KR20190065585A - Apparatus and method for analyzing properties of matter in real-time in reaction process of polymer material - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device and a method for real-time property analysis. The device comprises: a measurement sample having a harden polymer sample; a light source part for irradiating light; an interferometer which divides the light into two paths and recombines the branched light to cause an interference phenomenon; an image acquiring part for acquiring an interference pattern image by photographing the outgoing light from the interferometer; and an image processing part for calculating a refractive index by analyzing the interference pattern image.

Description

고분자 재료의 반응 공정에서의 실시간 물성 분석 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANALYZING PROPERTIES OF MATTER IN REAL-TIME IN REACTION PROCESS OF POLYMER MATERIAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for real-time physical property analysis in a reaction process of a polymer material,

본 발명은 물성 분석 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경화성 고분자 재료가 경화될 때 그 과정을 실시간으로 분석할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for analyzing physical properties, and more particularly, to an apparatus and a method for analyzing a process of a curable polymer material in real time when the material is cured.

페놀, 요소, 멜라민, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 실리콘, 우레탄, 폴리아미드 등의 열경화성 고분자는 열을 가하면 경화되면서 원하는 형태를 갖게 되는 물질이다. 이들 고분자는 기본 베이스에 촉매제나 개시제를 첨가한 형태로 경화 공정을 거쳐 성형폼을 만드는 경우가 많다. 그런데 이들 각 재료의 조성비에 따라 소재 특성, 예를 들면, 경화점이 달라지는데, 초기 개발 시 경화점을 원하는 온도로 맞추는 것이 열경화성 고분자 재료 개발에서 매우 중요하다.Thermosetting polymers such as phenol, urea, melamine, epoxy, unsaturated polyester, silicone, urethane, and polyamide are substances that are cured when heated and have a desired shape. These polymers are often formed by adding a catalyst or initiator to the base and then forming the formed foam through a curing process. However, depending on the composition ratio of each material, the material characteristics, for example, the curing point, are different. In the initial development, it is very important to set the curing point to a desired temperature in the development of the thermosetting polymer material.

고분자 재료를 개발할 때 고분자 베이스와 촉매제나 개시제의 조성비를 바꿔가면서 경화 실험을 하고 경화점을 파악할 수 있도록 그 굴절률을 확인해야 하는데, 현재까지 경화 공정 중에 실시간으로 그 굴절률을 확인할 수 있는 장비가 없었다. 기껏해야 경화 공정이 완료된 후에 챔버에서 경화된 고분자 시료를 꺼내어 사후에 굴절률을 측정하여 그 결과만 확인해왔다.When developing a polymer material, it is necessary to check the refractive index so that the composition of the polymer base, the catalyst and the initiator are changed, and the hardening point can be grasped. However, until now, there has been no apparatus that can confirm the refractive index in real time during the curing process. At most, after the curing process has been completed, the cured polymer sample is taken out of the chamber and the refractive index is measured afterwards to confirm the result.

따라서 경화성 고분자 재료의 경화 공정 과정을 분석하여 원하는 경화점에서 경화되게끔 조성비를 맞출 수 있도록 경화 공정 중에 고분자 재료의 굴절률을 실시간으로 산출해낼 수 있는 물성 분석 장치가 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a physical property analyzer capable of calculating the refractive index of the polymer material in real time during the curing process so that the composition ratio can be adjusted so that the curing process of the curable polymer material is cured at a desired curing point.

공개특허공보 10-1998-063067Published Patent Application No. 10-1998-063067

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 경화성 고분자 재료가 경화될 때 그 과정을 실시간으로 분석할 수 있는 물성 분석 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a physical property analyzing apparatus and method capable of real-time analysis of the process when the curable polymer material is cured.

또한 경화성 고분자 재료가 경화될 때 그 과정을 실시간으로 분석할 수 있도록 물성 분석 장치에서 사용되는 측정 시편을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a measurement specimen used in a physical property analyzer to analyze a process of the curable polymer material in real time.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치는, 경화성 고분자 시료가 주입되는 관통 홀을 구비하는 금속판, 그리고 상기 금속판을 사이에 둔 상부 커버 글라스 및 하부 커버 글라스를 포함하는 측정 시편, 광을 조사하는 광원부, 상기 광을 제1 광 경로 및 제2 광 경로로 분기하고, 상기 관통 홀이 상기 제2 광 경로 상에 배치되어 있으며, 상기 분기된 광을 다시 결합시켜 간섭 현상을 일으키는 간섭계, 상기 간섭계로부터의 출사 광을 촬영하여 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 획득하는 영상 획득부, 그리고 상기 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 해석하여 굴절률을 산출하는 영상 처리부를 포함한다.In order to solve these problems, an apparatus for real-time property analysis according to an embodiment of the present invention includes a metal plate having a through hole into which a curable polymer sample is injected, and an upper cover glass and a lower cover glass sandwiching the metal plate therebetween A light source section for irradiating light; a light source section for dividing the light into a first light path and a second light path, the through hole being disposed on the second light path, An image acquiring unit for acquiring at least three interference fringe images by photographing the outgoing light from the interferometer, and an image processor for analyzing the at least three fringe images to calculate a refractive index.

상기 측정 시편을 고정하며, 상기 경화성 고분자 시료에 열을 제공하는 히터를 포함하는 시편 홀더를 더 포함할 수 있다.A specimen holder including a heater for fixing the measurement specimen and for providing heat to the curable polymer specimen.

상기 시편 홀더는 상기 제2 광 경로 상에 배치될 수 있다.The specimen holder may be disposed on the second optical path.

상기 시편 홀더는 상기 관통 홀의 상부와 하부에 슬라이드 글라스를 더 구비할 수 있다.The specimen holder may further include a slide glass at upper and lower portions of the through hole.

상기 시편 홀더는 상기 히터를 감싸고 상기 슬라이드 글라스와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버를 포함할 수 있다.The specimen holder may include a metal cover that surrounds the heater and forms a chamber together with the slide glass.

상기 시편 홀더는 상기 슬라이드 글라스와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버를 포함하고, 상기 히터는 상기 챔버 외부에 배치되며, 상기 고분자 시료는 상기 챔버 내부의 전체 분위기 온도로 경화될 수 있다.The specimen holder includes a metal cover that forms a chamber with the slide glass, the heater is disposed outside the chamber, and the polymer sample can be cured to the entire atmosphere temperature inside the chamber.

상기 시편 홀더는 상기 측정 시편의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 수단을 더 포함할 수 있다.The specimen holder may further include temperature measurement means capable of measuring the temperature of the measurement specimen.

