KR20190111337A

KR20190111337A - 흡광도 분석장치

Info

Publication number: KR20190111337A
Application number: KR1020180033354A
Authority: KR
Inventors: 정재필; 김인중; 김병철; 김윤호; 김중현; 이철영
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-02

Abstract

본 발명은 흡광도 분석장치에 관한 것으로, 본체부; 상기 본체부의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 발광하기 위한 제1 광원부; 상기 제1 광원부의 일측에 형성되어, 상기 제1 광원부에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성하기 위한 제1 렌즈부; 상기 제1 렌즈부의 일측에 형성되어, 상기 평행빔을 투과시켜 제1 시료로 전달하기 위한 투과부; 상기 투과부의 일측에 형성되며, 상기 제1 시료를 고정하여, 상기 제1 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제1 검출부;를 포함한다.

Description

흡광도 분석장치{Absorbance Analyzer}

본 발명은 흡광도 분석장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 하나의 LED 광원을 하나의 LED 광원으로 통합하여, 특정 파장에서 시료의 흡광도를 분석할 수 있도록 구현한 흡광도 분석장치에 관한 것이다.

일반적으로 물질이 가지고 있는 성분 및 품질 등의 특성은 다양한 방식의 측정을 통하여 판단하며, 이때 얻어지는 측정 데이터는 해당 물질의 성분과 품질 분석을 위한 기준이 된다.

여기서, 시료의 품질을 판별하기 위해서 적외선 및 근적외선 분광 분석장치를 사용하였다. 이러한 적외선 및 근적외선 분광 분석장치는 텅스텐-할로겐램프를 광원으로 사용하며, 단색화 유닛으로서 스펙트로미터(Spectrometer)를 사용한다.

스펙트로미터를 사용하는 단색화유닛은 대략적으로 400nm ~ 2,500nm의 파장 대역을 스캐닝하기 위해 빛을 분산시키는 회절발(Grating)과 거울의 구동을 이용한 푸리에 변환 단색화 장치가 적용된다.

상술한 바와 같은 종래의 분광 분석장치는 광원으로서 고전류를 소모하는 램프가 전체 파장 대역을 모두 주사하여 측정에 사용되지 않는 파장 대역의 주사로 인해 측정에 필요한 전류와 전압 이상의 전력을 소모하게 되는 문제점이 있다.

또한, 전체 파장 대역의 주사를 위해 고용량의 배터리가 사용되어 분광 분석장치의 전체 무게를 증가시킴으로서 장치의 휴대 및 이동에 많은 제약을 발생시키는 문제점을 가진다.

또한, 종래의 분광 분석장치는 빛을 분산시키는 회절발이 평형을 유지해야 하고, 외부의 충격이 최소화되어야 하는 단점이 있었다. 이에 해당 장치를 안정적으로 구동하기 위하여 고정된 상태를 유지해야 하므로 이동 중의 측정이 불가능하며, 이동 후 일정 시간이 경과한 이후에 정상적인 측정이 가능한 단점이 있었다.

또한, 종래의 분광 분석장치는 고가의 장비로 대부분이 실험실에 접합하도록 구성되어 있어서 실험실용 분석장치로는 이용이 가능하지만, 소형화 및 이동식으로 제작하기가 어렵고, 기기가 매우 민감한 단점을 가진다.

특허등록번호 제 10-1710090 호 특허공개번호 제 10-2010

따라서, 본 발명은 상기와 같은 단점과 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 적어도 하나의 LED 광원을 하나의 LED 광원으로 통합하여, 특정 파장에서 시료의 흡광도를 분석할 수 있도록 구현한 흡광도 분석장치를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로는, 본체부; 본체부의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 발광하기 위한 제1 광원부; 제1 광원부의 일측에 형성되어, 제1 광원부에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성하기 위한 제1 렌즈부; 제1 렌즈부의 일측에 형성되어, 평행빔을 투과시켜 제1 시료로 전달하기 위한 투과부; 투과부의 일측에 형성되며, 제1 시료를 고정하여, 제1 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제1 검출부;를 포함하는 흡광도 분석장치를 제공한다.

