[go: up one dir, main page]

KR102715411B1 - Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference - Google Patents

Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference Download PDF

Info

Publication number
KR102715411B1
KR102715411B1 KR1020220108788A KR20220108788A KR102715411B1 KR 102715411 B1 KR102715411 B1 KR 102715411B1 KR 1020220108788 A KR1020220108788 A KR 1020220108788A KR 20220108788 A KR20220108788 A KR 20220108788A KR 102715411 B1 KR102715411 B1 KR 102715411B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particles
measurement
particle
measurement limit
light
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020220108788A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20240030140A (en
KR102715411B9 (en
Inventor
문지훈
강상우
Original Assignee
한국표준과학연구원
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 한국표준과학연구원 filed Critical 한국표준과학연구원
Priority to KR1020220108788A priority Critical patent/KR102715411B1/en
Publication of KR20240030140A publication Critical patent/KR20240030140A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102715411B1 publication Critical patent/KR102715411B1/en
Publication of KR102715411B9 publication Critical patent/KR102715411B9/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211Investigating a scatter or diffraction pattern
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 고정확 광학식 입자 측정 장치는, 입자 측정용 레이저를 입자측정공간에 조사하는 광 조사부, 입자측정공간의 입자로부터 산란된 광을 검출하는 검출부, 검출부를 통해 검출된 신호를 이용하여 입자 개수를 측정하는 측정부를 포함하여 이루어진다. 이때, 측정부는 복수 개의 서로 다른 입자 크기에 대해 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값(measurement threshold value)을 검출 신호에 적용하여 측정한계값별 입자 개수를 측정하고, 측정한계값별 입자 개수와 사전에 실험적으로 결정된 변환함수를 이용하여, 각 입자 크기 범위에 속한 입자 개수를 구분하여 산출한다. 단순히 소프트웨어적으로 측정한계값을 적용하여 처리하는 방식이므로, 더욱 안정적으로 크기 범위별 입자 개수를 측정할 수 있고, 간단하고 편리하게 구현할 수 있으며, 컴퓨터 장치의 메모리를 활용하기 때문에 더욱 빠른 속도로 처리할 수 있다.A high-precision optical particle measuring device according to the present invention comprises a light irradiation unit that irradiates a particle measuring laser into a particle measuring space, a detection unit that detects light scattered from particles in the particle measuring space, and a measurement unit that measures the number of particles using a signal detected by the detection unit. At this time, the measurement unit applies a measurement threshold value, which is set so that only particles of a corresponding size or larger for a plurality of different particle sizes, to the detection signal to measure the number of particles for each measurement threshold value, and uses the number of particles for each measurement threshold value and a conversion function experimentally determined in advance to distinguish and calculate the number of particles belonging to each particle size range. Since it is a method of simply applying the measurement threshold value in software, the number of particles for each size range can be measured more stably, can be implemented simply and conveniently, and can be processed at a faster speed because it utilizes the memory of a computer device.

Description

측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 장치 및 그 방법{ Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference }{ Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference }

본 발명은 입자 측정 장치 및 입자 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광 검출 신호의 노이즈를 판별하는 측정한계값(measurement threshold value)의 차이를 이용하여, 플로우 노즐(flow nozzle)이나 플랫-탑(flat-top) 광학계 등의 추가적 부품을 사용하지 않고도, 높은 정확도로 크기 범위별 입자 개수를 측정할 수 있도록 한다.The present invention relates to a particle measuring device and a particle measuring method, and more specifically, to a method for measuring the number of particles in a size range with high accuracy without using additional components such as a flow nozzle or a flat-top optical system by utilizing the difference in a measurement threshold value for determining noise of a light detection signal.

특정 공간 내에 존재하는 입자의 개수를 입자 크기 범위별로 구분하여 측정하는 기술이 다양한 분야에서 요구되고 있다.Technology to measure the number of particles present in a specific space by dividing them into particle size ranges is in demand in various fields.

예를 들어, 반도체나 디스플레이 공정 등 고도의 정밀성을 요구하는 공정은 공정 챔버 내에 일정 수준 이상의 오염 입자가 발생하면, 치명적인 제품 불량으로 이어질 수 있으므로, 엄격하게 제한된 조건에서 실행된다.For example, processes that require high precision, such as semiconductor or display processes, are run under strictly limited conditions because if a certain level of contaminant particles are generated within the process chamber, it can lead to fatal product defects.

오염 관리를 위해서는 챔버 내부의 오염 입자 측정이 요구되는데, 오염 입자 측정 방식의 하나로, 광학식 측정 장치를 이용하여 실시간으로 특정 챔버 또는 공간에 대한 입자 분포 상태가 측정될 수 있다.For contamination control, measurement of contaminant particles inside the chamber is required. As one method of contaminant particle measurement, the particle distribution status for a specific chamber or space can be measured in real time using an optical measurement device.

광학식 입자 측정 장치는 레이저가 입자에 부딪힐 때 발생하는 산란광의 강도(intensity)를 크기로 변환하는 원리를 이용할 수 있다.Optical particle measuring devices can use the principle of converting the intensity of scattered light generated when a laser strikes a particle into a size.