상기 히터에 의하여 지속적으로 열이 전달되어 상기 경화성 고분자 시료가 경화되는 과정에서 상기 경화성 고분자 시료의 굴절률을 실시간으로 산출할 수 있다.And the refractive index of the curable polymer sample can be calculated in real time in the course of heat transfer to the curable polymer sample by the heater.

상기 측정 시편을 고정하는 시편 홀더 및 상기 경화성 고분자 시료에 경화용 광을 제공하는 경화용 광원을 더 포함할 수 있다.A specimen holder for fixing the measurement specimen, and a curing light source for providing curing light to the curable polymer specimen.

본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 물성 분석 방법은, 경화성 고분자 시료가 구비되어 있는 측정 시편을 준비하는 단계, 상기 측정 시편을 간섭계의 광 경로에 배치하는 단계, 상기 측정 시편에 열을 가하여 상기 경화성 고분자 시료를 경화시키는 단계, 상기 경화 단계에서 획득된 광을 분석하여 상기 경화성 고분자 시료의 굴절률을 실시간으로 산출하는 단계를 포함한다.The real-time property analyzing method according to another embodiment of the present invention includes the steps of preparing a measurement specimen provided with a curable polymer sample, disposing the measurement specimen in the optical path of the interferometer, applying heat to the measurement specimen, A step of curing the polymer sample, and a step of calculating the refractive index of the curable polymer sample in real time by analyzing the light obtained in the curing step.

상기 측정 시편은 상기 경화성 고분자 시료가 주입되는 관통 홀을 구비하는 금속판, 그리고 상기 금속판을 사이에 둔 상부 커버 글라스 및 하부 커버 글라스를 포함할 수 있다.The measurement specimen may include a metal plate having a through hole into which the curable polymer sample is injected, and an upper cover glass and a lower cover glass with the metal plate interposed therebetween.

상기 경화성 고분자 시료를 경화시키면서 상기 경화성 고분자 시료의 굴절률을 반복적으로 산출함으로써 생성되는 굴절률 그래프를 분석하여 경화점을 도출하는 단계를 더 포함할 수 있다.And analyzing a refractive index graph generated by repeatedly calculating the refractive index of the curable polymer sample while curing the curable polymer sample to derive a curing point.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 광을 조사하는 광원부, 상기 광을 제1 광 경로 및 제2 광 경로로 분기하고 상기 분기된 광을 다시 결합시켜 간섭 현상을 일으키는 간섭계, 상기 간섭계로부터의 출사 광을 촬영하여 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 획득하는 영상 획득부, 그리고 상기 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 해석하여 굴절률을 산출하는 영상 처리부를 포함하는 실시간 물성 분석 장치의 측정 시편은, 경화성 고분자 시료가 주입되는 관통 홀을 구비하는 금속판, 그리고 상기 금속판을 사이에 둔 상부 커버 글라스 및 하부 커버 글라스를 포함하고, 상기 관통 홀이 상기 간섭계의 상기 제2 광 경로 상에 배치되어 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an optical system including a light source for irradiating light, an interferometer for splitting the light into a first optical path and a second optical path and recombining the split light to cause an interference phenomenon, And an image processing unit for calculating the refractive index by analyzing the at least three interference fringe images, wherein the measurement specimen of the real-time physical property analyzing apparatus comprises: And an upper cover glass and a lower cover glass sandwiching the metal plate, wherein the through hole is disposed on the second optical path of the interferometer.

상기 실시간 물성 분석 장치는 상기 상부 및 하부 커버 글라스를 고정하고, 상기 경화성 고분자 시료에 열을 제공하는 히터를 포함하는 시편 홀더를 더 포함할 수 있다.The real-time property analyzing apparatus may further include a specimen holder including a heater for fixing the upper and lower cover glasses and providing heat to the curable polymer sample.

상기 시편 홀더는 상기 관통 홀의 상부와 하부에 슬라이드 글라스를 더 구비할 수 있다.The specimen holder may further include a slide glass at upper and lower portions of the through hole.

상기 시편 홀더는 상기 히터를 감싸고 상기 슬라이드 글라스와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버를 포함할 수 있다.The specimen holder may include a metal cover that surrounds the heater and forms a chamber together with the slide glass.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치 및 방법에 의하면 경화성 고분자 재료가 경화 공정에서 경화될 때 실시간으로 그 굴절률을 산출해낼 수 있다.As described above, according to the real-time property analyzing apparatus and method according to the embodiment of the present invention, when the curable polymer material is cured in the curing process, the refractive index can be calculated in real time.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치 및 방법에 의하면 고분자 재료 개발을 할 때 고분자 베이스와 촉매제나 개시제의 조성비를 변경해 가면서 경화 실험을 하고 실시간으로 경화점을 파악할 수 있다.Therefore, according to the apparatus and method for real-time physical property analysis according to the embodiment of the present invention, when the polymer material is developed, the curing point can be grasped in real time while changing the composition ratio of the polymer base, the catalyst and the initiator.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시한 측정 시편의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시한 측정 시편과 시편 홀더를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 AA’의 절단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치에 따라 산출된 굴절률을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 시편과 시편 홀더를 나타낸 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 BB’의 절단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 시편과 시편 홀더를 나타낸 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 CC’의 절단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.
1 is a schematic diagram of a real-time property analyzer according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of the measuring specimen shown in Fig.
3 is a front view showing the measurement specimen and the specimen holder shown in Fig.
4 is a cross-sectional view of AA 'shown in FIG.
5 is a graph showing the refractive indexes calculated according to the real-time property analyzer according to the embodiment of the present invention.
6 is a front view showing a measurement specimen and a specimen holder according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of BB 'shown in FIG.
8 is a front view showing a measurement specimen and a specimen holder according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of CC 'shown in FIG.
10 is a flowchart illustrating an operation of the real time physical property analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

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.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 시편의 개략도이다. 도 3은 도 2에 도시한 측정 시편과 시편 홀더를 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 측정 시편과 시편 홀더의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치에 따라 산출된 굴절률을 도시한 그래프이다.FIG. 1 is a block diagram of a real time physical property analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a specimen shown in FIG. FIG. 3 is a front view showing the measurement specimen and the specimen holder shown in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view of the specimen holder and the measurement specimen shown in FIG. 3, And Fig.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치는 광원부(110), 간섭계(120), 영상 획득부(130), 측정 시편(140), 시편 홀더(150), 제어부(160), 그리고 영상 처리부(190)를 포함한다.1 to 4, the real-time property analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source 110, an interferometer 120, an image acquiring unit 130, a measurement specimen 140, a specimen holder 150, a control unit 160, and an image processing unit 190.

