되는 구성으로서, 예를 들어, 질소가스, 냉각수, 초순수, 밸브 개폐용 에어 등의 제공에 이용될 수 있다.In addition, the utility 160 of the pretreatment sampler 100 is a configuration used for sample transfer, cleaning, etc., and may be used, for example, to provide nitrogen gas, cooling water, ultrapure water, and valve opening/closing air.

또한, 전처리 샘플러(100)의 가지 버틀(170)은, 분석에 필요한 케미컬 시료를 수작업으로 또는 수동으로 로딩하기 위한 구성으로서 분석 시료의 중앙공급과 함께 사용할 수 있다. 어떤 특정한 케미컬(chemical)들, 예를 들어, HCDS의 전처리 경우는 전처리 시간만 총 4시간 이상이 소요되는데, 이를 위해서 다음 시료를 준비해두는 용도로 이용될 수 있다. 분석자가 분석에 필요한 시료를 가지 바틀에 담아서 장비에 장착 및 연결하여 이용하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 도 1은 4개의 전처리 히터를 동시에 사용할 수 있게 구현된 것을 도시한 것이다.In addition, the eggplant bottle 170 of the pretreatment sampler 100 may be used with a central supply of an analysis sample as a configuration for manually or manually loading a chemical sample required for analysis. In the case of pretreatment of certain specific chemicals, for example, HCDS, only the pretreatment time takes 4 hours or more in total, and for this purpose, it may be used to prepare the next sample. It may be formed in a structure in which an analyst puts a sample required for analysis in an eggplant bottle and uses it by mounting and connecting to the equipment. That is, FIG. 1 shows the implementation to use four pre-treatment heaters at the same time.

본 발명의 일 실시예에 따른 샘플 전처리 장치는, 도 2에 전체적인 단면도로 표시한 바와 같은 세부 구조를 가질 수 있으며, 이러한 샘플 전처리 장치에 의한 전처리는 추후 분석기에 의한 분석 공정의 이전에 분석 물질이 포함된 샘플용액을 가열하여 원치 않는 용매 부분을 제거하고, 남은 용질을 적정한 대체용매로 희석시키는 전처리 기능을 구현할 수 있다.The sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention may have a detailed structure as shown in the overall cross-sectional view in FIG. It is possible to implement a pretreatment function of heating the included sample solution to remove the unwanted solvent and diluting the remaining solute with an appropriate alternative solvent.

상기 전처리 기능을 수행하기 위하여 본 발명의 샘플 전처리 장치는 외부에서 유입된 시료용액을 담지하는 내부공간이 구비된 케미컬 베셀부(10)와, 상기 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하여 용매를 증발시켜 케미컬 흄을 형성하는 가열부를 포함하여 구성되며, 상기 가열부에 의하여 형성된 케미컬 흄을 배출하고 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성함으로써 전처리 공정을 수행한다.In order to perform the pretreatment function, the sample pretreatment apparatus of the present invention includes a chemical vessel unit 10 having an internal space for supporting a sample solution introduced from the outside, and heating the sample solution carried in the chemical vessel unit to heat the solvent. It is configured to include a heating unit that evaporates to form a chemical fume, and discharges the chemical fume formed by the heating unit and supplies an alternative solvent to the chemical vessel unit to form a pretreatment sample solution to perform the pretreatment process.

본 발명에서 샘플 혹은 샘플 용액, 시료용액은 기판의 오염물 등이 포함된 용액일 수 있으며, 상기 기판의 오염물의 분석을 위하여 기상 분해(VPD : Vapor Phase Decomposition)가 수행되어 에칭 용액 및/또는 스캔 용액으로 오염물을 포집한 상태의 샘플 용액일 수 있다. 이때 에칭 용액은 분석 대상 기판인 웨이퍼의 벌크를 식각하기 위한 용액으로서, 불산, 질산 또는 초순수를 포함하는 용액일 수 있다. 상기 스캔 용액은 기판을 스캔하기 위하여 또는 기판의 오염물을 포집하기 위하여 노즐에 의해 공급되거나 회수되는 용액으로서, 필요에 따라 통상의 스캔에서 관용되는 용액일 수 있고, 불산, 과산화수소 또는 초순수를 포함하는 용액일 수 있다.In the present invention, the sample, the sample solution, or the sample solution may be a solution containing contaminants of the substrate, and vapor phase decomposition (VPD) is performed to analyze the contaminants of the substrate, so that an etching solution and/or a scan solution It may be a sample solution in a state in which contaminants are collected. In this case, the etching solution is a solution for bulk etching the wafer, which is the substrate to be analyzed, and may be a solution containing hydrofluoric acid, nitric acid, or ultrapure water. The scan solution is a solution supplied or recovered by the nozzle to scan the substrate or to collect contaminants on the substrate. If necessary, the scan solution may be a solution commonly used in a normal scan, and a solution containing hydrofluoric acid, hydrogen peroxide or ultrapure water can be

본 발명의 샘플 전처리 장치에서 케미컬 베셀부(10)는 시료용액을 보관하고 대체용매에 의한 희석, 혼합 등을 수행하도록 내부공간이 구비되어 있으며, 케미컬 베셀부 하단에는 케미컬 베셀부(10) 내부의 용액을 배출하도록 통로 역할을 제공하는 배출부(11)가 구비될 수 있다. 여기서 케미컬 베셀부의 용량 및 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예시적으로 용량14ml, 두께 2mm를 사용할 수 있다. 그리고 도면에 예시적으로 도시한 형태 외에도 사용자의 편리를 위해 용기의 형태 변경이 가능하며, 담지된 용액이 배출부(11)를 통해 배출될 수 있도록 용기의 하단이 경사진 형태가 좋다.In the sample preprocessing apparatus of the present invention, the chemical vessel unit 10 has an internal space to store the sample solution and perform dilution and mixing with an alternative solvent, and at the lower end of the chemical vessel unit 10, A discharge part 11 providing a passage role to discharge the solution may be provided. Here, the capacity and thickness of the chemical vessel part are not particularly limited, and for example, a capacity of 14 ml and a thickness of 2 mm may be used. In addition to the form illustrated by way of example in the drawings, the shape of the container can be changed for the convenience of the user, and the lower end of the container is inclined so that the loaded solution can be discharged through the discharge unit 11 .

