KR20140133143A - Cutting device for micro sample and cutting method for micro specomen - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세시료의 핵분열 트랙과 입자의 효과적인 관찰을 위하여 미세시료를 절단하는 미세시료 절단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fine sample cutting apparatus and method for cutting a fine sample for effective observation of a fission track and particles of a fine sample.
자연계에 주로 존재하는 우라늄의 동위원소는 주동위원소로서 235U와 238U 등으로 이루어져있으며 환경시료 내에 포함되어 있는 극미량 우라늄의 이와 같은 동위원소들의 존재비를 높은 정확도로 분석하는 것은 핵활동의 투명성을 제고하고 안전성을 확보하기 위해 필수적으로 요구되는 요건이다. The isotopes of uranium, which are mainly found in the natural world, are composed of 235U and 238U as main actinides, and analyzing the existence ratio of such isotopes of the trace uranium contained in environmental samples with high accuracy enhances transparency of nuclear activities It is an essential requirement to ensure safety.
시료 내 포함된 우라늄에 대한 동위원소를 분석하는 방법은 크게 두 가지로 나뉘어진다. 시료 전체를 한꺼번에 처리하여 분석하는 총량분석법은 분석방법이 간단하고 분석시간이 상대적으로 짧은 반면, 시료 내 포함된 우라늄 입자들에 대한 평균적인 정보만을 얻을 수 있으므로 시료가 채취된 시설에 대한 핵활동 이상 유무만을 판단하는데 사용된다. 시료 내 포함된 우라늄 입자 각각을 개별적을 분석하는 입자분석법은 까다로운 분석과정과 상대적으로 긴 분석시간이 필요한 반면, 핵활동의 정보를 포함하는 우라늄 입자의 개별적인 분석이 가능하다. The method of analyzing the isotope of uranium contained in the sample is roughly divided into two methods. Total amount analysis, which is performed by collectively analyzing the entire sample, has a simple analysis method and relatively short analysis time. However, since average information about the uranium particles contained in the sample can be obtained, And is used only to determine whether or not there is. Particle analysis, which individually analyzes each of the uranium particles contained in the sample, allows for individual analysis of uranium particles, including information on nuclear activity, while requiring a lengthy analysis time and relatively long analysis time.
특히 우라늄 입자분석을 위해서는 분석이 필요한 입자에 대한 선별 및 위치 결정과정과 함께 입자군 및 개별입자에 대한 정밀 취급이 선행되어야 한다. 입자 선별과정으로서 널리 사용되는 핵분열트랙기법은 시료 입자를 얇은 필름에 분산시켜 필름형태의 새로운 시료(이하 시료면)를 만든 후 특수 검출기를 붙여 중성자에 조사시킴으로써 입자의 위치를 파악하는 방법이다. 이와 같이 위치가 결정된 우라늄 입자는 동위원소 분석을 위한 질량분석장비에 장전시키기 위하여 시료면의 절단기술이 필요하다. Particularly for uranium particle analysis, precise handling of particles and individual particles must precede the sorting and positioning process for the particles that need to be analyzed. Fission track method widely used as a particle sorting process is a method of locating a particle by dispersing a sample particle on a thin film to make a new sample of a film type (hereinafter referred to as a sample surface) and then irradiating neutrons with a special detector. The uranium particles thus determined require the technique of cutting the sample surface in order to load it into a mass spectrometer for isotope analysis.
이와 같은 우라늄 입자 시료면에 대한 미세 절단을 위하여 일반적으로 레이저 절단장치가 사용되고 있다. 이러한 절단장치는 마이크로미터 수준으로 집적된 고출력의 레이저 빛을 조사시켜 선을 그어가며 시료면을 절단하는 장치로써 수십 ㎛ 크기까지 비교적 쉽고 자유로운 절단이 가능한 장점이 있으나 고가의 장비 구축이 요구되는 문제가 있었다.
