KR20010086946A - The method and apparatus of separting by using quantum and electric field - Google Patents

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    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for separating an ultra-fine particle using quantum hole and an electric filed is provided to separate an ultra-fine particle with a specific size from other ultra-fine particles, check the density of a desired ultra-fine particle, or output the uniform number of the ultra-fine particle. CONSTITUTION: An ultra thin film conductive layer(20) is formed in a lower portion of a quantum hole layer(17) in which a quantum hole(16) is formed, and a source(18) and a drain(19) are installed in a left and right side of the ultra thin film conductive layer(20). The quantum hole(16) is formed to be suitable for a size of an ultra-fine particle to be measured, and the ultra-fine particle to be measured is set as a reference ultra-fine particle for using a quantum hole ultra-fine particle density detecting sensor.

Description

콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리장치 및 분리방법{THE METHOD AND APPARATUS OF SEPARTING BY USING QUANTUM AND ELECTRIC FIELD}Separation device and method for separating fine particles using quantum holes and electric fields {THE METHOD AND APPARATUS OF SEPARTING BY USING QUANTUM AND ELECTRIC FIELD}

본 발명은 나노미크론 단위의 초 미립자의 크기에 따른 분리를 가능케 하며, 특정한 크기를 가지는 초 미립자만 선택적으로 가려 낼수가 있게 하는 장치를 개발하는 것이 목적이며 또한 전계를 이용하여 특수한 물질을 이동시킬수 있게하며, 이들의 농도를 측정하며 또한 필요한 초 미립자를 일정개수 분리하여 꺼낼수 있게 하도록 하는 것이 또한 본 발명의 목적이다.It is an object of the present invention to develop a device that enables separation according to the size of ultrafine particles in nanomicron units, and to selectively screen only ultrafine particles having a specific size, and also to move a special material using an electric field. It is also an object of the present invention to measure their concentration and to be able to take out a certain number of necessary ultrafine particles.

본 발명은 유전자의 분리 및 유전자 조작등과 같은 극히 작은 초미립자를 효과적으로 선택해 내거나 이동시키거나 하는 등의 초미립자를 다룰수 있도록 하는 장치에 대한 발명이다. 종래에는 이러한 작은 크기의 미립자를 다루기 위하여 현미경을 통하여 로보트를 사용하여 하나하나 씩 초 미립자를 분리해 내는 방법이 있었다.The present invention is an invention for a device that can handle ultra-fine particles, such as effectively selecting or moving the ultra-small ultra-fine particles such as gene separation and genetic manipulation. Conventionally, in order to deal with such small particles, there has been a method of separating ultrafine particles one by one using a robot through a microscope.

본 발명은 특정크기의 초미립자를 다른 초미립자로부터 분리해 내거나, 원하는 초미립자의 농도를 체크하거나 이들을 일정개수 꺼낼수 있게 하도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention aims to separate the ultrafine particles of a specific size from other ultrafine particles, to check the concentration of the desired ultrafine particles or to extract a certain number thereof.

제 1 도는 본 발명의 전계와 콴텀홀을 이용한 초미립자의 분리장치의 한 실시예1 is an embodiment of the ultra-fine particle separator using the electric field and the quantum hole of the present invention

제 2 도는 다양한 종류의 초미립자를 제 1 도의 분리장치에 부은 상태도2 is a state diagram in which various kinds of ultra fine particles are poured into the separator of FIG.

제 3 도는 제 1 도의 분리장치의 기준전극과 소경전극에 양극의 전류를 흐르게 하는 상태도3 is a state diagram in which a positive current flows through the reference electrode and the small diameter electrode of the separator of FIG.

제 4 도는 제 1 도의 분리장치에 기준필터와 소경필터에 음극의 전류를 흐르게 하는 상태도4 is a state diagram in which a cathode current flows to the reference filter and the small-diameter filter in the separator of FIG.

제 5 도는 제 1 도의 분리장치에서 기준미립자를 완전히 분리한 상태의 상태도5 is a state diagram in which the reference particulates are completely separated from the separating device of FIG.

제 6 도는 기준미립자를 일정한 갯수만큼 취출하여 내도록 하는 장치의 설명도6 is an explanatory diagram of a device for extracting a predetermined number of reference particulates

제 7 도는 전계와 콴텀홀을 이용한 콴텀홀 센스의 실시예7 illustrates an embodiment of a quantum hole sense using an electric field and a quantum hole.

