KR20110018846A - Analyzer - Google Patents
Analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110018846A KR20110018846A KR1020100079353A KR20100079353A KR20110018846A KR 20110018846 A KR20110018846 A KR 20110018846A KR 1020100079353 A KR1020100079353 A KR 1020100079353A KR 20100079353 A KR20100079353 A KR 20100079353A KR 20110018846 A KR20110018846 A KR 20110018846A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- side end
- inspection object
- single core
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 99
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/08—Optical fibres; light guides
- G01N2201/0833—Fibre array at detector, resolving
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 측정 셀 등의 검사 대상으로부터 나오는 빛을 광검출부로 안내하여 검출하고, 그 검사 대상에 포함되는 시료를 분석하기 위한 분석장치에 관한 것이다.The present invention relates to an analysis device for guiding and detecting light emitted from an inspection object such as a measuring cell to a photodetector, and analyzing a sample included in the inspection object.
종래의 분광 분석장치로서는, 특허문헌 1에 나타난 바와 같이, 광원으로부터의 빛을 싱글 코어 파이버에 의해 전송하여 측정 셀내의 시료에 빛을 조사하고, 그 시료를 투과한 빛을 싱글 코어 광파이버에 의해서 분광기에 전송하는 구성인 것이 있다.As a conventional spectroscopic analyzer, as shown in
또한, 특허문헌 2 또는 특허문헌 3에 나타난 바와 같이, 1대의 분광기에 복수의 측정 셀로부터의 투과광을 전송하고, 각 측정 셀에 포함되는 시료를 분석하도록 구성한 것이 있다.In addition, as shown in
그러나, 1대의 분광기에 각 측정 셀로부터의 투과광을 광파이버에 의해서 전송하는 것에서는, 분광기의 입사 슬릿에서 각 광파이버로부터 전송된 빛의 입사 위치가 달라져 버려, 각 광파이버마다 검출 감도가 다르다고 하는 문제가 있다.However, when transmitting the transmitted light from each measuring cell to one spectrometer by the optical fiber, there is a problem that the incident position of the light transmitted from each optical fiber in the incident slit of the spectroscope is different and the detection sensitivity is different for each optical fiber. .
따라서 본 발명은, 상기 문제점을 한꺼번에 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 복수의 검사 대상으로부터 나오는 빛을 광파이버를 이용하여 1대의 분광기로 안내하는 분석장치에 있어서, 각 검사 대상간의 검출 감도를 가급적으로 동일하게 하는 것을 그 주된 소기 과제로 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems at once, and in the analysis device for guiding light from a plurality of inspection objects to one spectrometer using an optical fiber, the detection sensitivity between the inspection objects is as equal as possible. It is to make it the main aim.
즉, 본 발명에 따른 분석장치는, 제 1 검사 대상으로부터 얻어지는 빛을 광입사측 단부로부터 수광하고, 그 빛을 광사출측 단부에서 사출하는 복수의 제 1 광파이버 요소와, 제 2 검사 대상으로부터 얻어지는 빛을 광입사측 단부로부터 수광하고, 그 빛을 광사출측 단부에서 사출하는 복수의 제 2 광파이버 요소와, 상기 제 1 광파이버 요소의 광사출측 단부 및 제 2 광파이버 요소의 광사출측 단부에서 사출되는 빛을 검출하는 광검출부를 구비하고, 상기 제 1 광파이버 요소의 광사출측 단부 및 상기 제 2 광파이버 요소의 광사출측 단부가, 서로 혼합해서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.That is, the analysis apparatus which concerns on this invention is obtained from the 1st optical fiber element which receives the light obtained from a 1st test object from the light-incidence side edge part, and injects the light at the light-emitting side edge part, and is obtained from a 2nd test object. A plurality of second optical fiber elements that receive light from an end of the light incidence side, and emit the light at the light exit side end; and at a light exit side end of the first optical fiber element and the light exit side end of the second optical fiber element And a light detecting portion for detecting the light to be formed, wherein the light emitting side end portion of the first optical fiber element and the light emitting side end portion of the second optical fiber element are arranged to be mixed with each other.
이러한 것이면, 1대의 광검출부에 제 1 및 제 2 검사 대상으로부터의 빛을 안내할 수 있어, 분석장치의 비용저감, 설치장소의 삭감 및 설치시간을 경감할 수 있다. 또한, 이 경우에서, 제 1 및 제 2 광파이버 요소의 광사출측 단부가, 서로 혼합해서 배치되어 있으므로, 제 1 및 제 2 검사 대상마다 광검출부에 안내되는 빛을 대략 균일하게 할 수 있어, 각 검사 대상간의 검출 감도를 가급적으로 동일하게 할 수 있다.In this case, light from the first and second inspection objects can be guided to one light detecting unit, thereby reducing the cost of the analyzer, reducing the installation location, and reducing the installation time. In this case, since the light emitting side ends of the first and second optical fiber elements are arranged to be mixed with each other, the light guided to the photodetector for each of the first and second inspection objects can be made substantially uniform, The detection sensitivity between inspection objects can be made the same as much as possible.
