WO2022250353A1 - 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치 - Google Patents

유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2022250353A1
WO2022250353A1 PCT/KR2022/006958 KR2022006958W WO2022250353A1 WO 2022250353 A1 WO2022250353 A1 WO 2022250353A1 KR 2022006958 W KR2022006958 W KR 2022006958W WO 2022250353 A1 WO2022250353 A1 WO 2022250353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
incident
optical detection
plug
detection device
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/006958
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
안재훈
김한옥
김규하
Original Assignee
마이크로어낼리시스 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로어낼리시스 (주) filed Critical 마이크로어낼리시스 (주)
Publication of WO2022250353A1 publication Critical patent/WO2022250353A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/05—Flow-through cuvettes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated

Definitions

  • the present invention relates to an optical detection device for quantitative and qualitative analysis of a substance of interest in a fluid sample.
  • Analysis of a fluid sample requires an optical detection device capable of accurately and precisely analyzing a substance of interest by irradiating a sample or a reaction product with light and measuring a changed light intensity.
  • the present invention minimizes the direct inflow of ambient light or scattered light from a light source into the detector, thereby minimizing the decrease in analytical sensitivity and the reduction in the detection concentration range.
  • Optical detection for fluid sample analysis provide the device.
  • An optical detection device includes a light detection container including an inlet through which fluid is injected and an outlet through which fluid is discharged, a light source for radiating light into the light detection container, and coupled to the light detection container, An incident light plug that processes the light irradiated from the light source and transmits it to the inside of the light detection container, and a light receiving plug that is coupled to the outer circumferential surface of the light detection container and processes and transmits the light that has passed through the incident light plug and the fluid of the light detection container.
  • the incident light plug may include an incident light body having an incident light slit through which light irradiated from the light source moves, and a first window coupled to the incident light body and passing light therethrough.
  • the first window includes an incident surface through which light is incident, an exit surface through which light is emitted, and an outer circumferential surface connecting the incident surface and the emitting surface, and the outer circumferential surface is a surface larger than the incident surface and the emission surface. It can be made to have roughness.
  • a plurality of fine protrusions may be formed on an outer circumferential surface of the first window.
  • the first window according to one aspect of the present invention may include a convexly protruding surface to condense light.
  • the light-receiving plug is coupled to a light-receiving body having a light-receiving slit through which light passing through a fluid inside the light-detecting container moves and a portion of the light-receiving body connected to the internal space, and has light transmittance. It may include a second window having.
  • the second window according to one aspect of the present invention includes an incident surface through which light is incident, an exit surface through which light is emitted, and an outer circumferential surface connecting the incident surface and the emitting surface, and the outer circumferential surface is a surface larger than the incident surface and the emission surface. It can be made to have roughness.
  • the incident surface and the exit surface of the second window may be formed as flat surfaces.
  • a protrusion inserted into a reaction space may be formed at a tip of the incident light body, and the first window may be inserted into the protrusion.
  • the incident light plug and the light receiving plug may be disposed to face each other.
  • the light receiving plug may be installed in a direction intersecting with a direction in which the incident light plug is connected.
  • the optical detection device can prevent fluid from leaking out due to the combination of the incident light plug and the light detection container.
  • the incident light plug has a window capable of condensing light
  • direct introduction of scattered light from the light source to the detector can be minimized.
  • the detection sensitivity can be improved and the decrease in the detection concentration range can be minimized.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cut-away perspective view of an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an optical detection device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an optical detection device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an optical detection device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cut-away perspective view showing an optical detection device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional view of an optical detection device according to an embodiment.
  • the optical detection device 100 includes a light detection container 110, a light source 140, an incident light plug 120, a light receiving plug 130, and a detector. (150) may be included.
  • the light detection container 110 includes an inlet 112 through which fluid samples and reagents are injected, a reaction space 115 through which the fluid samples and reagents react, and an outlet 113 through which fluid samples and reagents are discharged.
  • the fluid sample may be made of liquid or gas.
  • the light detection vessel 110 provides a space where reagents and samples react, and also provides a space through which light passes through to detect components included in the sample.