일반적으로 입자 크기가 작을수록 산란광의 강도가 작으며, 미 이론(mie theory)을 통해 계산 가능하다. 산란광의 강도는 입사광의 강도에 비례하므로, 작은 크기의 입자를 측정하기 위하여는 입사광의 강도가 강해야 한다.In general, the smaller the particle size, the smaller the intensity of scattered light, which can be calculated using Mie theory. Since the intensity of scattered light is proportional to the intensity of incident light, the intensity of incident light must be strong in order to measure small particles.

이 때문에, 작은 크기의 입자를 측정하기 위해서는 필연적으로 레이저를 집속(focusing) 시켜야 한다.For this reason, in order to measure small particles, the laser must be focused.

도 1은 레이저 광원(11)으로부터 발생된 입사광(12)이 여러 광학 부품을 거쳐 플로우 채널(15)에 집속되는 것을 나타낸다. 여기서 플로우 채널(15)은 측정 대상 입자들이 존재하는 공간이다.Figure 1 shows that incident light (12) generated from a laser light source (11) passes through several optical components and is focused onto a flow channel (15). Here, the flow channel (15) is a space where target particles to be measured exist.

다음의 수학식 1을 참조하자면, 미 이론을 이용한 정확한 입자 크기 측정을 위해서는, 입사광의 강도(Io))가 일정(constant)해야 한다.Referring to the following mathematical expression 1, in order to accurately measure particle size using the theory of the laser, the intensity (Io) of the incident light must be constant.

여기서, Iscat는 산란광의 강도, R은 산란광 발생 지점에서 검출기까지의 거리, 는 입자 크기에 대한 함수이다.Here, I scat is the intensity of scattered light, R is the distance from the point of scattered light generation to the detector, is a function of particle size.

이때, 집속된 입사광의 어느 위치를 입자가 지나가느냐에 따라 동일한 크기의 입자에 대해 산란광의 강도가 달라질 수 있다.At this time, the intensity of scattered light for particles of the same size may vary depending on which location in the focused incident light the particle passes through.

광의 단면(21)이 r축 방향에 대해 균일하지 않기 때문이다. 이 때문에 산란광을 입자 크기로 변환하면, 동일한 입자를 측정하더라도 다른 크기로 인식될 수 있고, 광학식 입자 측정 장치는 정확한 크기를 측정할 수 없게 된다.This is because the cross-section of light (21) is not uniform in the r-axis direction. For this reason, when the scattered light is converted into particle size, even if the same particle is measured, it may be recognized as a different size, and the optical particle measuring device cannot measure the exact size.

입자 크기 측정에 관한 정확도 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 다음과 같은 기술을 사용하고 있다.To solve the accuracy problem of particle size measurement, the following techniques have been used conventionally.

먼저, 도 2에 보인 예와 같이, 플로우 노즐(Flow nozzle)을 사용하여 입자를 입사광의 특정 위치로 지나가게 만드는 방법을 사용할 수 있다.First, as in the example shown in Fig. 2, a method can be used to make particles pass through a specific location of incident light using a flow nozzle.

이 방법을 사용하면, 입자가 입사광의 지정된 위치로만 지나가기 때문에, 입사광의 강도가 일정하게 되고, 정확한 크기를 측정하는 것이 가능하다.Using this method, since the particles pass only to the designated locations of the incident light, the intensity of the incident light becomes constant, making it possible to measure the exact size.

현재 오염입자 측정기의 대부분이 이 방법을 채택하고 있다. 그러나, 이 방법은 상압(대기압) 조건에서는 사용이 가능하지만, 진공 공정과 같이 압력 변화에 민감한 공정에서는 사용하기 어렵다. 특히, 공정 조건에 영향을 주기 때문에 반도체 및 디스플레이와 같은 진공환경이 필요한 산업 현장 등에서는 사용이 불가능하다. 또한, 플로우 노즐을 만드는 추가적 비용이 필요하며, 플로우 노즐이 입자에 의해 막히는 현상도 발생하기 때문에 관리에 어려움이 따른다.Most of the current pollutant particle measuring devices adopt this method. However, this method can be used under normal pressure (atmospheric pressure) conditions, but it is difficult to use in processes sensitive to pressure changes such as vacuum processes. In particular, it cannot be used in industrial sites that require a vacuum environment such as semiconductors and displays because it affects the process conditions. In addition, additional costs are required to create a flow nozzle, and the phenomenon of the flow nozzle being blocked by particles also occurs, making management difficult.

또 다른 방법으로서, 도 3에 보인 예와 같이, 등록특허 10-1857950호의 "고정확 실시간 미세 입자 크기 및 개수 측정 장치"에서는 플랫-탑(flat-top, 17) 모듈을 이용하여 광의 강도를 균일하게 함으로써, 더욱 정확한 입자 크기 측정이 가능하도록 하는 기술을 개시하고 있다.As another method, as shown in the example in FIG. 3, the patent registration number 10-1857950, “High-precision real-time fine particle size and count measuring device,” discloses a technology that enables more accurate particle size measurement by making the intensity of light uniform using a flat-top (17) module.