광원부(110)는 레이저 광원과 레이저 광원에서 출사되는 광을 평행광으로 변환시키는 콜리메이팅 렌즈를 포함한다.The light source unit 110 includes a laser light source and a collimating lens that converts light emitted from the laser light source into parallel light.

간섭계(120)는 광의 간섭 현상을 이용한 측정기로서, 2개의 광의 간섭 작용을 이용하여 간섭 무늬를 만들고, 그것을 분석하여 1개의 광 경로 상에 위치한 시료의 굴절률을 산출할 수 있도록 한다. 즉, 간섭계(120)는 광원부(110)로부터의 광을 두 개의 광 경로로 나누고 하나의 광 경로 상에 시료를 두어 두 개의 광 경로에 차이가 생기도록 한 후 그 두 광을 다시 결합시켜 간섭 현상을 일으킨다.The interferometer 120 is a measuring device using interference phenomenon of light. The interferometer 120 generates interference fringes by using interference of two light beams, and analyzes it to calculate the refractive index of a sample located on one optical path. That is, the interferometer 120 divides the light from the light source unit 110 into two light paths, places a sample on one light path to make a difference in the two light paths, ≪ / RTI >

도 1에 도시한 것처럼, 간섭계(120)로서 빔 스플리터(121), 제1 프리즘(122), 제2 프리즘(123), 그리고 빔 콤바이너(124)를 포함하는 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 사용하였으나, 이에 한정되지 않으며 마하젠더 간섭계 대신 마이켈슨 간섭계, 파브리페로 간섭계, 토와이만 간섭계, 자만 간섭계 등 어떠한 간섭계라도 상관없다.As shown in FIG. 1, a Mach-Zehnder interferometer 120 includes a beam splitter 121, a first prism 122, a second prism 123, and a beam combiner 124, But not limited to, a Mach-Zehnder interferometer, a Michelson interferometer, a Fabry-Perot interferometer, a Toowayman interferometer, a Jamann interferometer, and the like.

빔 스플리터(121)는 광원부(110)로부터 입사된 광을 50%는 투과시키고, 50%는 반사하여 서로 직교하는 두 개의 광 경로로 분기한다. 제1 광 경로는 빔 스플리터(121) 우측으로 분배되어 제1 프리즘(122)으로 향하는 광의 경로이고, 제2 광 경로는 빔 스플리터(121) 하단으로 분배되어 측정 시편(140)을 통과한 후 제2 프리즘(123)으로 향하는 광의 경로이다. 빔 콤바이너(124)는 제1 및 제2 광 경로를 따라 각각 제1 프리즘(122) 및 제2 프리즘(123)에서 반사된 두 광을 결합시킨다. 이에 따라 두 광이 합쳐지면서 간섭이 일어나고 간섭 줄무늬(Interference fringes)가 생긴다.The beam splitter 121 transmits 50% of the light incident from the light source unit 110, reflects 50% thereof, and branches to two mutually orthogonal optical paths. The first optical path is a path of light which is distributed to the right side of the beam splitter 121 and directed to the first prism 122. The second optical path is distributed to the lower end of the beam splitter 121 and passes through the measurement specimen 140, 2 prism 123 as shown in FIG. The beam combiner 124 combines the two lights reflected from the first prism 122 and the second prism 123 along the first and second optical paths, respectively. As a result, the two lights combine to cause interference and interference fringes.

도 2에 도시한 것처럼, 측정 시편(140)은 상부 커버 글라스(141), 하부 커버 글라스(143), 그리고 이 둘 사이에 놓이는 금속판(145)을 포함한다. 금속판(145)은 중앙 부분에 관통 홀(147)을 구비하고 있으며 제2 광 경로 상에 이 관통 홀(147)이 놓여 광이 관통 홀(147)을 통과하도록 한다. 관통 홀(147)의 형상은 원형, 사각형, 삼각형 어느 것이나 상관없으나 간섭 무늬가 원형으로 이루어져 있어 원형으로 이루어진 관통 홀(147)이 간섭 무늬를 관찰하는 데 좀 더 용이할 수 있다. 금속판(145) 동판으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.2, the measurement specimen 140 includes an upper cover glass 141, a lower cover glass 143, and a metal plate 145 interposed therebetween. The metal plate 145 has a through hole 147 at a central portion thereof and the through hole 147 is placed on the second optical path so that light passes through the through hole 147. The shape of the through hole 147 may be circular, square, or triangular, but the interference fringe is circular, and the circular through-hole 147 can be more easily observed in the interference fringe. The metal plate 145 may be made of a copper plate, but is not limited thereto.

측정 시편(140)을 제작할 때 하부 커버 글라스(143) 위에 금속판(145)을 접착시키고 금속판(145)의 관통 홀(147)에 고분자 베이스와 첨가재로 이루어진 액상 시료를 스포이드로 채워 넣는다. 이때 관통 홀(147)에 채워지는 시료의 부피는 관통 홀(147)의 체적과 동일하게 하는 것이 좋다. 그런 후 상부 커버 글라스(141)를 금속판(145) 위에 접착한다. 이와 같이 함으로써 버블이 생성될 가능성이 낮아지며 측정 시편(140)의 두께가 균일하게 될 수 있다. 또한 측정 시편(140)의 두께에 의한 변동을 줄이기 위하여 측정 시편(140)의 두께는 가급적 얇게 하는 것이 좋으며, 금속판(145)의 두께를 0.5~1.5mm 정도로 할 수 있다.A metal plate 145 is adhered to the lower cover glass 143 and a liquid sample made of a polymer base and an additive is filled in the through hole 147 of the metal plate 145 with a syringe. At this time, it is preferable that the volume of the sample to be filled in the through hole 147 is equal to the volume of the through hole 147. Then, the upper cover glass 141 is adhered onto the metal plate 145. By doing so, the possibility of bubbles being generated is reduced, and the thickness of the measurement specimen 140 can be made uniform. The thickness of the measurement specimen 140 may be as thin as possible to reduce variations due to the thickness of the measurement specimen 140. The thickness of the metal plate 145 may be about 0.5 to 1.5 mm.