  • a reaction space 115 in which samples and reagents are accommodated is formed inside the photodetection vessel 110, and the reaction space 115 is formed on the upper part and includes a main space 115a having a cylindrical shape and a lower part of the main space 115a. It is formed on the inner diameter gradually decreases as it goes downward, but includes a curved intermediate guide portion 115b and a discharge guide portion 115c formed below the intermediate guide portion and having an inner diameter gradually reduced as it goes downward.
  • the radius of curvature of the discharge guide 115c may be smaller than that of the intermediate guide 115b.
  • the inlet 112 is formed at the upper end of the photodetection vessel 110 and is connected to the main space 115a, and samples and reagents may be injected into the photodetection vessel 110 through the inlet 112 .
  • the outlet 113 is formed at the lower end of the light detection container 110 and is connected to the discharge guide 115c, and samples and reagents participating in the reaction are discharged through the outlet 113.
  • an air discharge passage 118 through which air is discharged is formed in the upper part of the light detection container 110, and the air discharge passage 118 includes a first discharge passage 118a connected to the upper part of the main space and a first discharge passage. It may include a second discharge passage 118b extending downward from 118a and a third discharge passage 118c extending outward from the second discharge passage 118b. In this way, when the air discharge passage 118 has a curved structure, it is possible to block external light from being introduced into the light detection container 110 .
  • a plurality of mounting holes MH into which the incident light plug 120 and the light receiving plug 130 are inserted may be formed in the light detection container 110 .
  • the light source 140 is made of a device that generates light, such as an LED, and may generate light of a single wavelength or light of multiple wavelengths.
  • the light source 140 may be combined with the incident light plug 120 to transmit light into the light detection container 110 through the incident light plug 120 .
  • the detector 150 may include a photodiode for measuring the intensity of light passing through the light receiving plug 130 and converting light energy into electrical energy.
  • the optical detection device 100 is illustrated as including the light source 140 and the detector 150, but the present invention is not limited thereto, and the light source 140 and the detector 150 are separate devices. It may be provided installed.
  • the incident light plug 120 is inserted into the mounting hole MH and coupled to the light detection container 110 , processes the light emitted from the light source 140 and transfers it to the inside of the light detection container 110 .
  • the incident light plug 120 includes an incident light body portion 125 having an incident light slit 121 through which light irradiated from the light source 140 passes, and a first window 123 coupled to the incident light body portion 125 and passing light therethrough.
  • the incident light plug 120 may be coupled to the light detection container 110 through an interference fit.
  • the present invention is not limited thereto, and the incident light plug 120 may be coupled to the light detection container in various ways such as screw coupling.
  • the incident light body 125 has a cylindrical shape with a plurality of steps, and a protrusion 126 inserted into the reaction space is formed at the tip of the incident light body 125 .
  • the incident light slit 121 is formed in a longitudinal direction of the incident light body 125 and may have a passage structure.
  • a tip groove 126a into which a light-transmitting first window 123 is inserted is formed in the incident light body 125 , and the tip groove 126a may be formed in the protrusion 126 .
  • the first window 123 may be made of a cylindrical shape and may be made of glass or the like having light transmission properties. However, the present invention is not limited thereto, and the first window 123 may be formed in a disk shape.
  • the first window 123 includes an incident surface through which light is incident, an exit surface through which light is emitted, and an outer circumferential surface connecting the incident surface and the emitting surface, and the outer circumferential surface may have a greater surface roughness than those of the incident surface and the emitting surface. .
  • a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface. Accordingly, the outer circumferential surface of the first window 123 may have an opaque structure.
  • one of the incident surface and the exit surface may protrude convexly.
  • the present invention is not limited thereto, and the incident surface and the exit surface may be made of flat surfaces.
  • the amount of light emitted from the light source can be adjusted while passing through the incident light slit 121, and is condensed in the first window 123 to form a light detecting container 110. Scattering of light inside can be minimized.
  • the first window 123 is installed at the front end of the incident light plug 120, and the first window 123 condenses the light, so the generation of scattered light can be remarkably reduced.
  • the incident light plug 120 may be separated from the light detection container 110 to easily clean the first window 123 .
  • the light receiving plug 130 is inserted into the mounting hole MH and coupled to the light detecting container 110, and after the amount of light is changed by the sample, the passed light is processed and incident to the detector 150.
  • the light receiving plug 130 may be disposed to face the incident light plug 120 .