즉, 등록특허 10-1857950호는 입사광의 강도 변화에 의한 크기 측정 정확도 문제를 해결하기 위하여, 광의 단면(22)인 입사광(12)의 r축 방향 강도를 균일하게 만들어주는 방법을 사용한다.That is, in order to solve the problem of size measurement accuracy due to changes in the intensity of incident light, registered patent no. 10-1857950 uses a method of making the intensity of the incident light (12), which is a cross-section (22) of the light, in the r-axis direction uniform.

입사광을 균일하게 만들어주는 광학계(렌즈)를 구성하면, 입사광의 r축 방향 강도를 균일하게 만들 수 있으며, 입자가 어느 위치를 지나가든지 산란광의 크기는 변하지 않는다.If an optical system (lens) is configured to make the incident light uniform, the intensity of the incident light in the r-axis direction can be made uniform, and the size of the scattered light does not change regardless of which location the particle passes.

그러나, 이 방식이 적용된 입자 측정 장치는 광학계 구성이 매우 중요한데, 비구면 광학계 등을 사용해야 하므로 제작비용이 기하급수적으로 증가하고, 집속된 광의 강도가 일반적인 집속광보다 약하기 때문에, 나노 크기의 입자 측정이 불가능하다는 문제가 있다.However, particle measuring devices using this method have a very important optical system configuration, and since they must use aspherical optical systems, the manufacturing cost increases exponentially. In addition, since the intensity of the focused light is weaker than that of general focused light, there is a problem in that nano-sized particle measurement is impossible.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-2227433호는 여러 파워의 레이저를 순서대로 조사하는 레이저 파워 스캐닝을 이용하여, 높은 정확도로 크기 범위별 입자 개수를 측정할 수 있는 기술을 개시하고 있다.To solve this problem, Korean Patent No. 10-2227433 discloses a technology that can measure the number of particles by size range with high accuracy by using laser power scanning that sequentially irradiates lasers of various powers.

그러나 상기 등록특허 제10-2227433호는 레이저 출력을 일정하게 유지하기 어렵다는 단점이 존재한다.However, the above registered patent No. 10-2227433 has a disadvantage in that it is difficult to maintain the laser output at a constant level.

즉, 레이저가 열노화 및 온도 등의 환경변수에 의해 출력이 민감하게 바뀜에 따라 입자 개수 측정의 정확도가 낮아질 수 있다.That is, the accuracy of particle count measurement may decrease as the laser output is sensitive to changes in environmental variables such as thermal aging and temperature.

또한, 여러 파워의 레이저를 순서대로 조사해야 하므로, 장비의 복잡도가 증가하고, 측정 시간이 길어지는 문제점도 나타날 수 있다.In addition, since lasers of various powers must be examined sequentially, the complexity of the equipment increases and the problem of long measurement times may arise.

본 과제와 관련된 국가연구개발사업은 다음과 같다.The national research and development projects related to this task are as follows.

과제고유번호 : 22011100Assignment ID: 22011100

과제번호 : GP2022-0011-05Project Number: GP2022-0011-05

정부부처명 : 과학기술정보통신부Government Department Name: Ministry of Science and ICT

과제관리기관명 : 한국표준과학연구원Project Management Agency Name: Korea Research Institute of Standards and Science

연구사업명 : 미래 혁신산업 핵심 측정기술 개발Research Project Name: Development of Core Measurement Technology for Future Innovation Industries

연구과제명 : 3-1-04. N-Lab 반도체 측정장비 소부장 자립 핵기술 개발Research Project Name: 3-1-04. Development of N-Lab Semiconductor Measurement Equipment Small and Medium Business Self-reliant Nuclear Technology

기여율 : 0.5Contribution rate: 0.5

과제수행기관명 : 한국표준과학연구원Project implementation organization name: Korea Research Institute of Standards and Science

연구기간 : 2022.01.01~2022.12.31Research period: 2022.01.01~2022.12.31

과제고유번호 : 22011099Assignment ID: 22011099

과제번호 : GP2022-0011-04Project Number: GP2022-0011-04

정부부처명 : 과학기술정보통신부Government Department Name: Ministry of Science and ICT

과제관리기관명 : 한국표준과학연구원Project Management Agency Name: Korea Research Institute of Standards and Science

연구사업명 : 미래 혁신산업 핵심 측정기술 개발Research Project Name: Development of Core Measurement Technology for Future Innovation Industries

연구과제명 : 3-1-03. 반도체 측정장비기술 개발Research Project Name: 3-1-03. Development of Semiconductor Measurement Equipment Technology

기여율 : 0.5Contribution rate: 0.5

과제수행기관명 : 한국표준과학연구원Project implementation organization name: Korea Research Institute of Standards and Science