앞서 설명한 것처럼, 간섭계(120)의 출사 광에 간섭 줄무늬가 생성되는 것은 제2 광 경로에 측정 시편(140)이 존재하기 때문이다. 만일 측정 시편(140)이 없는 경우(광 경로 동일) 거리가 동일하면 보강 간섭이 일어나서 밝은 줄무늬가 생성되고, 거리가 달라서 길이 차이가 광 파장의 반파장 만큼 차이가 나면 상쇄 간섭이 일어나서 어둡게 된다. 합성된 광은 그 밝기가 거리 차이에 따라 간섭 크기가 달라져 사인파를 그리게 된다. 그런데 측정 시편(140)이 있게 됨으로써 출력 광 특성이 달라진다. 즉, 측정 시편(140)의 두께(d)와 굴절률(n)이 반영되는 경로 차이에 의하여 간섭 무늬가 생성된다.As described above, interference fringes are generated in the outgoing light of the interferometer 120 because the measurement specimen 140 exists in the second optical path. If there is no measurement specimen 140 (same optical path), constructive interference occurs and bright streaks are generated. If the length difference is different by half wavelength of the light wavelength, destructive interference occurs and darkens. The synthesized light has a varying interference magnitude depending on the difference in brightness, thereby drawing a sine wave. However, since the measurement specimen 140 is provided, the output light characteristic is changed. That is, the interference fringe is generated by the path difference in which the thickness d of the measurement specimen 140 and the refractive index n are reflected.

광로 길이(optical path length)는 n*d에 의하여 결정되는데 굴절률을 올바로 계산하려면 두께(d)는 일정하게 유지되어야 한다. 즉 상하부 커버 글라스(141, 143)와 금속판(145)을 접합하면서 기울기 변화나 공기 등으로 인한 버블 때문에 측정 시편(140)의 두께 변동이 일어나지 않도록 주의한다. 두께가 균일하지 않으면 굴절률을 올바르게 계산할 수 없게 된다.The optical path length is determined by n * d. The thickness d must be kept constant to correctly calculate the refractive index. That is, the upper and lower cover glasses 141 and 143 and the metal plate 145 are bonded to each other so that the thickness of the measurement specimen 140 does not vary due to a change in tilt or a bubble due to air or the like. If the thickness is not uniform, the refractive index can not be calculated correctly.

만일 측정 시편(140)에서 관통 홀(147)을 가지는 금속판(145)이 존재하지 않고 액상 시료가 상하부 커버 글라스(141, 143) 사이에 직접 놓인다면 이 측정 시편의 두께는 일정하게 유지하는 것이 어렵게 되고 결국 굴절률을 정확하게 산출할 수 없게 된다. 그러나 본 발명의 실시예에서와 같이 측정 시편(140)에 관통 홀(147)을 가지는 금속판(145)이 존재하여 관통 홀(147)에 액상 시료를 놓음으로써 측정 시편(140)의 두께를 균일하게 할 수 있다. 또한 금속판(145)은 간단하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 열전도율도 높아서 액상 시료의 경화에도 도움을 준다.If there is no metal plate 145 having through-holes 147 in the measurement specimen 140 and the liquid sample is placed directly between the upper and lower cover glasses 141 and 143, it is difficult to keep the thickness of the measurement specimen constant And the refractive index can not be accurately calculated. However, as in the embodiment of the present invention, the metal plate 145 having the through-hole 147 exists in the measurement specimen 140 so that the liquid sample is placed in the through-hole 147 to uniformly measure the thickness of the measurement specimen 140 can do. In addition, the metal plate 145 can be manufactured easily and has a high thermal conductivity, which also helps to cure the liquid sample.

시편 홀더(150)는 광을 통과시키며 측정 시편(140)을 고정하는 상부 슬라이드 글라스(154) 및 하부 슬라이드 글라스(153), 그리고 측정 시편(140)에 열을 제공하는 히터(151)를 포함한다. 상부 및 하부 슬라이드 글라스(153, 154)의 두께는 1mm 이하로 하였으나 이에 한정되지 않으며, 시편 홀더(150)의 형상도 사각형 이외의 다른 형상도 상관없다.The specimen holder 150 includes an upper slide glass 154 and a lower slide glass 153 for passing light and fixing the measurement specimen 140 and a heater 151 for providing heat to the measurement specimen 140 . The thickness of the upper and lower slide glasses 153 and 154 is 1 mm or less, but the present invention is not limited thereto. The shape of the specimen holder 150 may be other than a square.

히터(151)는 열전소자(TEC)로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않고, 또한 길이 방향으로 시편 홀더(150) 양단에 배치되어 있는 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않으며, 그 개수도 필요에 따라 증감될 수 있다. 히터(151)는 제어부(160)에 의하여 온도가 제어된다.The heater 151 may be made of a thermoelectric element (TEC), but is not limited thereto. The heater 151 is disposed at both ends of the specimen holder 150 in the longitudinal direction. However, the present invention is not limited thereto. have. The temperature of the heater 151 is controlled by the controller 160.

한편 시편 홀더(150)는 열전대(thermo-couple)와 같이 온도를 측정할 수 있는 적어도 하나의 수단을 더 구비할 수 있으며, 제어부(160)가 이를 통하여 측정 시편(140)이나 시편 홀더(150) 내부의 온도를 측정할 수 있다.Meanwhile, the specimen holder 150 may further include at least one means for measuring the temperature, such as a thermo couple, and the controller 160 may be connected to the measurement specimen 140 or the specimen holder 150, The internal temperature can be measured.

시편 홀더(150)도 제2 광 경로 상에 배치되어 해당 광이 측정 시편(140)의 관통 홀(147)을 통과하도록 한다. 실제 실험을 할 때는 하부 슬라이드 글라스(153) 위에 히터(151)가 부착되어 있는 상태에서 히터(151) 사이의 공간에 고분자 액상 시료가 구비되어 있는 측정 시편(140)을 얹어두고 그 위에 상부 슬라이드 글라스(154)를 덮어 경화 실험을 수행한다.The specimen holder 150 is also disposed on the second optical path so that the light passes through the through hole 147 of the measurement specimen 140. In the actual experiment, a measurement specimen 140 having a polymer liquid sample is placed in a space between the heaters 151 in a state where the heater 151 is attached on the lower slide glass 153, and the upper slide glass (154).

제어부(160)는 히터(151)가 일정한 온도를 유지하게 온도 제어를 하고, 측정 시편(140)이나 시편 홀더(150) 내부의 온도를 측정하면서 액상 시료가 경화되는지 파악하기 위하여 그 굴절률을 실시간으로 산출한다. 경화를 위한 온도는 대략 100℃~140℃이고, 히터(151)를 통하여 낼 수 있는 최대한의 온도가 200℃ 정도이므로 금속판(145)이나 상하부 커버 글라스(141, 143)의 변형에 대한 문제는 없다.The control unit 160 controls the temperature of the heater 151 to maintain a constant temperature and measures the refractive index of the liquid sample in real time in order to determine whether the liquid sample is cured while measuring the temperature inside the measurement sample 140 or the sample holder 150 . The temperature for curing is about 100 ° C to 140 ° C and the maximum temperature that can be discharged through the heater 151 is about 200 ° C so that there is no problem with deformation of the metal plate 145 or the upper and lower cover glasses 141 and 143 .