일반적으로 반도체 제조 공정에서는 유해가스나 수소 등 각종 가스를 사용하여 수행되거나, 공정이 진행되는 동안 내부에 각종 발화성 가스와 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유한 유해 물질이 다량으로 발생하게 된다. 이러한 부식성 이물질 및 유해물질은 금속, 일반 플라스틱 등에도 반응성이 강하여 또다른 오염을 일으킬 가능성이 있으므로 상기 케미컬 베셀부(10)는 이러한 부식성 이물질 및 유해물질을 포함한 시료용액에 의한 부식 또는 산화, 오염 등을 피하기 위해 테플론 재질, 예를 들면 PTFE(Polytetrafluoroethylene), PFA(Perfluoroalkoxy), FEP(Fluorinated ethylene propylene) 등의 재료에서 어느 하나 이상을 선택하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 PTFE로 제작될 수 있다.In general, a semiconductor manufacturing process is performed using various gases such as harmful gas or hydrogen, or various flammable gases, corrosive foreign substances, and harmful substances containing toxic components are generated in large amounts during the process. Since these corrosive foreign substances and harmful substances are highly reactive to metals and general plastics, and there is a possibility of causing another contamination, the chemical vessel part 10 is corroded or oxidized by the sample solution containing these corrosive foreign substances and harmful substances, contamination, etc. In order to avoid this, it may be formed by selecting any one or more from materials such as Teflon material, for example, PTFE (Polytetrafluoroethylene), PFA (Perfluoroalkoxy), and FEP (Fluorinated ethylene propylene), and preferably made of PTFE.

본 발명의 샘플 전처리 장치는 외부의 케미컬을 케미컬 베셀부(10) 내부로 이송하거나 케미컬 베셀부 내부의 케미컬을 외부로 배출하기 위한 케미컬 출입구(21, 22, 23)를 상기 케미컬 베셀부(10)의 상부에 위치되어 결합되는 베셀 커버부(20)에 구비할 수 있다. 여기서 상기 케미컬 출입구는, 외부의 시료용액을 케미컬 베셀부 내부로 이송하는 제1 케미컬 출입구(21)와, 내부의 케미컬 흄을 외부로 배출하는 제2 케미컬 출입구(22), 대체용매를 이송하는 제3 케미컬 출입구(23)가 포함될 수 있다. 이외에도 상기 케미컬 출입구는, 불활성 가스 등의 퍼지가스를 케미컬 베셀부(10)로 도입하는 제4 케미컬 출입구(24) 또는 세정 등의 보조기능을 위한 케미컬을 도입하기 위한 제5 케미컬 출입구(25)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이때 상기 케미컬 출입구는, 도면상 구조가 상세히 도시되지 않았으나 해당 유로를 개폐하는 밸브를 포함할 수 있다. 도면 2에서는 예시적으로 케미컬 출입구(21, 22, 23)를 세 개로 형성하여 도시하였으나 이는 예시적인 것으로 사용자가 편리와 목적에 따라 케미컬 출입구의 개수를 더욱 추가하거나 줄일 수 있으며, 베셀 커버부 이외에 다른 위치에 형성할 수도 있다.The sample pre-processing apparatus of the present invention provides chemical inlets 21, 22, 23 for transferring external chemicals into the chemical vessel unit 10 or discharging chemicals inside the chemical vessel unit to the outside of the chemical vessel unit 10. It may be provided in the vessel cover unit 20 that is located and coupled to the upper portion of the. Here, the chemical entrance is a first chemical entrance 21 for transferring the external sample solution to the inside of the chemical vessel unit, a second chemical entrance 22 for discharging the internal chemical fume to the outside, and a agent for transferring an alternative solvent 3 chemical entrances 23 may be included. In addition, the chemical inlet is a fourth chemical inlet 24 for introducing a purge gas such as an inert gas into the chemical vessel unit 10, or a fifth chemical inlet 25 for introducing a chemical for an auxiliary function such as cleaning. It may be configured to further include. In this case, the chemical entrance may include a valve for opening and closing the flow path, although the structure is not shown in detail in the drawing. In FIG. 2, three chemical entrances 21, 22, and 23 are illustrated by way of example, but this is exemplary and the user can further add or reduce the number of chemical entrances according to convenience and purpose, and other than the vessel cover part It can also be formed on location.

한편, 상기 케미컬 출입구에는 각 케미컬의 출입을 보조하는 튜브체가 추가로 구비될 수 있다. 즉, 도 3(a)에 예시적으로 도시한 바와 같이, 시료용액 또는 대체용매 등을 도입하는 케미컬 출입구에 튜브체(21a)를 구비하여 케미컬 베셀부(10) 내부공간으로 도입되는 시료용액 또는 대체용매 등의 유동을 안내할 수 있다. 이때 시료용액은 케미컬 베셀부(10)의 내벽보다는 바닥 또는 차오르는 시료용액을 향하여 분출되는 구조가 되도록 도 4(b)와 같이 튜브체(21a)의 하부가 경사단부로 형성되는 것이 바람직하고, 대체용매 또는 세정수 등을 케미컬 베셀부(10) 내부로 도입하는 튜브체(22a, 23a)는 도 4(c)와 같이 내벽을 향하여 분출되도록 하부가 내벽을 향하는 경사단부로 형성되거나 도 4(d)와 같이 측방향으로 분출되도록 하단 측부에 유출공이 형성됨으로써 케미컬 베셀부(10) 내벽의 용질 또는 잔류물 등을 포집하여 유동되는 구조를 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the chemical entrance and exit may be additionally provided with a tube body to assist the entry and exit of each chemical. That is, as exemplarily shown in FIG. 3( a ), a tube body 21a is provided at the chemical entrance into which a sample solution or an alternative solvent is introduced, and the sample solution introduced into the internal space of the chemical vessel 10 or It is possible to guide the flow of an alternative solvent or the like. At this time, it is preferable that the lower part of the tube body 21a is formed as an inclined end, as shown in FIG. 4(b), so that the sample solution is ejected toward the bottom or the filling sample solution rather than the inner wall of the chemical vessel part 10. The tube bodies 22a and 23a for introducing a solvent or washing water into the inside of the chemical vessel part 10 are formed as inclined ends with the lower part facing the inner wall so as to be ejected toward the inner wall as shown in Fig. 4(c), or Fig. 4(d). ), it is preferable to have a structure in which an outlet hole is formed in the lower side to be ejected in the lateral direction, thereby collecting the solute or residue of the inner wall of the chemical vessel 10 and flowing.