연구기간 : 2022.01.01~2022.12.31Research period: 2022.01.01~2022.12.31

(1) 대한민국 등록특허 10-1857950호(명칭 : 고정확 실시간 미세 입자 크기 및 개수 측정 장치, 공개일 : 2018.01.02)(1) Republic of Korea Registered Patent No. 10-1857950 (Title: High-precision real-time fine particle size and number measuring device, Publication date: 2018.01.02) (2) 대한민국 등록특허 10-2227433호(명칭 : 레이저 파워 스캐닝을 이용한 고정확 광학식 입자 측정 장치 및 입자 측정 방법, 공개일 : 2020.12.22)(2) Republic of Korea Patent No. 10-2227433 (Title: High-precision optical particle measuring device and particle measuring method using laser power scanning, Publication date: 2020.12.22)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이저의 파워를 변경시키는 방식이 아니라, 광 검출 신호의 노이즈를 판별하는 측정한계값(measurement threshold value)의 차이를 이용하여, 높은 정확도로 크기 범위별 입자 개수를 측정할 수 있는, 고정확 광학식 입자 측정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a highly accurate optical particle measurement device and method capable of measuring the number of particles by size range with high accuracy by utilizing the difference in the measurement threshold value for determining the noise of the optical detection signal rather than changing the power of the laser.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 장치는, 입자 측정용 제1 광을 입자측정공간에 조사하는 광 조사부; 상기 제1 광이 상기 입자측정공간의 입자로부터 영향을 받은 제2 광을 검출하는 검출부; 및 상기 검출부를 통해 검출된 신호를 이용하여 입자 개수를 측정하는 측정부를 포함하여 이루어질 수 있다.In order to achieve the above purpose, a high-precision optical particle measuring device using a difference in a measurement limit value according to the present invention may include a light irradiation unit that irradiates a first light for particle measurement into a particle measuring space; a detection unit that detects a second light affected by the first light from particles in the particle measuring space; and a measurement unit that measures the number of particles using a signal detected through the detection unit.

이때, 상기 측정부는 m개의 서로 다른 입자 크기(d1, d2, ... ,dm)와 관련하여, 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값(measurement threshold value)을 상기 검출부를 통해 검출된 신호에 적용하여, 측정한계값별 입자 개수를 측정하고,At this time, the measuring unit applies a measurement threshold value set to measure only particles larger than the corresponding size with respect to m different particle sizes (d1, d2, ..., dm) to the signal detected by the detection unit, and measures the number of particles for each measurement threshold value.

상기 측정한계값별 입자 개수를 이용하여, 각 입자 크기 범위 Ri('i < m'일 때 'di ≤ Ri < d(i+1)', 'i = m'일 때 'Ri ≥ dm')에 속한 입자의 개수를 산출하도록 구성될 수 있다.Using the number of particles for each of the above measurement limit values, the number of particles belonging to each particle size range Ri (when 'i < m', 'di ≤ Ri < d(i+1)', when 'i = m', 'Ri ≥ dm') can be calculated.

상기 제1 광은 레이저를 포함할 수 있다.The first light may include a laser.

상기 제2 광은 상기 입자로부터 산란된 광, 또는 상기 입자에 의해 일부가 흡수되거나 소멸된 광을 포함할 수 있다.The second light may include light scattered from the particle, or light partially absorbed or extinguished by the particle.

상기 측정부는, ci가 산출하고자 하는 입자 크기 범위 Ri에 속한 입자 개수, Vk가 크기 dk의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값, C[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정된 입자의 총 개수, f(Vk)가 측정한계값이 Vk일 때의 입자 개수로서 실험적으로 결정된 측정한계값의 함수일 때,The above measurement unit is a function of the experimentally determined measurement limit value, where ci is the number of particles belonging to the particle size range Ri to be calculated, Vk is the minimum measurement limit value that can measure particles of size dk, C[Vk] is the total number of particles measured by applying the measurement limit value Vk, and f(Vk) is the number of particles when the measurement limit value is Vk.

'c1, c2, ... ,cm'을 'f(V1)~f(Vm)'과 'C[V1]~C[Vm]'을 이용하여 산출하도록 구성될 수 있다.'c1, c2, ...,cm' can be configured to be calculated using 'f(V1)~f(Vm)' and 'C[V1]~C[Vm]'.

또한, 상기 측정부는,In addition, the above measuring part,

ci[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정되는 입자 크기 범위 Ri의 입자 개수라고 할 때, When ci[Vk] is the number of particles in the particle size range Ri measured by applying the measurement limit value Vk,

ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],

C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],

ci[Vk] = 0, (i < k),ci[Vk] = 0, (i < k),

ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),

ci[Vk] =

Figure 112022090797460-pat00003
, (i > k)의 식을 이용하여,ci[Vk] =
Figure 112022090797460-pat00003
, using the equation (i > k),

'f(V1)~f(Vm)' 중 하나 이상과 'C[V1]~C[Vm]' 중 하나 이상을 포함하도록 변환된 각각의 수학식을 통해 'c1, c2, ... ,cm'을 산출하도록 구성될 수 있다.Each mathematical expression can be configured to produce 'c1, c2, ..., cm' through each mathematical expression transformed to include at least one of 'f(V1)~f(Vm)' and at least one of 'C[V1]~C[Vm]'.