여기서, 이와 같이 제 1 및 제 2 측정 셀로부터 싱글 코어 파이버를 이용하여 분광기에 투과광을 전송하는 경우, 싱글 코어 파이버의 광사출 단면의 배치 형태는, 예를 들면 도 6의 (A) 및 (B)에 도시하는 바와 같이 된다.Here, in the case where transmitted light is transmitted from the first and second measurement cells to the spectrometer using a single core fiber, the arrangement form of the light emission cross section of the single core fiber is, for example, FIGS. 6A and 6B. It is as shown in ().
그러나, 도 6(A)와 같이 배치한 경우에는, 각 광파이버가 입사 슬릿으로부터 밀려나와 배치되게 되어, 광파이버에 의해서 전송된 빛의 광량이 큰 폭으로 손실되어 버린다고 하는 문제가 있다. 또한, 각 광파이버는, 입사 슬릿의 길이방향 중앙부에는 광파이버가 배치되지 않고, 그 중앙부로부터 치우친 위치에 배치되게 되어, 검출 감도가 저하해 버린다고 하는 문제가 있다.However, when arranged as shown in Fig. 6A, each optical fiber is pushed out from the incident slit, and there is a problem that the amount of light transmitted by the optical fiber is largely lost. In addition, each optical fiber has a problem that the optical fiber is not disposed at the central portion in the longitudinal direction of the incident slit, and is disposed at a position biased from the central portion, whereby the detection sensitivity is lowered.
한편, 도 6(B)와 같이 배치한 경우에는, 광량 손실은 개선되지만, 각 광파이버마다 검출 감도가 다르다고 하는 문제가 있다. 즉, 광파이버의 입사 슬릿에서의 위치에 따라서 검출 감도가 달라, 입사 슬릿의 길이방향 중앙부 근방에 배치되는 광파이버의 검출 감도보다 상하 양단이 되는 광파이버의 검출 감도가 나쁘다고 하는 문제가 있다.On the other hand, when it arrange | positions like FIG. 6 (B), although the light quantity loss improves, there exists a problem that a detection sensitivity differs for every optical fiber. That is, the detection sensitivity varies depending on the position of the optical fiber in the incidence slit, and there is a problem that the detection sensitivity of the optical fiber at both ends is lower than the detection sensitivity of the optical fiber disposed near the central portion in the longitudinal direction of the incidence slit.
이 문제를 적합하게 해결하기 위해서는, 상기 광검출부가, 입사 슬릿을 통과한 빛을 분광하는 분광기와, 상기 분광기에 의해 분광된 빛을 검출하는 광검출기를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소가, 상기 제 1 및 제 2 검사 대상 각각으로부터 얻어지는 빛을 상기 입사 슬릿으로 안내하는 것이고, 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소의 지름이, 상기 입사 슬릿의 슬릿폭보다 작고, 상기 입사 슬릿에서의 길이방향의 중앙부 근방에서, 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소의 광사출 단면의 배치밀도가 대략 동일하다고 하는 것이 바람직하다.In order to suitably solve this problem, the photodetector includes a spectroscope for spectroscopy of light passing through the incident slit, and a photodetector for detecting light spectroscopy by the spectroscope, wherein the first and second optical fiber elements are provided. (A) guides light obtained from each of the first and second inspection objects to the incident slit, wherein the diameter of the first and second optical fiber elements is smaller than the slit width of the incident slit, and the length at the incident slit. In the vicinity of the central portion in the direction, it is preferable that the arrangement densities of the light exit sections of the first and second optical fiber elements are substantially the same.
이것이라면, 제 1 및 제 2 광파이버 요소를 혼합하여 묶고, 그 광사출 단면으로부터의 빛을 입사 슬릿으로 안내하고 있으므로, 입사 슬릿에 도입되는 검사 대상으로부터의 빛을 증가시키면서, 제 1 및 제 2 검사 대상간의 광량 오차를 저감할 수 있다. 게다가, 각 광파이버 요소의 광사출 단면의 배치밀도를 입사 슬릿에서의 길이방향의 중앙부 근방에서 대략 동일하게 하고 있으므로, 입사 슬릿의 길이방향 중앙부에서의 광량을 제 1 및 제 2 검사 대상마다 치우치게 하는 일 없이 균일하게 할 수 있고, 제 1 및 제 2 검사 대상마다에서의 검사 감도를 대략 동일하게 할 수 있다. 게다가, 제 1 및 제 2 검사 대상으로부터의 빛을 입사 슬릿의 길이방향 중앙부로 안내할 수 있으므로, 광검출기로서 고가인 2차원 센서를 이용하는 일 없이, 라인 센서로 검출할 수 있다.If this is the case, the first and second optical fiber elements are mixed and bundled, and the light from the light emitting cross section is guided to the incident slit, thereby increasing the light from the inspection object introduced into the incident slit, thereby increasing the first and second inspection. The light quantity error between objects can be reduced. In addition, since the arrangement density of the light emission cross section of each optical fiber element is made about the same in the vicinity of the longitudinal center portion in the incident slit, the amount of light at the longitudinal center portion of the incident slit is biased for each of the first and second inspection objects. It can be made uniform, and inspection sensitivity in every 1st and 2nd inspection object can be made substantially the same. In addition, since light from the first and second inspection objects can be guided to the longitudinal center portion of the incident slit, it can be detected by the line sensor without using an expensive two-dimensional sensor as the photodetector.