제 8 도는 전계와 콴텀홀을 이용한 콴텀홀 미립자 농도 검출센스의 실시예8 is an example of detecting the quantum hole particle concentration detection using the electric field and the quantum hole

제 9 도는 제 8 도의 콴텀홀 미립자 농도 검출센스의 전기적 특성을 보인 그래프9 is a graph showing the electrical characteristics of the quantum hole concentration detection sense of FIG.

《 도면의 주요부분에 대한 설명 》<< Description of main parts of drawing >>

1:기준필터전류 2:기준전극전류 3:소경필터전류1: Reference filter current 2: Reference electrode current 3: Small filter current

4:소경전극전류 5:대경공간 6:기준공간4: small diameter electrode current 5: large diameter space 6: reference space

7:소경공간 8:기준필터 9:소경필터7: small diameter space 8: reference filter 9: small diameter filter

10:기준전극 11:소경전극 12:콴텀홀10: reference electrode 11: small diameter electrode 12: quantum hole

13:미립자선택장치 14:전류 15:콴텀홀센스13: Particulate selection device 14: Current 15: Quantum Hall sense

16:콴텀홀 17:콴텀홀층 18:소스16: Quantum Hall 17: Quantum Hall Floor 18: Source

19:드레인 20:초박전도층19: Drain 20: Ultra-thin conductive layer

본 발명은 초미립자를 전계를 사용하여 이동시키며, 이들을 특수한 크기의 초미립자만 선택하기 위하여 일정크기의 콴텀홀을 이용하여 필터링하게 하며 원하는 크기의 초미립자만을 분리시키는 방법 및 장치에 대한 것이다. 또한 본 발명은 콴텀홀을 이용한 센스를 사용하여 원하는 초 미립자의 농도를 측정할수도 있게 하며, 특정 초미립자를 다수의 초미립자로 부터 원하는 갯수만큼 꺼낼수가 있도록 하는 것이다. 본 발명에서의 콴텀홀이란 나노미크론 단위의 크기를 가지는 홀이 무수히 형성되어져 있는 것을 의미한다. 이러한 콴텀홀을 형성하기 위하여 본 발명에서는 집중이온빔(FOCUSED ION BEAM 약자로 FIB라 칭함)에 의하여 형성한다. 이온빔의직경을 수 nm ( =0.1㎛ )에서 부터 수백 nm ( =0.1㎛ )의 크기정도 포커싱하여 박막의 기판위에 콴텀홀을 형성한다. FOCUSED ION BEAM을 이용하여 콴텀홀을 형성함에 있어서 포커싱되어지고 가속전압에 의하여 운동력을 가지게 된 이온빔을 자계에 의하여 극미세 박막에 주사하듯이 스퍼터링하게 되면 이온빔의 굵기와 동일한 스폿형상의 콴텀홀이 규칙적으로 형성이 되어지게 된다. 고진공상태에서 이를 행하게 되면 짧은시간 이내의 수백만개의 콴텀홀을 형성할수가 있게 된다. 극미세 박막의 소재에 따라 달라지나 1 mm X 1mm 의 넓이의 면적은 불과 수십분이내에 100nm의 깊이로 400만개 정도의 콴텀홀을 형성할수가 있다. 이때 형성이 되어지는 콴텀홀의 깊이는 이온 빔을 가속시키는 가속전압을 조절함으로서 가능하며, 콴텀홀과 콴텀홀간의 간격의 조절은 배율을 조절함으로서 가능하며, 콴텀홀의 크기는 포커싱의 정도를 조절함으로서 가능하다. 이와 같이 가속전압과 배율과 포커싱정도를 조절하여 원하는 크기와 깊이와 간격의 콴텀홀의 제작이 가능하며, 상기 FOCUSED ION BEAM을 이용하여 짧은 시간안에 무수한 콴텀홀의 형성을 가능케 하는 것이 본 발명의 콴텀홀을 형성하는 기술이다. 이러한 콴텀홀을 본발명에서는 얇은 박막에 관통하게 형성하여 초미립자를 걸르는 필터로 사용한다. 이하 도면을 참고로하여 본 발명을 상세히 설명하도록 하겠다.The present invention relates to a method and apparatus for moving ultrafine particles using an electric field, filtering them using a predetermined size of quantum holes to select only ultrafine particles of a special size, and separating only ultrafine particles of a desired size. In addition, the present invention is to enable the measurement of the desired concentration of ultrafine particles using a sense using a quantum hole, and to be able to take out a specific number of ultrafine particles from a plurality of ultrafine particles. Quantum holes in the present invention means that a number of holes having a size of nanomicron units are formed. In order to form such a quantum hole in the present invention, it is formed by a concentrated ion beam (FIBUSED ION BEAM, abbreviated as FIB). The diameter of the ion beam is focused from several nm (= 0.1 μm) to several hundred nm (= 0.1 μm) in size to form a quantum hole on the substrate of the thin film. When forming the quantum hole using FOCUSED ION BEAM, the sputtered ion beam, which is focused and accelerated by the acceleration voltage, is scanned in the ultrafine thin film by the magnetic field. It will be formed. Doing this under high vacuum allows for the creation of millions of quantum holes in a short time. Depending on the material of the ultrafine thin film, an