본 발명에 따른 고정확 광학식 입자 측정 장치와 그 방법은 레이저의 파워를 변경시키는 방식이 아니라, 디텍터를 통해 검출된 신호를 여러 입자 크기에 대응하여 설정되는 각각의 측정한계값을 통해 분석하여, 높은 정확도로 크기 범위별 입자 개수를 산출할 수 있다.The high-precision optical particle measuring device and method according to the present invention can calculate the number of particles by size range with high accuracy by analyzing a signal detected by a detector through each measurement limit value set corresponding to various particle sizes, rather than changing the power of a laser.

그러므로, 레이저의 파워를 변경시킬 때에 비해 더욱 안정적으로 크기 범위별 입자 개수를 측정하고, 정확도를 유지할 수 있으며, 더욱 간단하고 편리하게 구현할 수 있다.Therefore, the number of particles in a size range can be measured more stably, accuracy can be maintained, and implementation can be made simpler and more convenient than when changing the laser power.

플로우 노즐(flow nozzle)이나 플랫-탑(flat-top) 광학계 등 추가적 부품을 사용하지 않으므로, 입자 측정 장치의 개발 비용을 절감할 수 있으며, 상압(대기압)이나 진공 환경에 상관없이 사용 가능하다.Since it does not use additional components such as a flow nozzle or flat-top optical system, the development cost of the particle measuring device can be reduced, and it can be used regardless of whether it is in a normal pressure (atmospheric pressure) or vacuum environment.

알고리즘을 이용하여 정확도가 향상된 입자 측정 장치를 개발할 수 있으며, 기존 장치에 대한 알고리즘 업그레이드를 통해 정확도를 개선할 수도 있다.Algorithms can be used to develop particle measurement devices with improved accuracy, and algorithm upgrades can also be used to improve accuracy in existing devices.

특히, 디텍터에 어떤 변화를 주는 것이 아니라 소프트웨어적으로 신호를 처리하므로, 디텍터의 물리적 회로에 부담을 주지 않으며, 신호 처리를 담당하는 컴퓨터 장치의 메모리를 활용하기 때문에 더욱 빠른 속도로 처리할 수 있다.In particular, since the signal is processed by software rather than changing the detector, it does not place a burden on the physical circuit of the detector, and since it utilizes the memory of the computer device responsible for signal processing, it can be processed at a faster speed.

도 1은 광의 집속을 이용하여 입자를 측정하는 것을 설명하는 예,
도 2는 입자 측정에 플로우 노즐을 사용하는 예,
도 3은 광의 r 방향 강도를 균일하게 만드는 방식의 예,
도 4는 본 발명에 따른 고정확 광학식 입자 측정 장치의 일 실시예,
도 5는 노이즈를 구분하기 위한 측정한계값(measurement threshold value)을 설명하는 예,
도 6은 입자 크기에 따라 측정한계값이 설정되는 것을 설명하는 예,
도 7은 실험적으로 결정된 변환함수 f(V)의 예
도 8은 측정을 통해 획득한 ci[Vk] 값과, 변환함수 f(V)를 이용하여 계산된 값을 비교하여 보인 예,
도 9는 본 발명에 따른 방법과 기준 장비인 SMPS를 각각 이용하여 측정된 시료들의 입자 크기 분포를 비교한 예,
도 10은 Ri, V, f(V)를 결정하는 실험 과정의 예,
도 11은 본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법에 관한 일 실시예,
도 12는 본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법에 관한 다른 실시예이다.
Figure 1 is an example illustrating the measurement of particles using light focusing.
Figure 2 is an example of using a flow nozzle for particle measurement.
Figure 3 is an example of a method for making the intensity of light in the r direction uniform.
Figure 4 is an embodiment of a high-precision optical particle measuring device according to the present invention.
Figure 5 is an example explaining the measurement threshold value for distinguishing noise.
Figure 6 is an example explaining how the measurement limit value is set according to the particle size.
Figure 7 is an example of an experimentally determined transformation function f(V).
Figure 8 is an example showing a comparison between the ci[Vk] value obtained through measurement and the value calculated using the conversion function f(V).
Figure 9 is an example comparing the particle size distribution of samples measured using the method according to the present invention and the SMPS, which is a reference device.
Figure 10 is an example of the experimental process for determining Ri, V, and f(V).
Figure 11 is an embodiment of a high-precision optical particle measurement method using a difference in measurement limit value according to the present invention.
Fig. 12 is another example of a high-precision optical particle measurement method using a difference in measurement limit value according to the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 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.The present invention can be modified in various ways and has various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In explaining the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted.

본 출원에서 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.The terminology used in this application is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "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.In this application, it should be understood that terms such as “include” or “have” are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only to distinguish one component from another.

