KR20060050572A - 시료의 광흡수특성을 측정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 시료의 광흡수특성을 측정하는 장치는 광원, 서로 마주보는 입광면(들) 및 출광면(들), 및 빛이 통과하여 시료상에서 전반사에 의해 반사되는 측정 시료가 배치된 광반사면을 포함하는 광도파로, 상기 광도파로의 상기 출광면과 상기 입광면 사이에 배치되어 상기 빛이 상기 광도파로로 다시 들어가도록 하는 하나 이상의 광전달 수단, 및 상기 출광면을 거쳐 상기 광도파로로부터 다시 나오는 빛을 수신하여 상기 수신된 빛에 기초하여 상기 시료의 광흡수특성을 검출하는 처리장치로 구성되어, 상기 광도파로를 통과한 빛이 상기 광도파로로 다시 보내어지고, 그 빛이 상기 광도파로로 다시 도입되며, 상기 시료에서 다시 반사된다(도 1).

광흡수특성, 광도파로

Description

시료의 광흡수특성을 측정하기 위한 방법 및 장치{A method of and a device for measuring optical absorption characteristics of a sample}

도 1은 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 1 실시예를 도시하는 측면도.

도 2는 도 1에 도시된 시료의 광흡수특성 측정장치의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 2 실시예를 도시하는 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 3 실시예를 도시하는 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 4 실시예를 도시하는 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 5 실시예를 도시하는 측면도.

도 7은 도 6에 도시된 시료의 광흡수특성 측정장치의 기능을 도시함.

도 8은 도 6에 도시된 시료의 광흡수특성 측정장치의 기능을 도시함.

도 9는 도 6에 도시된 시료의 광흡수특성 측정장치의 기능을 도시함.

도 10은 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 6 실시예를 도시하는 측면도.

도 11은 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치에 관한 제 7 실시예를 도식적으로 나타냄.

도 12(a) 및 12(b)는 종래의 광도파로를 도시함.

본 발명은 광도파로를 이용하여 극히 소량의 측정가능한 양을 갖는 시료의 광흡수특성을 측정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 광도파로를 이용하여 매우 소량의 시료의 광흡수 특성을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.

시료의 광흡수특성을 측정하기 위한 공지된 방법은, 빛을 시료로 전송하여 빛이 전반사에 의해 시료에서 반사되도록 하고, 시료에서 반사된 빛을 수신하고, 수신된 빛에 기초하여 시료의 광흡수 특성을 검출하여, 상기 시료의 광흡수 특성에 기초하여 시료내 목표 물질의 상태, 종류, 농도 및 양 중 하나 이상을 특정하는 것으로 구성된다.

이러한 종래의 측정 방법에서, 빛을 전반사에 의해 시료 상에서 반사시키기 위하여 광도파로가 이용된다.

종래의 광도파로는 사다리꼴 또는 직사각형 평행육면체를 포함하여, 빛이 광 도파로에서 전반사에 의하여 수회 반사되도록 하였다.

도 12(a)에는 사다리꼴을 포함하여 종래의 광도파로가 도시된다. 도 12(a)에 도시된 바와 같이, 광도파로는 서로 마주보는 한 쌍의 입광면(31) 및 출광면(32), 및 서로 마주보는 상부 반사면(33) 및 바닥 반사면(34)을 포함한다. 상기 바닥 반사면(34)상에 측정될 시료(35)가 놓여진다.

도면에는 도시되지 않은 광원으로부터의 레이저광 또는 백광은 상기 입광면(31)을 통해 광도파로 내로 도입되며, 계속해서 상기 상부 반사면(33) 및 바닥 반사면(34) 상에서 전반사에 의해 반사된다. 빛은 상기 바닥 반사면(34)에 배치된 시료에서 수차례 전반사되어, 광 흡수도가 매 전반사를 통해 얻어지도록 한다. 광흡수특성은 시료내 목표 물질의 종류에 따라 다르다. 따라서, 광도파로내에서 전반사에 의해 시료에서 반사된 다음 광도파로로부터 나오는 빛으로부터 시료의 광흡수 특성을 검출함으로써, 시료내 목표 물질의 상태, 종류, 농도 및 양을 구체화할 수 있다(일본 특허 제2807777호 참조). 예를 들어, 광흡수 특성은 광흡수량, 광흡수 세기 및 광흡수 스펙트럼 중 하나일 수 있다.