또한, 사용자는 하나의 케미컬 출입구가 둘 이상의 기능을 수행하도록 구성할 수도 있지만 샘플 및 약품의 오염 가능성, 유로 라인의 복잡함, 번거로움 등을 고려하여 개별적으로 하나의 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기의 케미컬 출입구 및/또는 튜브는 내부 부식, 샘플 오염 등을 피하기 위하여 테플론 재질을 포함하여 구성할 수 있다.In addition, although the user may configure one chemical entrance to perform two or more functions, it is preferable to individually perform one function in consideration of the possibility of sample and drug contamination, the complexity of the flow line, and the inconvenience. In addition, the chemical entrance and / or tube may be configured to include a Teflon material to avoid internal corrosion, sample contamination, and the like.

본 발명의 샘플 전처리 장치는 케미컬 베셀부(10)의 내부공간을 밀폐하도록 베셀 커버부(20)를 포함할 수 있으며, 상기 베셀 커버부(20)에 케미컬 출입구를 구비할 수 있다. 이때 케미컬 베셀부(10)와 베셀 커버부(20)는 체결 수단(27)에 의하여 상호 고정되어 밀봉상태를 유지할 수 있으며, 상기 체결 수단으로는 볼트, 너트의 조합이나 클램프 등이 이용될 수 있다. 베셀 커버부(20)와 케미컬 베셀부(10)의 상호 결합 부분 중 적어도 어느 일측에 실링부재(15)의 일부를 안착시키기 위한 안착홈(13)이 형성되고, 탄성재질로 형성된 실링부재(15)를 상기 홈(13)에 안착시켜 밀봉구조의 안정성 등을 더욱 강화할 수 있다.The sample pre-processing apparatus of the present invention may include a vessel cover unit 20 to seal the internal space of the chemical vessel unit 10 , and may include a chemical entrance to the vessel cover unit 20 . At this time, the chemical vessel part 10 and the vessel cover part 20 may be fixed to each other by a fastening means 27 to maintain a sealed state, and a combination of bolts, nuts, clamps, etc. may be used as the fastening means. . A seating groove 13 for seating a portion of the sealing member 15 is formed on at least one side of the mutual coupling portion of the vessel cover 20 and the chemical vessel 10, and the sealing member 15 is formed of an elastic material. ) can be seated in the groove 13 to further enhance the stability of the sealing structure.

여기서 상기 실링부재(15)는 오링(O-ring) 형태로서 그 단면은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 천연고무, 합성 고무, 합성수지 등 통상적으로 사용되는 재료는 모두 사용 가능하며, 상기 실링부재(15)에는 밀봉성능을 더욱 강화하기 위하여 돌기부(15a)를 추가로 구비할 수 있다.Here, the sealing member 15 is in the form of an O-ring, and its cross-section may have various shapes, and all commonly used materials such as natural rubber, synthetic rubber, and synthetic resin can be used, and the sealing member 15 ) may further include a protrusion (15a) to further enhance the sealing performance.

본 발명의 샘플 전처리 장치에서 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하여 용매를 증발시켜 케미컬 흄을 형성하는 가열부는 히터(30)를 포함하여 구성된다. 상기 히터(30)는 케미컬 베셀부(10) 외측에서 케미컬 베셀부(10)의 내부공간에 담지된 시료용액을 가열하는 구성으로서, 예를 들어 마이크로 히터일 수 있다. 상기 히터(30)는 시료용액이 담지된 케미컬 베셀부(10)의 내부로 열을 전달하여 시료용액의 용매를 증발시킬 수 있도록, 예를 들어, 0 내지 250℃의 온도 범위에서 가열 기능을 수행하며, 케미컬 베셀부 재질에 따른 소정의 상한 온도, 예를 들어, 최대 250℃를 넘지 않는 것이 좋다. 만약 히터(30)의 온도가 250 ℃를 초과할 경우 히터의 내측에 구비된 케미컬 베셀부(10)가 손상되거나 또는 변형되어 케미컬 전처리 공정에 영향을 줄 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나 본 발명의 샘플 전처리 장치에는 히터의 온도 제어가 가능하도록 온도 감지부(미도시)가 구비되고 이를 기반으로 앞서 설명한 히터 콘트롤러(120)에 의해서 히터의 온도 제어가 구현되며, 장치 안전성 등을 위해 시간 설정 기능을 갖출 수 있다.In the sample preprocessing apparatus of the present invention, the heating unit for heating the sample solution supported on the chemical vessel unit to evaporate the solvent to form chemical fume includes a heater 30 . The heater 30 is configured to heat the sample solution carried in the internal space of the chemical vessel unit 10 from the outside of the chemical vessel unit 10 , and may be, for example, a micro heater. The heater 30 transfers heat to the inside of the chemical vessel part 10 on which the sample solution is supported to evaporate the solvent of the sample solution, for example, performs a heating function in a temperature range of 0 to 250 ° C. And, it is good not to exceed a predetermined upper limit temperature, for example, a maximum of 250°C according to the material of the chemical vessel part. If the temperature of the heater 30 exceeds 250° C., the chemical vessel 10 provided inside the heater may be damaged or deformed, thereby affecting the chemical pretreatment process. Although not shown in the drawings, the sample pre-processing apparatus of the present invention is provided with a temperature sensing unit (not shown) to enable temperature control of the heater, and based on this, the temperature control of the heater is implemented by the heater controller 120 described above, and the apparatus For safety, etc., it may be equipped with a time setting function.

