KR20150054256A - 분석용 시료 고정 장치 - Google Patents

분석용 시료 고정 장치 Download PDF

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Abstract

분석용 시료 고정 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치는, 분석용 시료의 횡단면이 분석이 가능한 각도를 향하도록 시료를 위치시키는 파지부, 파지부가 시료를 가압하도록 회전에 의해 파지부의 위치를 이동시키는 가압 조절부, 및 가압 조절부의 회전에 따른 가압 조절부의 이동을 가이드하도록 가압 조절부를 지지하는 지지부를 포함한다.

Description

분석용 시료 고정 장치{APPARATUS FOR CLAMPING SPECIMEN}
본 발명은 분석용 시료 고정 장치에 관한 것이다.
최근에는 기계적, 전기적, 광학적, 열적 성질이 뛰어난 기능성 고분자 필름이 개발되어 농업, 인쇄업, 전자 재료 산업, LCD 산업 등에서 다양하게 사용되고 있다. 고분자 필름은 인쇄, 코팅, 절연, 접착 등의 다양한 용도로 사용된다. 대표적인 고분자 필름의 종류로는 Polyester (PET, PEN, PES), Polyamide (NYlon6, Nylon66, Polyolefine (PE, PP), Polyimide, Poly (vinyl alcohol), Cellulose, Poly (methyl methacrylate), Epoxy polymer 등이 있다.
이러한 고분자 필름은 그 종류 및 가공 형태에 따라 각각의 단면층이 어떠한 성분으로 구성되어 있는지 파악하는 것이 매우 중요하다. 또한, 경화 과정을 거치는 고분자 필름은 깊이별 경화도가 어떻게 이루어지는지 파악하는 것이 매우 중요하다.
즉, 여러 산업 공정에서 사용되는 고분자 필름은 표면의 성분 분석만 아니라 고분자 필름 단면 전체의 성분 변화를 분석하는 것이 매우 중요하다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허공보 제1999-0011662호(1999.02.18. 공개, 틈 부식 방지를 위한 시편의 전처리 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 실시예는, 시료의 단면 전체의 성분 변화를 측정하고자 할 때 분석용 시료의 횡단면에 대한 분석이 용이하도록 분석용 시료를 고정시킬 수 있는 분석용 시료 고정 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 분석용 시료의 횡단면이 분석이 가능한 각도를 향하도록 상기 시료를 위치시키는 파지부; 상기 파지부가 상기 시료를 가압하도록 회전에 의해 상기 파지부의 위치를 이동시키는 가압 조절부; 및 상기 가압 조절부의 회전에 따른 상기 가압 조절부의 이동을 가이드하도록 상기 가압 조절부를 지지하는 지지부를 포함하는 분석용 시료 고정 장치가 제공될 수 있다.
상기 파지부는 상기 가압 조절부에 각도 조절이 가능하게 결합될 수 있다.
상기 파지부는 일측에 형성되는 소켓을 포함할 수 있으며, 상기 가압 조절부는 상기 소켓에 삽입 결합되는 볼 구조를 포함할 수 있다.
분석용 시료 고정 장치는 상기 가압 조절부가 회전에 의해 직선 왕복 이동되도록 상기 가압 조절부를 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.
분석용 시료 고정 장치는 상기 가압 조절부가 회전에 의해 직선 왕복 이동되도록 상기 가압 조절부에 회전력을 제공하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 파지부는 상기 시료를 기준으로 그 양측에 각각 배치될 수 있으며, 상기 지지부는, 상기 한 쌍의 파지부가 대향되도록 상기 한 쌍의 파지부를 지지하는 한 쌍의 지지부재; 및 상기 한 쌍의 지지부재를 연결하는 베이스를 포함할 수 있다.
분석용 시료 고정 장치는 상기 파지부와 상기 지지부재 사이에 배치되도록 상기 가압 조절부의 외주연에 설치되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 시료는 다층 구조의 고분자 필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 분석용 시료의 횡단면이 분석이 가능한 각도를 향하도록 시료의 위치를 고정시키는 장치를 구현함으로써, 시료의 단면 전체의 성분 변화를 측정하고자 할 때 분석용 시료의 횡단면에 대한 분석이 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치의 파지부와 가압 조절부의 결합 구조를 예시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치를 측면에서 바라본 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)는, 분석용 시료(10)를 고정시키는 파지부(100)와, 파지부(100)의 위치를 이동시키는 가압 조절부(200)와, 이러한 가압 조절부(200)를 지지하는 지지부(300)를 포함한다.
본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 분석용 시료(10)의 횡단면이 분석이 가능한 각도를 향하도록 시료(10)의 위치를 고정시키는 장치를 구현함으로써, 시료(10)의 단면 전체의 성분 변화를 측정하고자 할 때 시료(10)의 횡단면에 대한 분석이 보다 용이할 수 있다.
본 실시에에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)를 이용하여 분석하고자 하는 시료로는 예를 들어 다층 구조의 고분자 필름 등이 포함될 수 있다.
다층 구조 고분자 필름은 그 종류 및 가공 형태에 따라 각각의 단면층이 어떠한 성분으로 구성되어 있는지 파악하는 것이 중요하며, 경화 고정을 거치는 고분자 필름은 깊이별 경화도가 어떻게 이루어지는지 파악하는 것이 매우 중요하다. 왜냐하면, 경화도의 변화를 측정하는 것이 공정 조건을 확립할 수 있는 중요한 파라미터이기 때문이다.
이러한 고분자 필름을 분석하는 방법으로는 적외선 분광법(infrared spectroscopy)과 라만 분광법(Raman spectroscopy)이 사용된다. 적외선 분광법은 적외선을 흡수시켜 유기 고분자의 분자 구조와 분자 결합에 대한 정보를 얻을 수 있는 방식이며, 라만 분광법은 특정 분자에 레이저를 조사하였을 때 그 분자의 전자의 에너지준위의 차이만큼 에너지를 흡수하는 현상을 통해 분자의 종류를 알아내는 분석 방식이다.
그러나, 상술한 두 방식 모두 고분자 필름 표면의 성분 분석만 가능하며, 그 단면의 상태를 분석하기 위해서는 분석하고자 하는 시료를 단면으로 만드는 전처리하는 과정이 필요하다.
참고로, 대표적 전처리 과정으로는 에폭시 몰딩(Epoxy molding)법을 들 수 있다. 에폭시 몰딩법은 틀 안에 시료와 에폭시 고분자를 넣은 후 열을 가하여 경화를 시킨 후 틀을 제거하여 단면 시료를 제작하는 방식이다. 이때, 에폭시 고분자를 경화 시켜야 하므로 경화 시간이 많이 소요된다. 또한, 에폭시 고분자도 적외선 분광법과 라만 분광법에서 성분이 검출되기 때문에 실제 단면 시료를 측정시 결과값에 영향을 줄 수 있다. 그리고, 경화 정도를 측정하는 경우, 에폭시 고분자 경화 과정에서 경화도가 영향을 받을 수 있으므로 정확한 결과를 알 수 없다.
즉, 기존 방식에서는 시료(10)의 단면 전체의 성분 변화를 측정하고자 할 때 시료(10)를 성분 분석이 가능한 형태로 가공하는 전처리 공정이 추가되었다.
본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 분석용 시료 고정 장치(1000)를 이용하여 시료(10)의 횡단면을 분석이 가능한 방향(즉, 성분 분석 장비(미도시)가 위치한 방향)으로 배치시킴으로써, 기존의 방식에서처럼 시료(10)의 단면이 위로 향하도록 전처리 하는 등의 별도의 공정 없이도 시료(10)에 대한 성분 분석이 가능하여 검사 시간을 단축할 수 있으며 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)의 구체적 구성에 대해 설명하기로 한다.
파지부(100)는 분석용 시료(10)의 횡단면이 분석이 가능한 각도를 향하도록(예를 들어, 도 1을 기준으로 상측 방향으로) 시료(10)를 위치시키는 부재이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 파지부(100)는 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 파지부(100)는 시료(10)를 기준으로 그 양측에 각각 위치하여 상호 마주보게 배치될 수 있다.
파지부(100)는 예를 들어 원형의 디스크 형상으로 이루어질 수 있다. 이외에도 비록 도시되지는 않았으나, 파지부(100)는 예를 들어 시료(10)와 접하는 부분은 평면을 가지며 그 반대쪽 측면은 볼록한 반원형 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 파지부(100)는 반구형 구조를 포함할 수 있다. 이외에도 파지부(100)는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
가압 조절부(200)는 파지부(100)가 중앙에 위치한 시료(10)를 가압하도록 회전에 의해 파지부(100)의 위치를 이동시키는 부재이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 가압 조절부(200)는 파지부(100)의 개수에 상응하는 개수로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 가압 조절부(200)는 그 외주면을 따라 나사산이 형성된 막대형상을 가질 수 있다.
본 실시예의 경우, 가압 조절부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 후술할 지지부(300)의 지지부재(310)에 구비된 가이드홀(312)을 통과하도록 결합될 수 있다. 이 경우, 가이드홀(312)의 내측에도 나사산이 구비되어 막대형상의 가압 조절부(200)와 나사결합될 수 있다. 따라서, 가압 조절부(200)는 회전함으로써 가이드홀(312)을 통해 나사선을 따라 직선 왕복 운동할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 파지부(100)는 가압 조절부(200)에 각도 조절이 가능하도록 결합될 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)의 파지부(100)와 가압 조절부(200)의 결합 구조를 예시한 도면이다.
즉, 파지부(100)는 막대형상의 가압 조절부(200)의 길이방향 중심축에 대해 그 중심축을 기준점으로 하여 방사상으로 다축 방향으로 회전 가능하도록 가압 조절부(200)의 단부에 결합될 수 있다.
이와 같이, 파지부(100)가 가압 조절부(200)에 대해 각도 조절이 가능한 구조로 결합됨으로써, 파지부(100)에 의해 위치가 고정되는 시료(10)의 횡단면 배치각도를 자유롭게 제어할 수 있다.
따라서 본 실시예에 따르면, 분석용 시료(10)의 횡단면을 분석이 가능한 각도를 향하도록(즉, 분석 장비를 바라보도록) 용이하게 제어할 수 있어, 기존의 방식에서처럼 시료(10)의 단면이 위로 향하도록 전처리 하는 등의 별도의 공정 없이도 시료(10)에 대한 성분 분석이 가능하여 검사 시간을 단축할 수 있으며 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.
이를 위해, 파지부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 그 일측면에서 내측 방향으로 홈 형태로 형성되는 소켓(socket, 110)을 포함하며, 가압 조절부(200)는 상기 소켓(110)에 삽입 결합되는 원형의 볼(210) 구조를 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)는 가압 조절부(200)가 회전에 의해 직선 왕복 이동되도록 가압 조절부(200)를 회전시키는 회전부(400)를 더 포함할 수 있다.
회전부(400)는 예를 들어 원형이나 직선바와 같은 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 가압 조절부(200)의 단부에 결합될 수 있다. 이 경우, 작업자에 의해 회전부(400)가 회전함으로써 직선바 형태의 가압 조절부(200)가 회전하면서 가이드홀(312)을 통해 직선 왕복 운동할 수 있다.
이외에도 비록 도시되지는 않았으나, 본 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)는 가압 조절부(200)가 회전에 의해 직선 왕복 이동되도록 가압 조절부(200)에 회전력을 제공하는 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이를 위해, 예를 들어 가압 조절부(200)에는 그 외주면을 따라 톱니(미도시)가 설치될 수 있으며, 구동부는 이러한 톱니에 치합되는 피니언 기어(미도시) 및 이러한 피니언 기어에 결합되어 피니언 기어를 회전시키는 모터 등을 포함할 수 있다.
한편, 지지부(300)는 가압 조절부(200)의 회전에 따른 가압 조절부(200)의 이동을 가이드하도록 가압 조절부(200)를 지지하는 부재이다.
이를 위해, 지지부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 파지부(100)가 대향되도록 한 쌍의 파지부(100)를 지지하는 한 쌍의 지지부재(310), 및 이들 한 쌍의 지지부재(310)를 연결하는 베이스(300)를 포함할 수 있다.
이 경우, 지지부재(310)에는 상술한 바와 같이 가압 조절부(200)의 회전을 지지하고 가이드하는 가이드홀(312)이 구비될 수 있다. 따라서, 회전부(400) 또는 구동부(미도시)에 의해 직선바 형태의 가압 조절부(200)가 회전하면서 가이드홀(312)을 통해 직선 왕복 운동할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 분석용 시료 고정 장치(1000)는 파지부(100)와 지지부재(310) 사이에 배치되도록 가압 조절부(200)의 외주연에 설치되는 탄성부재(500)를 더 포함할 수 있다.
탄성부재(500)는 예를 들어 용수철 형태로 이루어질 수 있으며, 이러한 탄성부재(500)가 파지부(100)와 지지부재(310) 사이에 개재됨으로써 한 쌍의 파지부(100) 사이에 시료(10)가 파지되었을 때 파지부(100)를 소정의 압력으로 가압하여 시료(10)가 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 분석용 시료 고정 장치(1000)를 이용하여 시료(10)의 횡단면을 분석이 가능한 방향(즉, 성분 분석 장비(미도시)가 위치한 방향)으로 배치시킴으로써, 기존의 방식에서처럼 시료(10)의 단면이 성분 분석 장비를 향하도록 전처리 하는 등의 별도의 공정 없이도 시료(10)에 대한 성분 분석이 가능하여 검사 시간을 단축할 수 있으며 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000: 분석용 시료 고정 장치 10: 시료
100: 파지부 110: 소켓
200: 가압 조절부 210: 볼
300: 지지부 310: 지지부재
312: 가이드홀 320: 베이스
400: 회전부 500: 탄성부재

Claims (8)

  1. 분석용 시료의 횡단면이 분석이 가능한 각도를 향하도록 상기 시료를 위치시키는 파지부;
    상기 파지부가 상기 시료를 가압하도록 회전에 의해 상기 파지부의 위치를 이동시키는 가압 조절부; 및
    상기 가압 조절부의 회전에 따른 상기 가압 조절부의 이동을 가이드하도록 상기 가압 조절부를 지지하는 지지부를 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 가압 조절부에 각도 조절이 가능하게 결합되는, 분석용 시료 고정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파지부는 일측에 형성되는 소켓을 포함하며,
    상기 가압 조절부는 상기 소켓에 삽입 결합되는 볼 구조를 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압 조절부가 회전에 의해 직선 왕복 이동되도록 상기 가압 조절부를 회전시키는 회전부를 더 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가압 조절부가 회전에 의해 직선 왕복 이동되도록 상기 가압 조절부에 회전력을 제공하는 구동부를 더 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 시료를 기준으로 그 양측에 각각 배치되며,
    상기 지지부는,
    상기 한 쌍의 파지부가 대향되도록 상기 한 쌍의 파지부를 지지하는 한 쌍의 지지부재; 및
    상기 한 쌍의 지지부재를 연결하는 베이스를 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파지부와 상기 지지부재 사이에 배치되도록 상기 가압 조절부의 외주연에 설치되는 탄성부재를 더 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시료는 다층 구조의 고분자 필름을 포함하는, 분석용 시료 고정 장치.
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