또한, 일 실시예에서, 제1 광원부는, 전원을 공급받아 발광하기 위한 제1 LED광원; 제1 광원의 일측에 설치되어, 전원을 공급받아 제1 LED광원과 다른 파장으로 발광하기 위한 제2 LED광원; 제1 LED광원 및 제2 LED광원의 하부에 설치되어, 제1 LED광원 및 제2 LED광원을 고정시켜 주기 위한 소켓; 및 소켓의 일측에 설치되어, 제1 LED광원 및 제2 LED광원으로 전원을 공급하기 위한 전원공급부재;를 포함한다.

또한, 일 실시예에서, 제1 렌즈부는, 제1 광원부와 렌즈의 사이에 설치되어, 광원에서 기 설정된 파장의 광원을 출력하기 위한 제1 밴드패스필터;를 구비한다.

또한, 일 실시예에서, 투과부는, 제1 렌즈부를 투과한 광원을 통과시켜 주기 위한 홀을 구비하며, 홀을 제외한 나머지 부분이 거울로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예에서, 제1 검출부는, 일측이 제1 렌즈부의 일측에 설치되어, 제1 시료를 고정시켜 주기 위한 제1 시료홀더; 및 제1 시료홀더의 타측에 설치되어, 제1 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제1 검출부재;를 포함한다.

또한, 일 실시예에서, 흡광도 분석장치는, 제1 검출부의 일측에 설치되어, 제1 시료의 온도를 일정하게 유지시켜 주기 위한 온도유지부;를 더 포함한다.

또한, 일 실시예에서, 온도유지부는, 제1 검출부의 일측에 설치되어, 제1 시료의 온도를 높여주기 위한 히터; 일측이 히터의 일측에 설치되며, 외부로부터 전원을 공급받아 발열하거나 냉각되는 냉각소자; 일측이 냉각소자의 타측에 설치되어, 냉각소자의 열을 발산시켜 주기 위한 방열판; 및 방열판의 타측에 설치되어, 제1 시료의 온도를 조절하기 위해 히터, 냉각소자, 방열판의 구동을 제어하기 위한 온도제어회로;를 포함한다.

또한, 일 실시예에서, 흡광도 분석장치는, 본체부의 타측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 발광하기 위한 제2 광원부; 제2 광원부의 일측에 형성되어, 제2 광원부에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성하기 위한 제2 렌즈부; 및 제2 렌즈부의 일측에 형성되며, 제2 시료를 고정하여, 제2 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제2 검출부;를 더 포함한다.

또한, 일 실시예에서, 투과부는, 제2 렌즈부에서 형성된 평행빔을 투과시켜 제2 시료로 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 흡광도 분석장치를 제공함으로써, 휴대 가능한 크기의 흡광도 분석장치로 형성되어, 사용자가 장소와 시간에 구애받지 않고 원하는 시료의 흡광도를 분석할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 전력소모가 작은 LED 광원을 사용하여, 장시간 사용할 수 있으며, 사용자가 원하는 파장대의 LED 광원으로 교체할 수 있어, 사용자가 원하는 시료를 다양한 파장에서 분석할 수 있도록 할 수 있는 효과를 가진다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡광도 분석장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 온도조절부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 예상 스펙트럼과 종래의 스펠트로포토미터의 스펙트럼을 비교한 그래프이다.
도 6은 도 5에서 제1 시료의 파장의 세기와 프리케 토시미터의 흡광도를 조합한 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 6에서 제1 LED광원 및 제2 LED광원과 종래의 스펙트로포토미터로 얻은 결과를 나타내는 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

<제1 실시예의 구성>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 흡광도 분석장치를 나타내는 평면도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 흡광도 분석장치는 본체부(100), 제1 광원부(200), 제1 렌즈부(300), 투과부(600), 제1 검출부(400)를 포함한다.

본체부(100)는 사용자가 휴대가능한 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어 본체부(100)는 가로길이 및 세로길이가 8~15cm(바람직하게는 약 10cm)로 형성될 수 있다.

제1 광원부(200)는 본체부(100)의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 빛을 낸다. 제1 광원부(200)는 제1 LED광원(210), 제2 LED광원(220), 소켓(230), 전원공급부재를 포함할 수 있다.

제1 LED광원(210)은 전원을 공급받아 발광한다.

제2 LED광원(220)은 제1 LED광원(210)의 일측에 설치되어, 전원을 공급받아 제1 LED광원(210)과 다른 파장으로 발광 한다.

