KR20080072494A - 응축핵 계수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다량의 미립자를 효율적으로 측정할 수 있는 응축핵 계수기를 개시한다. 본 발명은 미립자가 부유되고 있는 기체를 작동유체로 포화시켜 포화기체를 생성하는 포화기와, 포화기의 하류에 연결되어 있으며 포화기로부터 공급되는 미립자를 핵으로 액체방울이 생성되도록 포화기체를 응축하는 복수의 응축기들과, 응축기들의 하류에 연결되어 있고 응축기들로부터 공급되는 액체방울을 광학적으로 검출하는 복수의 광학입자 계수기들로 구성된다. 응축기들은 포화기와 광학입자 계수기들을 연결하는 응축기 튜브를 가지며, 응축기 튜브의 내면에 친수성 표면층이 형성되어 있고, 작동유체는 물로 이루어진다. 본 발명에 의하면, 단일의 포화기에 복수의 응축기들이 연결되어 다량의 에어로졸을 효율적으로 측정할 수 있다. 또한, 응축기 튜브의 내면에 친수성 물질이 코팅 또는 플라즈마 표면개질에 의하여 형성됨으로써, 작동유체로 물을 사용할 수 있으면서도 광학적인 방법으로 미립자를 쉽고 정확하게 계측할 수 있는 효과가 있다.

Description

응축핵 계수기{CONDENSATION PARTICLE COUNTER}
본 발명은 응축핵 계수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다량의 미립자를 효율적으로 측정할 수 있는 응축핵 계수기에 관한 것이다.
응축핵 계수기는 포화기, 응축기와 광학입자 계수기(Optical Particle Counter, OPC)로 구성되어 미립자의 개수와 크기를 측정하는데 많이 사용되고 있다. 응축핵 계수기의 포화기에는 에어로졸(Aerosol), 즉 미립자가 부유하고 있는 기체의 포화를 위하여 작동유체(Working Fluid)가 수용되어 있다. 작동유체는 알코올, 부탄올, 아이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol) 등의 알코올계와 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol) 등의 유기화합물이 사용되고 있다.
포화기는 히터의 가열에 의하여 주위의 온도보다 높은 온도로 유지되므로, 포화기에 수용되어 있는 작동유체는 증발된다. 미립자가 부유하고 있는 기체가 포화기에 유입되면, 기체는 작동유체에 의하여 포화되어 포화기체로 되고, 포화기체는 포화기로부터 응축기로 공급된다. 작동유체로 알코올이 사용되는 경우, 포화기의 온도는 약 35℃로 유지되며, 응축기의 온도는 약 10℃로 유지된다. 포화기체는 응축기에서 온도의 저하에 따라 과포화기체로 되고, 응축현상이 발생된다. 작동유 체증기의 응축현상은 미립자를 핵으로 일어나 액체방울이 성장되며, 성장된 액체방울은 광학입자 계수기로 공급되어 검출된다.
한편, 응축기에서 포화기체의 확산속도가 온도전달속도보다 빠르게 일어나면, 포화기체는 과포화되지 못한다. 즉, 포화기체는 미립자의 주위에서 응축되지 못하고, 응축기의 벽면에서만 응축이 발생된다.
그러나 종래기술의 응축핵 계수기는 에어로졸의 측정 용량이 결정되어 있으므로, 한 장소에서 다량의 에어로졸을 측정하기 위해서는 여러 대의 응축핵 계수기가 사용되어야 하는 번거롭고 불편한 문제가 있다. 또한, 여러 대의 응축핵 계수기가 사용될 때 각 응축핵 계수기의 포화기와 응축기의 온도를 균일하게 제어하기 매우 곤란한 문제가 있다. 포화기와 응축기의 온도 편차가 크게 발생되면, 미립자의 측정으로부터 얻어지는 데이터의 신뢰성이 저하된다.