상기 언급된 측정 방법의 측정 감도(sensitivity)는 반사되는 횟수에 따라 다르다. 좀 더 구체적으로, 반사 횟수가 증가하면, 측정 감도 또한 증가한다. 반대로, 반사 횟수가 감소하면, 측정 감도도 감소한다. 따라서 측정 감도를 증가시키기 위하여, 광도파로를 길게 하거나 얇게 하여 반사 횟수를 증가시킬 필요가 있다.

그러나 광도파로를 얇게 하는 데는 기술적 한계가 있다.

따라서 측정 감도를 증가시키기 위하여, 실제로는 광도파로를 연장하는 것이 필요하다. 그러나, 광도파로가 연장되려면 광흡수특성을 측정하기 위한 커다란 크기의 장치가 사용되어야 한다는 문제가 있다.

광도파로가 연장되면, 반사 횟수는 도 12(b)에 도시된 바와 같이 증가한다. 그러나 반사면의 면적 또한 커져서, 측정에 필요한 시료의 양 또한 증가한다. 단지 미량만이 제조 또는 이용가능한 시료를 추출하는 것이 어렵기 때문에, 측정을 위해 시료의 양이 증가되어야 한다면 시료를 측정하는 것이 곤란해지는 심각한 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바의 문제점을 해결하고, 최소화된 크기를 갖는 광도파로를 이용하여 측정될 시료의 양이 최소화될 수 있고 전반사의 횟수가 적절하게 설정될 수 있는, 시료의 광흡수 특성을 측정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 시료의 광흡수 특성을 측정하는 방법은, 서로 마주보는 입광면(들) 및 출광면(들), 및 빛이 통과하여 시료상에서 전반사에 의해 반사되는 측정 시료가 배치된 반사면을 포함하는 광도파로로 광원으로부터의 빛을 보내고, 상기 출광면을 통해 상기 광도파로로부터 나오는 빛을 상기 광도파로의 상기 입광면으로 전달하여 상기 빛이 상기 광도파로 내로 한 번 이상 다시 들어가도록 하고, 상기 광도파로로부터 다시 나오는 빛을 수신하고, 상기 수신된 빛에 기초하여 상기 시료의 광흡수특성을 검출하는 것으로 구성된다.

또한 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성을 측정하는 장치는, 광원; 서로 마주보는 입광면(들) 및 출광면(들), 및 빛이 통과하여 시료상에서 전반사에 의해 반사되는 측정 시료가 배치된 광반사면을 포함하는 광도파로; 상기 광도파로의 상기 출광면과 상기 입광면 사이에 배치되어 상기 빛이 상기 광도파로로 다시 들어가도록 하는 하나 이상의 광전달 수단; 및 상기 출광면을 거쳐 상기 광도파로로부터 다시 나오는 빛을 수신하여 상기 수신된 빛에 기초하여 상기 시료의 광흡수특성을 검출하는 처리장치로 구성되어, 상기 광도파로를 통과한 빛이 상기 광도파로로 다시 보내어지고, 그 빛이 상기 광도파로로 다시 도입되며, 상기 시료에서 다시 반사되도록 한다.

본 발명에 따라 시료의 광흡수특성을 측정하는 방법 및 장치의 실행 양식이 첨부된 도면에 도시된 몇몇 실시예를 참고로 이하에서 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정장치의 제 1 실시예를 나타내는 측면도로서, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 시료의 광흡수특성 측정 방법의 원리를 설명하기 위한 것이다. 도 2는 도 1에 도시된 장치의 평면도이다.