제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)은 서로 다른 발사각을 가지며 발광할 수 있다. 제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)은 매우 작은 크기의 광원으로 형성되며, 단일 파장 특성이 우수하고 전력소모가 작은 장점을 가진다. 제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)은 FWHM(Full Width Half Maximum)이 10nm 이하로 매우 좁은 파장폭을 가지며, 파장 특성이 강한 특징을 가진다.

소켓(230)은 제1 LED광원(210) 및 제2 LED광원(220)의 하부에 설치되어, 제1 LED광원(210) 및 제2 LED광원(220)을 고정시켜 준다.

전원공급부재는 소켓(230)의 일측에 설치되어, 제1 LED광원(210) 및 제2 LED광원(220)으로 전원을 공급한다. 전원공급부재는 소켓(230)의 일측에 금속판의 형태로 형성될 수 있다.

제1 렌즈부(300)는 제1 광원부(200)의 일측에 형성되어, 제1 광원부(200)에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성한다. 제1 렌즈부(300)는 예를 들어, 오목렌즈 또는 볼록렌즈 등과 같이 사용자가 원하는 파장에 따라 다양한 렌즈로 형성될 수 있다. 제1 렌즈부(300)는 제1 밴드패스필터(310)를 구비할 수 있다.

제1 밴드패스필터(310)는 제1 광원부(200)와 제1 렌즈부(300)의 사이에 설치되어, 광원에서 기 설정된 파장의 광원을 출력한다. 즉 제1 밴드패스필터(310)는 제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)의 피크파장 범위를 좁혀줄 수 있다. 이에 사용자는 원하는 파장으로 시료(즉, 제1 시료(401))를 분석할 수 있다.

투과부(600)는 제1 렌즈부(300)의 일측에 형성되어, 평행빔을 투과시켜 제1 시료(401)로 전달한다. 투과부(600)는 제1 렌즈부(300)를 투과한 평행빔을 통과시켜 주기 위한 홀을 구비하며, 홀을 제외한 나머지 부분이 거울로 형성될 수 있다.

제1 검출부(400)는 투과부(600)의 일측에 형성되며, 제1 시료(401)를 고정하여, 제1 시료(401)의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출한다. 제1 검출부(400)는 제1 시료홀더(410), 제1 검출부재(420)를 포함할 수 있다.

제1 시료홀더(410)는 일측이 제1 렌즈부(300)의 일측에 설치되어, 제1 시료(401)를 고정시켜 준다. 이 때 제1 시료(401)는 소량의 액체시료이며, 예를 들면 프리케 선량계(Fricke Dosimeter)로 이루어질 수 있다.

제1 검출부재(420)는 제1 시료홀더(410)의 타측에 설치되어, 제1 시료(401)의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출한다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 흡광도 분석장치는 소형으로 제작 가능하여 사용자(즉, 관찰자)가 휴대할 수 있으며, 제1 광원부(200)를 사용자가 원하는 파장대의 LED광원으로 교체할 수 있다.

<제1 실시예의 동작>

예를 들어, 제1 시료(401)의 흡광도 피크가 약 303nm인 경우에, 제1 LED광원(210)은 파장이 300nm인 LED광원을 사용하고, 제2 LED광원(220)은 파장이 305nm인 LED광원을 사용할 수 있다.

여기서 제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)의 강도를 조절하여 사용자가 원하는 파장대에서 정교하게 피크파장을 조절할 수 있다. 이 때 제1 렌즈부(300)를 통해 제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)의 광원을 모아 평행빔을 형성하며, 해당 평행빔의 피크파장이 약 303nm이 되도록 할 수 있다.

이에, 303nm 파장대의 광원(즉, 평행빔)이 제1 렌즈부(300)와 투과부(600) 를 투과되며, 제1 검출부(400)는 303nm 파장대에서 제1 시료(401)의 흡광도를 분석한다.

<제1 실시예와 종래의 흡광도 분석장치의 비교>

예를 들어, 흡광도 분석장치의 제1 LED광원(210) 및 제2 LED광원(220)과 제1 밴드패스필터(310)를 이용하여, 피크강도(Peak intensity)를 조절하여, 피크파장을 302.5nm로 조절한 경우 예상되는 스펙트럼 및 스펙트로포토미터의 스펙트럼 대역폭(Spectral band width)을 2nm로 설정한 경우 예상되는 스펙트럼을 비교하여 도 5에 나타내었다. 여기서 검은색 곡선은 제1 LED광원(210) 및 제2 LED광원(220)의 예상스펙트럼 및 스펙트로포토미터 예상스펙트럼을 나타내며, 파란색 곡선은 시료(예를 들면, 프리케 선량계(Fricke dosimeter))의 각각 서로 다른 흡수선량에 따른 흡광도(optical density plot)를 나타낸다.