종래기술의 응축핵 계수기는 작동유체로 유기화합물을 사용하고 있으므로, 인체에 유해하고, 냄새가 많이 발생되는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 인화물질인 유기화합물의 취급에 많은 어려움이 수반되고 있다. 특히, 반도체의 제조 공정에서 응축핵 계수기의 작동유체로 알코올계의 유기화합물이 사용될 경우, 유기화합물이 오염물질로 작용되어 불량의 원인이 되고 있다. 유기화합물의 작동유체는 기체에 포함되어 있는 수분을 흡수하여 장시간 사용 시 응축핵 계수기의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 작동유체는 주기적으로 교환해야 하는 번거로운 문제가 있다.
한편, 응축핵 계수기의 작동유체는 인체에 무해하고, 냄새와 오염물질의 발생이 없는 물을 사용하는 것이 많은 장점을 갖는다. 그런데, 물의 물질전달계수, 열전달계수 등의 특성은 유기화합물과 전혀 다르다. 종래기술의 응축핵 계수기에서 물을 작동유체로 사용하게 되면, 수증기는 저온의 응축기 벽면에서만 응축이 발생되고, 미립자를 핵으로 하는 응축은 발생되지 않아 미립자가 그대로 배출되면서 광학입자 계수기에 의하여 미립자를 계수하지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단일의 포화기에 복수의 응축기들이 연결되어 다량의 에어로졸을 효율적으로 측정할 수 있는 응축핵 계수기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 응축기 튜브의 내면이 친수성층으로 구성되어 작동유체로 물을 사용할 수 있는 응축핵 계수기를 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 미립자가 부유되고 있는 기체를 작동유체로 포화시켜 포화기체를 생성하는 포화기와; 포화기의 하류에 연결되어 있으며, 포화기로부터 공급되는 미립자를 핵으로 액체방울이 생성되도록 포화기체를 응축하는 복수의 응축기들과; 응축기들의 하류에 연결되어 있고, 응축기들로부터 공급되는 액체방울을 광학적으로 검출하는 복수의 광학입자 계수기들로 이루어지는 응축핵 계수기에 있다.
또한, 응축기들은 포화기와 광학입자 계수기들을 연결하는 응축기 튜브를 가지며, 응축기 튜브의 내측에 포화기체의 흐름이 가능하도록 친수성 물질이 구비되 어 있고, 작동유체는 물로 이루어지는 것에 있다.
이하, 본 발명에 따른 응축핵 계수기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 응축핵 계수기는 미립자(P)가 부유되고 있는 기체를 작동유체로 포화시켜 포화기체를 생성하는 포화기(10), 포화기체를 응축하는 복수의 응축기(20)들과 미립자(P)의 개수와 크기를 광학적으로 검출하여 산출하는 복수의 광학입자 계수기(30)들로 구성되어 있다. 도 1에 응축기(20)들과 광학입자 계수기(30)들은 3개가 구성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 응축기(20)들과 광학입자 계수기(30)들의 개수는 필요에 따라 적절하게 증감될 수 있다.
포화기(10)는 작동유체(W)를 수용하는 저수지(Pool: 11)를 가지며, 저수지(11)는 에어로졸, 즉 미립자(P)가 부유되고 있는 기체가 도입되는 입구(12)와 연결되어 있다. 저수지(11)의 한쪽에 포화기체의 흐름을 유도하는 포화기 튜브(Saturator Tube: 13)가 연결되어 있고, 포화기 튜브(13)는 포화기체를 배출하는 출구(14)를 갖는다. 작동유체(W)의 수위는 그 위로 기체의 흐름이 유도되도록 입구(12)와 출구(14)보다 낮게 유지되어 있다. 포화기(10)의 외측에 히터(15)가 장착되어 있으며, 히터(15)는 저수지(11)에 수용되어 있는 작동유체(W)가 증발되도록 열을 가한다. 포화기 튜브(13)의 내면에 작동유체(W)의 증발을 촉진시킬 수 있도록 저수지(11)의 작동유체(W)를 흡수하는 흡수재(16)가 부착되어 있다. 작동유체(W)는 물, 알코올계 등이 사용되며, 바람직하게는 물이 사용된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 응축기(20)들은 포화기(10)의 하류에 연결되어 있으며, 포화기(10)로부터 공급되는 미립자(P)를 핵으로 액체방울(D)이 생성되도록 포화기체를 응축한다. 응축기(20)는 포화기체의 흐름이 가능하도록 포화기(10)의 출구(14)와 연결되어 있는 응축기 튜브(21)를 갖추고 있다. 응축기 튜브(Condenser Tube: 21)의 외면에 응축기 튜브(21)의 온도를 강하시키는 냉각수단으로 열전냉각소자(Thermo Electric Cooler: 22)가 장착되어 있다. 냉각수단은 응축기 튜브(21)의 외면을 둘러싸는 쿨링챔버(Cooling Chamber)와, 이 쿨링챔버에 냉매를 공급하여 응축기 튜브(21)의 온도를 강하시키는 냉동사이클(Refrigerating Cycle)을 갖는 냉각장치로 구성될 수 있다.