area of 1 mm x 1 mm can form about 4 million quantum holes with a depth of 100 nm in just a few minutes. In this case, the depth of the quantum hole to be formed can be controlled by adjusting the acceleration voltage for accelerating the ion beam, and the distance between the quantum hole and the quantum hole can be adjusted by adjusting the magnification, and the size of the quantum hole can be controlled by adjusting the degree of focusing. Do. As such, it is possible to manufacture a quantum hole having a desired size, depth, and spacing by adjusting the acceleration voltage, magnification, and focusing degree, and enabling the formation of countless quantum holes in a short time using the FOCUSED ION BEAM. It is a technique to form. In the present invention, such a quantum hole is formed to penetrate through a thin film and used as a filter for filtering ultra fine particles. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 본 발명의 초미립자 분리장치에 대한 설명도이다. 특정크기의 콴텀홀에 의하여 형성이되어진 기준필터(8)가 큰통안에 형성이 되어진다. 기준필터 (8)란 분리하고자 하는 특정한 초미립자의 크기보다 조금 더 큰 콴텀홀이 형성되어진 필터를 의미하며, 수많은 콴텀홀이 관통되게 형성되어진 극히 얇은 박막으로 기준공간(6)을 형성하며, 상기 기준필터를 통하여 기준필터를 구성하는 콴텀홀의 크기보다 작은 사이즈의 초미립자만 기준공간내로 들어올수가 있게 된다. 여기서 분리하고자 하는 크기의 초미립자의 직경의 크기를 기준사이즈라고 정의하겠다. 상기 기준필터에 의하여 형성되는 기준공간(6)의 내부에는 다시 기준필터를 형성하는 콴텀홀의 크기보다도 더욱 미세한 관통홀을 형성한 소경필터(9)가 형성되며, 상기 소경필터를 통하여 더욱 미세한 초미립자가 들어갈수 있는 소경공간(7)이 형성이 되어진다. 상기 기준필터의 외부로는 기준사이즈보다 더 큰 초미립자들이 존재하는 대경공간(5)이 형성이 되어진다. 또한 소경공간(7)내에는 소경전극(11)이 형성되어지며 기준공간(6)내에는 기준전극(10)이 형성이 되어 진다. 기준필터(8)에도 전기를 공급할수 있도록 하며, 상기 기준필터에 공급되는 전류를 기준필터전류(1)라고 하며 기준전극에 공급되는 전류를 기준전극전류(2)라 하고 소경필터에 공급되는 전류를 소경필터전류(3)라 하고 소경전극에 공급되는 전류를 소경전극전류(4)라고 한다.1 is an explanatory view of the ultra-fine particle separating device of the present invention. A reference filter 8 formed by a specific size quantum hole is formed in a large cylinder. The reference filter 8 refers to a filter in which a quantum hole is formed which is slightly larger than the size of a specific ultrafine particle to be separated, and forms a reference space 6 by an extremely thin thin film formed by penetrating many quantum holes. Through the filter, only the ultra-fine particles smaller than the size of the quantum hole constituting the reference filter can enter the reference space. Here, the size of the diameter of the ultrafine particles of the size to be separated will be defined as the reference size. In the reference space 6 formed by the reference filter, a small diameter filter 9 having a through hole finer than the size of a quantum hole forming a reference filter is formed again. A small diameter space 7 that can enter is formed. Outside the reference filter, a large diameter space 5 in which ultra-fine particles larger than the reference size are present is formed. In addition, the small diameter electrode 11 is formed in the small diameter space 7, and the reference electrode 10 is formed in the reference space 6. It is also possible to supply electricity to the reference filter 8, the current supplied to the reference filter is referred to as the reference filter current (1) and the current supplied to the reference electrode is referred to as the reference electrode current (2) and the current supplied to the small diameter filter. Denotes the small-diameter filter current 3 and the current supplied to the small-diameter electrode is referred to as the small-diameter electrode current 4.