한편 도 1에서는 설명의 편의를 위하여 제2 광 경로 상에 측정 시편(140)만 있는 것으로 도시하였으나 도 3 및 도 4에 도시한 배치 구조와 같이 시편 홀더(150)도 측정 시편(140)과 함께 제2 광 경로 상에 배치된다.1, only the measurement specimen 140 is shown on the second optical path for the convenience of explanation. However, the measurement specimen 140 may be provided with the specimen holder 150 as shown in FIGS. 3 and 4 And is disposed on the second optical path.

영상 획득부(130)는 카메라를 포함하며, 간섭계(120)가 내보내는 출사 광을 측정하여 간섭 무늬가 나타나는 이미지를 생성한다. 카메라는 3 CCD 카메라이거나 1 CCD 카메라일 수 있다.The image obtaining unit 130 includes a camera and measures an outgoing light emitted by the interferometer 120 to generate an image in which an interference fringe appears. The camera may be a 3 CCD camera or a 1 CCD camera.

간섭 무늬는 미지수가 3개인 수학식으로 표현될 수 있으므로 간섭 무늬를 분석하기 위하여 일정한 조건 아래에서 간섭 무늬 이미지를 3개 이상 얻어야 한다. 3 CCD 카메라의 경우 광이 카메라로 유입되는 것은 동일하나 내부에 빔 스플리터가 2개 존재하고, 프리즘이 하나 존재하여 유입되는 광을 3개로 분리하고, 분리된 광의 위상을 120도씩 바꾸는 페이즈 리타더가 3개 존재한다. 각 페이즈 리타더 후단에는 3개의 CCD가 존재하여 입력 광에 대하여 서로 120도 위상 차이가 나는 3개의 간섭 무늬 이미지를 동시에 획득할 수 있다.Since the interference fringe can be represented by an equation of three unknowns, it is necessary to obtain three or more interference fringe images under a certain condition in order to analyze the interference fringe. In the case of 3 CCD cameras, the light enters the camera, but there are two beam splitters inside, one prism exists to separate the incoming light into three, and the phase retarder to change the phase of the separated light by 120 degrees There are three. There are three CCDs at the end of each phase retarder, so that three interference fringe images having a phase difference of 120 degrees with respect to the input light can be simultaneously obtained.

이와 달리 1 CCD 카메라의 경우 제1 광 경로 상에 해당 광의 위상을 지연시키는 수단을 더 구비하여 서로 다른 3 시점에서 촬영하여 3개의 이미지를 획득할 수 있다. 1초에 30 프레임을 촬영하는 저속 카메라의 경우 이미지 획득에 있어서 시간차가 존재하는 데 반하여 측정 시편(140)에는 히터(151)에 의하여 열이 계속 유입되어 경화 상태가 변화하므로 동일한 조건에서 획득된 3개의 이미지가 아니기 때문에 결국 간섭 무늬를 해석하는 데 있어서 오차가 수반될 수 있다. 따라서 가급적이면 고속 카메라, 초당 100 프레임 이상의 고속 카메라가 굴절률을 산출하는 데 보다 정확할 수 있다.In contrast, in the case of a single CCD camera, a means for delaying the phase of the light on the first optical path is further provided so that three images can be acquired by capturing at three different viewpoints. In the case of a low-speed camera that captures 30 frames per second, there is a time difference in image acquisition, whereas the heat of the heater 151 is constantly flowing into the measurement specimen 140 to change the curing state. It is possible that errors may be involved in interpreting the interference pattern. Therefore, a high-speed camera, preferably a high-speed camera of 100 frames per second or more, may be more accurate in calculating the refractive index.

영상 처리부(190)는 영상 획득부(130)에서 생성된 적어도 3개의 이미지를 이용하여 측정 시편(140)의 시료에 대한 굴절률을 산출해 낸다.The image processing unit 190 calculates the refractive index of the measurement specimen 140 with respect to the sample using at least three images generated by the image acquisition unit 130.

어떠한 물질이 경화된다는 것은 해당 물질의 밀도가 바뀌는 것이고, 광 계측 측면으로는 굴절률이 바뀌는 것이다. 따라서 경화 공정에서 굴절률이 바뀌면서 증가하다가 어느 순간 이상에서는 변화가 줄어들면서 경화가 완성되는 순간 굴절률은 고정된다. 도 5를 참고하면, 경화점을 정하는 방법으로서, 1차적으로 크게 증가하는 직선과 2차적으로 포화되는 직선을 연결하여 그 교점을 경화점으로 정한다. 온도 120℃로 가열하는 경우 굴절률의 변곡점이 나타나는 A 지점에서의 측정 온도가 경화점이 된다. 마찬가지로 온도 100℃의 경우는 B 지점에서의 측정 온도가, 온도 80℃의 경우는 C 지점에서의 측정 온도가 경화점이 된다.The fact that any material is cured means that the density of the material changes, and the refractive index changes on the photometric side. Therefore, when the refractive index is changed in the curing process, the refractive index is increased. At a certain moment or more, the refractive index is decreased. At the completion of curing, the refractive index is fixed. Referring to FIG. 5, as a method for determining the curing point, a straight line largely increasing firstly and a secondarily saturated straight line are connected and the intersection thereof is set as a curing point. When heated to a temperature of 120 占 폚, the measurement temperature at the point A where the inflection point of the refractive index appears is a curing point. Similarly, when the temperature is 100 ° C, the measurement temperature at the point B becomes 80 ° C, and the measurement temperature at the point C becomes the curing point.

제어부(160)는, 도 3에 도시한 것처럼, 시편 홀더(150)에 있는 히터(151)의 온도를 제어하고 측정 시편(140)의 온도를 측정할 뿐만 아니라 광원부(110)의 광 생성 타이밍이나 영상 획득부(130)의 이미지 획득 타이밍을 제어하는 등 실시간 물성 분석 장치(100)의 각 구성 요소를 제어한다.3, the control unit 160 controls the temperature of the heater 151 in the specimen holder 150 and not only measures the temperature of the measurement specimen 140, but also controls the light generation timing of the light source unit 110 And controls each component of the real-time property analyzer 100, such as controlling the image acquisition timing of the image acquisition unit 130.