응축기 튜브(21)의 내측에는 작동유체(W)로 물을 사용할 수 있도록 하기 위하여 포화기체의 흐름이 가능하도록 친수성 물질이 구비되어 있다. 친수성 물질은 응축기 튜브(21)의 내면에 형성되는 친수성 표면층(23)으로 구성되어 있다. 친수성 표면층(23)은 응축기 튜브(21)의 내면에 친수성 물질, 예를 들어 산화티탄(TiO2)층이 코팅(Coating)에 의하여 형성되거나 플라즈마 표면개질(Plasma Surface Modification)에 의하여 형성될 수 있다. 플라즈마 표면개질은 잘 알려진 플라즈마 표면개질장치의 플라즈마를 이용하여 응축기 튜브(21)의 내면에 산화티탄층을 형성한다.
도 4를 참조하면, 친수성 물질은 응축기 튜브(21)의 내면에 포화기체의 흐름 이 가능하도록 장착되어 있는 친수성 튜브(24)로 구성되어 있다. 친수성 튜브(24)는 산화티탄, 친수성 폴리머(Polymer)로 구성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 친수성 물질은 응축기 튜브(21)의 내면에 포화기체의 흐름이 가능하도록 장착되어 있는 다공성 튜브(Porous Tube: 25)로 구성되어 있다. 다공성 튜브(25)는 복수의 기공(25a)들을 갖는다. 다공성 튜브(25)는 산화티탄, 친수성 폴리머 등으로 구성되거나 친수성-소수성을 갖는 물질, 예를 들어 제올라이트(Zeolites) 등으로 구성될 수 있다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 광학입자 계수기(30)들은 응축기(20)들의 하류에 연결되어 있으며, 응축기 튜브(21)로부터 공급되는 액체방울(D)을 광학적으로 검출하여 미립자(P)의 개수와 크기를 산출한다. 광학입자 계수기(30)들은 하우징(31), 광원(Light Source: 32), 제1 렌즈군(33), 제2 렌즈군(34), 광검출기(Photo Detector: 35)와 컴퓨터(36)로 구성되어 있다.
하우징(31)의 센싱체적(Sensing Volume: 31a)은 입구(31b)와 출구(31c)에 연결되어 있으며, 하우징(31)의 입구(31b)에는 응축기 튜브(21)가 연결되어 있다. 광원(32)은 하우징(31)의 일측에 장착되어 있으며, 광원(32)으로부터 출력되는 광은 제1 렌즈군(33)을 통하여 하우징(31)의 센싱체적(31a)에 투사된다. 하우징(31)의 센싱체적(31a)에 투사되는 광은 하우징(31)의 타측에 장착되어 있는 제2 렌즈군(34)에 의하여 집광되고, 제2 렌즈군(34)을 통하여 집광되는 광은 광검출기(35)에 의하여 검출된다.