제 2 도는 초미립자들이 혼합된 용액을 본 발명의 초미립자 분리장치에 부은상태를 설명하는 설명도이다. 제 2 도에 나타난 상태는 혼합된 초미립자들을 본 발명의 대경공간(5)에 부은 상태이다. 기준사이즈보다 큰 초미립자를 대미립자라 정의하며, 기준사이즈의 미립자를 기준미립자라하고 기준미립자보다 작은 사이즈의 초미립자를 소미립자라고 정의한다.대미립자,기준미립자,소미립자가 혼재된 상태의초미립자에는 양,음의 이온을 띠도록 사전에 처리작업을 행하는 것이 중요한데 경우에 따라서는 분리하고자 목적하는 기준미립자에만 전기적 이온화를 행할수 있도록 하면된다. 본 발명에서는 전기의 전극을 이용하여 목적하는 기준미립자에 전기를 특성을 띄게하여 움직일수 있도록 유도할 필요가 있다. 즉 전계를 이용하여 기준미립자를 이동시키고자 하는 것이다. 본 발명에서는 기준미립자에 음이온을 띄고 있는 것을 가정하여 전계를 통하여 그리고 콴텀홀을 이용하여 기준미립자를 분리해 나가는 것을 설명하고자 한다. 즉 음이온을 띤 기준미립자와 대미립자와 양이온의 소미립자의 및 음이온의 소미립자 등의 초미립자로 분류할수가 있게 된다. 제 2 도의 상태는 아직 전계를 가하지 않고 단순히 대경공간에 초미립자들을 부어 넣은 상태만을 의미한다.2 is an explanatory diagram for explaining a state in which the solution containing the ultrafine particles is poured into the ultrafine particle separator of the present invention. The state shown in FIG. 2 is a state in which the mixed ultrafine particles are poured into the large diameter space 5 of the present invention. The ultrafine particles larger than the reference size are defined as large particles, the microparticles of the reference size are defined as the reference fine particles, and the ultrafine particles of the size smaller than the standard fine particles are defined as small particles. It is important to carry out the treatment work in advance so as to have positive and negative ions. In some cases, it is only necessary to allow the electrical ionization to be performed only to the reference fine particles to be separated. In the present invention, it is necessary to induce the movement of the electrical characteristics to the desired reference fine particles using the electrode of electricity. In other words, it is to move the reference fine particles using the electric field. In the present invention, it is assumed that the negative particles are present in the reference fine particles to separate the reference fine particles through the electric field and using the quantum holes. That is, it is possible to classify into ultrafine particles such as anionic reference particles, large particles, small cations of cations, and small particles of anions. The state of FIG. 2 means only a state in which ultra-fine particles are poured into a large diameter space without applying an electric field yet.

제 3 도는 기준전극전류에 양극의 전류를 흐르게 하며, 동시에 소경전극전류에 양극을 흐르게 한것을 나타낸다. 이때 대경공간(5)의 초미립자중에서 음이온의 기준미립자와 음이온의 소미립자는 전계에 이끌려서 기준필터(8)를 통과하여 안으로 들어가게 되고, 음이온의 소미립자는 전계에 이끌려서 소경필터(9)를 통과하여 소경공간(7)에 까지 들어 갈수가 있게 된다. 이때 대미립자중에서 음전기를 띤 것도 전계에 이끌려서 기준공간(6)내로 들어가고자 하나 기준필터(8)에 의하여 막혀서 들어가지 못하게 되고 기준필터의 콴텀홀을 막게 된다. 이와 같이 일정시간이 지나면 기준필터의 콴텀홀 관통홀이 음이온의 대미립자에 의하여 많이 막히게 되므로 이를 다시 떼어줄 필요성이 제기가 된다.3 shows the anode current flowing through the reference electrode current and the anode current flowing through the small diameter electrode current. At this time, among the ultrafine particles in the large diameter space 5, the standard fine particles of the anion and the small fine particles of the anion are led through the reference filter 8 by the electric field, and the small fine particles of the negative ion are attracted to the electric field and pass through the small diameter filter 9. It is possible to enter the small diameter space (7). At this time, the negative electrons from the fine particles are attracted to the electric field to enter the reference space 6, but are blocked by the reference filter 8, and thus prevent the quantum hole of the reference filter. As such, since a certain amount of time passes through the quantum hole through-holes of the reference filter, the particles are blocked by the large particles of negative ions.