In general, a laser cutting apparatus is used for the fine cutting of the uranium particle sample surface. Such a cutting device is a device for cutting a sample surface by irradiating high power laser light integrated at a micrometer level and drawing a line, which is relatively easy and free cutting up to a size of several tens of micrometers. However, there was.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 평면상에 이동가능한 스테이지와 스테이지의 상부에서 3축으로 이동가능한 블레이드 및 지그를 이용하여 미세시료를 절단하고자 한다. 또한, 미세시료의 절단시 육안으로 확인할 수 있도록 함으로써 보다 신뢰성 있는 미세시료 절단이 가능하도록 하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to cut a fine sample using a movable stage and a blade and a jig movable in three axes at the top of the stage. In addition, when the fine sample is cut, it can be visually confirmed so as to enable more reliable cutting of the fine sample.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니하 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 미세시료 절단장치는 시료가 상면에 안착되고, 안착된 시료를 X축 및 Y축으로 이동시키고, 시료를 회전시키는 스테이지와 타측방향으로 블레이드가 결합되고, 스테이지 일측에서 X축, Y축 및 Z축으로 이동되는 블레이드 지그와, 일측 방향으로 탐침이 결합되고, 스테이지 타측에서 X축, Y축 및 Z축으로 이동되는 탐침 지그와, 스테이지 상부에 배치된 현미경을 포함한다. The apparatus for cutting a fine sample according to the present invention comprises a stage for placing a sample on an upper surface, moving a sample placed on an X axis and a Y axis, a stage for rotating the sample and a blade coupled to the other side, Axis and a Z-axis, a probe jig which is coupled to the probe in one direction, and which is moved in the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis at the other side of the stage, and a microscope disposed at the top of the stage.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세시편 절단방법은 스테이지 상에 시료를 배치하고 중심점을 결정하는 S1단계와, S1단계에서 결정된 중심점을 기준으로 한 쌍의 절단선을 형성하는 S2단계와, S2단계에서 절단선이 형성된 시료를 회전시키는 S3단계와, S3단계에서 회전된 시료의 중심점을 기준으로 한 쌍의 절단선을 형성하는 S4단계를 포함하며, S2단계와 S4단계에서 형성된 절단선은 상호 연결되어 시료로부터 분리가능 시편을 형성한다.
A method for cutting a fine specimen according to an embodiment of the present invention includes a step S1 of placing a sample on a stage and determining a center point, S2 forming a pair of cutting lines based on a center point determined in S1, S2 And a step S4 of forming a pair of cutting lines with respect to a center point of the sample rotated in the step S3, wherein the cutting lines formed in the steps S2 and S4 are interconnected Thereby forming a detachable specimen from the specimen.
본 발명에 따른 미세시료 절단장치 및 미세시편 절단방법은 육안으로 확인을 하며 블레이드를 이용하여 스테이지 상부에 배치된 시료를 절단할 수 있도록 함으로써 미세시료 절단의 신뢰성 및 절단에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. The microscopic sample cutting apparatus and the microscopic specimen cutting method according to the present invention can visually confirm and cut the sample placed on the stage by using a blade, thereby reducing the reliability of the microscopic sample cutting and cutting costs There is an effect.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니하 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세시료 절단장치의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스테이지의 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스테이지의 일부 절개 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세시편 절단방법이 도시된 순서도이다. 1 is a front view of a micro-sample cutting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the stage shown in Fig.
3 is a partial cross-sectional view of the stage shown in Fig.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of cutting a fine specimen according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 미세시료 절단장치 및 미세시편 절단방법에 관하여 구체적으로 살펴보겠다. Hereinafter, a fine sample cutting apparatus and a fine sample cutting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세시료 절단장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스테이지의 분해사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 스테이지의 일부 절개 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세시편 절단방법이 도시된 순서도이다.