도 4를 참조하자면, 본 발명에 따른 고정확 광학식 입자 측정 장치(100)는, 입자 측정용 제1 광을 입자측정공간(40)에 조사하는 광 조사부(110), 광 조사부(110)를 통해 조사된 제1 광이 입자측정공간(40)에 존재하는 입자(30)로부터 영향을 받은 제2 광을 검출하는 검출부(120), 검출부(120)를 통해 검출된 신호를 이용하여 입자 개수를 측정하는 측정부(130)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 4, a high-precision optical particle measuring device (100) according to the present invention comprises a light irradiation unit (110) that irradiates a first light for particle measurement into a particle measuring space (40), a detection unit (120) that detects second light affected by particles (30) present in the particle measuring space (40) from the first light irradiated through the light irradiation unit (110), and a measurement unit (130) that measures the number of particles using a signal detected through the detection unit (120).

입자측정공간(40)은 측정 대상 입자가 존재하는 측정 영역을 말한다.The particle measurement space (40) refers to the measurement area where the target particles to be measured exist.

광 조사부(110)는 입자측정공간(40)에 제1 광을 조사하기 위하여 다양하게 구성될 수 있다.The light irradiation unit (110) can be configured in various ways to irradiate the first light to the particle measurement space (40).

제1 광은 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있는 것으로서, 구체적인 예로서 레이저를 사용할 수 있다.The first light can be configured in various ways as needed, and a laser can be used as a specific example.

제2 광은 입자(30)로부터 산란된 광, 입자(30)에 의해 일부가 흡수되거나 소멸된 광 등 입자를 측정하기 위해 사용될 수 있는 다양한 광일 수 있다.The second light may be a variety of light that can be used to measure particles, such as light scattered from the particle (30), light partially absorbed or extinguished by the particle (30), etc.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 광은 레이저의 예로 설명하고, 제2 광은 입자로부터 산란된 광의 예로 설명하기로 한다.For convenience of explanation, in the following, the first light will be explained as an example of a laser, and the second light will be explained as an example of light scattered from a particle.

검출부(120)는 광 조사부(110)를 통해 조사된 레이저가 입자측정공간에 존재하는 입자로부터 산란된 광을 검출하는 디텍터(detector)를 포함하여 구성될 수 있다. 디텍터는 다양하게 구성될 수 있는 것으로서, photodiode(PD), avalanche photodiode(APD), photomuliplier tube(PMT) 등을 이용할 수 있다.The detection unit (120) may be configured to include a detector that detects light scattered from particles existing in a particle measurement space by a laser irradiated through a light irradiation unit (110). The detector may be configured in various ways, and may use a photodiode (PD), an avalanche photodiode (APD), a photomuliplier tube (PMT), etc.

도 5는 시간의 흐름에 따른 디텍터 검출 신호의 예를 보인 것으로서, 노이즈를 구분하기 위한 측정한계값의 예를 나타내었다.Figure 5 shows an example of a detector detection signal over time, and an example of a measurement limit value for distinguishing noise.

광 검출신호를 분석하여 입자 개수를 측정하기 위해서는 디텍터의 노이즈를 판별하기 위한 측정한계값(measurement threshold value) 설정이 필요하다. 일반적으로 디텍터를 통해 검출되는 신호는 전압 또는 전류로 표현되므로, 측정한계값도 전압 또는 전류로 표현될 수 있다.In order to measure the number of particles by analyzing the optical detection signal, it is necessary to set a measurement threshold value to determine the noise of the detector. Since the signal detected through the detector is generally expressed as voltage or current, the measurement threshold value can also be expressed as voltage or current.

다만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 어떠한 종류의 신호라도 적용 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 측정한계값을 전압 기호인 V로 표시하지만, 전류인 경우에도 그대로 적용될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and can be applied to any type of signal. In the following, for convenience of explanation, the measurement limit value is indicated by the voltage symbol V, but it can also be applied to current.

도 6에서 Vk(1≤k≤m)는 입자 크기가 dk 이상인 입자로부터 산란된 광을 검출할 수 있는 측정한계값을 말한다.In Fig. 6, Vk(1≤k≤m) refers to the measurement limit value that can detect scattered light from particles with a particle size of dk or larger.

d의 첨자 번호가 커질수록 큰 입자 크기를 나타낸다고 가정할 때, V의 첨자 번호가 커질수록 측정한계값의 절대값도 커질 수 있다.Assuming that a larger subscript number of d indicates a larger particle size, a larger subscript number of V may also lead to a larger absolute value of the measurement limit.

도 7은 측정한계값의 절대값이 작을수록 더 작은 크기의 입자까지 측정될 수 있음을 보여준다.Figure 7 shows that as the absolute value of the measurement limit value decreases, particles of smaller size can be measured.

측정부(130)는 각 측정한계값을 적용하였을 때 측정된 입자의 개수를 이용하여, 각 입자 크기 범위 Ri에 속한 입자의 개수를 산출한다.The measuring unit (130) calculates the number of particles belonging to each particle size range Ri by using the number of particles measured when each measurement limit value is applied.

아래 표 1은 본 발명의 설명에 사용되는 기호에 대한 정의를 나타낸 것으로서, 이하에서는 4개의 입자 크기 범위(R1 ~ R4)에 속한 입자의 개수를 측정하는 예로서 설명하기로 한다.Table 1 below shows definitions of symbols used in the description of the present invention. Hereinafter, an example of measuring the number of particles belonging to four particle size ranges (R1 to R4) will be described.