제 4 도는 기준필터전류(1)에 음극의 전기를 통하게 하고 동시에 소경필터전류(3)에도 음극의 전기를 통하게 하는 것을 설명한다. 이와 같이 기준필터(8)와 소경필터(9)에 음극의 전기를 통하게 되면 기준필터와 소경필터의 콴텀공을 막고 있던 음이온을 띤 사이즈가 큰 초미립자들이 모두 분리되어 떨어져 나가게 되어 제 3 도 상태의 필터의 콴텀공들이 다시 개방이 되어지게 된다. 또한 이들의 전극의 변화에 의하여 대경공간내의 극성을 지니는 초미립자들이 전반적으로 운동을 행하게 되어 교반효과를 얻을수가 있게 된다.4 illustrates that the cathode of the cathode is passed through the reference filter current 1 while the cathode of the cathode filter current 3 passes through. As such, when the cathode is electrically connected to the reference filter 8 and the small-diameter filter 9, all the ultrafine particles having large anion-size blocks the quantum holes of the reference filter and the small-diameter filter are separated and fall off. The quantum holes of the filter are opened again. In addition, due to the change of these electrodes, ultrafine particles having polarity in the large diameter space are generally moved, and thus, the stirring effect can be obtained.

제 3 도와 제 4 도에서와 같은 행위를 반복적으로 행하게 되면 대경공간내의 초미립자들은 자기들의 가지는 전기적 특성에 의하여 끊임없이 이동하게 되며, 또한 이러한 이동의 반복으로 인하여 필터내로 들어갈수가 있는 초미립자들은 결국에는 모두 자기의 크기에 알맞은 공간내로 들어자 자리를 잡게 된다. 결국 본 발명에 의하여 혼합되어진 초미립자가 들어있는 곳에 전극을 반복적으로 교대로 걸어주게 됨으로 인하여 전계에 의한 초미립자의 끊임없는 운동을 통해서 그들의 사이즈와 전기적 특성에 알맞는 공간으로 각각 분리를 할수 있다는 것을 나타낸다.Repeatedly performing the same actions as in FIGS. 3 and 4, the ultrafine particles in the large diameter space are constantly moved by the electrical characteristics of their branches, and the ultrafine particles that can enter the filter are eventually self As soon as you enter the space that fits the size of the place. After all, the electrode is repeatedly walked alternately where the ultrafine particles are mixed according to the present invention, which means that the microparticles can be separated into spaces suitable for their size and electrical characteristics through the continuous movement of the ultrafine particles by the electric field.

제 5 도는 상기의 제 2 도와 제 3 도의 전극변화를 수없이 반복하고 난 뒤의 상태를 나타낸 설명도 이다. 목적한 바의 초미립자의 분리가 이루어 졌을때의 상황으로 이때의 전류의 상태는 기준전극전류(2)와 소경전극전류(4)에는 양극의 전기가 흐르게 되는 상황이다. 기준공간(6)내에는 음이온을 가지는 기준미립자가 기준전극을 중심으로 하여 모여 있는 상태가 되며, 음이온의 소미립자는 소경공간내에서 소경전극을 중심으로 모여 있게 된다. 그리고 양이온은 크기를 불문하고 기준필터를 통과하지 못하게 되며, 음이온중에서는 대미립자만 기준필터를 통과하지 못하게 된다. 즉 결국에는 도면 제 5 도의 그림에서와 같이 각 미립자들이 전기적 특성과 크기적 특성에 의하여 정확히 분리가 이루어 지는 것을 의미한다.FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state after repeating the electrode changes of FIG. 2 and FIG. When the ultra-fine particles are separated as desired, the current state is a state in which the positive electrode flows through the reference electrode current 2 and the small diameter electrode current 4. In the reference space (6), the reference fine particles having anions are gathered around the reference electrode, and the small particles of the anions are concentrated around the small diameter electrode in the small diameter space. The cations cannot pass through the reference filter of any size, and only the fine particles can pass through the reference filter. In other words, as shown in FIG. 5, the fine particles are precisely separated by electrical and size characteristics.