상기 도면에서 도면 부호 1은 광도파로를 나타낸다. 광도파로(1)는 모서리가 잘린 육면의 피라미드형이다. 모서리가 잘린 육면 피라미드형의 광도파로(1)는 6개의 측면(2), 즉 서로 마주보는 3쌍의 두개의 측면을 갖는다. 본 실시예에서 서로 마주보는 첫번째 2개의 측면(2a 및 2b)쌍은 제 1 입광면(2a) 및 제 1 출광면(2b)으 로 이용되며, 서로 마주보는 두번째 2개의 측면(2c 및 2d)쌍은 제 2 입광면(2c) 및 제 2 출광면(2d)으로 이용된다. 상기 제 2 출광면(2d)은 본 실시예에서 최종 출광면이다.

광도파로(1)는, 빛이 광도파로(1)를 거쳐 전반사에 의해 안내될 수 있는 굴절률을 갖는 투명 재질, 예를 들어 실리카 유리 또는 고굴절률 유리로 구성된다.

광도파로(1)의 바닥면(반사면)(3)에 측정될 시료(4)가 놓여진다.

광원(5)은 레이저광이 상기 제 1 입광면(2a)의 소정의 제 1 입력점을 통과하여 광도파로(1)로 들어갈 수 있도록 배치된다. 이렇게 하여 빛이 광도파로(1)내로 도입된다. 빛은 반사면(3)상에 놓여진 시료의 소정의 반사 지점에서 전반사된다. 그러면 레이저광이 상기 제 1 출광면(2b)의 소정의 제 1 출력점을 통해 광도파로(1)로부터 나온다. 상기 제 1 입력점은 중심축 "a"에 대하여 상기 제 1 출력점과 대칭하여 마주보는데, 상기 중심축은 반사면(3)의 소정의 반사 지점을 통과하여 직각으로 연장된다.

광섬유(6)는 상기 제 1 출광면(2b) 및 상기 제 2 입광면(2c) 사이에 제공되는 광전달 수단으로서 배치된다. 광섬유(6)는 상기 제 1 출광면(2b)의 상기 제 1 출력점을 거쳐 광도파로(1)로부터 빠져나오는 레이저광을 수신하여 그 빛을 상기 제 2 입광면(2c)의 소정의 제 2 입력점으로 전달한다.

광섬유(6)에 의해 전달된 빛은 상기 제 2 입광면(2c)의 제 2 입력점을 거쳐 광도파로내로 다시 도입된다. 재도입된 빛은 반사면(3)상에 배치된 시료의 상기 반사 지점에서 다시 전반사된다. 그 다음, 빛은 다시 광도파로(1)로부터 상기 제 2 출광면(2d)의 제 2 출력점을 거쳐 빠져나가는데, 이는 중심축 "a"에 대하여 상기 제 2 입광면(2c)의 제 2 입력점과 대칭하여 마주본다.

처리장치(7)는, 광도파로(1) 내에서 시료에 두 번 전반사된 다음 최종 출력점(본 실시예에서 최종 출력점은 제 2 출광면(2d)의 제 2 출력점이다.)을 거쳐 광도파로(1)로부터 빠져나온 레이저광을 수신하도록 배치된다. 상기 처리장치는 상기 광에 기초하여 시료의 광흡수특성을 검출하여, 시료내 목표 물질의 상태, 목표 물질의 종류, 목표 물질의 농도 및 목표 물질의 양을 특정하도록 한다. 예를 들어 광흡수특성은 광흡수량, 광흡수 세기 및 광흡수 스펙트럼 중 어느 하나일 수 있다.

상기 실시예에서, 광원으로부터의 빛은 시료의 동일0한 반사 지점에서 2회 전반사되므로, 측정 감도가 상기 실시예에서와 동일한 광도파로를 이용하여 빛이 시료의 상기 하나의 반사 지점에서 단지 한 번만 전반사되는 종래 방법에 따라 얻어진 측정 감도 보다 더 높다.