  • the light-receiving plug 130 may include a light-receiving body 135 having a light-receiving slit 131 through which light moves, and a second window 133 coupled to the light-receiving body 135 and through which light passes.
  • the light-receiving plug 130 may be coupled to the light detection container 110 through an interference fit.
  • the present invention is not limited thereto, and the incident light plug 120 may be coupled to the light detection container in various ways such as screw coupling.
  • the light receiving body 135 is formed in a cylindrical shape having a plurality of steps, and a protrusion 136 inserted into the reaction space is formed at a front end of the light receiving body 135 .
  • the light-receiving slit 131 is formed in a longitudinal direction of the light-receiving body 135 .
  • a tip groove 135a into which the light-transmitting second window 133 is inserted is formed in the light receiving body 135 .
  • the tip groove 135a may be formed on the protrusion 136 .
  • the second window 133 may be made of a cylindrical shape and may be made of glass or the like having light transmission properties. However, the present invention is not limited thereto, and the second window 133 may be formed in a disk shape.
  • the second window 133 includes an incident surface through which light is incident, an exit surface through which light is emitted, and an outer circumferential surface connecting the incident surface and the emitting surface.
  • a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface.
  • the incident surface and the exit surface may be made of flat surfaces. In this way, when the surface roughness increases due to the formation of fine protrusions on the outer circumferential surface of the second window 133, leakage of light through the outer circumferential surface can be minimized and light can be collected and transmitted.
  • the amount of light passing through the sample can be adjusted while passing through the light-receiving slit 131, and can be collected in the second window 133 and transmitted to the detector. .
  • FIG. 4 is a perspective view showing an optical detection device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an optical detection device according to a second embodiment of the present invention.
  • the optical detection device 300 includes a light detection container 310, a light source 340, an incident light plug 320, and a light receiving plug 330. can do.
  • the optical detection device 300 according to the present embodiment may be configured to detect light scattered by solid particles in a sample by irradiation of a light source or light emitted by a component included in the sample or reaction product.
  • the light detection vessel 310 includes an inlet 312 through which samples and reagents are injected, a reaction space 315 through which the samples and reagents react, and an outlet 313 through which samples and reagents are discharged.
  • a mounting hole MH into which the incident light plug 320 and the light receiving plug are inserted may be formed in the light detection container 310 .
  • the light source 340 is made of a device that generates light, such as an LED, and may generate short-wavelength light.
  • the light source 340 may be coupled to the incident light plug 320 to transmit light to the inside of the light detection container 310 through the incident light plug 320 .
  • the detector 350 may include a photodiode that measures the intensity of light through the incident light passing through the light receiving plug 330 and converts light energy into electrical energy.
  • the detector 350 may measure the concentration of a specific component included in the sample by detecting light scattered by solid particles in the sample or light emitted by a component included in the sample or reaction product.
  • the incident light plug 320 is inserted into the mounting hole MH and coupled to the light detection container 310 , processes the light emitted from the light source, and transfers it to the inside of the light detection container 310 .
  • Incident light plug 320 may include an incident light body portion 325 having an incident light slit 321 passing light irradiated from a light source and a first window 323 coupled to the incident light body portion 325 and passing light therethrough.
  • the first window 323 is formed in a cylindrical shape, and includes an incident surface through which light is incident, an exit surface through which light is emitted, and an outer circumferential surface connecting the incident surface and the emitting surface, and the outer circumferential surface is larger than the incident surface and the exit surface. It may have surface roughness. In addition, a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface.
  • the first window 323 may be formed of a convex lens including a convexly protruding surface, and may condense light incident from the light source 340 . Accordingly, direct introduction of light emitted from the light source 340 to the detector 350 can be minimized.
  • the light receiving plug 330 is inserted into the mounting hole MH and coupled to the light detection container 310, and processes light emitted from the sample and transfers it to the detector.
  • the light receiving plug 330 is installed in a direction intersecting with the direction in which the incident light plug 320 continues.
  • the light-receiving plug 330 may include a light-receiving body 335 having a light-receiving slit 331 for moving light and a second window 333 coupled to the light-receiving body 335 and passing light therethrough.
  • the light-receiving slit 331 may be formed in a direction crossing the direction in which the incident light slit 321 is connected, but in a direction perpendicularly intersecting.