제 6 도는 기준미립자를 필요한 갯수만큼 인출하여 낼수 있도록 하는 방법 및 장치에 대한 설명도이다. 기준사이즈보다 조금 더 크게 필요한 갯수만큼 콴텀홀 (12)을 형성한 미립자 선택장치(13)에 기준미립자의 전기적 극성과 상반된 극성의 전류(14)를 흐르게 하여 ,상기 일정한 갯수와 일정한 크기를 가지는 콴텀홀로 구성되는 미립자선택장치의 각각의 콴텀홀에 기준미립자가 위치되게 한뒤, 이를 밖으로 인출하게 되면 , 원하는 초미립자만 원하는 갯수만큼 원하는 위치에 위치를 시킬수가 있게 되는 것이다. 초미립자의 크기는 나노미크론의 크기에 불과하므로 손으로서는 결코 선택을 할수가 없을 뿐만 아니라 원하는 개수만큼 원하는 위치에 위치시킨다는 것을 거의 불가능한 일이나 최근 로보터에 의하여 한정되어진 갯수와 속도로 초미립자를 분리하는 것이 가능하게 되었으나 본 발명에서와 같이 보다 효율적으로 선택할수는 없었다.FIG. 6 is an explanatory diagram for a method and an apparatus for drawing out the required number of fine particles. Quantum having a predetermined number and a constant size is caused by flowing a current 14 having a polarity opposite to that of the reference fine particles through the fine particle selection device 13 in which the quantum holes 12 are formed as many as necessary. By placing the reference fine particles in each quantum hole of the particle selection device composed of holes, and withdrawing them out, only the desired ultrafine particles can be positioned in the desired positions as many times as desired. Since the size of the ultrafine particles is only the size of nanomicron, it is not possible to select by hand, and it is almost impossible to place them in the desired position as many as desired, but it is difficult to separate the ultrafine particles by the number and speed limited by the recent robots. It was possible, but not as efficiently as possible in the present invention.

제 7 도와 제 8 도 및 제 9 도는 초미립자의 농도를 검출할수 있는 센스에 대한 설명도이다.7, 8, and 9 are explanatory diagrams of a sense capable of detecting the concentration of ultrafine particles.

제 7 도는 콴텀홀 센스(15)에 대한 구성도로서 일정한 갯수의 콴텀홀(16)이 형성되어진 콴텀홀층(17)의 하부에 초박막의 초박전도층(20)을 형성하고 상기 초박전도층의 좌,우에 소스(18)와 드레인(19)을 설치한 것이 콴텀홀 미립자 농도검출 센스이다. 측정하고자 하는 초미립자의 크기에 맞게 콴텀홀을 형성시키고 측정하고자 하는 초미립자를 기준미립자로 설정하여 본 발명의 콴텀홀 미립자 농도검출 센스를 사용하면 된다.FIG. 7 is a schematic diagram of the quantum hole sense 15. An ultra-thin ultra-conductive layer 20 is formed below the quantum hole layer 17 in which a certain number of quantum holes 16 are formed, and the left side of the ultra-thin conductive layer is formed. The source 18 and the drain 19 are provided at the right of the quantum hole fine particle concentration detection sense. The quantum hole fine particle concentration detection sense of the present invention may be used by forming a quantum hole according to the size of the ultrafine particles to be measured and setting the ultrafine particles to be measured as reference particles.

제 8 도는 제 7 도의 콴텀홀 미립자 농도검출 센스의 단면을 나타낸 단면도이다. 콴텀홀에 전기적 특성에 알맞는 기준미립자가 전계에 의하여 유인되어 콴텀홀에 위치되어 지게 되는데 이때 소스로 부터 드레인에 흐르는 초박전도층에 흐르는 전기적 특성을 정확히 검출하여 본 발명의 콴텀홀 미립자 농도검출 센스에 위치된 기준미립자의 농도를 측정할수가 있게 된다.8 is a cross-sectional view showing a cross section of the quantum hole fine particle concentration detection sense of FIG. The standard fine particles suitable for the electrical characteristics in the quantum holes are attracted by the electric field and are located in the quantum holes. At this time, the quantum hole fine particle concentration detection sense of the present invention is accurately detected by detecting the electrical characteristics flowing in the ultra-thin conductive layer flowing from the source to the drain. It is possible to measure the concentration of reference particulates located in.