상술한 도 5로부터 흡광도 분석장치로 분석한 제1 시료(401)의 파장의 세기(Source intensity)와 프리케 도시미터의 흡광도를 조합하여 계산된 스펙트럼을 도 6에 나타내었다. 도 6으로부터 제1 LED광원(210) 및 제2 LED광원(220)과 종래의 스펙트로포토미터로 얻은 결과를 나타내는 스펙트럼을 도 7 및 [표 1]로 나타내었다.

상술한 도 7 및 [표 1]과 같이 흡광도 분석장치는 종래의 스펙트로포토미터와 큰 차이가 없이 근사한 결과를 가질 수 있다.

<제2 실시예의 구성>

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 평면도이다.

도 3을 참조하면, 흡광도 분석장치는 본체부(100), 제1 광원부(200), 제1 렌즈부(300), 투과부(600), 제1 검출부(400), 제2 광원부(700), 제2 렌즈부(800), 제2 검출부(900)를 포함한다. 여기서 본체부(100), 제1 광원부(200), 제1 렌즈부(300), 투과부(600), 제1 검출부(400)는 도 1의 구성요소와 유사한 부분에 대해서, 이하 그 설명을 생략하며 다른 부분에 대해서만 설명하도록 한다.

제2 광원부(700)는 본체부(100)의 타측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 발광한다. 제2 광원부(700)는 본체부(100)의 타측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 빛을 낸다. 제2 광원부(700)는 제3 LED광원(710), 제4 LED광원(720), 소켓, 전원공급부재를 포함할 수 있다.

제3 LED광원(710)은 전원을 공급받아 발광한다.

제4 LED광원(720)은 제3 LED광원(710)의 일측에 설치되어, 전원을 공급받아 제3 LED광원(710)과 다른 파장으로 발광한다.

제3 LED광원(710)과 제4 LED광원(720)은 서로 다른 발사각을 가지며 발광할 수 있다. 제3 LED광원(710)과 제4 LED광원(720)은 매우 작은 크기의 광원으로 형성되며, 단일 파장 특성이 우수하고 전력소모가 작은 장점을 가진다. 제1 LED광원(210)과 제4 LED광원(720)은 FWHM이 10nm 이하로 매우 좁은 파장폭을 가지며, 파장 특성이 강한 특징을 가진다.

소켓은 제3 LED광원(710) 및 제4 LED광원(720)의 하부에 설치되어, 제3 LED광원(710) 및 제4 LED광원(720)을 고정시켜 준다.

전원공급부재는 소켓의 일측에 설치되어, 제3 LED광원(710) 및 제4 LED광원(720)으로 전원을 공급한다. 전원공급부재는 소켓의 일측에 금속판의 형태로 형성될 수 있다.

제2 렌즈부(800)는 제2 광원부(700)의 일측에 형성되어, 제2 광원부(700)에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성한다. 제2 렌즈부(800)는 예를 들어, 오목렌즈 또는 볼록렌즈 등과 같이 사용자가 원하는 파장에 따라 다양한 렌즈로 형성될 수 있다. 제2 렌즈부(800)는 제2 밴드패스필터(810)를 구비할 수 있다.

제2 밴드패스필터(810)는 제2 광원부(700)와 제2 렌즈부(800)의 사이에 설치되어, 광원에서 기 설정된 파장의 광원을 출력한다. 즉 제2 밴드패스필터(810)는 제3 LED광원(710)과 제4 LED광원(720)의 피크파장 범위를 좁혀줄 수 있다. 이에 사용자는 원하는 파장으로 시료(즉, 제2 시료(901))를 분석할 수 있다.

제2 검출부(900)는 제2 렌즈부(800)의 일측에 형성되며, 제2 시료(901)를 고정하여, 제2 시료(901)의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출한다. 제2 검출부(900)는 제2 시료홀더(910), 제2 검출부재(920)를 포함할 수 있다.

제2 시료홀더(910)는 일측이 제2 렌즈부(800)의 일측에 설치되어, 제2 시료(901)를 고정시켜 준다. 이 때 제2 시료(901)는 제1 시료(401)의 대조군 용도로 이용될 수 있다.