1 is an exploded perspective view of the stage shown in FIG. 1, FIG. 3 is a partial cutaway sectional view of the stage shown in FIG. 1, and FIG. 4 Is a flowchart illustrating a method of cutting a microsample according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 미세시료 절단장치는 시료를 안착시키는 스테이지(100)와, 스테이지(100)의 일측에서 블레이드를 이동시키는 블레이드 지그(200), 스테이지(100)의 타측에서 탐침을 이동시키는 탐침 지그(300) 및 스테이지(100) 상에 안착된 시료를 육안으로 확인하는 현미경(400)으로 구성된다. Referring to FIG. 1, the apparatus for cutting a fine sample according to the present invention includes a
본 발명에 따른 스테이지(100)는 안착된 시료를 X축 및 Y축으로 이동시킬 수 있도록 구성되며, 블레이드 지그(200)와 탐침 지그(300)는 조이스틱(도면 미도시)등과 같은 입력수단을 이용하여 X축, Y축 및 Z축으로 이동할 수 있도록 구성된다. 3축으로 이동하는 블레이드 지그(200) 및 탐침 지그(300)의 경우 이미 공지된 기술이므로 구체적인 설명으르 생략하기로 한다. The
앞에서 설명한 블레이드 지그(200)에는 시료를 절단할 수 있도록 블레이드가 결합되며, 탐침 지그(300)에는 블레이드에 의하여 절단된 시료를 분리할 수 있도록 탐침이 결합된다. 또한, 스테이지(100)의 상부에 배치된 현미경(400)은 광학 현미경, 전자 현미경 등 다양한 형태의 현미경이 사용될 수 있다. 따라서 사용자는 현미경으로 시료와 블레이드, 시료와 탐침의 위치를 육안으로 확인하면서 시료를 절단할 수 있다. A blade is coupled to the
앞에서 설명한 바와 같이 종래의 시료 절단장치의 경우, 레이저를 이용하여 절단하므로, 시료를 레이저를 이용하여 절단하는 경우, 미리 설정해둔 시료의 절단선에 맞춰 절단이 되었는지 확인이 어려웠으며, 확인이 가능하더라도 레이저 등에서 발생되는 노이즈 등에 의하여 정확한 확인이 불가능한 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 경우, 블레이드를 이용하여 시료를 절단하므로 육안으로 확인하며 시료를 절단할 수 있는 효과가 있다.
As described above, in the case of the conventional sample cutting apparatus, since it is cut by using a laser, it is difficult to confirm whether or not the cut is made in accordance with the cut line of the sample set in advance when the sample is cut using the laser. There has been a problem that it is impossible to accurately check by a noise generated from a laser or the like. However, in the case of the present invention, since the sample is cut by using the blade, it can be confirmed with the naked eye and the sample can be cut.
본 발명에 따른 미세시료 절단장치의 스테이지(100)는 앞에서 설명한 바와 같이 X축과 Y축으로 평행하게 이동하는 것으로, 도2 및 도3을 참조하면 측면에 제1렉기어(111)가 배치된 스테이지베이스패널(110)과 저면에 제2렉기어(121)가 배치된 시료배치패널(120)로 구성되며, 베이스패널(110)과 시료배치패널(120) 사이에는 회전로드(130)와 회전노브(140)가 배치된다. As described above, the
베이스패널(110)은 시료배치패널(120)을 지지하는 것으로, 측면에는 회전노브(140)와 제1렉기어(111) 상호 맞닿도록 결합된다. 이러한 회전노브(140)의 중앙에는 상측에 치가 형성된 회전로드(130)가 관통결합되며, 회전로드(130)의 상측의 치는 시료배치패널(120)의 저면에 배치된 제2렉기어(121)와 결합하게 된다. 따라서 회전노브(140)가 회전하면, 회전노브(140)는 제1렉기어(111)를 따라 이동하게 되며, 회전노브(140)에 회전가능하게 결합된 회전로드(130)는 시료배치패널(120)을 이동시키게 된다. 이때,제2렉기어(121)과 시료배치패널(120) 사이에는 스페이서(121a)가 삽입되어 회전로드(130)가 제1렉기어(121)에서 분리되지 않도록 고정구(145)가 배치될 공간을 형성할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
The
또한, 회전로드(130)을 회전시키는 경우, 회전로드(130)의 상측에 형성된 치는 제2렉기어(121)을 이동시키게 되어 제2렉기어(121)가 배치된 시료배치패널(120)을 이동시키게 된다. When the rotating
이때, 스테이지베이스패널(110)의 상부에는 슬라이딩레일(113)이 배치되고, 시료배치패널(120)의 하부에는 슬라이딩레일(113)에 안착되어 슬라이딩되는 슬라이더(123)가 배치되어 회전노브(140)의 회전시 시료배치패널(120)이 신뢰성 있게 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
At this time, a sliding
아울러 시료배치패널(120)의 상면에는 도 2 및 도 3과 같이 시료가 상면에 안착되는 회전디스크(150)가 회전가능하게 결합되어 안착된 시료를 회전시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the upper surface of the
본 발명에 따른 미세시편 절단방법은 도 4와 같이 중심점 결정단계(S1), 제1절단선 형성단계(S2), 시료회전단계(S3) 및 제2절단선 형성단계(S4)로 구성된다. The method for cutting a fine specimen according to the present invention comprises a center point determination step S1, a first cutting line forming step S2, a sample rotation step S3 and a second cutting line forming step S4 as shown in FIG.