광검출기(35)는 검출되는 광의 신호를 출력하여 컴퓨터(36)에 입력한다. 컴 퓨터(36)는 광검출기(35)로부터 입력되는 신호를 프로그램에 의하여 프로세싱하여 미립자(P)의 개수와 크기를 산출한다. 광검출기(35)는 액체방울(D)들의 위치 데이터를 획득하기 위하여 이미지센서, 예를 들어 전하결합소자 카메라(Charge Coupled Device, CCD Camera)나 쿼드러춰 검출기(Quadrature Detector)로 구성될 수 있다. 컴퓨터(36)는 광검출기(35)의 신호를 처리하여 미립자(P)의 개수와 크기를 산출하여 출력하는 신호처리기(Signal Processor)로 구성될 수 있다. 하우징(31)의 출구(31c)에는 유량의 제어를 위하여 유량계(40)와 기체의 도입을 위하여 에어펌프(41)가 장착되어 있다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 응축핵 계수기의 작용을 설명한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 포화기(10)의 저수지(11)에 작동유체(W)로 물을 수용하고, 히터(15)의 작동에 의하여 포화기(10)의 온도를 약 60~70℃로 유지하면, 물이 증발되어 수증기가 생성된다. 에어펌프(41)의 작동에 의하여 흡입력이 발생되면, 포화기(10)의 입구(12)를 통하여 저수지(11)에 에어로졸, 즉 미립자(P)가 부유되고 있는 기체가 도입된다. 기체는 수증기에 의하여 포화기체로 포화된 후, 출구(14)를 통하여 배출된다.
도 2와 도 3을 참조하면, 포화기(10)의 출구(14)와 연결되어 있는 응축기(20)들의 응축기 튜브(21)는 열전냉각소자(22)의 작동에 의하여 포화기(10)의 온도보다 낮은 온도로 유지된다. 응축기 튜브(21)의 온도는 작동유체로 알코올계를 사용하는 종래기술의 응축핵 계수기보다 약 10℃ 높은 온도, 즉 약 20℃로 유지된 다. 따라서 기체에 부유되고 있는 미립자(P)를 핵으로 수증기가 응축되면서 액체방울(D), 즉 물방울이 생성된다. 포화기(10)의 온도를 약 60~70℃로 유지하고, 응축기 튜브(21)의 온도를 약 20℃로 유지하는 것에 의하여 액체방울(D)의 생성을 최적화할 수 있으면서도 에너지의 효율을 높일 수 있다.
응축기 튜브(21)의 내면에서 발생되는 액체방울(D)은 중력에 의하여 친수성 표면층(23)을 타고 하방으로 쉽게 흘러내리게 된다. 응축기 튜브(21)의 내면이 소수성을 갖는 경우에는, 액체방울(D)이 흘러내리지 못하면서 맺히게 된다. 응축기 튜브(21)의 내면에 맺히는 액체방울(D)은 열전달을 방해하여 응축기 튜브(21) 안의 온도 분포를 불균일하게 만든다. 따라서 응축기 튜브(21) 안에서 과포화도는 매우 불균일하게 되고, 미립자(P)를 핵으로 하는 액체방울(D)의 성장을 방해하게 된다. 한편, 도 4에 도시되어 있는 친수성 튜브(24)와 도 5에 도시되어 있는 다공성 튜브(25)에 의해서는 친수성 표면층(23)과 마찬가지로 액체방울(D)의 맺힘 현상이 방지된다. 다공성 튜브(25)의 기공(25a)들은 액체방울(D)을 흡수하여 액체방울(D)의 맺힘 현상을 효과적으로 방지한다.