제 1 및 제 2 검사 대상으로부터의 빛을 제 1 및 제 2 광파이버 요소에 효율적으로 전송하는 동시에, 제 1 및 제 2 검사 대상으로부터의 빛을 전환 가능하게 하기 위해서는, 상기 제 1 검사 대상에 접속되어, 그 검사 대상으로부터 나오는 빛을 상기 제 1 광파이버 요소에 전달하는 제 1 싱글 코어 파이버와, 상기 제 2 검사 대상에 접속되어, 그 검사 대상으로부터 나오는 빛을 상기 제 2 광파이버 요소에 전달하는 제 2 싱글 코어 파이버와, 상기 제 1 및 제 2 싱글 코어 파이버와 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소와의 사이에 설치되어, 상기 각 싱글 코어 파이버의 광사출 단면 및 상기 각 광파이버 요소의 광사출 단면의 공간을 차단 또는 개방하고, 상기 제 1 및 제 2 검사 대상 중 어느 1개로부터의 빛을 상기 광검출부로 안내하는 전환 기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 싱글 코어 파이버 및 광파이버 요소를 이용하기 때문에, 구조상 그들 사이에는, 반드시 접속 부분이 생긴다. 이 접속 부분을 활용하는 것에 의해서, 광량 손실을 가급적으로 억제하면서 전환 기구를 간단하게 설치할 수 있다.In order to efficiently transmit light from the first and second inspection objects to the first and second optical fiber elements, and to enable switching of light from the first and second inspection objects, the first inspection object is connected to the first inspection object. A first single core fiber for transmitting the light emitted from the inspection object to the first optical fiber element, and a second single connected to the second inspection object and transmitting the light from the inspection object to the second optical fiber element. It is provided between the core fiber and the first and second single core fibers and the first and second optical fiber elements, so that the space of the light exit end face of each single core fiber and the light exit end face of each optical fiber element is formed. It is provided with the switching mechanism which interrupts | blocks or opens, and guides the light from any one of the said 1st and 2nd inspection object to the said light-detecting part. Is recommended. In this way, since a single core fiber and an optical fiber element are used, there is always a connection portion between them in structure. By utilizing this connection part, a switching mechanism can be easily installed, suppressing a light quantity loss as much as possible.
이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 제 1 및 제 2 검사 대상으로부터 나오는 빛을 광파이버를 이용하여 1대의 분광기로 안내하는 분광 분석장치에 있어서, 제 1 및 제 2 검사 대상간의 검출 감도를 가급적으로 동일하게 할 수 있다.According to the present invention configured as described above, in the spectroscopic analyzer for guiding light emitted from the first and second inspection subjects to one spectrometer using optical fibers, the detection sensitivity between the first and second inspection subjects is as similar as possible. can do.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 분광 분석장치의 모식적 구성도이다.
도 2는 상기 실시형태의 도광부재를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 상기 실시형태의 입사 슬릿의 개구 방향에서 보았을 때의 입사 슬릿 및 도광부재의 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 4는 상기 실시형태의 싱글 코어 파이버와 도광부재와의 접속부, 및 전환 기구를 도시하는 도면이다.
도 5는 상기 실시형태의 전환 기구를 모식적으로 도시하는 정면도이다.
도 6은 종래의 입사 슬릿에서의 광파이버의 배치를 모식적으로 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the spectroscopic analyzer which concerns on one Embodiment of this invention.
2 is a side view schematically showing the light guide member of the embodiment.
3 is a diagram showing the positional relationship between the incident slit and the light guide member when viewed from the opening direction of the incident slit of the embodiment.
4 is a diagram showing a connection portion between the single core fiber and the light guide member and the switching mechanism of the above embodiment.
It is a front view which shows typically the switching mechanism of the said embodiment.
6 is a diagram schematically showing an arrangement of optical fibers in a conventional incident slit.
이하에 본 발명에 관한 분석장치의 일례로서 분광 분석장치의 일실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, one Embodiment of a spectroscopic analyzer as an example of the analyzer which concerns on this invention is described with reference to drawings.