먼저 시료를 도 2 및 도 3에 도시된 회전디스크(150)의 상면에 배치하고, 시료의 면에 분포된 입자 중 중심점(S)을 결정한다. 중심점(S)은 관찰을 하려는 목표 입자로 현미경(400)을 이용하여 중심점(S)을 결정한다.First, the sample is placed on the upper surface of the rotating
중심점(S)이 결정되면 중심점(S)으로부터 이격하여 한쌍의 제1절단선을 형성한다. 형성된 제1절단선은 도 4에 도시된 바와 같이 중심점(S)이 사이에 올 수 있도록 중심점(S)으로부터 소정 거리 이격하여 블레이드 지그(200)에 배치된 블레이드를 이용하여 시료를 관통시켜 형성한다. When the center point S is determined, a pair of first cutting lines are formed apart from the center point S. 4, the first cut line is formed by penetrating the sample using a blade disposed in the
시료회전단계(S3)는 회전디스크(150)를 회전시키는 것으로, 도 2와 같이 회전디스크는 시료배치패널(120) 상에서 회전가능하므로 약 90도 정도 회전시킨다. In the sample rotating step S3, the rotating
시료회전단계(S3)를 거친 후 블레이드를 이용하여 시료에 한쌍의 제2절단선을 형성하는 제2절단선 형성단계(S4)를 수행하며,이때 제1절단선과 제2절단선은 상호 연결이 될 수 있도록 하여 분리될 수 있는 상태를 구성한다. A second cutting line forming step (S4) of forming a pair of second cutting lines on the sample using a blade after the sample rotating step (S3) is performed, wherein the first cutting line and the second cutting line are interconnected So that it can be separated.
이 상태에서 탐침 지그(300)의 탐침을 이용하여 시료에서 절단된 시편을 분리하는 시료분리단계(S5)를 수행한다. In this state, a sample separation step S5 for separating the cut specimen from the specimen using the probe of the
이러한 단계를 통하여 육안으로 확인하며 시료로부터 시편을 분리할 수 있게 된다.
Through these steps, the sample is visually confirmed and the sample can be separated from the sample.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 스테이지
110 : 스테이지베이스패널
111 : 제1렉기어
113 : 슬라이딩레일
120 : 시료배치패널
121 : 제2렉기어
123 : 슬라이더
130 : 회전로드
140 : 회전노브
150 : 회전디스크
200 : 블레이드 지그
210 : 지그베이스
220 : 제1프레임
230 : 제2프레임
240 : 제3프레임
300 : 탐침 지그
310 : 지그베이스
320 : 제1프레임
330 : 제2프레임
340 : 제3프레임
400 : 현미경100: stage
110: stage base panel
111: 1st gear gear
113: sliding rail
120: Sample arrangement panel
121: second gear gear
123: Slider
130:
140: rotation knob
150: rotating disk
200: Blade jig
210: jig base
220: 1st frame
230: second frame
240: Third frame
300: probe jig
310: jig base
320: first frame
330: second frame
340: third frame
400: Microscope
Claims (6)
블레이드가 결합되고, 상기 스테이지(100) 일측에서 X축, Y축 및 Z축으로 이동되는 블레이드 지그(200);
탐침이 결합되고, 상기 스테이지(100) 타측에서 X축, Y축 및 Z축으로 이동되는 탐침 지그(300); 및
상기 스테이지(100) 상부에 배치된 현미경(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세시료 절단장치.