상기 실시예에서, 빛은 광원(5)으로부터 광도파로(1)내로 직접 도입되고, 상기 광도파로(1)에서 나온 빛은 광섬유(6)에 의해 직접 수신되며, 그 빛은 광섬유(6)로부터 광도파로(1)로 직접 재도입된다. 그러나, 광원(5), 광도파로(1) 및 광섬유(6)의 상기 구성은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 필요하면, 광도파로 및 광섬유를 통해 빛을 효율적으로 전달하기 위하여, 집합 렌즈가 광도파로(1)와 광섬유(6) 사이에 제공되거나, 또는 광섬유(6)의 끝단면이 렌즈와 같은 형태로 성형되도록 할 수 있다.

상기 실시예에서, 광흡수특성을 측정하기 위한 장치는 빛이 광도파로(1) 내 에서 시료에 의해 2회 전반사되도록 구성된다. 그러나 빛 반사 횟수는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 실시예에서, 상기 제 2 출광면(2d)을 거쳐 상기 광도파로(1)로부터 빠져나온 빛을 제 3 입광면(2e)으로 전달할 수 있는 또 다른 광섬유가 제공되어, 빛이 상기 광도파로(1) 내로 2번 재도입되고, 광도파로(1) 내에서 시료의 동일한 반사 지점에서 3회 전반사되도록 할 수 있다. 이 경우, 처리 장치(7)는 중심축 "a"에 대하여 상기 제 3 입광면(2e)의 제 3 입력점과 대칭적으로 마주보는 제 3 출광면(2f)의 제 3 출력점을 거쳐 상기 광도파로(1)로부터 나오는 레이저광을 수신하도록 배치되어야 한다. 이러한 원리에 기초하여, 광도파로를 모서리가 잘린 팔면 피라미드체 또는 모서리가 잘린 십면 피라미드체로 형성하고, 광도파로의 입광면 및 출광면으로 구성되는 서로 마주보는 두개의 쌍을 이루는 면의 수를 증가시킴으로써, 빛 반사 횟수를 4회, 5회 및 그 이상의 횟수로 임의로 증가시킬 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광도파로(1)는 반구형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 입광점 및 출광점은 측면 없이 결정될 수 있다.

또한, 모서리가 잘린 원뿔형 또는 피라미드형인지에 관계없이, 상기 실시예에서 언급된 모서리가 잘린 형태의 광도파로로, 상기 실시예의 그것과 반대되는 위치에서 상기 광도파로를 이용할 수 있다.

도 4는 모서리가 잘린 피라미드형의 광도파로가 도 1의 실시예와는 반대되는 위치에 사용된 경우를 도시한다. 도 4에 도시된 실시예에서, 입사광은 광도파로(1)의 경사면(1a)에서 반사되어 시료(4)로 전달된다. 그 다음 빛은 시료(4)에서 전반사되고 경사면(1b)에서 반사된다. 반사된 빛은 광도파로(1)로부터 나간다. 도 4에 도시된 실시예에서, 경사면(1a 및 1b)은 빛의 반사를 위해서만 사용된다. 선택적으로 시료(4)는 경사면(1a 및 1b) 상에 배치될 수 있다. 바닥면(3) 뿐 아니라 이들 경사면(1a 및 1b)은 빛의 전반사를 이루도록 의도될 수 있다.

또한, 광도파로는 반드시 모서리가 잘린 형태이어야 하는 것은 아니다. 선택적으로 그것은 원뿔형 또는 피라미드형일 수 있다(도 5 참조).

상기 실시예에서, 입력점 및 출력점은 각각 다른 표면에 위치한다. 그러나, 입력점 및 출력점의 위치는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 매트릭스 집합된 수많은 광섬유가, 빛이 상기 매트릭스의 광섬유 각각으로부터 광도파로내로 도입 및 재도입되는 수많은 입력점이 동일한 입광면 상에 배치되고, 빛이 광도파로로부터 빠져나오고 다시 빠져나오는 수많은 출력점이 동일한 출광면 상에 배치되도록 배치될 수 있다.