제2 검출부재(920)는 제2 시료홀더(910)의 타측에 설치되어, 제2 시료(901)의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출한다.

투과부(600)는 제2 렌즈부(800)에서 형성된 평햄빔을 투과시켜 제2 시료(901)로 전달할 수 있다. 투과부(600)는 제1 렌즈부(300)에서 형성된 평행빔 및 제2 렌즈부(800)에서 형성된 평행빔을 각각 투과시켜줄 수 있다.

흡광도 분석장치는 제1 시료(401)와 제2 시료(901)의 흡광도를 각각 분석하여 측정값을 검출함으로써, 사용자가 원하는 시료(즉, 제1 시료(401))에 대한 실험값을 구할 수 있다. 여기서, 광원의 피크파장을 조절하기 위해 제1 광원부(200)의 제1 LED광원(210)과 제2 LED광원(220)의 비율을 조절하거나 제3 LED광원(710)과 제4 LED광원(720)의 비율을 조절할 수 있다.

또한, 시료(제1 시료(401) 또는 제2 시료(901))에 들어가는 평행빔의 강도를 조절하기 위해 제1 LED광원(210)과 제3 LED광원(710)의 비율을 조절하거나 제2 LED광원(220)과 제4 LED광원(720)의 비율을 조절할 수 있다.

<제3 실시예의 구성>

도 4는 본 발명을 제3 실시예에 따른 온도조절부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 4를 참조하면, 흡광도 분석장치는 온도유지부(500)를 더 포함할 수 있다.

온도유지부(500)는 제1 검출부(400)의 일측에 설치되어, 제1 시료(401)의 온도를 일정하게 유지시켜 준다. 온도유지부(500)는 히터(510), 냉각소자(520), 방열판(530), 온도제어회로(540)를 포함할 수 있다.

히터(510)는 제1 검출부(400)의 일측에 설치되어, 제1 시료(401)의 온도를 높여준다.

냉각소자(520)는 일측이 히터(510)의 일측에 설치되며, 외부로부터 전원을 공급받아 발열하거나 냉각된다. 냉각소자(520)는 온도제어회로(540)로부터 전원을 공급받아 일측(즉, 일면)이 냉각되고, 타측(즉, 타면)이 열을 발생시켜 방열판(530)으로 전달할 수 있다. 냉각소자(520)는 예를 들어 열전소자 또는 펠티에소자로서, 외부로부터 전원을 공급받아 일면이 냉각되고, 다른 일면에서 열을 방출하는 구조로 형성되어, 반영구적으로 사용이 가능하며, 주위온도(즉, 환경온도, 외부온도)보다 더 낮게 냉각을 할 수 있으며, 가열과 냉각의 두 가지 기능을 동시에 제공할 수 있는 장점이 있다.

냉각소자(520)는 온도제어회로(540)로부터 전원을 공급받아 전류가 다른 일방향으로 흐를 시에, 제1 시료홀더(410)로 열을 전달함과 동시에 방열판(530)을 냉각시킬 수 있다.

방열판(530)은 일측이 냉각소자(520)의 타측에 설치되어, 냉각소자(520)의 열을 발산시켜 준다. 방열판(530)는 일방향으로 전류가 흘러 냉각소자(520)가 구동되면, 냉각소자(520)의 타측에서 열이 발생되며, 해당 발생된 열을 외부로 방출시켜 줄 수 있다. 방열판(530)는 다른 일방향으로 전류가 흘러 냉각소자(520)가 구동되면, 냉각소자(520)의 다른 일측이 냉각되며, 냉각소자(520)의 냉각에 의해 냉각될 수 있다.

온도제어회로(540)는 방열판(530)의 타측에 설치되어, 제1 시료(401)의 온도를 조절하기 위해 히터(510), 냉각소자(520), 방열판(530)의 구동을 제어한다.

온도유지부(500)는 방열판(530)로부터 방출되는 열을 외부로 유출시켜 제1 시료(401)의 온도를 낮춰주기 위한 냉각팬을 더 포함할 수 있다.