  • the second window 333 has a cylindrical shape, and includes an incident surface through which light is incident, an exit surface through which light is emitted, and an outer circumferential surface connecting the incident surface and the emitting surface, and the outer circumferential surface is larger than the incident surface and the exit surface. It may have surface roughness. In addition, a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface.
  • the incident surface and the exit surface of the second window 333 may be formed as flat surfaces.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 광학 검출 장치는, 유체가 주입되는 주입구와 유체가 배출되는 배출구를 포함하는 광 검출 용기, 상기 광 검출 용기의 내부로 빛을 조사하는 광원, 상기 광 검출 용기에 결합되며 상기 광원에서 조사된 빛을 가공하여 상기 광 검출 용기 내부로 전달하는 입사광 플러그, 및 상기 광 검출 용기의 외주면에 결합되며 상기 입사광 플러그와 광 검출 용기의 유체를 통과한 빛을 가공하여 전달하는 수광 플러그를 포함하고, 상기 입사광 플러그는 상기 광원에서 조사된 빛이 이동하는 입사광 슬릿을 갖는 입사광 바디부와 상기 입사광 바디부에 결합되며 빛이 통과하는 제1 윈도우를 포함할 수 있다.

Description

유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치
본 발명은 유체 시료 내 관심물질의 정량 및 정성분석을 위한 광학 검출 장치에 관한 것이다.
유체 시료의 분석은 시료 또는 반응 생성물에 빛을 조사하여 변화된 빛의 세기를 측정하여 관심물질을 정확하고 정밀하게 분석할 수 있는 광학 검출 장치가 요구된다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 주변의 빛 또는 광원의 산란광이 검출기로 직접 유입되는 것을 최소화하여 분석 감도 저하와 검출 농도 범위가 줄어드는 것을 최소화할 수 있는 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 광학 검출 장치는, 유체가 주입되는 주입구와 유체가 배출되는 배출구를 포함하는 광 검출 용기, 상기 광 검출 용기의 내부로 빛을 조사하는 광원, 상기 광 검출 용기에 결합되며 상기 광원에서 조사된 빛을 가공하여 상기 광 검출 용기 내부로 전달하는 입사광 플러그, 및 상기 광 검출 용기의 외주면에 결합되며 상기 입사광 플러그와 광 검출 용기의 유체를 통과한 빛을 가공하여 전달하는 수광 플러그를 포함하고, 상기 입사광 플러그는 상기 광원에서 조사된 빛이 이동하는 입사광 슬릿을 갖는 입사광 바디부와 상기 입사광 바디부에 결합되며 빛이 통과하는 제1 윈도우를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 윈도우의 외주면에는 복수의 미세 돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 윈도우는 볼록하게 돌출된 면을 포함하여 빛을 집광시키는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 수광 플러그는 상기 광 검출 용기 내부의 유체를 통과한 빛이 이동하는 수광 슬릿을 갖는 수광 바디부와 상기 수광 바디부에서 상기 내부 공간과 연결된 부분에 결합되며 광 투과성을 갖는 제2 윈도우를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 윈도우의 상기 입사면과 상기 출사면은 평면으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 입사광 바디부의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부가 형성되고, 상기 제1 윈도우는 상기 돌출부에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 입사광 플러그와 상기 수광 플러그는 서로 마주하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 수광 플러그는 상기 입사광 플러그가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어져 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 광학 검출 장치는 입사광 플러그와 광 검출 용기의 결합에 의해 유체가 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 외부의 빛이 광 검출기로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 입사광 플러그의 결합 및 해체가 용이하여 윈도우의 세척, 교체가 편리하다.
또한, 입사광 플러그는 집광이 가능한 윈도우가 있어 광원의 산란광이 검출기로 직접 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 그로 인해 검출 감도를 향상시킬 수 있으며 검출 농도 범위가 줄어드는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치(100)는 광 검출 용기(110), 광원(140), 입사광 플러그(120), 수광 플러그(130), 검출기(150)을 포함할 수 있다.