도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 시료의 광흡수특성 측정 장치의 제 5 실시예를 도시한다. 광흡수특성 측정장치는 4개의 광섬유로 구성된 매트릭스 집합을 갖는다. 상기 매트릭스 집합은 광도파로로서 프리즘(21)의 입광면 및 출광면 사이에 배치되어, 4개의 입력점이 프리즘(21)의 동일한 입광면 상에 위치하고, 4개의 출력점이 프리즘(21)의 동일한 출광면 상에 위치하도록 한다. 이들 도면에서, 도면 부호 20a 내지 20e는 광섬유를 나타내며, 도면 부호 22는 측정될 시료가 배치되는 프리즘의 반사면을 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같이, 광원으로부터의 빛 A는 광섬유(20a)를 통해 프리즘(21)으로 도입된 다음, 반사면(22)의 시료에서 전반사된다. 전반사에 의해, 빛 A 는 프리즘(21)으로부터 나가서 광섬유(20b)에 의해 수신된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 광섬유(20b)는 프리즘(21)의 입광면으로 빛을 전달한다. 광섬유(20b)로부터의 빛 B는 프리즘(21)으로 재도입되고, 그 다음 반사면(22)의 시료상에서 전반사에 의해 재반사된다. 상기 전반사에 의해, 빛 B는 프리즘(21)으로부터 다시 나가서 광섬유(20c)에 의해 수신된다. 그리고, 광섬유(20c)는 프리즘(21)의 입광면으로 빛을 전달한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 광섬유(20c)로부터의 빛 C는 프리즘(21)으로 재도입되고, 그 다음 반사면(22)의 시료상에서 전반사에 의해 다시 반사된다. 그 다음, 빛 C는 프리즘(21)으로부터 다시 나가서 광섬유(20d)에 의해 수신된다. 광섬유(20d)는 프리즘(21)의 입광면으로 빛을 전달한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 광섬유(20d)로부터의 빛 D는 프리즘(21)으로 재도입되고, 그 다음 반사면(22)의 시료상에서 전반사에 의해 재반사된다. 그 다음, 빛 D는 프리즘(21)으로부터 다시 나가서 광섬유(20e)에 의해 수신된다. 광섬유(20e)는 도면에는 도시되지 않은 처리 장치로 연결된다.

상기 실시예에서, 매트릭스 집합은 4개의 광섬유로 구성된다. 그러나 매트릭스의 광섬유의 수는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 매트릭스 집합은 각각의 직경이 0.1 mm인 백 개의 광섬유로 구성되어, 빛이 1 ㎟ 의 영역 내에서 시료상에서 1백회 반사되도록 할 수 있다.

도 6 내지 9에 도시된 상기 실시예에서 동일한 반사 지점에서 빛을 반사하는 것은 불가능하다. 그러나 도 6 내지 9에 도시된 바와 같이, 모든 반사 지점들이 서 로 매우 인접하기 때문에, 프리즘의 크기가 종래의 광흡수도 측정 장치에서 사용된 프리즘의 크기보다 더 작고, 본 발명의 상기 장치에서 요구되는 시료의 양이 종래 측정 장치에서 요구되던 시료의 양 보다 더 적다.

도 1에 기재된 실시예와 도 6 내지 9에 기재된 실시예를 조합함으로써 빛 반사 횟수를 증가시킬 수 있다. 특히, 예를 들어, 광도파로는 모서리가 잘린 사면 피라미드, 즉 두 쌍의 입광면과 출광면을 갖는다. 또, 각각의 직경이 0.1 mm인 백 개의 광섬유로 구성된 하나의 매트릭스 집합이 광도파로의 제 1 입광면 및 광도파로의 제 1 출광면 사이에 배치되고, 각각의 직경이 0.1 mm인 백 개의 광섬유로 구성된 또 다른 매트릭스 집합이 광도파로의 제 2 입광면과 광도파로의 제 2 출광면 사이에 배치된다. 이러한 구성에 의해, 빛이 1 ㎟ 의 영역 내에서 시료상에서 2백회 반사될 수 있다.