그러면 도 6 및 도 7을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치에 대하여 상세하게 설명한다. 도 6은 측정 시편(170)이 배치되어 있는 시편 홀더(180)의 정면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 BB’의 절단면도이다.Hereinafter, a real-time property analyzing apparatus according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a front view of the specimen holder 180 in which the measurement specimen 170 is disposed, and FIG. 7 is a cross-sectional view of BB 'shown in FIG.

본 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치는 앞선 실시예의 실시간 물성 분석 장치(100)의 측정 시편(140) 및 시편 홀더(150)만 차이가 나고 나머지 구성 요소는 동일하므로 동일한 부분에 대하여는 설명을 생략하고 측정 시편(170)과 시편 홀더(180)도 차이가 나는 부분에 대하여만 설명한다.Since only the measurement specimen 140 and the specimen holder 150 of the real-time physical property analyzer 100 of the previous embodiment are different from each other and the remaining components are the same, the description of the same parts is omitted The measurement specimen 170 and the specimen holder 180 will be described only in terms of the difference.

시편 홀더(180)는 광을 통과시키며 측정 시편(170)을 고정하는 상부 글라스(185) 및 하부 글라스(187), 측정 시편(170)에 열을 제공하는 히터(181), 그리고 측정 시편(170)과 히터(181)를 감싸고 상부 및 하부 글라스(185, 187)와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버(183)를 포함한다. 이와 같은 형태의 시편 홀더(180)에 의하면 챔버를 금속 커버(183)가 둘러싸고 있으므로 열전도율이 높아 경화 공정을 수행하기 용이하다.The specimen holder 180 includes an upper glass 185 and a lower glass 187 that pass light and fix the measurement specimen 170, a heater 181 that provides heat to the measurement specimen 170, and a measurement specimen 170 And a metal cover 183 which surrounds the heater 181 and forms a chamber together with the upper and lower glasses 185 and 187. According to the specimen holder 180 of this type, since the metal cover 183 surrounds the chamber, the thermal conductivity is high and the curing process can be easily performed.

한편 시편 홀더(180)는 복수의 열전대를 구비할 수 있으며, 제어부(160)가 이를 통하여 측정 시편(170) 및 챔버 내부의 온도를 측정할 수 있다. 히터(181)는 열전소자(TEC)로 이루어질 수 있으며, 길이 방향으로 시편 홀더(180) 양단에 배치되어 있는 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 제어부(160)는 열전대로부터의 신호에 따라 히터(181) 온도를 제어한다.Meanwhile, the specimen holder 180 may include a plurality of thermocouples, and the controller 160 may measure the temperature of the measurement specimen 170 and the inside of the chamber. The heater 181 may be made of a thermoelectric element (TEC) and is disposed at both ends of the specimen holder 180 in the longitudinal direction, but is not limited thereto. The controller 160 controls the temperature of the heater 181 according to a signal from the thermocouple.

측정 시편(170)은 형상이 사각으로 이루어진 관통 홀(177)을 가지고 있는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 관통 홀(177)은 제2 광 경로 상에 놓이게 된다. 시편 홀더(180)도 제2 광 경로 상에 배치되어 해당 광이 측정 시편(170)의 관통 홀(177)을 통과하도록 한다.Although the measurement specimen 170 is shown to have a through-hole 177 having a rectangular shape, the measurement specimen 170 is not limited thereto. The through hole 177 is placed on the second optical path. The specimen holder 180 is also disposed on the second optical path so that the light passes through the through hole 177 of the measurement specimen 170.

그러면 도 8 및 도 9를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치에 대하여 상세하게 설명한다. 도 8은 측정 시편(140)이 배치되어 있는 시편 홀더(280)의 정면도이고, 도 9는 도 8에 도시한 CC’의 절단면도이다.The real-time property analyzing apparatus according to another embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 is a front view of the specimen holder 280 in which the measurement specimen 140 is disposed, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the CC 'shown in FIG.

본 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치는 앞선 두 실시예의 실시간 물성 분석 장치(100)의 시편 홀더(150, 170)만 차이가 나고 나머지 구성 요소는 동일하므로 동일한 부분에 대하여는 설명을 생략하고 차이가 나는 시편 홀더(280)에 대하여만 설명한다.Since only the specimen holders 150 and 170 of the real-time physical property analyzer 100 of the previous two embodiments differ from each other and the remaining components are the same, the description of the same parts will be omitted, Only the specimen holder 280 will be described.

시편 홀더(280)는 광을 통과시키며 측정 시편(140) 상하에 배치되는 상부 글라스(285) 및 하부 글라스(287), 측정 시편(140)을 감싸며 상부 및 하부 글라스(285, 287)와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버(183), 챔버에 열을 제공하는 적어도 하나의 히터(281)를 포함한다. 이와 같은 형태의 시편 홀더(280)는 히터(281)에 의하여 챔버 내부의 전체 분위기 온도로 고분자 시료를 경화시킬 수 있으므로 고분자 시료가 경화되는 데 균일한 온도 기울기를 가질 수 있다.The specimen holder 280 surrounds the upper glass 285 and the lower glass 287 and the measurement specimen 140 which are disposed above and below the measurement specimen 140 while passing light therethrough and together with the upper and lower glasses 285 and 287, And at least one heater 281 for providing heat to the chamber. Since the specimen holder 280 of this type can harden the polymer sample at the entire atmosphere temperature inside the chamber by the heater 281, the polymer sample can be cured and have a uniform temperature gradient.

한편 시편 홀더(280)는 복수의 열전대를 구비할 수 있으며, 제어부(160)가 이를 통하여 측정 시편(140) 및 챔버 내부의 온도를 측정할 수 있다. 히터(281)는 열전소자(TEC)로 이루어질 수 있으며, 길이 방향으로 시편 홀더(280) 양단에 배치되어 있는 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 제어부(160)는 열전대로부터의 신호에 따라 히터(281) 온도를 제어한다.Meanwhile, the specimen holder 280 may include a plurality of thermocouples, and the controller 160 may measure the temperature of the measurement specimen 140 and the inside of the chamber. The heater 281 may be made of a thermoelectric element (TEC) and is disposed at both ends of the specimen holder 280 in the longitudinal direction, but is not limited thereto. The controller 160 controls the temperature of the heater 281 according to a signal from the thermocouple.

측정 시편(140)은 원형으로 이루어진 관통 홀(147)을 가지고 있는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 관통 홀(147)은 제2 광 경로 상에 놓이게 된다. 시편 홀더(280)도 제2 광 경로 상에 배치되어 해당 광이 측정 시편(140)의 관통 홀(147)을 통과하도록 한다.The measurement specimen 140 is shown to have a circular through-hole 147, but is not limited thereto. The through hole 147 is placed on the second optical path. The specimen holder 280 is also disposed on the second optical path so that the light passes through the through hole 147 of the measurement specimen 140.