도 1과 도 2를 다시 참조하면, 액체방울(D)은 응축기 튜브(21)를 통하여 광학입자 계수기(30)들의 센싱체적(31a)에 도입된 후, 센싱체적(31a)을 지나 출구(31c)를 통하여 하우징(31) 밖으로 배출된다. 광원(32)의 광은 제1 렌즈군(33)을 통하여 센싱체적(31a)에 투사되고, 광은 센싱체적(31a)을 따라 흐르는 액체방울(D)에 의하여 산란된다. 액체방울(D)에 의하여 산란되는 산란광은 제2 렌즈군(34)을 통하여 광검출기(35)에 보내지고, 광검출기(35)는 광을 검출하여 신호를 출력한다. 컴퓨터(36)는 광검출기(35)로부터 입력되는 신호를 프로그램에 의하여 프로세싱하여 미립자(P)의 개수와 크기를 산출하고, 산출되는 미립자(P)의 개수와 크기를 모니터 등의 디스플레이에 표시한다. 하우징(31)의 출구(31c)를 통하여 밖으로 배출되는 미립자(P)와 액체방울(D)은 필터의 필터링에 의하여 제거한다. 본 발명의 응축핵 계수기에 있어서는 단일의 포화기(10)에 의하여 다량의 포화기체를 생성한 후 복수의 응축기(20)들과 복수의 광학입자 계수기(30)들에 의하여 다량의 미립자(P)들을 동시에 효율적으로 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 응축핵 계수기와 종래기술의 응축핵 계수기 각각에 대하여 성능 실험을 실시하여 도 6의 그래프에 나타냈다. 본 발명의 응축핵 계수기는 종래기술의 응축핵 계수기에서 응축기 튜브의 내면에 친수성 표면층으로 산화티탄층이 형성된 것이다. 본 발명의 응축핵 계수기에는 작동유체로 물이 사용되었으며, 종래기술의 응축핵 계수기에는 작용유체로 부탄올이 사용되었다. 도 6의 그래프를 보면, 직경(Dp)이 20nm, 40nm, 60nm인 미립자의 농도가 10,000개/cm3까지는 본 발명의 응축핵 계수기와 종래기술의 응축핵 계수기 각각에 의하여 미립자의 개수를 측정한 결과가 거의 일치하는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 응축핵 계수기와 종래기술의 응축핵 계수기 각각에 의하여 미립자의 개수를 측정한 결과는 이론적 직선(Theoritical Line)에 거의 일치하는 것을 알 수 있다.
본 발명의 응축핵 계수기와 종래기술의 응축핵 계수기 모두에 작용유체로 물을 사용한 성능 실험을 실시하여 도 7과 도 8의 그래프에 나타냈다. 도 7의 그래프 는 유량(Flow Rate)이 1.0lpm(Liter Per Minute)인 에어로졸에 대하여 직경(Dp)이 20nm, 40nm, 60nm인 미립자에 대하여 측정한 결과를 나타냈다. 도 8의 그래프는 에어로졸의 유량을 1.0lpm, 0.8lpm, 0.5lpm, 0.3lpm으로 각각 다르게 하여 측정한 결과를 나타냈다. 도 7과 도 8의 그래프를 보면, 본 발명의 응축핵 계수기에 의하여 얻어지는 이론적 직선에 대하여 종래기술의 응축핵 계수기는 그 미립자의 계수 효율이 약 10%로 매우 낮은 것을 알 수 있다.
도 9와 도 10에는 본 발명에 따른 응축핵 계수기에서 포화기의 다른 예가 도시되어 있다. 도 9와 도 10을 참조하면, 다른 예의 포화기(110)의 저수지(111), 입구(112), 포화기 튜브(113), 출구(114), 히터(115), 흡수재(116)는 포화기(10)의 저수지(11), 입구(12), 포화기 튜브(13), 출구(14), 히터(15), 흡수재(16)와 기본적으로 동일하게 구성되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
포화기 튜브(113)는 저수지(111)의 한쪽에 포화기체의 흐름을 유도하도록 연결되어 있다. 포화기 튜브(113)의 내측은 포화기체의 흐름 방향을 따라 복수의 통로(117)들이 복수의 격벽(118)들에 의하여 구획되어 있다. 통로(117)들 각각의 하류에 출구(114)가 형성되어 있고, 출구(114)에는 응축기(20)들 각각의 응축기 튜브(21)들이 연결되어 있다. 포화기 튜브(113)는 응축기(20)들과 대응하는 개수의 통로(117)들을 구비하는 것을 도시하고 설명하였으나, 포화기 튜브(113)는 응축기(20)들과 대응하는 개수의 복수로 구비될 수 있다. 히터(115)는 포화기(110)의 외측에 포화기 튜브(113)의 통로(117)들 각각의 온도를 개별적으로 제어하도록 장 착될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 다른 예의 포화기(110)에 있어서는 히터(115)의 작동에 의하여 저수지(111)에 저수되어 있는 물이 증발되어 수증기가 생성되고, 입구(112)를 통하여 도입되는 기체는 수증기에 의하여 포화기체로 포화된다. 포화기체는 포화기 튜브(113)의 통로(117)들을 따라 흐르다가 출구(114)를 통하여 응축기(20)들 각각의 응축기 튜브(21)에 공급된다. 따라서 단일의 포화기(110)에 의하여 다량의 포화기체를 생성하여 미립자(P)들을 효율적으로 측정할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 응축핵 계수기에 의하면, 단일의 포화기에 복수의 응축기들이 연결되어 다량의 에어로졸을 효율적으로 측정할 수 있다. 