제 9 도는 상기 제 8 도의 콴텀홀 미립자 농도검출 센스의 전기적 측정이 가능함을 설명하는 설명도 이다. 즉 콴텀홀에 위치되어지는 기준 미립자의 개숫에 따른 전기적 특성을 측정하여 농도를 정확히 측정할수 있음을 나타낸다.9 is an explanatory view for explaining the electrical measurement of the quantum hole fine particle concentration detection sense of FIG. In other words, by measuring the electrical properties according to the number of reference particles located in the quantum hole indicates that the concentration can be measured accurately.

유전자 조작이나 극히 미세한 초미립자의 원활한 조정을 본 발명은 가능하게 한다 즉 콴텀홀을 이용한 필터와 전기적 특성을 충분히 이용하여 초미립자가 다양하게 혼재되어진 상태에서 원하는 크기의 기준미립자를 용이하게 그리고 효율적으로 분리하여 낼수가 있음은 물로 원하는 갯수만큼 원하는 위치에 위치시킬수가 있게 한다. 전계의 성질과 콴텀홀을 이용하여 원하는 기준미립자의 농도를 정확히 측정할수가 있는 센스를 만드는 것도 본 발명의 영역에 포함이 되어진다.The present invention enables gene manipulation or smooth adjustment of extremely fine microparticles. That is, by using the quantum hole filter and electrical properties, the present invention can easily and efficiently separate the reference fine particles of a desired size in a state where the ultrafine particles are mixed in various ways. Being able to put out water allows you to place as many places as you want. It is also included in the scope of the present invention to make a sense that can accurately measure the concentration of the desired reference fine particles using the nature of the electric field and the quantum hole.

Claims (14)