광 검출 용기(110)은 유체 시료 및 시약이 주입되는 주입구(112), 유체 시료와 시약이 반응하는 반응 공간(115), 유체 시료 및 시약이 배출되는 배출구(113)를 포함한다. 여기서 유체 시료는 액체 또는 기체로 이루어질 수 있다. 광 검출 용기(110)은 시약과 시료가 반응하는 공간을 제공하며, 아울러 빛이 통과하여 시료에 포함된 성분을 검출할 수 있는 공간을 제공한다.
광 검출 용기(110)의 내부에는 시료 및 시약이 수용되는 반응 공간(115)이 형성되며, 반응 공간(115)은 상부에 형성되며 원통형으로 이루어진 메인 공간(115a)과 메인 공간(115a)의 하부에 형성되며 아래로 갈수록 내경이 점진적으로 감소하되, 만곡 형성된 중간 안내부(115b)와 중간 안내부의 하부에 형성되며 아래로 갈수록 내경이 점진적으로 감소하는 배출 안내부(115c)를 포함한다. 배출 안내부(115c)의 곡률 반경은 중간 안내부(115b)의 곡률 반경보다 더 작게 형성될 수 있다.
주입구(112)는 광 검출 용기(110)의 상단에 형성되어 메인 공간(115a)과 연결되며 주입구(112)를 통해서 시료 및 시약이 광 검출 용기(110) 내부로 주입될 수 있다. 배출구(113)는 광 검출 용기(110)의 하단에 형성되어 배출 안내부(115c)와 연결되며 배출구(113)를 통해서 반응에 참여한 시료와 시약이 배출된다.
한편, 광 검출 용기(110)의 상부에는 공기가 배출되는 공기 배출 통로(118)가 형성되며, 공기 배출 통로(118)는 메인 공간의 상부에 연결된 제1 배출 통로(118a)와 제1 배출 통로(118a)에서 하부로 이어진 제2 배출 통로(118b)와 제2 배출 통로(118b)에서 외측으로 이어진 제3 배출 통로(118c)를 포함할 수 있다. 이와 같이 공기 배출 통로(118)가 굴곡된 구조로 이루어지면 외부의 빛이 광 검출 용기(110) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한 광 검출 용기(110)에는 입사광 플러그(120)와 수광 플러그(130)가 삽입되는 복수의 장착 홀(MH)이 형성될 수 있다.
광원(140)은 LED 등으로 빛을 발생시키는 장치로 이루어지며, 단일 파장의 빛을 발생시키거나 다파장의 빛을 발생시킬 수도 있다. 광원(140)은 입사광 플러그(120)와 결합되어 입사광 플러그(120)를 통해서 광 검출 용기(110) 내부로 빛을 전달할 수 있다. 검출기(150)는 수광 플러그(130)를 통과한 빛이 입사하여 빛의 세기를 측정하며, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 광학 검출 장치(100)가 광원(140)과 검출기(150)를 포함하는 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 광원(140)과 검출기(150)는 별도의 장치에 설치되어 제공될 수도 있다.
입사광 플러그(120)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(110)에 결합되며 광원(140)에서 조사된 빛을 가공하여 광 검출 용기(110) 내부로 전달한다. 입사광 플러그(120)는 광원(140)에서 조사된 빛이 통과하는 입사광 슬릿(121)을 갖는 입사광 바디부(125)와 입사광 바디부(125)에 결합되며 빛을 통과시키는 제1 윈도우(123)를 포함할 수 있다.
입사광 플러그(120)는 광 검출 용기(110)에 억지 끼움으로 결합될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 입사광 플러그(120)는 나사 결합 등 다양한 방식으로 광 검출 용기에 결합될 수도 있다.
입사광 바디부(125)는 복수의 단차를 갖는 원통 형상으로 이루어지며, 입사광 바디부(125)의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부(126)가 형성된다.
또한, 입사광 슬릿(121)은 입사광 바디부(125)의 길이방향으로 이어져 형성되며 통로 구조로 이루어질 수 있다. 입사광 바디부(125)에는 광 투과성을 갖는 제1 윈도우(123)가 삽입되는 선단 홈(126a)이 형성되며, 선단 홈(126a)은 돌출부(126)에 형성될 수 있다.