다만, 이것은 설명의 편의를 위한 것으로서, 입자 개수가 각각 측정되는 입자 크기 범위의 개수는 필요에 따라 얼마든지 다양하게 구성될 수 있다.However, this is for convenience of explanation, and the number of particle size ranges in which each particle number is measured can be configured in various ways as needed.

입자크기범위Particle size range
(Ri)(Ri)
입자개수Number of particles
(ci)(ci)
측정한계값Measurement limit value
(V)(V)
ci[Vk]ci[Vk] C[Vk]C[Vk]
d1 ≤ R1 < d2d1 ≤ R1 < d2 c1c1 V1V1 c1[V1], c1[V2], c1[V3], c1[V4]c1[V1], c1[V2], c1[V3], c1[V4] C[V1]C[V1] d2 ≤ R2 < d3d2 ≤ R2 < d3 c2c2 V2V2 c2[V1], c2[V2], c2[V3], c2[V4]c2[V1], c2[V2], c2[V3], c2[V4] C[V2]C[V2] d3 ≤ R3 < d4d3 ≤ R3 < d4 c3c3 V3V3 c3[V1], c3[V2], c3[V3], c3[V4]c3[V1], c3[V2], c3[V3], c3[V4] C[V3]C[V3] d4 ≤ R4d4 ≤ R4 c4c4 V4V4 c4[V1], c4[V2], c4[V3], c4[V4]c4[V1], c4[V2], c4[V3], c4[V4] C[V4]C[V4]

di : 입자 크기di : particle size

Ri : 입자 개수를 구분하여 측정하고자 하는 입자 크기 범위Ri: Particle size range to be measured by distinguishing the number of particles

('i < m'일 때, 'di ≤ Ri < d(i+1)', 'i = m'일 때 'Ri ≥ dm')(when 'i < m', 'di ≤ Ri < d(i+1)', when 'i = m', 'Ri ≥ dm')

ci : 각 입자 크기 범위 Ri에 해당하는 크기를 가진 입자의 개수로서, 최종적으로 구하고자 하는 값ci: The number of particles with a size corresponding to each particle size range Ri, which is the final value to be obtained.

Vk : 입자 크기 범위 Rk에 대하여 최소 크기 dk의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값으로서, 특정 크기만을 갖는 표준입자 시료를 측정하는 교정 실험을 통해 획득 가능함Vk: The minimum measurement limit for measuring particles of minimum size dk in the particle size range Rk, which can be obtained through a calibration experiment that measures standard particle samples of only specific sizes.

ci[Vk] : Vk를 사용하여 측정된 입자 크기 범위 Ri에서의 입자 개수ci[Vk]: Number of particles in the particle size range Ri measured using Vk.

C[Vk] : Vk를 사용하여 측정된 총 입자 개수C[Vk]: Total number of particles measured using Vk

측정한계값에 따라 각 입자 크기 범위에 해당하는 입자가 측정될 수도 있고, 측정되지 않을 수도 있다.Depending on the measurement limit, particles in each particle size range may or may not be measured.

예를 들어, c1[V1]과 관련하여, V1의 정의가 d1 크기의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값이므로, c1[V1]은 측정될 수 있다.For example, with respect to c1[V1], since the definition of V1 is the minimum measurement limit that can measure a particle of size d1, c1[V1] can be measured.

그러나, c1[V2]와 관련하여, V2의 정의가 d2 크기의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값이므로, 입자 크기 범위 R1에 해당하는 크기의 입자는 측정이 불가능하다. 따라서, 'c1[V2] = 0'이 성립한다.However, with respect to c1[V2], since the definition of V2 is the minimum measurement limit that can measure particles of size d2, particles of a size corresponding to the particle size range R1 cannot be measured. Therefore, 'c1[V2] = 0' holds true.

입자의 크기 'di'에서 첨자 i가 작을수록 작은 크기의 입자이며, dm에 해당하는 입자가 가장 큰 크기이다.In particle size 'di', the smaller the subscript i, the smaller the particle, and the particle corresponding to dm is the largest size.

각 입자 크기 범위 Ri에 해당하는 입자의 개수 ci는 아래 수학식 2로 표현할 수 있다.The number of particles ci corresponding to each particle size range Ri can be expressed by the mathematical expression 2 below.

Figure 112022090797460-pat00004
Figure 112022090797460-pat00004

Figure 112022090797460-pat00005
Figure 112022090797460-pat00005

Figure 112022090797460-pat00006
Figure 112022090797460-pat00006

Figure 112022090797460-pat00007
Figure 112022090797460-pat00007

상기 수학식 2의 각 항목은 아래 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.Each item of the above mathematical expression 2 can be expressed as in the mathematical expression 3 below.