본 실시형태에 관한 분광 분석장치(100)는, 측정 셀(3)중에 수용된 시료에 빛을 조사하고, 그 시료를 투과한 빛을 분광하여 스펙트럼을 측정하는 것에 의해, 상기 시료의 흡광도 또는 광투과율 등을 정성적 또는 정량적으로 분석하는 것이다.The
구체적으로 이것은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광원(2)과, 각각 다른 시료가 수용되는 복수의 측정 셀(3)과, 광원(2)으로부터의 빛을 각 측정 셀(3)에 전송하는 복수의 제 1 광파이버(4)와, 측정 셀(3)중의 시료를 투과한 빛을 전송하는 복수의 제 2 광파이버(5)와, 이 제 2 광파이버(5)에 의해 전송된 빛을 입사 슬릿(7S)에 전송하는 복수의 도광부재(6)와, 상기 도광부재(6)에 의해 전송된 빛을 분광하는 분광기(7)와, 상기 분광기(7)에 의해서 분광된 빛을 검출하는 광검출기(8)를 구비하고 있다. 한편, 광원(2), 도광부재(6), 분광기(7) 및 광검출기(8)는 동일한 케이싱(9)내에 수용되어 장치 본체를 구성하고, 이 장치 본체에 복수의 측정 셀(3)이 제 1 및 제 2 광파이버(5)에 의해서 접속된 구성으로 하고 있다.Specifically, as shown in FIG. 1, the
광원(2)은, 예를 들면 할로겐 램프 등으로 이루어지는 연속 스펙트럼 광원이며, 그 광방사 방향으로 집광광학계(10)가 배치되어 있다. 한편, 도 1중의 부호 11은, 광원(2)으로부터의 빛을 직접 분광기(7)로 안내하고, 레퍼런스광 측정을 행하기 위한 레퍼런스 광학계이다.The
이 집광광학계(10)는, 광원(2) 및 제 1 광파이버(4)의 사이에 설치되고, 상기 광원(2)으로부터의 빛을 제 1 광파이버(4)에 집광하는 것이며, 광원(2)으로부터의 빛을 평행광으로 하는 1 또는 복수의 집광렌즈(10a)와, 상기 집광렌즈(10a)를 통과한 빛을 각 제 1 광파이버(4)의 광입사 단면에 집광하여 입사시키는 플라이 아이 렌즈(Fly eye lens)(10b)를 구비하고 있다. 한편, 플라이 아이 렌즈(10b)는, 동일한 단일 렌즈를 종횡으로 매트릭스형상으로 배열한 렌즈 어레이이다. 이와같이 단일 렌즈가 빈틈없이 배열되어 사각형 형상의 렌즈부를 갖는 플라이 아이 렌즈 (10b)를 이용하는 것에 의해서 광원(2)으로부터의 빛의 광량 손실을 억제하여, 효율적으로 각 제 1 광파이버(4)에 빛을 안내할 수 있다.The condensing
복수의 측정 셀(3)은, 서로 동일한 구성으로 이루어지는 것으로, 대향하는 한 쪽의 벽에 제 1 광파이버(4)의 광사출 단부가 접속되고, 다른쪽의 벽에 제 2 광파이버(5)의 광입사 단부가 접속되어 있다. 한편, 제 1 광파이버(4)의 광사출 단면과 제 2 광파이버(5)의 광입사 단면은 대향하도록 접속되어 있다. 본 실시형태에서는 제 1∼제 4 측정 셀(4)에 의해 4개 설치되어 있다.The plurality of
제 1 광파이버(4)는, 그 광입사 단부가 장치 본체의 케이싱(9)에 접속되고, 집광광학계(10)에 의해서 집광된 빛을 측정 셀(3)에 전송하는 것이다. 본 실시형태의 제 1 광파이버(4)는, 각 측정 셀(3)마다 독립해서 설치된 싱글 코어 파이버이다.The first
제 2 광파이버(5)는, 그 광입사 단부가 측정 셀(3)에 접속되고, 광사출 단부가 후술하는 전환 기구(12)를 통하여 장치 본체의 케이싱(9)에 접속되고, 측정 셀 (3)을 투과한 빛을 도광부재(6)에 전송하는 것이다. 본 실시형태의 제 2 광파이버 (5)는, 상기 제 1 광파이버(4)와 같이, 각 측정 셀(3)마다 독립해서 설치된 싱글 코어 파이버이다.The second
도광부재(6)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제 2 광파이버(5)에 의해 전송된 측정 셀(3)로부터의 빛을 분광기(7)의 입사 슬릿(7S)에 전송하는 이른바 멀티 코어 파이버이며, 각 도광부재(6)의 광입사 단부(601)는 제 2 광파이버(5)마다 설치되고, 그 광입사 단면(6a)은, 대응하는 제 2 광파이버(5)의 광사출 단면(5a)에 대향해서 설치되어 있다. 또한, 도광부재(6)는, 복수의 광파이버 요소를 묶어서 구성되어 있고, 각 광파이버 요소의 광입사 단면은 대략 동일 평면내에 배치되어, 이것에 의해 도광부재(6)의 광입사 단면(6a)이 형성된다. 이 광파이버 요소의 지름은, 후술하는 입사 슬릿(7S)의 슬릿폭보다 작은 것이다. 한편, 본 실시형태에서는, 제 1∼제 4 측정 셀(3)마다 설치된 제 1∼제 4 도광부재(6)를 갖고 있다.As shown in FIG. 2, the
제 2 광파이버(5){측정 셀(3)}마다 설치된 도광부재(6)의 광사출 단부(602)는, 1개의 분광기(7)의 하나의 입사 슬릿(7S)에 빛을 전송하는 것이고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 광사출 단면(6b)은 대략 동일 평면내에 배치되어 모아 묶여져 있다. 구체적으로는, 각 도광부재(6)를 구성하는 광파이버 요소의 광사출 단부 (602)가 랜덤으로 혼합되어 묶여져 있다. 광사출 단부(602)로부터 사출된 빛은, 집광광학계(71)에 의해, 분광기(7)의 입사 슬릿(7S)에 집광된다.The