한편, 본 발명의 케미컬 베셀부(10)는 열적, 화학적으로 안정하도록 테플론 등의 재질로 형성될 수 있는데, 케미컬 베셀부(10)가 히터와 직접 맞닿은 상태로 가열하는 경우에 국부적인 과열에 노출되어 케미컬 베셀부(10)가 손상되거나 사용 수명이 짧아지는 등의 가능성이 존재할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 히터(30)와 케미컬 베셀부(10) 사이에는 베셀 가이드(40)가 구비될 수 있다. 이러한 베셀 가이드(40)는, 상기 케미컬 베셀부의 외부를 간극없이 감싸는 형태로 형성되고, 열 전도가 원활하도록 열전도체로 제작되는 것이 바람직하며, 통상적으로 이용되는 금속 재질 등의 열전도체에서 선택하여 사용 가능하고 특별히 한정하지 않는다.On the other hand, the chemical vessel part 10 of the present invention may be formed of a material such as Teflon to be thermally and chemically stable. When the chemical vessel part 10 is heated in direct contact with the heater, it is exposed to local overheating. Therefore, there may be a possibility that the chemical vessel unit 10 may be damaged or the service life may be shortened. In order to prevent this, the vessel guide 40 may be provided between the heater 30 and the chemical vessel unit 10 . The vessel guide 40 is formed in a shape that surrounds the outside of the chemical vessel part without a gap, and is preferably made of a heat conductor to facilitate heat conduction, and can be used by selecting from commonly used heat conductors such as metal materials. and is not particularly limited.

본 발명에 의한 샘플 전처리 장치는, 케미컬 베셀부(10) 등이 가열부와 함께 결합 설치된 상태로 운용되는 것 이외에도, 도 6 등에 도시된 바와 같이 탈착 가능한 구조로 형성되어 구성됨으로써 전처리 과정을 수행하기 전에 샘플 전처리 장치에 장착되어 전처리에 이용되는 형태를 가질 수도 있다. 즉, 도 6(a)와 같이 케미컬 베셀부(10)와 베셀 커버부(20)를 체결수단(27)에 의하여 상호 결합하여 운송하고, 도 6(b)에 도시된 와 같이 베셀 가이드(40)의 내측에 구비된 안착공간에 상기 케미컬 베셀부(10)를 장착하여 전처리 기능을 수행하는 것이다.The sample pre-processing apparatus according to the present invention, in addition to being operated in a state in which the chemical vessel unit 10 and the like are installed together with the heating unit, is formed and configured in a detachable structure as shown in FIG. 6 to perform the pre-treatment process. It may have a form used for pretreatment by being installed in the sample pretreatment device before. That is, as shown in FIG. 6(a), the chemical vessel part 10 and the vessel cover part 20 are coupled to each other by the fastening means 27 and transported, and the vessel guide 40 as shown in FIG. 6(b). ) to perform a pre-treatment function by mounting the chemical vessel part 10 in the seating space provided inside.

이와 같이 케미컬 베셀부(10) 등이 가열부에 대하여 탈착 가능한 구조로 형성된 경우에 하나의 가열부를 공용으로 이용할 수 있는 편리성 이외에도, 본 발명의 샘플 전처리 장치 내부에서 손상 또는 마모된 부품의 교체가 용이할 수 있다. 특히 케미컬 가스 및 약품에 지속적으로 노출되어 주기적인 교체가 필요한 케미컬 베셀부 등의 해체 또는 조립이 용이하며, 세정 등 장치관리 측면에서 편리성을 제공한다.In addition to the convenience of using one heating part in common when the chemical vessel part 10 is formed in a structure detachable from the heating part, the replacement of damaged or worn parts inside the sample preprocessing apparatus of the present invention is possible. It can be easy. In particular, it is easy to dismantle or assemble the chemical vessel part that is constantly exposed to chemical gases and chemicals and requires periodic replacement, and provides convenience in terms of device management such as cleaning.

본 발명에 의한 샘플 전처리 장치는, 하나의 변형실시예로서, 냉각부를 추가로 구비하여 구성될 수 있고, 상기 냉각부는 가열부에 의하여 케미컬 흄을 형성하는 과정에서 케미컬 베셀부의 과열을 방지하는 기능을 수행한다. 여기서 본 발명에 의한 샘플 전처리 장치의 냉각부(50)는, 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 상기 가열부의 외측을 둘러싸는 밀폐공간을 형성하고, 상기 냉각부(50)의 밀폐공간으로 냉매를 도입하여 히터(30)의 외각에 냉매가 유동하여 결과적으로 케미컬 베셀부(10) 외벽의 온도가 소정의 온도(예를 들어, 250℃)를 초과하지 않도록 구동된다.The sample preprocessing apparatus according to the present invention, as a modified embodiment, may be configured to additionally include a cooling unit, and the cooling unit has a function of preventing overheating of the chemical vessel unit in the process of forming chemical fume by the heating unit carry out Here, the cooling unit 50 of the sample pre-processing apparatus according to the present invention forms a closed space surrounding the outside of the heating unit as exemplarily shown in FIG. 7 , and forms a closed space of the cooling unit 50 . By introducing the refrigerant, the refrigerant flows to the outer shell of the heater 30, and as a result, the temperature of the outer wall of the chemical vessel unit 10 is driven so as not to exceed a predetermined temperature (eg, 250° C.).