또한, 응축기 튜브의 내면에 친수성 물질이 코팅 또는 플라즈마 표면개질에 의하여 형성됨으로써, 작동유체로 물을 사용할 수 있으면서도 광학적인 방법으로 미립자를 쉽고 정확하게 계측할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 응축핵 계수기의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 응축핵 계수기의 응축기 튜브 안에서 미립자를 핵으로 액체방울이 생성되는 상태를 확대하여 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 응축핵 계수기의 응축기 튜브 안에 친수성 튜브가 장착되어 있는 구성을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 응축핵 계수기의 응축기 튜브 안에 다공성 튜브가 장착되어 있는 구성을 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 응축핵 계수기와 종래기술의 응축핵 계수기에 대한 성능 실험의 결과를 나타낸 그래프,
도 7과 도 8은 본 발명의 응축핵 계수기와 물을 작동유체로 사용한 종래기술의 응축핵 계수기에 대한 성능 실험의 결과를 나타낸 그래프들,
도 9는 본 발명에 따른 응축핵 계수기에서 포화기의 다른 예를 나타낸 단면도,
도 10은 도 9의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 포화기 11: 저수지
13: 포화기 튜브 15: 히터
20: 응축기 21: 응축기 튜브
22: 열전냉각소자 23: 친수성 표면층
24: 친수성 튜브 25: 다공성 튜브
30: 광학입자 계수기 31: 하우징
32: 광원 35: 광검출기
36: 컴퓨터 D: 액체방울
P: 미립자 W: 작동유체

Claims (8)

  1. 미립자가 부유되고 있는 기체를 작동유체로 포화시켜 포화기체를 생성하는 포화기와;
    상기 포화기의 하류에 연결되어 있으며, 상기 포화기로부터 공급되는 상기 미립자를 핵으로 액체방울이 생성되도록 상기 포화기체를 응축하는 복수의 응축기들과;
    상기 응축기들의 하류에 연결되어 있고, 상기 응축기들로부터 공급되는 상기 액체방울을 광학적으로 검출하는 복수의 광학입자 계수기들로 이루어지는 응축핵 계수기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기들은 상기 포화기와 상기 광학입자 계수기들을 연결하는 응축기 튜브를 가지며, 상기 응축기 튜브의 내측에 상기 포화기체의 흐름이 가능하도록 친수성 물질이 구비되어 있는 응축핵 계수기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 친수성 물질은 상기 응축기 튜브의 내면에 형성되어 있는 친수성 표면층으로 이루어지는 응축핵 계수기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 친수성 표면층은 산화티탄층으로 이루어지는 응축핵 계수기.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 친수성 물질은 상기 응축기 튜브의 내측에 장착되는 친수성 튜브로 이루어지는 응축핵 계수기.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 친수성 물질은 상기 응축기 튜브의 내측에 장착되는 다공성 튜브로 이루어지는 응축핵 계수기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동유체는 물로 이루어지는 응축핵 계수기.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포화기는 상기 작동유체를 저수하는 저수지와, 상기 저수지의 한쪽에 연결되어 있으며 상기 저수지로부터 상기 응축기들 각각에 상기 포화기체의 흐름을 유도하는 복수의 통로들을 갖는 포화기 튜브로 구성되어 있는 응축핵 계수기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010044556A2 (ko) * 2008-10-14 2010-04-22 (주)에이치시티 응축 입자 계수 장치
WO2010085085A2 (ko) * 2009-01-20 2010-07-29 (주)에이치시티 입자 측정 유니트
KR20190044142A (ko) * 2016-04-01 2019-04-29 티에스아이 인코포레이티드 응축 파티클 카운터에서의 오류 카운트의 감소

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888954B1 (ko) * 2007-02-02 2009-03-17 안강호 응축핵 계수기
KR100895542B1 (ko) * 2007-07-05 2009-05-06 안강호 응축핵 계수기
BRPI0811525A2 (pt) 2007-12-05 2014-11-18 Alltech Associates Inc Métodos e aparelho para analisar mostras e colher frações de amostra
WO2010068276A1 (en) 2008-12-10 2010-06-17 Alltech Associates Inc. Chromatography systems and system components