분광기(7)는, 도광부재(6)에 의해 전송된 빛을 분광하는 것으로서, 입사 슬릿(7S)과, 그 빛을 반사하여 평행화하는 제 1 오목면경(72)과, 상기 제 1 오목면경 (72)에 의해서 평행화된 빛을 분광하는 회절 격자(73)와, 상기 회절 격자(73)에 의해서 분광된 빛을 집광하여 광검출기(8)로 안내하는 제 2 오목면경(74)을 갖는다. 본 실시형태에서는, 광검출기(8)로서 자외광 검출기(81) 및 근적외광 검출기(82)가 설치되어 있고, 제 2 오목면경(8)은, 자외광 검출기(81)에 빛을 집광시키는 오목면경(741)과, 근적외광 검출기(82)에 빛을 집광시키는 오목면경(742)으로 이루어진다.The
자외광 검출기(81) 및 근적외광 검출기(82)는, 멀티 채널 검출기이며, 또한, CCD를 일렬로 배치하여 구성된 라인 CCD 센서이다. 라인 CCD 센서를 이용하는 것에 의해, 2차원 CCD 센서를 이용한 경우에 비해 광검출기의 비용을 삭감할 수 있다. 이 광검출기(8)에 의해 얻어진 검출 신호는, 도시하지 않은 연산 제어부(컴퓨터)에 의해서 흡광도 또는 광투과도 등이 산출된다.The
이와 같이 하여, 본 실시형태의 도광부재(6)의 혼합부인 광사출 단부(602)는, 각 도광부재(6)에 의해 도입되는 빛의 검출 감도가 대략 동일해지도록, 복수(본 실시형태에서는, 제 1∼제 4)의 도광부재(6)를 구성하는 광파이버 요소가 각 도광부재(6)간에 구별 없게 랜덤으로 혼합되어 있다. 구체적으로는, 각 측정 셀(3)에 유래하는 광파이버 요소의 광사출측 단부가, 서로 혼합해서 배치되어 있고, 광검출기(8)인 1개의 라인 CCD 센서에 의한 검출 감도가 각 도광부재(6)간에 대략 동일해지도록, 복수의 도광부재(6)를 구성하는 광파이버 요소가 서로 혼합해서 배치되어 있다.In this way, the light emitting
즉, 입사 슬릿(7S)의 개구 방향으로부터 보아, 상기 입사 슬릿(7S)내에서의 도광부재(6)의 광파이버 요소의 광사출 단면의 배치밀도가, 각 도광부재(6)간에 대략 동일해지도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 도광부재(6)의 광파이버 요소의 광사출 단면의 배치밀도가, 입사 슬릿(7S)에서의 길이방향의 중앙부 근방에서, 각 도광부재(6)간에 대략 동일해지도록 구성되어 있다. 이와 같이, 복수의 도광부재(6)와 그 광사출측 단부를 묶는 것에 의해서, 복수의 검사 대상(3)으로부터의 빛을 1개의 광검출부{분광기(7) 및 광검출기(8)}로 안내하는 집광부재(X)가 구성된다.That is, from the opening direction of the incident slit 7S, the arrangement density of the light emission cross section of the optical fiber element of the
또한, 본 실시형태에 관한 분광 분석장치(100)는, 복수의 측정 셀(3) 중 어느 1개의 측정 셀(3)을 투과한 빛을 분광기(7)로 안내하도록 전환하는 전환 기구 (12)를 구비하고 있다.Moreover, the
이 전환 기구(12)는, 싱글 코어 파이버인 제 2 광파이버(5)와 도광부재(6)와의 사이에 설치되어, 제 2 광파이버(5)의 광사출 단면(5a) 및 도광부재(6)의 광입사 단면(6a)의 공간을 차단 또는 개방하고, 복수의 측정 셀(3) 중 어느 1개로부터의 빛을 분광기(7){입사 슬릿(7S)}로 안내하는 것이다.This
전환 기구(12)는, 각 제 2 광파이버(5) 및 각 도광부재(6) 각각을 독립하여 차단, 개방 가능한 것으로, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 제 2 광파이버(5) 및 도광부재(6)마다 설치된 복수(본 실시형태에서는 4개)의 가동판(121)과, 상기 가동판(121)을 제 2 광파이버(5)의 광사출 단면(5a) 및 도광부재(6)의 광입사 단면(6a)간의 공간을 차단하는 차단 위치(P)와, 제 2 광파이버(5)의 광사출 단면(5a) 및 도광부재(6)의 광입사 단면(6a)간의 공간을 개방하는 개방 위치(Q)와의 사이에 이동시키는 구동부(122)를 구비하고 있다.The
본 실시형태의 구동부(122)는 로터리 솔레노이드이며, 가동판(121)을 차단 위치(P) 및 개방 위치(Q)의 사이에 회전이동시키는 것이다. 이 로터리 솔레노이드는, 영구자석으로 이루어지는 회전축(122a)과, 상기 회전축의 주위에 배치된 요크(도시하지 않음)와, 상기 요크에 감겨 장착된 유도 코일(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 회전축(122a)에는 가동판(121)이 고정되어 있다. 그리고, 여자시에는 요크에 발생한 자극과 영구자석이 반발하고, 회전축(122a)이 회전하는 것에 의해, 가동판(121)이 차단 위치(P) 또는 개방 위치(Q)의 한쪽으로 회전하여 고정된다. 또한, 비여자시에는 요크와 영구자석이 흡인하고, 회전축(122a)이 회전하는 것에 의해, 가동판(121)이 차단 위치(P) 또는 개방 위치(Q)의 다른쪽으로 회전하여 고정된다. 