상기 실시예에서, 빛은 입광면에 대하여 직각으로 도입되어 출광면에 대하여 직각으로 나간다. 그러나 빛의 입력각 및 출력각은 본 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 빛은 광도파로(1)의 입광면(2a) 및 출광면(2b)의 경사를 이용하여 굴절되어 빛을 시료(4)로 향하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 시료의 광흡수특성을 측정하기 위한 장치의 제 7 실시예는 도 11을 참고로 설명될 것이다.

상기 실시예들의 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 주어진다.

광흡수특성 측정장치는 광원(5), 광섬유(6) 및 광수신 소자(7)가 제공되어 있는 하우징(10)으로 구성된다.

상기 광흡수특성 측정장치는 또한 측정될 시료가 배치된 광도파로로 구성된다.

광섬유(6)는 광도파로로부터 나온 빛을 광도파로로 다시 전달하여, 빛이 광도파로로 재도입되고 광도파로상에 배치된 시료에서 다시 반사되도록 한다.

광흡수특성 측정장치는 또한, 광도파로내 시료 상에서 수회 반사되고 광도파로로부터 나가서 광수신 소자(7)에 의해 수신된 빛에 기초하여 광도파로상에 배치된 시료의 광흡수특성을 검출하는 처리장치(11)로 구성된다. 상기 처리장치(11)의 처리 결과는 디스플레이(12)에 표시된다.

상기 광흡수특성 측정장치에서, 광원(5), 광섬유(6), 광수신 소자(7), 처리장치(11) 및 디스플레이(12)는 하우징(10)내에 제공되므로, 광흡수특성을 측정하는 신규한 장치로서 전부가 하나로 된(올인원, all-in-one) 휴대용 장치를 제공할 수 있게 된다. 이와 같은 올인원 형태의 광흡수특성을 측정하기 위한 휴대용 장치의 크기는 광도파로의 크기에 의존한다. 상기 광흡수특성 측정장치는 빛이 광도파로의 출광면으로부터 입광면으로 되돌아가도록 하는 광섬유(6)를 포함하므로, 빛은 광도파로로 재도입되고 광도파로내 시료 상에서 재반사된다. 따라서, 하나의 반사지점 또는 가장 근접한 지점들에서 빛이 시료 상에서 전반사에 의해 수회 반사되므로, 광도파로의 크기는 매우 작다. 따라서, 시료의 광흡수특성 측정장치의 크기 또한 매우 작다. 상기 시료의 광흡수특성 측정장치가 올인원 유형이기 때문에 광흡수 측정장치는 휴대용일 수 있다.

도 11에 도시된 상기 실시예에서, 광원(5), 광섬유(6), 광수신 소자(7), 처리장치(11) 및 디스플레이(12)는 하나의 하우징에 제공되지만, 시료의 광흡수특성 측정장치의 구성은 상기 실시예에 한정되지 않는다.

도 11에 도시된 상기 실시예에서, 결과는 디스플레이(12)로 표시된다. 그러나, 본 발명에 따른 광흡수특성 측정장치의 구성은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 예를 들어, 그 결과는 프린터, 임의의 저장매체, 덩어리(lump) 또는 스피커에 의해 출력될 수 있다.

도 11에 도시된 상기 실시예에서, 광섬유가 빛을 광도파로의 출광면으로부터 광도파로의 입광면으로 되돌리기 위하여 하우징 내에 제공되므로, 빛은 광도파로내로 재도입된다. 그러나, 광 전달수단의 구성은 도 11의 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 수많은 광섬유의 매트릭스 집합이 광섬유 대신 하우징내에 제공되어, 수많은 횟수의 반사가 이루어지도록 할 수 있다.

필요하면, P-타입 편광기(세로파) 또는 S-타입 편광기(가로파)가 광섬유와 광도파로 사이에 제공되어, 반사면에 배치된 시료내의 분자의 방향을 검출할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 최소화된 크기를 갖는 광도파로를 이용하여 측정될 시료의 양이 최소화될 수 있고 전반사의 횟수가 적절하게 설정될 수 있는 시료의 광흡수 특성을 측정하는 방법 및 장치가 제공된다. 즉, 본 발명에 의하면 광도파로를 이용하여 극히 소량의 측정가능한 양을 갖는 시료의 광흡수특성을 우수한 측정감도로 측정할 수 있게 된다.