냉각팬은 바람직하게는 쿨링팬으로서, 냉각소자(520)의 구동 시에 함께 구동되어, 팬이 회전하면서 방열판(530)로부터 방출되는 열을 더욱 효과적으로 외부로 유출시켜 제1 시료(401)의 온도를 낮춰줄 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

100: 본체부
200: 제1 광원부
210: 제1 LED광원
220: 제2 LED광원
230: 소켓
300: 제1 렌즈부
310: 제1 밴드패스필터
400: 제1 검출부
401: 제1 시료
410: 제1 시료홀더
420: 제1 검출부재
500: 온도유지부
510: 히터
520: 냉각소자
530: 방열판
540: 온도제어회로
600: 투과부
700: 제2 광원부
710: 제3 LED광원
720: 제4 LED광원
800: 제2 렌즈부
810: 제2 밴드패스필터
900: 제2 검출부
901: 제2 시료
910: 제2 시료홀더
920: 제2 검출부재

Claims

본체부;
상기 본체부의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 발광하기 위한 제1 광원부;
상기 제1 광원부의 일측에 형성되어, 상기 제1 광원부에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성하기 위한 제1 렌즈부;
상기 제1 렌즈부의 일측에 형성되어, 상기 평행빔을 투과시켜 제1 시료로 전달하기 위한 투과부; 및
상기 투과부의 일측에 형성되며, 상기 제1 시료를 고정하여, 상기 제1 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제1 검출부;를 포함하는 흡광도 분석장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 광원부는,
전원을 공급받아 발광하기 위한 제1 LED광원;
상기 제1 광원의 일측에 설치되어, 전원을 공급받아 상기 제1 LED광원과 다른 파장으로 발광하기 위한 제2 LED광원;
상기 제1 LED광원 및 상기 제2 LED광원의 하부에 설치되어, 상기 제1 LED광원 및 상기 제2 LED광원을 고정시켜 주기 위한 소켓; 및
상기 소켓의 일측에 설치되어, 상기 제1 LED광원 및 상기 제2 LED광원으로 전원을 공급하기 위한 전원공급부재;를 포함하는 흡광도 분석장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈부는,
상기 제1 광원부와 상기 렌즈의 사이에 설치되어, 상기 광원에서 기 설정된 파장의 광원을 출력하기 위한 제1 밴드패스필터;를 구비하는 흡광도 분석장치.
제1항에 있어서,
상기 투과부는,
상기 제1 렌즈부를 투과한 광원을 통과시켜 주기 위한 홀을 구비하며, 상기 홀을 제외한 나머지 부분이 거울로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡광도 분석장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 검출부는,
일측이 상기 제1 렌즈부의 일측에 설치되어, 상기 제1 시료를 고정시켜 주기 위한 제1 시료홀더; 및
상기 제1 시료홀더의 타측에 설치되어, 상기 제1 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제1 검출부재;를 포함하는 흡광도 분석장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 검출부의 일측에 설치되어, 상기 제1 시료의 온도를 일정하게 유지시켜 주기 위한 온도유지부;를 더 포함하는 흡광도 분석장치.
제6항에 있어서,
상기 온도유지부는,
상기 제1 검출부의 일측에 설치되어, 상기 제1 시료의 온도를 높여주기 위한 히터;
일측이 상기 히터의 일측에 설치되며, 외부로부터 전원을 공급받아 발열하거나 냉각되는 냉각소자;
일측이 상기 냉각소자의 타측에 설치되어, 상기 냉각소자의 열을 발산시켜 주기 위한 방열판; 및
상기 방열판의 타측에 설치되어, 상기 제1 시료의 온도를 조절하기 위해 상기 히터, 상기 냉각소자, 상기 방열판의 구동을 제어하기 위한 온도제어회로;를 포함하는 흡광도 분석장치.
제1항에 있어서,
상기 본체부의 타측에 설치되며, 전원을 공급받아 적어도 하나의 광원이 발광하기 위한 제2 광원부;
상기 제2 광원부의 일측에 형성되어, 상기 제2 광원부에서 나오는 광원을 모아 평행빔을 형성하기 위한 제2 렌즈부; 및
상기 제2 렌즈부의 일측에 형성되며, 제2 시료를 고정하여, 상기 제2 시료의 흡광도를 측정하여 측정값을 검출하기 위한 제2 검출부;를 더 포함하는 흡광도 분석장치.
제8항에 있어서,
상기 투과부는,
상기 제2 렌즈부에서 형성된 평행빔을 투과시켜 제2 시료로 전달하는 것을 특징으로 하는 흡광도 분석장치.