A stage (100) on which the sample is seated on the upper surface, a sample placed on the X axis and the Y axis is rotated, and the sample is rotated;
A blade jig 200 to which the blades are coupled and moved in the X axis, the Y axis, and the Z axis from one side of the stage 100;
A probing jig 300 to which probes are coupled and which is moved in the X axis, the Y axis, and the Z axis from the other side of the stage 100; And
And a microscope (400) disposed on the stage (100).
상기 스테이지(100)는
일측에 제1렉기어(111)가 형성된 스테이지베이스패널(110)과, 저면에 제2렉기어(121)가 배치되고 상기 스테이지베이스패널(110) 상부에 배치된 시료배치패널(120)과,
일측이 상기 제2렉기어(121)와 맞닿는 회전로드(130)와, 상기 회전로드(130)에 관통배치되고, 일측이 상기 제1렉기어(111)와 맞닿는 회전노브(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세시료 절단장치.
The method according to claim 1,
The stage 100 includes
A stage base panel 110 having a first gear 111 on one side thereof and a sample arrangement panel 120 having a second gear gear 121 disposed on the bottom surface thereof and disposed above the stage base panel 110;
And a rotary knob 140 disposed on the rotary rod 130 and having one side abutting against the first gear 111. The rotary lever 130 is connected to the rotary gear 130, Wherein the fine sample cutting device comprises:
상기 스테이지베이스패널(110)의 상부에는 슬라이딩레일(113)이 배치되고,
상기 시료배치패널(120)의 하부에는 상기 슬라이딩레일(113)에 안착되어 슬라이딩되는 슬라이더(123)이 배치되는 것을 특징으로 하는 미세시료 절단장치.
3. The method of claim 2,
A sliding rail 113 is disposed on the stage base panel 110,
Wherein a slider (123) which is seated on the sliding rail (113) and slides is disposed under the sample arrangement panel (120).
상기 시료배치패널(120)의 상면에는 회전디스크(150)가 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 미세시료 절단장치.
3. The method of claim 2,
Wherein a rotating disk (150) is rotatably coupled to an upper surface of the sample arrangement panel (120).
상기 S1단계에서 결정된 중심점을 기준으로 한 쌍의 제1절단선을 형성하는 S2단계;
상기 S2단계에서 절단선이 형성된 시료를 회전시키는 S3단계;
상기 S3단계에서 회전된 시료의 상기 중심점을 기준으로 한 쌍의 제2절단선을 형성하는 S4단계를 포함하며,
상기 S2단계와 S4단계에서 형성된 제1절단선과 제2절단선은 상호 연결되어 상기 시료로부터 분리가능한 시편을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세시편 절단방법.
An S1 step of arranging a sample on a stage and determining a center point;
Forming a pair of first cutting lines based on the center point determined in step S1;
A step S3 of rotating the sample having the cutting line formed therein in step S2;
And forming a pair of second cutting lines based on the center point of the rotated sample in step S3,
Wherein the first cutting line and the second cutting line formed in steps S2 and S4 are connected to each other to form a specimen detachable from the specimen.
상기 S4단계에서 형성된 시편은 탐침을 이용하여 상기 시료로부터 분리하는 S5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세시편 절단방법.The method according to claim 6,
Further comprising the step of separating the specimen formed in step S4 from the specimen using a probe.
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KR (1) | KR20140133143A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115816147A (en) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 哈尔滨工业大学 | Ultraprecise micro-cutting forming workbench |
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2013
- 2013-05-10 KR KR20130052806A patent/KR20140133143A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115816147A (en) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 哈尔滨工业大学 | Ultraprecise micro-cutting forming workbench |
CN115816147B (en) * | 2022-12-06 | 2023-05-12 | 哈尔滨工业大学 | Ultra-precise micro-cutting forming workbench |
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