제1 윈도우(123)는 원기둥으로 이루어질 수 있으며, 광 투과성을 갖는 유리 등으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 제1 윈도우(123)는 디스크 형상으로 이루어질 수도 있다. 제1 윈도우(123)는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 윈도우(123)의 외주면은 불투명한 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같이 제1 윈도우(123)의 외주면에 미세 돌기가 형성되어 표면 거칠기가 증가하면 외주면을 통해서 빛이 유출되는 것을 최소화하고 빛을 모아서 전달할 수 있다. 또한, 제1 윈도우(123)에서 입사면과 출사면 중 어느 하나는 볼록하게 돌출될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 입사면과 출사면은 평면으로 이루어질 수도 있다.
본 제1 실시예와 같이 입사광 플러그(120)가 설치되면 광원에서 조사된 빛이 입사광 슬릿(121)을 통과하면서 광량을 조절할 수 있고, 제1 윈도우(123)에서 집광 되어 광 검출 용기(110) 내부에서 빛이 산란되는 것을 최소화할 수 있다.
종래에는 유리로 이루어진 광 검출 용기로 빛을 입사시켜서 빛이 광 검출 용기로 입사하는 과정에서 산란광이 다수 발생하여 검출 정확도를 현저히 저하시키는 문제가 있었으나, 본 제1 실시예에 따르면 제1 윈도우(123)가 입사광 플러그(120)의 선단에 설치되고, 제1 윈도우(123)가 빛을 집광시키므로 산란광의 발생이 현저히 감소될 수 있다. 또한, 제1 윈도우(123)의 세척을 위해서는 입사광 플러그(120)를 광 검출 용기(110)에서 분리하여 제1 윈도우(123)를 용이하게 세척할 수 있다.
수광 플러그(130)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(110)에 결합되며 시료에 의하여 광량이 변화한 후에 통과한 빛을 가공하여 검출기(150)로 입사한다. 수광 플러그(130)는 입사광 플러그(120)와 마주하도록 배치될 수 있다. 수광 플러그(130)는 빛이 이동하는 수광 슬릿(131)을 갖는 수광 바디부(135)와 수광 바디부(135)에 결합되며 빛이 통과하는 제2 윈도우(133)를 포함할 수 있다.
수광 플러그(130)는 광 검출 용기(110)에 억지 끼움으로 결합될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 입사광 플러그(120)는 나사 결합 등 다양한 방식으로 광 검출 용기에 결합될 수도 있다.
수광 바디부(135)는 복수의 단차를 갖는 원통 형상으로 이루어지며, 수광 바디부(135)의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부(136)가 형성된다. 또한, 수광 슬릿(131)는 수광 바디부(135)의 길이방향으로 이어져 형성된다. 수광 바디부(135)에는 광 투과성을 갖는 제2 윈도우(133)가 삽입되는 선단 홈(135a)이 형성된다. 선단 홈(135a)은 돌출부(136)에 형성될 수 있다.
제2 윈도우(133)는 원기둥으로 이루어질 수 있으며, 광 투과성을 갖는 유리 등으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 제2 윈도우(133)는 디스크 형상으로 이루어질 수도 있다.
제2 윈도우(133)는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖는다. 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다. 또한, 입사면과 출사면은 평면으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 제2 윈도우(133)의 외주면에 미세 돌기가 형성되어 표면 거칠기가 증가하면 외주면을 통해서 빛이 유출되는 것을 최소화하고 빛을 모아서 전달할 수 있다.
본 제1 실시예와 같이 수광 플러그(130)가 설치되면 시료를 통과한 빛이 수광 슬릿 (131)을 통과하면서 광량을 조절할 수 있고, 제2 윈도우(133)에서 집광되어 검출기로 전달될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치(300)는 광 검출 용기(310), 광원(340), 입사광 플러그(320), 수광 플러그(330)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 광학 검출 장치(300)는 광원의 조사에 의한 시료 내 고체 입자에 의한 산란광이나, 상기 시료 또는 반응 생성물에 포함된 성분에 의해 방출되는 빛을 검출하는 것으로 이루어질 수 있다.
광 검출 용기(310)은 시료 및 시약이 주입되는 주입구(312), 시료와 시약이 반응하는 반응 공간(315), 시료 및 시약이 배출되는 배출구(313)를 포함한다. 또한, 광 검출 용기(310)에는 입사광 플러그(320)와 수광 플러그가 삽입되는 장착 홀(MH)이 형성될 수 있다.