이때 샘플 전처리 장치의 외벽 일측에는 냉매가 출입할 수 있는 냉매 주입관(51)과 냉매 배출관(52)이 구비되어 있으며, 상기 냉매는 물 등이 이용될 수 있다. 아울러, 냉각부가 구동되지 않는 동안에는 케미컬 베셀부 외벽의 온도가 충분히 높아져 케미컬을 원활하게 증발시킬 수 있도록 냉각부는 열 유출을 차단하는 것이 바람직하므로 냉각부(50)의 내벽에는 열손실을 방지하기 위한 단열재(60)를 추가로 구비할 수 있다.At this time, a refrigerant injection pipe 51 and a refrigerant discharge pipe 52 through which a refrigerant can enter and exit are provided on one side of the outer wall of the sample pretreatment apparatus, and the refrigerant may be water or the like. In addition, since the temperature of the outer wall of the chemical vessel is sufficiently high while the cooling unit is not driven and the cooling unit blocks heat leakage so that the chemical can be smoothly evaporated, the inner wall of the cooling unit 50 has an insulating material to prevent heat loss. (60) may be further provided.

또한, 냉각부를 구비한 경우에도 본 발명에 의한 샘플 전처리 장치는, 케미컬 베셀부(10) 등이 가열부와 함께 결합 설치된 상태로 운용되는 것 이외에도, 도 8 등에 도시된 바와 같이 탈착 가능한 구조로 형성되어 구성됨으로써 전처리 과정을 수행하기 전에 샘플 전처리 장치에 장착되어 전처리에 이용되는 형태를 가질 수도 있다. 즉, 도 8(a)와 같이 케미컬 베셀부(10)와 베셀 커버부(20)를 제1 체결수단(27)에 의하여 상호 결합하여 운송하고, 도 8(b)에 도시된 와 같이 베셀 가이드(40)의 내측에 구비된 안착공간에 상기 케미컬 베셀부(10)를 장착한 후 전처리 기능을 수행하는 것이다. 이때 장착상태를 안정적으로 유지하도록 케미컬 베셀부(10) 등을 제2 체결수단(28)에 의하여 체결고정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 탈착 가능한 구조로 인한 효과는 앞서 도 6에 대한 설명과 실질적으로 동일하여 해당 설명 부분을 원용한다.In addition, in the case of having a cooling unit, the sample pretreatment apparatus according to the present invention is formed in a detachable structure as shown in FIG. It may have a form that is installed in the sample pretreatment device before performing the pretreatment process by being configured and used for pretreatment. That is, as shown in FIG. 8(a), the chemical vessel part 10 and the vessel cover part 20 are coupled to each other by the first fastening means 27 and transported, and the vessel guide as shown in FIG. 8(b). After the chemical vessel part 10 is mounted in the seating space provided on the inside of the 40, a pre-processing function is performed. At this time, it is preferable to fasten the chemical vessel part 10 and the like by the second fastening means 28 to stably maintain the mounting state. The effect due to the detachable structure as described above is substantially the same as that of FIG. 6 , and thus the corresponding description is cited.

본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 장치는, 도 2 및 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 케미컬 베셀부(10)의 하단에서 상기 케미컬 베셀부(10)의 배출부(11)와 연결되며, 케미컬 베셀부 내부의 전처리 시료용액을 분석기로 이송하기 위한 밸브 등을 포함하여 구성된 밸브조립체(70)를 구비한다. 이외에도 외부의 케미컬이나 기체 등을 케미컬 베셀부의 내부로 유동시키거나 케미컬 베셀부 내부의 유체 등을 외부로 배출하는 연결 등을 구현할 수도 있다.As shown in FIGS. 2 and 7, the sample pre-processing apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to the discharge unit 11 of the chemical vessel unit 10 at the lower end of the chemical vessel unit 10, and a valve assembly 70 including a valve for transferring the pretreatment sample solution inside the chemical vessel to the analyzer. In addition, a connection for flowing an external chemical or gas into the inside of the chemical vessel unit or discharging a fluid inside the chemical vessel unit to the outside may be implemented.

예시적으로 도 9를 이용하여 밸브조립체(70)의 기능 및 구조를 추가 설명하면, 상기 밸브조립체는 케미컬 베셀부에서 전처리가 완료된 샘플이 분석기로 이동될 수 있도록 연결된 유로를 제공하는 제1밸브(71)를 포함할 수 있다. 이때 상기 샘플이 분석기로 이동되었는지 여부를 확인하기 위해 추가로 유동감지센서(71a)가 포함될 수도 있다. 또한, 상기 밸브조립체(70)는 케미컬 베셀부(10)로 불활성 가스, 예를 들어 질소가 이동될 수 있도록 연결된 유로를 제공하는 제2밸브(72)를 포함할 수 있다. 소정의 단계에서 상기 제2밸브를 통해 유입된 질소가스는 용액이 담지된 케미컬 베셀부(10)로 이동하여 공기방울 형태로 부상하는데, 상기 공기방울은 전처리 공정에서 대체용매와 용질이 고르게 섞이도록 할 수 있고, 또한 세정 단계에서 케미컬 베셀부에 잔류된 오염물질이 잘 닦이도록 할 수도 있다. 또한, 상기 밸브조립체(70)는 초순수 등과 같은 세정수가 유입되는 유로를 제공하는 제3밸브(73)를 포함할 수 있다. 상기 초순수는 세척 등의 목적으로 제1밸브 및 제2밸브 및 제4밸브 및 케미컬 베셀부 중 어느 하나 또는 다수의 방향으로 이동하도록 사용자에 의해 용이하게 제어되어 세정 기능 등을 수행하는 것이 가능하다. 상기 밸브조립체(70)는 세정 과정 등에서 케미컬 베셀부 내부의 용액 등을 배출하는 유로를 제공하는 제4밸브(74)를 포함할 수 있다. 잔류용액 또는 세정수 등이 외부로 배출될 수 있도록 구동된다.By way of example, when the function and structure of the valve assembly 70 are further described using FIG. 9 , the valve assembly provides a first valve ( 71) may be included. At this time, a flow detection sensor 71a may be additionally included to confirm whether the sample has been moved to the analyzer. In addition, the valve assembly 70 may include a second valve 72 providing a flow path connected to the chemical vessel part 10 so that an inert gas, for example, nitrogen can move. In a predetermined step, the nitrogen gas introduced through the second valve moves to the chemical vessel part 10 on which the solution is supported and floats in the form of air bubbles, which are used so that the alternative solvent and the solute are evenly mixed in the pretreatment process. Also, in the cleaning step, the contaminants remaining on the chemical vessel can be wiped off well. In addition, the valve assembly 70 may include a third valve 73 that provides a flow path through which washing water, such as ultrapure water, is introduced. The ultrapure water is easily controlled by a user to move in any one or a plurality of directions of the first valve, the second valve, the fourth valve, and the chemical vessel part for the purpose of cleaning, so that it is possible to perform a cleaning function. The valve assembly 70 may include a fourth valve 74 that provides a flow path for discharging a solution, etc. inside the chemical vessel unit in a cleaning process. It is driven so that residual solution or washing water can be discharged to the outside.