이와 같이 전환 기구(12)를 구성하는 것에 의해서, 스프링 등의 외력을 이용하는 일 없이, 2개의 위치(P, Q) 사이에 선택적으로 위치 결정 고정할 수 있다. 또한, 구동부(122)에 응답속도가 빠른 로터리 솔레노이드를 이용하고 있기 때문에, 위치(P, Q) 사이의 변환을 빠르게 할 수 있다. 게다가, 부품 점수를 삭감하여 저비용, 및 고장 요인을 저감하여 동작 안정성을 실현하고 있다. 게다가, 전환 기구 (12)를 제 2 광파이버(5) 및 도광부재(6)의 사이에 배치하고, 측정중에서 항상 측정 셀(3)내에 광원(2)으로부터의 빛이 조사되도록 구성하고 있으므로, 광원(2)으로부터 측정 셀(3)의 사이에서의 빛의 누설 등의 불량을 점검하기 쉽다.The
<본 실시형태의 효과><Effect of this embodiment>
이와 같이 구성한 본 실시형태에 관한 분광 분석장치(100)에 의하면, 1대의 분광기(7)를 이용하여 복수의 측정 셀(3)로부터의 빛을 분광하여 검출할 수 있어, 분광 분석장치(100)의 비용저감, 설치장소의 삭감 및 설치시간을 경감할 수 있다.According to the
또한, 복수의 도광부재(6)를 구성하는 광파이버 요소를 혼합하여 묶고, 그 광사출 단면(6b)으로부터의 빛을 입사 슬릿(7S)으로 안내하고 있으므로, 입사 슬릿 (7S)에 도입되는 측정 셀(3)로부터의 빛을 증가시키면서, 각 측정 셀(3)간의 광량 오차를 저감할 수 있다.In addition, since the optical fiber elements constituting the plurality of
게다가, 광파이버 요소의 광사출 단면상의 배치밀도를 입사 슬릿(7S)에서의 길이방향의 중앙부 근방에서 대략 동일하게 하고 있으므로, 입사 슬릿(7S)의 길이방향 중앙부에서의 광량을 각 측정 셀(3)마다 치우치게 하는 일 없이 균일하게 할 수 있어, 각 측정 셀(3)마다에서의 검사 감도를 대략 동일하게 할 수 있다.In addition, since the arrangement density on the light emission cross section of the optical fiber element is made substantially the same near the central portion in the longitudinal direction in the incident slit 7S, the amount of light at the longitudinal central portion of the incident slit 7S is measured in each
게다가, 각 측정 셀(3)로부터의 빛을 입사 슬릿(7S)의 길이방향 중앙부로 안내할 수 있으므로, 광검출기(8)로서 고가인 2차원 CCD 센서를 이용하는 일 없이 라인 CCD 센서로 검출할 수 있다.In addition, since the light from each measuring
한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다In addition, this invention is not limited to the said embodiment.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 도광부재는, 광파이버 요소를 묶는 것에 의해서 제 2 광파이버의 윤곽과 대략 동일해지도록 구성하고 있지만, 입사 슬릿의 사이즈에 맞추어 각 도광부재를 구성하는 광파이버 요소의 개수 또는 배치를 결정하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 광파이버 요소가 개구 방향에서 보아 슬릿으로부터 밀려나오지 않도록 슬릿 형상(예를 들면 장방형 형상)에 맞추어 묶어도 좋다. 이것이라면, 광파이버 요소의 개수를 줄일 수 있고, 비용을 삭감할 수 있다.For example, in the said embodiment, although the light guide member is comprised so that it may become substantially the same as the outline of a 2nd optical fiber by tying an optical fiber element, the number of the optical fiber elements which comprise each light guide member according to the size of an incident slit, or The arrangement may be determined. Specifically, the optical fiber element may be bundled in a slit shape (for example, a rectangular shape) so as not to be pushed out of the slit in the opening direction. In this case, the number of optical fiber elements can be reduced, and the cost can be reduced.