지금까지 본 발명의 실시예에서 히터의 열에 의하여 고분자 시료가 경화되는 것에 대하여 설명하였으나, 이와 마찬가지로 UV나 전자빔과 같은 광에 의하여 고분자 시료가 경화되는 경우에도 동일한 방식으로 측정 시편 및 시편 홀더를 적용하여 경화점을 산출해낼 수 있다. 다만 시편 홀더에 있어서 히터 대신 UV 등의 광원을 채용하면 된다.In the embodiments of the present invention, the polymer sample is cured by the heat of the heater. However, when the polymer sample is cured by light such as UV or electron beam, the measurement sample and the sample holder are applied in the same manner A hardening point can be calculated. However, a light source such as UV may be employed in place of the heater in the specimen holder.

그러면 도 10을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치의 동작을 설명한다. 설명의 편의를 위하여 도 1의 실시간 물성 분석 장치(100)를 대상으로 하여 설명한다.The operation of the real time physical property analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. For convenience of explanation, the real-time property analyzing apparatus 100 of FIG. 1 will be described.

먼저 관통 홀(147)을 구비하고 있는 금속판(145)을 하부 커버 글라스(143) 위에 접착시키고, 관통 홀(147)에 액상 고분자 시료를 주입하고 상부 커버 글라스(141)를 금속판(145) 위에 접착함으로써 측정 시편(140)을 준비한다(S610).The metal plate 145 provided with the through hole 147 is adhered onto the lower cover glass 143 and the liquid polymer sample is injected into the through hole 147 and the upper cover glass 141 is adhered onto the metal plate 145 Thereby preparing the measurement specimen 140 (S610).

간섭계(120)의 제2 광 경로 상에 배치되어 있는 시편 홀더(150)에 측정 시편(140)을 두고 측정 시편(140)의 관통 홀(147)도 제2 광 경로 상에 배치되어 해당 광이 관통 홀(147)을 통과하도록 한다(S620).The measurement specimen 140 is placed on the specimen holder 150 disposed on the second optical path of the interferometer 120 and the through hole 147 of the measurement specimen 140 is also disposed on the second optical path, Through hole 147 (S620).

시편 홀더(150)에 포함되어 있는 히터(151)를 제어하여 액상 고분자 시료에 열을 제공한다(S630).The heater 151 included in the specimen holder 150 is controlled to provide heat to the liquid polymer sample (S630).

간섭계(120)는 제1 광 경로를 통한 광과 제2 광 경로를 통한 광을 결합함으로써 광 간섭을 일으키고 영상 획득부(130)는 이에 따른 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 획득한다(S640).The interferometer 120 generates optical interference by combining light through the first optical path and light through the second optical path, and the image acquiring unit 130 acquires at least three interference fringe images at step S640.

영상 처리부(190)는 단계(S640)에서 획득된 적어도 3개의 이미지 내의 간섭 무늬를 해석함으로써 굴절률을 산출한다(S650). 단계(S630) 내지 단계(S650)가 반복 수행됨으로써 최종적으로 도 5와 같은 시간 경과에 따른 굴절률 그래프를 획득할 수 있고, 굴절률 그래프를 분석하여 경화점을 도출해낸다.The image processing unit 190 calculates the refractive index by analyzing the interference fringes in at least three images obtained in step S640 (S650). The steps S630 to S650 are repeated to finally obtain the refractive index graph over time as shown in FIG. 5, and the refractive index graph is analyzed to derive the curing point.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 실시간 물성 분석 장치 및 방법에 의하면 액상 고분자 시료를 경화시키는 경화 공정 중에 실시간으로 간섭 무늬를 분석하여 굴절률을 산출해낼 수 있으며, 굴절률이 변화되는 것을 분석함으로써 경화점을 도출해낼 수 있다.According to the apparatus and method for real-time physical property analysis according to the embodiment of the present invention, the refractive index can be calculated by analyzing the interference fringes in real time during the curing process for curing the liquid polymer sample. By analyzing the change of the refractive index, Can be derived.

따라서 고분자 재료를 개발할 때 고분자 베이스와 촉매제나 개시제의 조성비를 바꿔가면서 수많은 경화 실험을 해야 하므로 경화 실험하면서 실시간으로 경화점을 파악할 수 있으면 고분자 재료 개발 시간이 단축될 뿐만 아니라 개발에 투입되는 비용 및 노력도 절감될 수 있다.Therefore, when developing a polymer material, it is necessary to perform various curing experiments while changing the composition ratio of the polymer base, the catalyst and the initiator. Therefore, if the cure point can be grasped in real time during the curing experiment, the time for developing the polymer material is shortened, Can also be saved.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. It is also to be understood that the foregoing is illustrative and explanatory of preferred embodiments of the invention only, and that the invention may be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the disclosure and the equivalents of the disclosure and / or the scope of the art or knowledge of the present invention. The foregoing embodiments are intended to illustrate the best mode contemplated for carrying out the invention and are not intended to limit the scope of the present invention to other modes of operation known in the art for utilizing other inventions such as the present invention, Various changes are possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.

100: 실시간 물성 분석 장치,
110: 광원부,
120: 간섭계,
130: 영상 획득부,
140, 170: 측정 시편,
150, 180: 시편 홀더,
160: 제어부,
190: 영상 처리부
100: Real-time property analyzer,
110: light source part,
120: interferometer,
130: image acquisition unit,
140, 170: measurement specimen,
150, 180: Specimen holder,
160:
190:

Claims (16)