광원(340)은 LED 등으로 빛을 발생시키는 장치로 이루어지며, 단파장의 빛을 발생시킬 수도 있다. 광원(340)은 입사광 플러그(320)와 결합되어 입사광 플러그(320)를 통해서 광 검출 용기(310) 내부로 빛을 전달할 수 있다. 검출기(350)는 수광 플러그(330)를 통과한 빛이 입사하여 통해서 빛의 세기를 측정하며, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 검출기(350)는 시료 내 고체 입자에 의한 산란광이나, 상기 시료 또는 반응 생성물에 포함된 성분에 의해 방출되는 빛을 검출하여 시료에 포함된 특정 성분의 농도를 측정할 수 있다.
입사광 플러그(320)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(310)에 결합되며 광원에서 조사된 빛을 가공하여 광 검출 용기(310) 내부로 전달한다. 입사광 플러그(320)는 광원에서 조사된 빛을 통과시키는 입사광 슬릿(321)를 갖는 입사광 바디부(325)와 입사광 바디부(325)에 결합되며 빛을 통과시키는 제1 윈도우(323)를 포함할 수 있다.
제1 윈도우(323)는 원기둥 형상으로 이루어지며, 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다.
또한, 제1 윈도우(323)는 볼록하게 돌출된 면을 포함하여 볼록 렌즈로 이루어질 수 있으며, 광원(340)에서 입사된 빛을 집광할 수 있다. 이에 따라 광원(340)에서 조사된 빛이 검출기(350)로 직접 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
수광 플러그(330)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(310)에 결합되며 시료에서 방출하는 빛을 가공하여 검출기로 전달한다. 수광 플러그(330)는 입사광 플러그(320)가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어져 설치된다.
수광 플러그(330)는 빛을 이동하는 수광 슬릿(331)를 갖는 수광 바디부(335)와 수광 바디부(335)에 결합되며 빛을 통과시키는 제2 윈도우(333)를 포함할 수 있다. 수광 슬릿(331)는 입사광 슬릿(321)가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어지되 수직으로 교차하는 방향으로 이어져 형성될 수 있다.
제2 윈도우(333)는 원기둥 형상으로 이루어지며, 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다. 제2 윈도우(333)의 입사면과 출사면은 평면으로 이루어질 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 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.

Claims (10)

  1. 유체가 주입되는 주입구와 유체가 배출되는 배출구를 포함하는 광 검출 용기;
    상기 광 검출 용기에 결합되며 광원에서 조사된 빛을 가공하여 상기 광 검출 용기 내부로 전달하는 입사광 플러그; 및
    상기 광 검출 용기의 외주면에 결합되며 상기 입사광 플러그와 광 검출 용기의 유체를 통과한 빛을 가공하여 전달하는 수광 플러그;
    를 포함하고,
    상기 입사광 플러그는 상기 광원에서 조사된 빛이 이동하는 입사광 슬릿을 갖는 입사광 바디부와 상기 입사광 바디부에 결합되며 빛이 통과하는 제1 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우의 외주면에는 복수의 미세 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우는 볼록하게 돌출된 면을 포함하여 빛을 집광시키는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 수광 플러그는 상기 광 검출 용기 내부의 유체를 통과한 빛이 이동하는 수광 슬릿을 갖는 수광 바디부와 상기 수광 바디부에서 상기 내부 공간과 연결된 부분에 결합되며 광투과성을 갖는 제2 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 윈도우의 상기 입사면과 상기 출사면은 평면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 입사광 바디부의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부가 형성되고, 상기 제1 윈도우는 상기 돌출부에 삽입된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 입사광 플러그와 상기 수광 플러그는 서로 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 수광 플러그는 상기 입사광 플러그가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어져 설치된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.