또한, 상기 실시형태의 도광부재의 혼합부에 있어서 광파이버 요소는 랜덤하게 혼합하여 묶여져 있지만, 광파이버 요소를 규칙적으로 혼합하도록 해도 좋다.In the mixing portion of the light guide member of the above embodiment, the optical fiber elements are randomly mixed and bundled, but the optical fiber elements may be regularly mixed.
상기 실시형태에서는, 제 1∼제 4 검사 대상마다 제 1∼제 4 검사 대상을 설치하고, 제 1∼제 4 도광부재를 구성하는 광파이버 요소의 광사출측 단부가, 서로 혼합해서 배치되어 있지만, 검사 대상 및 도광부재 모두 4개에 한정되지 않고, 2개 이상 설치되어 있으면 좋다.In the said embodiment, although the 1st-4th test object is provided for every 1st-4th test object, the light emission side edge part of the optical fiber element which comprises the 1st-4th light guide member is mutually mixed, but The inspection object and the light guide member are not limited to four, but two or more may be provided.
게다가, 상기 실시형태에서는, 자외광 검출기 및 근적외광 검출기를 갖는 것이었지만, 어느 1개의 광검출기를 이용하여 구성해도 좋다. 또한, 3종류 이상의 광검출기를 이용해도 좋다.In addition, in the said embodiment, although it had an ultraviolet light detector and a near-infrared light detector, you may comprise using any one photodetector. Moreover, you may use three or more types of photodetectors.
게다가, 상기 실시형태의 광검출부는, 분광기 및 광검출기에 의해 구성되어 있지만, 분광기 이외의 광학계와 광검출기에 의해 구성해도 좋고, 광검출기에만 의해서 구성해도 좋다.In addition, although the photodetector of the said embodiment is comprised by the spectroscope and the photodetector, you may comprise with the optical system and photodetector other than a spectroscope, and may comprise only the photodetector.
덧붙여, 상기 실시형태의 검사 대상은 측정 셀이었지만, 그 외의 검사 대상을, 예를 들면 에칭장치 등의 반도체 처리장치의 처리 챔버로서 엔드 포인트 모니터 등으로서 이용할 수도 있다.In addition, although the inspection object of the said embodiment was a measurement cell, another inspection object can also be used as an endpoint monitor etc. as a processing chamber of semiconductor processing apparatuses, such as an etching apparatus, for example.
기타, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Needless to say that various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning.
100 : 분석장치(분광 분석장치)
3 : 검사 대상(측정 셀)
5 : 싱글 코어 파이버(제 2 광파이버)
5a : 싱글 코어 파이버의 광사출 단면
6 : 도광부재(복수의 광파이버 요소)
6a : 도광부재의 광입사 단면
7 : 분광기
7S : 입사 슬릿
8 : 광검출기
12 : 전환 기구100: analysis device (spectral analysis device)
3: Inspection target (measurement cell)
5: single core fiber (second optical fiber)
5a: Light injection cross section of single core fiber
6 light guiding member (plural optical fiber elements)
6a: Light incident cross section of light guide member
7: spectrometer
7S: incident slit
8: photodetector
12: switching mechanism
Claims (3)
제 2 검사 대상으로부터 얻어지는 빛을 광입사측 단부로부터 수광하고, 그 빛을 광사출측 단부에서 사출하는 복수의 제 2 광파이버 요소와,
상기 제 1 광파이버 요소의 광사출측 단부 및 제 2 광파이버 요소의 광사출측 단부에서 사출되는 빛을 검출하는 광검출부를 구비하고,
상기 제 1 광파이버 요소의 광사출측 단부 및 상기 제 2 광파이버 요소의 광사출측 단부가, 서로 혼합해서 배치되어 있는 분석장치.A plurality of first optical fiber elements for receiving the light obtained from the first inspection object from the light incidence side end and emitting the light at the light incidence side end;
A plurality of second optical fiber elements for receiving the light obtained from the second inspection object from the light incident side end portion and emitting the light at the light emission side end portion;
And a light detector for detecting light emitted from the light emitting side end of the first optical fiber element and the light emitting side end of the second optical fiber element,
And a light emitting side end portion of the first optical fiber element and a light emitting side end portion of the second optical fiber element are arranged to be mixed with each other.