콴텀홀이 관통되게 형성되어진 콴텀홀 필터와 상기 콴텀홀 필터내에 위치하여 전계를 형성하게 하는 전류공급 전극으로 구성되는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리장치Ultra-fine particle separator using quantum hole and electric field consisting of a quantum hole filter formed through the quantum hole and a current supply electrode located in the quantum hole filter to form an electric field 상기 제 1 항에 있어서, 콴텀홀의 크기가 10나노 미크론이상 100나노미크론 이하의 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리장치The ultra-fine particle separator using quantum holes and electric fields according to claim 1, wherein the quantum holes have a size of 10 nm or more and 100 nm or less. 특정한 크기의 기준미립자보다 조금 큰 콴텀홀로 형성되어지는 기준필터와 상기 기준필터에 의하여 형성되는 기준공간과 , 상기 기준공간내부에 기준미립자보다 조금작은 콴텀홀로 형성이 되어지는 소경필터와 상기 소경필터에 의하여 형성되는 소경공간과, 상기 기준필터의 바깥 공간으로 형성이 되는 대경공간으로 구성이 되어지며, 상기 소경공간에 소경전극이 형성되고 상기 기준공간에는 기준전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리장치A reference filter formed of a quantum hole slightly larger than a reference particle of a specific size, a reference space formed by the reference filter, a small diameter filter formed of a smaller quantum hole than the reference particle in the reference space, and the small diameter filter. Quantum holes, characterized in that consisting of a small diameter space formed by, and a large diameter space formed to the outer space of the reference filter, a small diameter electrode is formed in the small diameter space and the reference electrode is formed in the reference space; Ultrafine particle separator using electric field 제 3 항에 있어서, 기준필터에 기준필터전류를 공급할수 있는 전류공급장치와 소경필터에 소경필터전류를 공급할수 있는 전류공급장치가 형성되어 진것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리장치The ultra-fine particle separator using quantum holes and electric fields according to claim 3, wherein a current supply device capable of supplying a reference filter current to the reference filter and a current supply device capable of supplying a narrow filter current to the small diameter filter are formed. 기준미립자의 크기보다 조금 더큰 콴텀홀이 일정개수 형성된 미립자선택장치에 기준미립자의 전기적 성질이 반대인 전류를 공급하는 전류공급장치가 형성된 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리장치Ultrafine particle separator using quantum holes and electric fields, characterized in that a current supply device for supplying a current having the opposite electrical properties of the reference fine particles is formed in the particle selection device having a certain number of quantum holes larger than the size of the reference fine particles 일정한 갯수의 콴텀홀이 형성되어진 콴텀홀층의 하부에 초박막의 초박전도층을 형성하고 상기 초박전도층의 좌,우에 소스와 드레인을 설치한 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 검출 센스Ultra fine particle detection sense using quantum holes and electric fields, characterized in that an ultra thin conductive layer is formed on the lower part of the quantum hole layer in which a certain number of quantum holes are formed, and a source and a drain are installed on the left and right sides of the ultra thin conductive layer. 콴텀홀로 관통되게 형성되어진 콴텀필터와 상기 콴텀필터내에 위치하여 전계를 형성하게 하는 전류공급 전극으로 구성되는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법Ultrafine particle separation method using a quantum hole and an electric field consisting of a quantum filter penetrated through the quantum hole and a current supply electrode located in the quantum filter to form an electric field 콴텀홀로 관통되게 형성되어진 콴텀필터와 상기 콴텀필터내에 위치하여 전계를 형성하게 하는 전류공급 전극으로 구성되는 관텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법에 있어서, 상기 콴텀홀은 FOCUSED ION BEAM 에 의하여 무수히 많은 미세한 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법In the ultra-fine particle separation method using a quantum hole and an electric field consisting of a quantum filter formed to penetrate through the quantum hole and a current supply electrode located in the quantum filter to form an electric field, the quantum hole is formed by a myriad of fine particles by FOCUSED ION BEAM. Ultrafine particle separation method using a quantum hole and an electric field characterized in that the hole is formed 제 8 항에 있어서, FOCUSED ION BEAM의 배율을 조정함으로서 콴텀홀의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법10. The method of claim 8, wherein the spacing of the quantum holes is adjusted by adjusting the magnification of the FOCUSED ION BEAM. 제 8 항에 있어서, FOCUSED ION BEAM의 가속전압을 조정함으로서 콴텀홀의 깊이를 조절하는 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법10. The method of claim 8, wherein the depth of the quantum holes is adjusted by adjusting the acceleration voltage of the FOCUSED ION BEAM. 제 8 항에 있어서, FOCUSED ION BEAM의 포커싱의 정도를 조정함으로서 콴텀홀의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법10. The method of claim 8, wherein the size of the quantum holes is adjusted by adjusting the focusing degree of the focus ion beam. 특정한 크기의 기준미립자보다 조금 큰 콴텀홀로 형성되어지는 기준필터와 상기 기준필터에 의하여 형성되는 기준공간과 , 상기 기준공간내부에 기준미립자보다 조금작은 콴텀홀로 형성이 되어지는 소경필터와 상기 소경필터에 의하여 형성되는 소경공간과, 상기 기준필터의 바깥 공간으로 형성이 되는 대경공간으로 구성이 되어지며, 상기 소경공간에 소경전극이 형성되고 상기 기준공간에는 기준전극을 구성하며 상기 기준전극과 소경전극에는 기준미립자와 전극적 특성이 반대인 전극을 연결하여 미립자를 분히하는 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법A reference filter formed of a quantum hole slightly larger than a reference particle of a specific size, a reference space formed by the reference filter, a small diameter filter formed of a smaller quantum hole than the reference particle in the reference space, and the small diameter filter. It consists of a small diameter space formed by the, and a large diameter space that is formed to the outer space of the reference filter, a small diameter electrode is formed in the small diameter space and constitutes a reference electrode in the reference space, the reference electrode and the small diameter electrode Ultrafine particle separation method using a quantum hole and an electric field characterized in that the fine particles are separated by connecting the reference fine particles and the electrode having the opposite electrode characteristics 제 12 항에 있어서, 기준필터에 기준필터전류를 공급할수 있는 전류공급장치와 소경필터에 소경필터전류를 공급할수 있는 전류공급장치가 형성되어 진것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법13. The method of claim 12, wherein a current supply device capable of supplying a reference filter current to the reference filter and a current supply device capable of supplying the narrow filter current to the small diameter filter are formed. 기준미립자의 크기보다 조금 더큰 콴텀홀이 일정개수 형성된 미립자선택장치에 기준미립자의 전기적 성질이 반대인 전류를 공급하는 전류공급장치가 형성된 것을 특징으로 하는 콴텀홀과 전계를 이용한 초미립자 분리방법A method for separating ultrafine particles using a quantum hole and an electric field, wherein a current supply device for supplying a current having opposite electrical properties of the reference fine particles is formed in a particle selection device in which a certain number of quantum holes larger than the size of the reference fine particles are formed.
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