경화성 고분자 시료가 주입되는 관통 홀을 구비하는 금속판, 그리고 상기 금속판을 사이에 둔 상부 커버 글라스 및 하부 커버 글라스를 포함하는 측정 시편,
광을 조사하는 광원부,
상기 광을 제1 광 경로 및 제2 광 경로로 분기하고, 상기 관통 홀이 상기 제2 광 경로 상에 배치되어 있으며, 상기 분기된 광을 다시 결합시켜 간섭 현상을 일으키는 간섭계,
상기 간섭계로부터의 출사 광을 촬영하여 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 획득하는 영상 획득부, 그리고
상기 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 해석하여 굴절률을 산출하는 영상 처리부
를 포함하는 실시간 물성 분석 장치.
A metal plate having a through hole into which a curable polymer sample is injected, and a measurement specimen including an upper cover glass and a lower cover glass sandwiching the metal plate,
A light source unit for irradiating light,
An interferometer for dividing the light into a first optical path and a second optical path, the through hole being disposed on the second optical path, and causing the branched light to recombine to cause an interference phenomenon,
An image acquiring unit for acquiring at least three interference fringe images by photographing the outgoing light from the interferometer, and
An image processing unit for analyzing the at least three interference fringe images to calculate a refractive index;
Time property analyzer.
제1항에서,
상기 측정 시편을 고정하며, 상기 경화성 고분자 시료에 열을 제공하는 히터를 포함하는 시편 홀더를 더 포함하는 실시간 물성 분석 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a specimen holder including a heater that fixes the measurement specimen and provides heat to the curable polymer specimen.
제2항에서,
상기 시편 홀더는 상기 제2 광 경로 상에 배치되는 실시간 물성 분석 장치.
3. The method of claim 2,
And the specimen holder is disposed on the second optical path.
제2항에서,
상기 시편 홀더는 상기 관통 홀의 상부와 하부에 슬라이드 글라스를 더 구비하는 실시간 물성 분석 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the specimen holder further comprises a slide glass at the top and bottom of the through hole.
제4항에서,
상기 시편 홀더는 상기 히터를 감싸고 상기 슬라이드 글라스와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버를 포함하는 실시간 물성 분석 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the specimen holder includes a metal cover that surrounds the heater and forms a chamber together with the slide glass.
제4항에서,
상기 시편 홀더는 상기 슬라이드 글라스와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버를 포함하고, 상기 히터는 상기 챔버 외부에 배치되며, 상기 고분자 시료는 상기 챔버 내부의 전체 분위기 온도로 경화되는 실시간 물성 분석 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the specimen holder includes a metal cover forming a chamber with the slide glass, the heater is disposed outside the chamber, and the polymer sample is cured to a total atmospheric temperature inside the chamber.
제2항에서,
상기 시편 홀더는 상기 측정 시편의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 수단을 더 포함하는 실시간 물성 분석 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the specimen holder further comprises temperature measuring means capable of measuring a temperature of the measurement specimen.
제2항에서,
상기 히터에 의하여 지속적으로 열이 전달되어 상기 경화성 고분자 시료가 경화되는 과정에서 상기 경화성 고분자 시료의 굴절률을 실시간으로 산출하는 실시간 물성 분석 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the refractive index of the curable polymer sample is calculated in real time while heat is continuously transferred by the heater to cure the curable polymer sample.
제1항에서,
상기 측정 시편을 고정하는 시편 홀더 및 상기 경화성 고분자 시료에 경화용 광을 제공하는 경화용 광원을 더 포함하는 실시간 물성 분석 장치.
The method of claim 1,
And a curing light source for providing curing light to the specimen holder for fixing the specimen to be measured and the curable polymer specimen.
경화성 고분자 시료가 구비되어 있는 측정 시편을 준비하는 단계,
상기 측정 시편을 간섭계의 광 경로에 배치하는 단계,
상기 측정 시편에 열을 가하여 상기 경화성 고분자 시료를 경화시키는 단계,
상기 경화 단계에서 획득된 광을 분석하여 상기 경화성 고분자 시료의 굴절률을 실시간으로 산출하는 단계
를 포함하는 실시간 물성 분석 방법.
Preparing a measurement specimen provided with a curable polymer sample,
Placing the measurement specimen in the optical path of the interferometer,
Applying heat to the measurement specimen to cure the curable polymer sample,
Analyzing the light obtained in the curing step and calculating the refractive index of the curable polymer sample in real time
Time property analysis method.
제10항에서,
상기 측정 시편은 상기 경화성 고분자 시료가 주입되는 관통 홀을 구비하는 금속판, 그리고 상기 금속판을 사이에 둔 상부 커버 글라스 및 하부 커버 글라스를 포함하는 실시간 물성 분석 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the measurement specimen includes a metal plate having a through hole through which the curable polymer sample is injected, and an upper cover glass and a lower cover glass sandwiching the metal plate.
제10항에서,
상기 경화성 고분자 시료를 경화시키면서 상기 경화성 고분자 시료의 굴절률을 반복적으로 산출함으로써 생성되는 굴절률 그래프를 분석하여 경화점을 도출하는 단계를 더 포함하는 실시간 물성 분석 방법.
11. The method of claim 10,
And analyzing a refractive index graph generated by repeatedly calculating a refractive index of the curable polymer sample while curing the curable polymer sample to derive a curing point.
광을 조사하는 광원부, 상기 광을 제1 광 경로 및 제2 광 경로로 분기하고 상기 분기된 광을 다시 결합시켜 간섭 현상을 일으키는 간섭계, 상기 간섭계로부터의 출사 광을 촬영하여 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 획득하는 영상 획득부, 그리고 상기 적어도 3개의 간섭 무늬 이미지를 해석하여 굴절률을 산출하는 영상 처리부를 포함하는 실시간 물성 분석 장치의 측정 시편으로서,
경화성 고분자 시료가 주입되는 관통 홀을 구비하는 금속판, 그리고
상기 금속판을 사이에 둔 상부 커버 글라스 및 하부 커버 글라스를 포함하고,
상기 관통 홀이 상기 간섭계의 상기 제2 광 경로 상에 배치되어 있는 측정 시편.
An interferometer for diverting the light into a first optical path and a second optical path and recombining the diverged light to cause an interference phenomenon; an optical system for imaging at least three interference fringe images And an image processing unit for calculating the refractive index by analyzing the at least three interference fringe images,
A metal plate having a through hole through which the curable polymer sample is injected, and
An upper cover glass and a lower cover glass sandwiching the metal plate therebetween,
And the through hole is disposed on the second optical path of the interferometer.
제13항에서,
상기 실시간 물성 분석 장치는 상기 상부 및 하부 커버 글라스를 고정하고, 상기 경화성 고분자 시료에 열을 제공하는 히터를 포함하는 시편 홀더를 더 포함하는 측정 시편.
The method of claim 13,
Wherein the real time property analyzing apparatus further comprises a specimen holder including a heater for fixing the upper and lower cover glasses and for providing heat to the curable polymer sample.
제14항에서,
상기 시편 홀더는 상기 관통 홀의 상부와 하부에 슬라이드 글라스를 더 구비하는 측정 시편.
The method of claim 14,
Wherein the specimen holder further comprises a slide glass at the top and bottom of the through hole.
제15항에서,
상기 시편 홀더는 상기 히터를 감싸고 상기 슬라이드 글라스와 함께 챔버를 형성하는 금속 커버를 포함하는 측정 시편.
16. The method of claim 15,
The specimen holder including a metal cover surrounding the heater and forming a chamber with the slide glass.
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