이하, 본 발명의 샘플 전처리 장치에 이용하여 분석 물질이 포함된 시료용액을 전처리하는 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of pre-processing a sample solution containing an analyte using the sample pre-processing apparatus of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 방법은 전처리를 수행할 시료용액을 케미컬 베셀부의 내부공간에 도입하는 도입 단계; 및 상기 도입된 시료용액을 가열부에 의하여 가열하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 케미컬 흄 배출 단계; 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하는 전처리 시료 형성 단계;를 포함하여 구성된다.A sample pretreatment method according to an embodiment of the present invention includes an introduction step of introducing a sample solution to be pretreated into an internal space of a chemical vessel; and a chemical fume discharge step of heating the introduced sample solution by a heating unit to evaporate the solvent of the sample solution and discharge it in the form of chemical fume; and a pretreatment sample forming step of supplying an alternative solvent to the chemical vessel unit to form a pretreatment sample solution.

각 단계를 구체적으로 살펴보면, 상기 도입 단계에서 케미컬 출입구(21) 및 튜브(21a)를 통하여 케미컬 베셀부(10) 내부로 소정 용량의 시료용액이 도입되며, 상기 케미컬 흄 배출 단계에서는 장치 내부에 구비된 가열부의 히터(30)가 케미컬 베셀부(10) 외벽을, 예를 들어, 0 내지 250℃ 온도로 가열하여 내부로 전달되는 열이 시료용액의 용매를 증발시킨다.Looking at each step in detail, in the introduction step, a sample solution of a predetermined volume is introduced into the chemical vessel part 10 through the chemical entrance 21 and the tube 21a, and in the chemical fume discharge step, it is provided inside the device The heater 30 of the heated part heats the outer wall of the chemical vessel part 10 to a temperature of, for example, 0 to 250° C., and the heat transferred to the inside evaporates the solvent of the sample solution.

한편, 케미컬 흄 배출 단계에서 상기 가열부에 의하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 과정에서 상기 케미컬 베셀부의 과열을 방지하기 위하여 냉각부(50)가 추가로 구동될 수 있다. 이는 히터(30), 베셀 가이드(50) 등의 주위로 물 등의 냉매를 제공하여 신속하게 강제 냉각시킴으로써 케미컬 베셀부의 변형 또는 파손을 방지하는 것이다.Meanwhile, in the chemical fume discharging step, the cooling unit 50 may be additionally driven to prevent overheating of the chemical vessel unit in the process of evaporating the solvent of the sample solution by the heating unit and discharging it in the form of chemical fume. This is to prevent deformation or damage of the chemical vessel part by providing a refrigerant such as water around the heater 30 and the vessel guide 50 and forcibly cooling it quickly.

또한, 케미컬 흄 배출 단계에서는 적정 수준까지 증발이 완료되면 퍼지기능을 수행하도록 케미컬 출입구(22)를 통해 불활성 가스가 주입될 수 있다. 이때 불활성 가스는 질소, 아르곤 가스 등 특별히 한정되지 않는다. 주입된 불활성 가스는 샘플 용매 증발시 생성된 베이퍼 등 케미컬 베셀부(10) 내부에 존재하는 불필요한 케미컬 흄(Fume)을 퍼지(purge)하여 케미컬 출입구(23) 및 튜브(23a)를 통해 배출시킨다.In addition, in the chemical fume discharge step, when evaporation to an appropriate level is completed, an inert gas may be injected through the chemical inlet 22 to perform a purge function. At this time, the inert gas is not particularly limited, such as nitrogen or argon gas. The injected inert gas purges unnecessary chemical fumes that exist inside the chemical vessel unit 10, such as vapor generated when the sample solvent is evaporated, and is discharged through the chemical inlet 23 and the tube 23a.

상기 전처리 시료 형성 단계에서는, 케미컬 출입구 중 어느 한 곳에서 인입된 대체용매에 의해 케미컬 베셀부(10)에 남은 잔여물(시료용액의 용질)이 희석되어 전처리 시료용액을 형성한다. 이때 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하는 대체용매 공급 단계에서 대체용매를 공급하는 동안 또는 대체용매 공급이 완료된 후에 밸브조립체(70)의 제2 밸브(72)를 통하여 케미컬 베셀부의 하측으로부터 교반용 기체를 인입하여 대체용매에 의한 희석 및 혼합을 보완할 수 있다. 이와 같이 전처리 시료 형성 단계에 의하여 형성된 전처리 시료용액은 이후 분석기와 연결된 밸브를 통해 분석기로 이동되어 분석이 수행된다.In the pretreatment sample forming step, the residue (solute of the sample solution) remaining in the chemical vessel part 10 is diluted by an alternative solvent introduced from any one of the chemical entrances to form a pretreatment sample solution. At this time, the gas for stirring from the lower side of the chemical vessel part through the second valve 72 of the valve assembly 70 while supplying the substitute solvent in the alternative solvent supply step of supplying the substitute solvent to the chemical vessel unit or after the supply of the substitute solvent is completed dilution and mixing by an alternative solvent can be supplemented by introducing As such, the pretreatment sample solution formed by the pretreatment sample formation step is then moved to the analyzer through a valve connected to the analyzer to perform analysis.

본 발명의 일실시예에 따른 샘플 전처리 방법은, 상기 도입 단계 전이나 상기 전처리 시료 형성 단계 후에 세정수를 공급하여 케미컬 베셀부의 내부공간 등을 세정하는 세정 단계;를 포함하여 구성될 수 있다. 이는 밸브조립체(70)의 제3 밸브(73)를 통하여 공급되는 초순수 등과 같은 세정수의 유동방향을 다른 밸브 등의 개폐상태를 이용하여 원하는 기능을 수행하도록 설정하는 것이다. 즉, 케미컬 베셀부의 내부공간이 배기 가능한 상태에서 상기 세정수는 케미컬 베셀부의 내부공간으로 유동하여 케미컬 베셀부에 대한 세척 기능을 수행하고, 제1 밸브(71)를 개방한 상태에서는 상기 세정수가 분석기 측으로 유동하여 해당 유로에 대한 세정 기능을 수행하고, 제4 밸브(74)를 개방한 상태에서는 상기 세정수가 밸브조립체의 내부유로 등을 세척하며 외부로 배출됨으로써 해당 배출 유로에 대한 세정 기능을 수행한다.The sample pretreatment method according to an embodiment of the present invention may include a cleaning step of supplying cleaning water to clean the internal space of the chemical vessel before the introduction step or after the pretreatment sample forming step. This is to set the flow direction of washing water such as ultrapure water supplied through the third valve 73 of the valve assembly 70 to perform a desired function by using the open/close state of other valves. That is, in a state in which the internal space of the chemical vessel unit can be exhausted, the washing water flows into the internal space of the chemical vessel unit to perform a washing function for the chemical vessel unit, and in the state in which the first valve 71 is opened, the washing water flows into the internal space of the chemical vessel unit. It flows to the side and performs a cleaning function for the corresponding flow path, and in the state in which the fourth valve 74 is opened, the washing water washes the internal flow path of the valve assembly and is discharged to the outside, thereby performing a cleaning function for the corresponding discharge flow path. .

이 외에도 전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산 또는 분할되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산 또는 분할된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 통상의 기술자가 이해하는 범위 안에서 결합된 형태로 실시될 수 있다. 또한, 방법의 단계는 단독으로 복수회 실시되거나 혹은 적어도 다른 어느 한 단계와 조합으로 복수회 수행되는 형태로 실시될 수 있다.In addition, the description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be able Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented as distributed or divided, and likewise components described as distributed or divided may also be implemented in a combined form within the scope of those of ordinary skill in the art. have. In addition, the steps of the method may be performed singly or performed multiple times in combination with at least one other step.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

110 : 샘플 전처리 장치
10 : 케미컬 베셀부 11 : 배출부
20 : 베셀 커버부 27 : 제1 고정구
28 : 제2고정구
30 : 가열부 40 : 베셀 가이드
50 : 본체하우징 60 : 단열재
70 : 밸브조립체
100 : HCDS 전처리 샘플러
120 : 히터 컨트롤러 130 : 제1 약품 저장조
140 : 약품 베셀 150 : 제2 약품 저장조
160 : 유틸리티 170 : 가지 바틀
200 : 오염물 분석 장치
110: sample pretreatment device
10: chemical vessel part 11: discharge part
20: vessel cover portion 27: first fixture
28: second fixture
30: heating unit 40: vessel guide
50: body housing 60: insulation material
70: valve assembly
100: HCDS pretreatment sampler
120: heater controller 130: first chemical storage tank
140: drug vessel 150: second drug storage tank
160: utility 170: eggplant bottle
200: contaminant analysis device

Claims (13)

분석 물질이 포함된 시료용액을 분석기로 제공하기 전에 전처리하기 위한 샘플 전처리 장치로서,
전처리를 수행할 시료용액이 담지되는 내부공간이 구비된 케미컬 베셀부; 및
상기 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하여 용매를 증발시켜 케미컬 흄을 형성하는 가열부;를 포함하여 구성되며,
상기 가열부에 의하여 형성된 케미컬 흄을 배출하고 대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하고,
상기 케미컬 베셀부의 하단에서 상기 케미컬 베셀부와 연결되며, 상기 케미컬 베셀부 내부의 전처리 시료용액을 분석기로 이송하기 위한 제1 밸브; 또는, 상기 케미컬 베셀부로 세정수를 주입하기 위한 제2밸브; 상기 케미컬 베셀부 내부의 용액을 배출하기 위한 통로역할을 하는 제3밸브; 상기 케미컬 베셀부의 하측으로부터 교반용 기체를 인입시키기 위한 제4밸브; 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성된 밸브조립체;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 장치.
A sample pretreatment device for pre-treating a sample solution containing an analyte before providing it to an analyzer,
a chemical vessel unit having an internal space in which a sample solution to be pre-treated is supported; and
It consists of including; a heating unit for evaporating the solvent by heating the sample solution supported on the chemical vessel unit to form a chemical fume;
The chemical fumes formed by the heating unit are discharged and an alternative solvent is supplied to the chemical vessel unit to form a pretreatment sample solution,
a first valve connected to the chemical vessel unit at the lower end of the chemical vessel unit and transferring the pretreatment sample solution inside the chemical vessel unit to the analyzer; Alternatively, a second valve for injecting washing water into the chemical vessel; a third valve serving as a passage for discharging the solution inside the chemical vessel; a fourth valve for introducing a stirring gas from the lower side of the chemical vessel; A sample pre-processing apparatus, characterized in that it further comprises; a valve assembly comprising at least any one of.
제1항에 있어서,
상기 케미컬 베셀부 상부에 위치되어 결합되는 베셀 커버부에 케미컬 출입구가 구비되어 상기 시료용액을 케미컬 베셀부로 도입하거나 또는 케미컬 흄을 배출하는 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 장치.
According to claim 1,
A sample pre-processing apparatus, characterized in that a chemical entrance is provided in the vessel cover portion that is positioned and coupled to the upper portion of the chemical vessel unit to introduce the sample solution into the chemical vessel unit or discharge chemical fumes.
제2항에 있어서,
상기 케미컬 출입구는, 외부의 시료용액을 케미컬 베셀부 내부로 이송하는 제1케미컬 출입구; 내부의 케미컬 흄을 외부로 배출하는 제2케미컬 출입구; 대체용매를 이송하는 제3케미컬 출입구;가 포함되는 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 장치.
3. The method of claim 2,
The chemical entrance may include: a first chemical entrance for transferring an external sample solution to the inside of the chemical vessel; a second chemical entrance for discharging the internal chemical fume to the outside; A sample pretreatment device, characterized in that it includes; a third chemical entrance for transferring an alternative solvent.
제1항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 케미컬 베셀부의 외부를 감싸는 형태로 형성되며, 열전도체로 형성된 베셀 가이드; 및
상기 베셀 가이드에 설치되어 상기 케미컬 베셀부에 담지된 시료용액을 가열하기 위한 히터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 장치.
According to claim 1,
The heating unit,
a vessel guide formed to surround the outside of the chemical vessel unit and formed of a heat conductor; and
A sample pre-processing apparatus comprising: a heater installed in the vessel guide to heat the sample solution carried in the chemical vessel unit.
제1항에 있어서,
상기 케미컬 베셀부는 탈착 가능한 구조로 형성되어 전처리 과정을 수행하기 전에 샘플 전처리 장치에 장착됨으로써 전처리 준비하는 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 장치.
According to claim 1,
The chemical vessel part is formed in a detachable structure and is mounted on the sample pre-processing device before performing the pre-processing process to prepare for pre-treatment.
제1항에 있어서,
상기 가열부에 의하여 케미컬 흄을 형성하는 과정에서 상기 케미컬 베셀부의 과열을 방지하기 위한 냉각부가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 장치.
According to claim 1,
Sample preprocessing apparatus, characterized in that the cooling unit is additionally provided to prevent overheating of the chemical vessel unit in the process of forming the chemical fume by the heating unit.
분석 물질이 포함된 시료용액을 분석기로 제공하기 전에 전처리하기 위한 샘플 전처리 방법에 있어서,
전처리를 수행할 시료용액을 케미컬 베셀부의 내부공간에 도입하는 도입 단계; 및
상기 도입된 시료용액을 가열부에 의하여 가열하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 케미컬 흄 배출 단계;
대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하는 전처리 시료 형성 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 전처리 시료 형성 단계 이후에, 상기 케미컬 베셀부의 하단에서 상기 케미컬 베셀부와 연결된 제1 밸브를 통하여 상기 케미컬 베셀부 내부의 전처리 시료용액을 분석기로 이송하는 전처리 시료 이송 단계;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 방법.
In the sample pretreatment method for pretreatment before providing a sample solution containing an analyte to the analyzer,
an introduction step of introducing a sample solution to be pre-treated into the internal space of the chemical vessel; and
a chemical fume discharging step of heating the introduced sample solution by a heating unit to evaporate the solvent of the sample solution and discharging it in the form of chemical fume;
and a pretreatment sample forming step of supplying an alternative solvent to the chemical vessel part to form a pretreatment sample solution;
After the pretreatment sample forming step, a pretreatment sample transfer step of transferring the pretreatment sample solution inside the chemical vessel portion to the analyzer through the first valve connected to the chemical vessel portion at the lower end of the chemical vessel portion; characterized in that it is further provided sample pretreatment method.
제7항에 있어서,
상기 케미컬 흄 배출 단계는,
상기 가열부에 의하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 과정에서 상기 케미컬 베셀부의 과열을 방지하기 위하여 냉각부가 추가로 구동되는 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 방법.
8. The method of claim 7,
The chemical fume discharge step is,
Sample pretreatment method, characterized in that the cooling unit is additionally driven to prevent overheating of the chemical vessel unit in the process of evaporating the solvent of the sample solution by the heating unit and discharging it in the form of chemical fume.
제7항에 있어서,
상기 도입 단계 전이나 상기 전처리 시료 형성 단계 후에 세정수를 공급하여 케미컬 베셀부의 내부공간을 세정하는 세정 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 방법.
8. The method of claim 7,
A sample pretreatment method comprising a; supplying washing water to clean the internal space of the chemical vessel before the introduction step or after the pretreatment sample forming step.
분석 물질이 포함된 시료용액을 분석기로 제공하기 전에 전처리하기 위한 샘플 전처리 방법에 있어서,
전처리를 수행할 시료용액을 케미컬 베셀부의 내부공간에 도입하는 도입 단계; 및
상기 도입된 시료용액을 가열부에 의하여 가열하여 시료용액의 용매를 증발시켜 케미컬 흄 형태로 배출하는 케미컬 흄 배출 단계;
대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하여 전처리 시료용액을 형성하는 전처리 시료 형성 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 전처리 시료 형성 단계는,
대체용매를 상기 케미컬 베셀부로 공급하는 대체용매 공급 단계;를 포함하며, 대체용매를 공급하는 동안 또는 대체용매 공급이 완료된 후에 케미컬 베셀부의 하측으로부터 교반용 기체를 인입하는 것을 특징으로 하는 샘플 전처리 방법.
In the sample pretreatment method for pretreatment before providing a sample solution containing an analyte to the analyzer,
an introduction step of introducing a sample solution to be pre-treated into the internal space of the chemical vessel; and
a chemical fume discharging step of heating the introduced sample solution by a heating unit to evaporate the solvent of the sample solution and discharging it in the form of chemical fume;
and a pretreatment sample forming step of supplying an alternative solvent to the chemical vessel part to form a pretreatment sample solution;
The pretreatment sample forming step is
A sample pretreatment method comprising a; alternative solvent supply step of supplying an alternative solvent to the chemical vessel unit, wherein a gas for stirring is introduced from the lower side of the chemical vessel part while the alternative solvent is supplied or after the replacement solvent supply is completed.
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