상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소가, 상기 제 1 및 제 2 검사 대상 각각으로부터 얻어지는 빛을 상기 입사 슬릿으로 안내하는 것이고, 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소의 지름이, 상기 입사 슬릿의 슬릿폭보다 작고, 상기 입사 슬릿에서의 길이방향의 중앙부 근방에서, 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소의 광사출 단면의 배치밀도가 대략 동일한 분석장치.2. The light detector according to claim 1, wherein the photodetector includes a spectroscope for spectroscopy of light passing through the incident slit, and a photodetector for detecting light spectroscopically by the spectroscope,
The first and second optical fiber elements guide light obtained from each of the first and second inspection objects to the incident slit, and the diameters of the first and second optical fiber elements are larger than the slit width of the incident slit. And an arrangement density of light emission cross-sections of the first and second optical fiber elements is substantially the same near the central portion in the longitudinal direction in the incident slit.
상기 제 2 검사 대상에 접속되어, 그 검사 대상으로부터 나오는 빛을 상기 제 2 광파이버 요소에 전달하는 제 2 싱글 코어 파이버와,
상기 제 1 및 제 2 싱글 코어 파이버와 상기 제 1 및 제 2 광파이버 요소와의 사이에 설치되어, 상기 각 싱글 코어 파이버의 광사출 단면 및 상기 각 광파이버 요소의 광사출 단면의 공간을 차단 또는 개방하고, 상기 제 1 및 제 2 검사 대상 중 어느 1개로부터의 빛을 상기 광검출부로 안내하는 전환기구를 구비하고 있는 분석장치.
The first single core fiber of claim 1, further comprising: a first single core fiber connected to the first inspection object and configured to transmit light emitted from the inspection object to the first optical fiber element;
A second single core fiber connected to said second inspection object and transmitting light emitted from said inspection object to said second optical fiber element;
Interposed between the first and second single core fibers and the first and second optical fiber elements to block or open the space of the light exit end face of each single core fiber and the light exit end face of each optical fiber element; And a switching mechanism for guiding light from any one of the first and second inspection objects to the photodetector.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009189434 | 2009-08-18 | ||
JPJP-P-2009-189434 | 2009-08-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110018846A true KR20110018846A (en) | 2011-02-24 |
Family
ID=43776387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100079353A KR20110018846A (en) | 2009-08-18 | 2010-08-17 | Analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20110018846A (en) |
-
2010
- 2010-08-17 KR KR1020100079353A patent/KR20110018846A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002031510A (en) | Optical measuring device with elliptic polarimeter | |
US20130222789A1 (en) | Spectrophotometer | |
WO2010002326A1 (en) | Arrangement adapted for spectral analysis | |
JP2007333581A (en) | Spectroscope and spectroscopy method | |
CN105352934B (en) | Portable Raman probe and detection device | |
KR101743276B1 (en) | Optical wave and power measurement device | |
WO2012131812A1 (en) | Spectroscope | |
WO2013129755A1 (en) | Spectroscopic inspection device | |
KR20130081843A (en) | Apparatus for simultaneous monitoring of atmosphere contamination at multi-point | |
US8305574B2 (en) | Analyzer | |
KR20110018846A (en) | Analyzer | |
JP2018518669A (en) | Optical analysis system with optical delivery of an optical conduit | |
KR100404071B1 (en) | Apparatus for protein chip analysis using a white-light SPR | |
JP2009121990A (en) | Spectroscopic measurement device | |
KR102130418B1 (en) | Dazaja spectrometer | |
JP2001091357A (en) | Simultaneous analysis method of multiple optical spectrum | |
CN211318188U (en) | Optical detection system and sample analyzer | |
KR20140103304A (en) | Device for receiving small volume liquid samples | |
US20050264803A1 (en) | Optical apparatus for measuring absorption and fluorescence or scattering properties of a sample | |
JPH1090181A (en) | Sample analyzer | |
US9658154B2 (en) | Spectrometer and gas analyzer | |
JPS5827029A (en) | Plural channels spectrophotometric measuring device | |
KR20140084524A (en) | Vacuum cassette accommodating various diagnostic apparatus optimized for tokamak | |
KR102504516B1 (en) | Device for laser absorption spectroscopy analysis | |
JP2006308403A (en) | Spectroscopy unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |