KR20160063783A - 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치는, 분광분석용 분말시료를 가압하여 시편을 만드는 하나 또는 복수개의 시료대; 상기 시료대가 슬라이딩 가능하게 결합하는 하나 또는 복수개의 결합홈이 형성된 스테이지; 상기 스테이지 상에서 상기 시료대의 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드수단; 및 상기 시료대를 사용자의 선택에 따라 상기 스테이지 상의 정해진 위치에 일시 고정시키는 고정수단을 포함한다. 이러한 본 발명에 따른 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치에 의하면, 시료대 하면의 볼베어링이 결합홈 바닥에 형성된 베어링홈에 삽입되도록 하여, 사용자가 시료대를 매번 고정해야하는 번거로움을 해소할 수 있다. 또한 시편의 표면 거칠기를 개선하여, 시편의 표면으로부터 반사된 광선의 손실을 최소화 할 수 있고, 나아가 상기 시편의 충진밀도를 증가시킴으로써 분석정밀도를 향상시킬 수 있다.

Description

분광분석용 분말시료의 시편 제조장치{Manufacturing device of specimen for spectroscopy analysis}

본 발명은 시편 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분말시료를 이용하여 분광분석에 사용되는 시편을 제조하기 위한 분광분석용 분말시료 시편 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 분광분석법(Spectrometry)은 물질의 방출스펙트럼 또는 흡수스펙트럼을 조사하여 그 속에 있는 성분원소나 화합물의 종류와 양을 판정하는 방법을 의미하며, 보통의 화학분석과 비교하여 조작이 빠르고 소량의 시료로도 분석이 가능하다.

이와 같은 분광분석법은, 사용되는 시편의 상태에 따라 그 측정값의 오차가 발생하는데, 이러한 오차의 상당부분은 시편의 표면 거칠기 및 충진밀도에 의해 발생한다.

이러한 문제점에도 불구하고, 종래의 분광분석에 사용되는 시편은 분말형태를 띄고 있으며, 충진밀도가 낮을 뿐만 아니라 그 표면이 평탄치 않아, 분석의 정확도를 떨어뜨리고 있다.

따라서 보다 정확한 분석을 위하여, 시료의 표면 거칠기를 개선하고 충진밀도를 높일 수 있는 시료 가공방법 및 장치가 요구되고 있다.

종래에 사용되는 분광분석용 시편 제조장치 관한 기술로서 대한민국 등록특허 제10-1441997호가 개시되어 있다. 여기에서는, 시료를 담지하기 위한 홈이 형성된 베이스부; 상기 베이스부의 일측에서 상향으로 연장되는 바디부; 상기 바디부에서 상기 베이스부에 대응하여 수평으로 연장되어 가압력을 제공하는 메인가압축; 및 상기 메인가압축 하단에 형성되어, 하면에 돌출부를 포함한 압착디스크를 포함하는 XRF(X-Ray Fluorescence) 측정 시료 준비용 휴대형 간이 핸드 프레스를 개시하고 있다.

하지만 종래와 같은 XRF 측정 시료 준비용 휴대형 간이 핸드 프레스는, 상기 베이스부, 바디부 및 압착디스크가 일체로 형성되어, 개별 구성의 분리 및 독립이 불가하여 휴대성과 사용성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 상기 XRF 측정 시료 준비용 휴대형 간이 핸드 프레스를 이용하여 시료를 제작할 경우, 상기 시료는 한 번의 제작공정에 한 개씩만이 제조가 가능하여, 복수개의 시료를 제작함에 있어 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 분광분석에 사용되는 시편을 간편하게 연속적으로 제조할 수 있는 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치는, 분광분석용 분말시료를 가압하여 시편을 만드는 하나 또는 복수개의 시료대; 상기 시료대가 슬라이딩 가능하게 결합하는 하나 또는 복수개의 결합홈이 형성된 스테이지; 상기 스테이지 상에서 상기 시료대의 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드수단; 및 상기 시료대를 사용자의 선택에 따라 상기 스테이지 상의 정해진 위치에 일시 고정시키는 고정수단을 포함한다.

여기서 상기 시료대는 그 상면에 분말시료가 수용될 수 있는 요홈이 형성된 판형의 지지플레이트와, 그 하면에 상기 요홈에 대응하여 도출된 압축돌기를 구비하여, 상기 분말시료를 이용하여 시편을 제조하는 판형의 압축플레이트를 포함할 수 있다.

또한 상기 가이드수단은, 상기 지지플레이트의 양측에서 돌출된 가이드 날개와, 상기 가이드 날개가 삽입되어 안내될 수 있도록 대응형성된 것으로, 상기 스테이지의 결합홈으로부터 연장된 가이드홈을 포함할 수 있다.

또한 상기 고정수단은, 상기 시료대의 저면에 설치되는 복수개의 볼베어링과, 상기 시료대의 정해진 위치에 대응하여 상기 스테이지의 결합홈 바닥에 형성된 것으로, 상기 볼베어링을 선택적으로 고정시킬 수 있는 베어링홈인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 시편의 표면 거칠기를 개선하고 충진밀도를 증가시킴으로써, 상기 시편의 분석정밀도를 향상시킬 수 있다.

둘째, 스테이지 상에 복수개의 시료대가 적재될 수 있으며, 상기 적재된 시료대가 용의하게 이동 가능하여, 복수 개의 시편을 연속적으로 제작할 수 있다.

셋째, 시료대 하면의 볼베어링이 결합홈 바닥에 형성된 베어링홈에 삽입되도록 하여, 사용자가 시료대를 매번 고정해야하는 번거로움을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치의 사시도,
도 2는 도 1에서 나타낸 스테이지의 단면도,
도 3a은 도 1에서 나타낸 시료대에 분말시료가 적재된 상태를 도시한 단면도,
도 3b는 도 3a의 상태에서, 압축플레이트를 하강시킨 상태를 도시한 단면도,
도 4는 도 1에서 나타낸 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치에서 압축플레이트를 생략하여 사용한 상태를 도시한 사용 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 나타낸 스테이지(200)의 단면도이며, 도 3a은 도 1에서 나타낸 시료대(100)에 분말시료(20a)가 적재된 상태를 도시한 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 상태에서, 압축플레이트(120)를 하강시킨 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 1에서 나타낸 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치(10)에서 압축플레이트(120)를 생략하여 사용한 상태를 도시한 사용 상태도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치(10; 이하 "시편 제조장치"라 함)는 분말시료(20a)를 이용하여 분광분석(Spectrometry)에 사용되는 시편(20b)을 제조하기 위한 장치이다. 이를 위해 상기 시편 제조장치(10)는 시료대(100), 스테이지(200), 가이드수단(300) 및 고정수단(400)을 구비한다.

먼저, 상기 시료대(100)는, 분광분석용 분말시료(20a)를 가압하여 시편(20b)을 만드는 것으로, 하나 또는 복수개로 구비된다. 이러한 상기 시료대(100)는, 도 3a 및 도 3b에서 도시한 바와 같이, 지지플레이트(110) 및 압축플레이트(120)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 지지플레이트(100)는 판형으로 형성되어, 그 상면에 분말시료(20a) 및 시편(20b)이 수용될 수 있는 요홈(112)을 구비한다. 이때 상기 지지플레이트(100)는 후술(後術)할 압축플레이트(120)에 의한 가압력으로부터 상기 분말시료(20a) 및 시편을 지지하는 역할을 하는데, 여기서 상기 가압력은 사용자가 임의로 누르는 힘 또는 외부의 기계장치(미도시)와 연결되어 가해지는 힘으로 예시될 수 있으나, 그 의미가 한정되는 것은 아니다. 뿐만 아니라, 상기 지지플레이트(100)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 시료(20a) 또는 시편(20b)을 적재 이동하여 사용자의 선택에 맞게 운반하는 역할을 수행한다. 또한 상기 압축플레이트(120)는 판형으로 형성되어, 그 하면에 상기 요홈(112)에 대응하여 도출된 압축돌기(121)를 구비한다. 이때 상기 압축돌기(121)는 상기 압축플레이트가 하강함에 따라, 상기 요홈(112)으로 슬라이딩 삽입되면서, 상기 분말시료(20a)를 압축시킨다.

이때 상기한 시료대(100)의 작용을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 3a와 같이, 상기 지지플레이트(110)와 압축플레이트(120)가 이격되어 배치된 상태에서 상기 요홈(112)에 분말시료(20a)가 적재된다. 이어서, 도 3b와 같이, 상기 압축플레이트(120)가 하강하면서, 그 하면에 도출된 상기 압축돌기(121)가 상기 요홈(112)으로 슬라이딩 삽입되어 상기 분말시료(20a)를 가압한다. 이처럼 압축된 상기 분말시료(20a)는 충진밀도가 높고 표면이 평탄한 상태의 시편(20b)으로 변형된다.

상기 스테이지(200)는 판형으로 형성되어, 그 상면에 상기 시료대(100)가 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이때 상기 스테이지(200)는 상기 시료대(100)가 끼워질 수 있는 하나 또는 복수개의 결합홈(201)을 포함한다. 여기서 상기 시료대(100)는, 도 4와 같이, 상기 스테이지(200)의 상에서 전후좌우로 이동하는 것이 가능하다.

상기 가이드수단(300)은 상기 스테이지(200) 상에서 상기 시료대(100)의 슬라이딩 이동을 안내하는 것으로, 상기 지지플레이트(110)와 스테이지(200)에 각각 마련된다. 상기 지지플레이트(110)의 양측에서 돌출된 가이드 날개(310)와, 상기 가이드 날개(310)가 삽입되어 안내될 수 있도록 대응형성된 것으로, 상기 스테이지(200)의 결합홈(201)으로부터 연장된 가이드홈(320)인 것을 특징으로 한다.

상기 고정수단(400)은 상기 시료대(100)를 사용자의 선택에 따라 상기 스테이지(200) 상의 정해진 위치에 일시 고정시키기 위한 것으로, 볼베어링(410)과 베어링홈(420)으로 구성될 수 있다. 여기서 상기 볼베어링(410)은, 도 3과 같이, 상기 시료대(100)의 저면에 구름 가능하도록 설치되며, 복수개로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 상기 베어링홈(420)은 상기 시료대(100)의 정해진 위치에 대응하여 상기 스테이지(200)의 결합홈(201) 바닥에 형성된 것으로, 상기 볼베어링(410)을 선택적으로 고정시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치(10)에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 시편(20b)의 표면 거칠기를 개선하고 충진밀도를 증가시킴으로써, 상기 시편(20b)의 분석정밀도를 향상시킬 수 있다.

둘째, 스테이지(200) 상에 복수개의 시료대(100)가 적재될 수 있으며, 상기 적재된 시료대(100)가 용의하게 이동 가능하여, 복수 개의 시편(20b)을 연속적으로 제작할 수 있다.

셋째, 시료대(100) 하면의 볼베어링(410)이 결합홈(201) 바닥에 형성된 베어링홈(420)에 삽입되도록 하여, 사용자가 상기 시료대(100)를 매번 고정해야하는 번거로움을 해소할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 시편 제조장치 20a :　분말시료
20b : 시편 100 : 시료대
110 : 지지플레이트 112 : 요홈
120 : 압축플레이트 121 : 압축돌기
200 : 스테이지 201 : 결합홈
300 : 가이드수단 310 : 가이드 날개
320 : 가이드홈 400 : 고정수단
410 : 볼베어링 420 : 베어링홈

Claims (4)

1. 분광분석용 분말시료를 가압하여 시편을 만드는 하나 또는 복수개의 시료대;
   상기 시료대가 슬라이딩 가능하게 결합하는 하나 또는 복수개의 결합홈이 형성된 스테이지;
   상기 스테이지 상에서 상기 시료대의 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드수단; 및
   상기 시료대를 사용자의 선택에 따라 상기 스테이지 상의 정해진 위치에 일시 고정시키는 고정수단을 포함하는 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 시료대는,
   그 상면에 분말시료가 수용될 수 있는 요홈이 형성된 판형의 지지플레이트와,
   그 하면에 상기 요홈에 대응하여 도출된 압축돌기를 구비하여, 상기 분말시료를 이용하여 시편을 제조하는 판형의 압축플레이트를 포함하는 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가이드수단은,
   상기 지지플레이트의 양측에서 돌출된 가이드 날개와,
   상기 가이드 날개가 삽입되어 안내될 수 있도록 대응하여 형성된 것으로, 상기 스테이지의 결합홈으로부터 연장된 가이드홈인 것을 특징으로 하는 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 고정수단은,
   상기 시료대의 저면에 설치되는 복수개의 볼베어링과,
   상기 시료대를 일시 정지시키기 위한 위치에 대응하여 상기 스테이지의 결합홈 바닥에 형성된 것으로, 상기 볼베어링을 선택적으로 고정시킬 수 있는 베어링홈인 것을 특징으로 하는 분광분석용 분말시료의 시편 제조장치.

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