US8314934B2 (en) 2009-09-01 2012-11-20 Alltech Associates, Inc. Methods and apparatus for analyzing samples and collecting sample fractions
US8465791B2 (en) * 2009-10-16 2013-06-18 Msp Corporation Method for counting particles in a gas
KR101146302B1 (ko) * 2010-06-28 2012-05-21 한국표준과학연구원 미세입자 크기분포 실시간 측정장치
FR2963101B1 (fr) * 2010-07-22 2013-02-15 Commissariat Energie Atomique Detecteur de particules et procede de realisation d'un tel detecteur
US9610531B2 (en) 2010-08-27 2017-04-04 Aerosol Dynamics Inc. Wick wetting for water condensation systems
US9579662B2 (en) 2010-08-27 2017-02-28 Aerosol Dynamics Inc. Condensation-evaporator nanoparticle charger
US9182331B2 (en) * 2012-08-31 2015-11-10 The Boeing Company Measurement of solid, aerosol, vapor, liquid and gaseous concentration and particle size
AT515941B1 (de) * 2014-07-29 2016-01-15 Avl List Gmbh Kondensationspartikelzähler mit einer Sättigungseinheit und einer nachgeschalteten Kondensationseinheit
KR102359878B1 (ko) 2015-02-23 2022-02-08 티에스아이 인코포레이티드 응축 입자 카운터의 허위 카운트 성능
JP6441195B2 (ja) * 2015-09-14 2018-12-19 東芝メモリ株式会社 粒子検知装置
AT517948B1 (de) * 2015-11-17 2017-06-15 Avl List Gmbh Kondensationspartikelzähler mit Flutungsschutz
US11358014B2 (en) * 2016-01-08 2022-06-14 Tsi, Incorporated Wearable mask fit monitor
WO2017165671A1 (en) * 2016-03-23 2017-09-28 Derek Oberreit Compact condensation particle counter technology
TWI603066B (zh) * 2016-04-06 2017-10-21 華邦電子股份有限公司 粒子感測裝置、以及具有粒子感測裝置的電子設備
CN106383075B (zh) * 2016-11-04 2023-08-15 中国人民解放军军事医学科学院微生物流行病研究所 一种凝结核粒子生长装置
AT519913B1 (de) * 2017-05-03 2019-11-15 Avl List Gmbh Kondensationspartikelzähler mit Lichtleiter
AT519912B1 (de) * 2017-05-03 2019-11-15 Avl List Gmbh Kondensationspartikelzähler mit Trennelement
US11029240B2 (en) 2018-10-12 2021-06-08 Aerosol Dynamics Inc. Wick moisture sensor for airborne particle condensational growth systems
CN112236661A (zh) * 2018-06-07 2021-01-15 传感器公司 颗粒浓度分析系统和方法
KR102341503B1 (ko) * 2018-09-21 2021-12-22 티에스아이 인코포레이티드 고온 응축 입자 계수기
WO2020092908A1 (en) 2018-11-01 2020-05-07 Aerosol Dynamics Inc. Humidity conditioning for water-based condensational growth of ultrafine particles
AT522217B1 (de) * 2019-03-13 2022-06-15 Avl List Gmbh Kondensationspartikelzähler mit unterschiedlich temperierten Kondensationskanälen
US11326998B2 (en) * 2019-04-19 2022-05-10 Kidde Technologies, Inc. System and method for monitoring a fire suppression blend
US11291876B2 (en) 2019-04-19 2022-04-05 Kidde Technologies, Inc. Fire suppression agent composition
US10953257B2 (en) 2019-04-19 2021-03-23 Kidde Technologies, Inc. Fire suppression composition
KR102350327B1 (ko) * 2019-12-26 2022-01-14 연세대학교 산학협력단 입자 계수기
US11933708B2 (en) * 2021-05-07 2024-03-19 Tsi Incorporated Aerosol-based liquid particle detection measurement
CN117501058A (zh) * 2021-06-15 2024-02-02 粒子监测系统有限公司 冷凝粒子计数器及使用方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790650A (en) * 1987-04-17 1988-12-13 Tsi Incorporated Condensation nucleus counter
FR2628210B1 (fr) * 1988-03-02 1992-08-14 Commissariat Energie Atomique Grossisseur de particules d'aerosol par enrobage de liquide
US5118959A (en) * 1991-05-03 1992-06-02 Tsi Incorporated Water separation system for condensation particle counter
KR100383547B1 (ko) * 2000-09-25 2003-05-12 학교법인 한양학원 초미세입자 응축핵계수기
US6732569B2 (en) * 2001-01-25 2004-05-11 University Of Maryland System and method for collecting samples of atmospheric aerosol particles for near-real time analysis
US6639671B1 (en) * 2002-03-01 2003-10-28 Msp Corporation Wide-range particle counter
US6829044B2 (en) * 2002-04-24 2004-12-07 Msp Corporation Compact, high-efficiency condensation nucleus counter
AU2003272479A1 (en) * 2002-09-18 2004-04-08 The Regents Of The University Of California Stream-wise thermal gradient cloud condensation nuclei chamber
KR20050089897A (ko) * 2004-03-06 2005-09-09 안강호 입자측정시스템 및 입자측정방법
US7363828B2 (en) * 2005-08-25 2008-04-29 Msp Corporation Aerosol measurement by dilution and particle counting
KR100865712B1 (ko) * 2006-07-12 2008-10-28 안강호 입자 측정 시스템 및 그 방법
US7777867B2 (en) * 2006-12-22 2010-08-17 Thermo Fisher Scientific Devices, methods, and systems for detecting particles in aerosol gas streams
KR100888954B1 (ko) * 2007-02-02 2009-03-17 안강호 응축핵 계수기
KR100895542B1 (ko) * 2007-07-05 2009-05-06 안강호 응축핵 계수기

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010044556A2 (ko) * 2008-10-14 2010-04-22 (주)에이치시티 응축 입자 계수 장치
WO2010044556A3 (ko) * 2008-10-14 2010-07-15 (주)에이치시티 응축 입자 계수 장치
KR101031612B1 (ko) * 2008-10-14 2011-04-27 안강호 응축 입자 계수 장치
WO2010085085A2 (ko) * 2009-01-20 2010-07-29 (주)에이치시티 입자 측정 유니트
WO2010085085A3 (ko) * 2009-01-20 2010-11-04 (주)에이치시티 입자 측정 유니트
KR101013191B1 (ko) * 2009-01-20 2011-02-10 안강호 입자 측정 유니트
KR20190044142A (ko) * 2016-04-01 2019-04-29 티에스아이 인코포레이티드 응축 파티클 카운터에서의 오류 카운트의 감소
JP2019164146A (ja) * 2016-04-01 2019-09-26 ティエスアイ インコーポレイテッドTsi Incorporated 凝縮粒子カウンタにおける偽カウントの低減
KR20210024254A (ko) * 2016-04-01 2021-03-04 티에스아이 인코포레이티드 응축 파티클 카운터에서의 오류 카운트의 감소
US11085866B2 (en) 2016-04-01 2021-08-10 Tsi Incorporated Reducing false counts in condensation particle counters
US11879824B2 (en) 2016-04-01 2024-01-23 Tsi Incorporated Reducing false counts in condensation particle counters

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