PCT/KR2022/006958 2021-05-25 2022-05-16 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치 WO2022250353A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210067008A KR102328165B1 (ko) 2021-05-25 2021-05-25 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치
KR10-2021-0067008 2021-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022250353A1 true WO2022250353A1 (ko) 2022-12-01

Family

ID=78702661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/006958 WO2022250353A1 (ko) 2021-05-25 2022-05-16 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102328165B1 (ko)
WO (1) WO2022250353A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102328165B1 (ko) * 2021-05-25 2021-11-17 마이크로어낼리시스 (주) 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치
KR102547617B1 (ko) * 2022-06-23 2023-06-26 큐알티 주식회사 가속환경 제공 반도체 소자 테스트 장치 및 이를 이용한 가속환경에서 반도체 소자 테스트 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180096203A (ko) * 2017-02-20 2018-08-29 (주)미디어에버 반사경을 구비하지 않는 광학식 미생물 검출 장치
KR20190040839A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 한국과학기술원 센서칩유닛의 교체가 용이한 다채널 미세유로 측정장치 및 이의 측정방법
JP6551609B2 (ja) * 2016-08-25 2019-07-31 株式会社島津製作所 フローセル
KR102118562B1 (ko) * 2020-02-13 2020-06-03 포항공과대학교 산학협력단 다중 흡광 검출 장치, 및 다중 흡광 검출 방법
KR20200137089A (ko) * 2019-05-28 2020-12-09 주식회사 인비지블 투과와 형광 및 반사 측정이 가능한 분광 장치
KR102328165B1 (ko) * 2021-05-25 2021-11-17 마이크로어낼리시스 (주) 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6551609B2 (ja) * 2016-08-25 2019-07-31 株式会社島津製作所 フローセル
KR20180096203A (ko) * 2017-02-20 2018-08-29 (주)미디어에버 반사경을 구비하지 않는 광학식 미생물 검출 장치
KR20190040839A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 한국과학기술원 센서칩유닛의 교체가 용이한 다채널 미세유로 측정장치 및 이의 측정방법
KR20200137089A (ko) * 2019-05-28 2020-12-09 주식회사 인비지블 투과와 형광 및 반사 측정이 가능한 분광 장치
KR102118562B1 (ko) * 2020-02-13 2020-06-03 포항공과대학교 산학협력단 다중 흡광 검출 장치, 및 다중 흡광 검출 방법
KR102328165B1 (ko) * 2021-05-25 2021-11-17 마이크로어낼리시스 (주) 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102328165B1 (ko) 2021-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022250353A1 (ko) 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치
CA2173014C (en) Fiber optic diffuse light reflectance sensor
CN1815196B (zh) 多通道荧光样本分析仪
GB2383127B (en) Device and method for investigating analytes in liquid suspension or solution
KR960038386A (ko) 화학물질 분석 측정용 광학 검출장치
US10126229B2 (en) Optical measurement device
JP4260909B2 (ja) 化学ルミネセンス光を収集し伝送する収集伝送装置及び収集伝送方法
WO2014046375A1 (ko) 흡광 검출을 위한 흐름셀을 갖는 미세유체칩 및 이를 포함하는 흡광 검출 장치
WO2009125974A2 (en) Multi-channel bio reactor with fluorescence detector and on-line monitoring apparatus of it
WO2018038491A1 (ko) 포물 반사체를 이용한 광 도파관 및 이를 구비하는 적외선 가스 센서
CN102103082A (zh) 一种多光路光纤荧光传感器
CN110243795A (zh) 一种倏逝波双色荧光全光纤生物传感器
WO2017078504A2 (ko) 공정가스 분석장치
EP1695050B1 (en) Arrangement for continuous determination of a substance
WO2023163483A1 (ko) 입자계수용 광학계
WO2022250197A1 (ko) 결로 온도를 이용한 수분 함량 측정을 동반한 잔류 가스 및 표면 이온 분석 시스템
US6358748B1 (en) Microbend fiber-optic chemical sensor
WO2021054496A1 (ko) 미세 먼지 및 미생물 검출 장치
CN207540961U (zh) 适于光谱分析的多通道光信号耦合增敏收集装置
WO2020230995A1 (ko) 유동매체 모니터링장치
WO2022260327A1 (ko) 스페클 패턴을 이용한 정밀 탁도 측정 시스템 및 방법
CN214539236U (zh) 一种新型多通道紫外检测器
WO2021040247A1 (ko) 산란광 측정 방식의 가스 센싱 시스템
WO2022265183A1 (ko) 대기 중의 유해 물질 검출 장치
US20040114140A1 (en) Light scattering particle characterisation apparatus and detection means suitable therefor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22811546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22811546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1