Claims (13)

1. 서로 마주보는 입광면(들) 및 출광면(들), 및 빛이 통과하여 시료상에서 전반사에 의해 반사되는 측정 시료가 배치된 반사면을 포함하는 광도파로로 광원으로부터의 빛을 보내고,

   상기 출광면을 통해 상기 광도파로로부터 나오는 빛을 상기 광도파로의 상기 입광면으로 전달하여 상기 빛이 상기 광도파로 내로 한 번 이상 다시 들어가도록 하고,

   상기 광도파로로부터 다시 나오는 빛을 수신하고,

   상기 수신된 빛에 기초하여 상기 시료의 광흡수특성을 검출하는 것으로 구성되는 시료의 광흡수특성 측정방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수특성은 상기 시료의 광흡수량, 상기 시료의 광흡수 스펙트럼 및 상기 시료의 광흡수 세기 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 시료의 광흡수특성 측정방법.
3. 광원,

   서로 마주보는 입광면(들) 및 출광면(들), 및 빛이 통과하여 시료상에서 전 반사에 의해 반사되는 측정 시료가 배치된 광반사면을 포함하는 광도파로,

   상기 광도파로의 상기 출광면과 상기 입광면 사이에 배치되어 상기 빛이 상기 광도파로로 다시 도입되도록 하는 하나 이상의 광전달 수단, 및

   상기 출광면을 거쳐 상기 광도파로로부터 다시 나오는 빛을 수신하여 상기 수신된 빛에 기초하여 상기 시료의 광흡수특성을 검출하는 처리장치로 구성되어,

   상기 광도파로를 통과한 빛이 상기 광도파로로 다시 보내어지고, 그 빛이 상기 광도파로로 다시 도입되며, 상기 시료에서 다시 반사되는 것을 특징으로 하는 시료의 광흡수특성 측정장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 광흡수특성은 상기 시료의 광흡수량, 광흡수 스펙트럼 및 광흡수 세기 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 시료의 광흡수특성 측정장치.
5. 청구항 3 또는 4에 있어서, 상기 광전달 수단은 하나 이상의 광섬유로 구성되는 시료의 광흡수특성 측정장치.
6. 청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로는 각 쌍이 서로 마 주보는 상기 입광면 및 상기 출광면을 두 쌍 이상 포함하고, 상기 광전달 수단은 상기 하나의 출광면을 거쳐 상기 광도파로로부터 나오는 빛을 상기 출광면과 마주보지 않는 다른 상기 입광면으로 전달하는, 시료의 광흡수특성 측정장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 하나의 입광면을 거쳐 상기 광도파로로 다시 도입된 빛은, 상기 다른 입광면을 거쳐 상기 광도파로로 도입되거나 다시 도입된 빛이 반사되는 상기 광도파로의 상기 반사면의 반사 지점과 동일한 지점에서 상기 시료상에서 반사되는, 시료의 광흡수특성 측정장치.
8. 청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로는 하나의 입광면 및 하나의 출광면을 갖고, 상기 빛은 상기 동일한 입광면을 거쳐 상기 광도파로내로 도입 또는 재도입되며 상기 동일한 출광면을 거쳐 상기 광도파로로부터 나가거나 다시 나가는 것을 특징으로 하는 시료의 광흡수특성 측정장치.
9. 청구항 3 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로는 투명 재질로 구성되는 시료의 광흡수특성 측정장치.
10. 청구항 3 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로는 서로 마주보는 두 쌍 이상의 상기 측면들을 갖는 피라미드형인 것을 특징으로 하는 시료의 광흡수특성 측정장치.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 광도파로는 모서리가 잘린 피라미드형인 시료의 광흡수특성 측정장치.
12. 청구항 3 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로는 원뿔형인 시료의 광흡수특성 측정장치.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 광도파로는 모서리가 잘린 원뿔형인 시료의 광흡수특성 측정장치.

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