Figure 112022090797460-pat00008
Figure 112022090797460-pat00008

Figure 112022090797460-pat00009
Figure 112022090797460-pat00009

3) i > k, ci[Vk] =

Figure 112022090797460-pat00010
3) i > k, ci[Vk] =
Figure 112022090797460-pat00010

위에서 설명한 바와 같이, 'i < k' 조건에서, ci[Vk] = 0이다.As explained above, under the condition 'i < k', ci[Vk] = 0.

또한, 'i > k' 조건에서, ci[Vk] =

Figure 112022090797460-pat00011
로 표현할 수 있다. Also, under the condition 'i >k', ci[Vk] =
Figure 112022090797460-pat00011
can be expressed as

여기서, f(V)는 실험적으로 결정되는 측정한계값의 함수로서, 측정한계값이 V일 때의 입자 개수이다. 즉, 'f(Vk)/f(Vi)' 값은 측정한계값에 따른 입자 개수를 측정하는 교정 실험을 통해 계산될 수 있다.Here, f(V) is a function of the experimentally determined measurement limit, and is the number of particles when the measurement limit is V. That is, the 'f(Vk)/f(Vi)' value can be calculated through a calibration experiment that measures the number of particles according to the measurement limit.

도 7은 측정한계값에 대한 입자 개수 교정실험 결과 및 회귀분석 피팅 결과를 보인 것으로서, f(V)는 두 가지 지수함수로 회귀분석을 수행한 결과, 두 함수 모두 99.95%의 결정계수(R-square)를 갖는 높은 정확도가 확인되었다.Figure 7 shows the results of a particle count correction experiment for the measurement limit value and the results of regression analysis fitting. As a result of performing regression analysis on f(V) using two exponential functions, both functions were confirmed to have high accuracy with a coefficient of determination (R-square) of 99.95%.

도 7의 예에서, f(V)는 'y = y0 + A×exp(R0×x)', 'y = a - b × cx'의 지수함수를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 수학적으로 표현할 수 있는 모든 함수를 사용할 수 있으며, 결정계수가 높은 함수로 회귀분석하여 f(V) 함수의 식을 유추하면 된다.In the example of Fig. 7, f(V) uses the exponential function of 'y = y0 + A×exp(R0×x)', 'y = a - b × c x ', but is not limited to this. Any function that can be expressed mathematically can be used, and the formula of the f(V) function can be inferred by performing regression analysis with a function with a high coefficient of determination.

도 8은 'i > k'일 때의 식 ci[Vk] =

Figure 112022090797460-pat00012
을 증명하기 위하여, 교정 실험에서 실제 측정한 c4[V1], c4[V2], c4[V3] 값을, 회귀분석하여 얻어낸 f(V)를 이용하여 계산한
Figure 112022090797460-pat00013
,
Figure 112022090797460-pat00014
,
Figure 112022090797460-pat00015
와 비교 검증한 결과이다.Figure 8 shows the equation ci[Vk] = when 'i >k'.
Figure 112022090797460-pat00012
To prove this, the c4[V1], c4[V2], and c4[V3] values actually measured in the calibration experiment were calculated using f(V) obtained through regression analysis.
Figure 112022090797460-pat00013
,
Figure 112022090797460-pat00014
,
Figure 112022090797460-pat00015
This is the result of comparative verification.

도 9는 측정한계값을 이용할 때의 검증을 위하여, 두 가지 입자 시료 각각에 대해, 본 발명에 따라 측정된 입자 크기 분포('Algorithm'으로 표시)와, 기준급 장비인 scanning mobility particle sizer(SMPS)를 이용하여 측정된 입자 크기 분포('SMPS'로 표시)를 비교하여 나타낸 것이다.FIG. 9 shows a comparison of the particle size distribution measured according to the present invention (indicated as 'Algorithm') and the particle size distribution measured using a scanning mobility particle sizer (SMPS), which is a reference equipment, for each of two particle samples, for verification when using the measurement limit value.

상기 수학식 2는 수학식 3을 이용하여 아래 수학식 4로 변환될 수 있다.The above mathematical expression 2 can be converted into the following mathematical expression 4 using mathematical expression 3.

Figure 112022090797460-pat00016
Figure 112022090797460-pat00016

Figure 112022090797460-pat00017
Figure 112022090797460-pat00017

Figure 112022090797460-pat00018
Figure 112022090797460-pat00018

Figure 112022090797460-pat00019
Figure 112022090797460-pat00019

그런데, 알려지지 않은 크기 분포를 갖는 시료를 측정할 때, 특정 측정한계값을 이용하여 측정된 입자의 총 개수 C[Vk]는 획득 가능하지만, 각 입자 크기 범위에 해당되는 입자 개수를 구분할 수는 없다.However, when measuring a sample with an unknown size distribution, the total number of particles C[Vk] measured using a specific measurement limit can be obtained, but the number of particles corresponding to each particle size range cannot be distinguished.

그러므로, 구하고자 하는 값인 ci를 C[Vk]의 함수로 변환해주는 추가적인 과정이 필요하다.Therefore, an additional process is required to convert the desired value, ci, into a function of C[Vk].

표 1에 정의된 바와 같이, C[Vk]는 측정한계값 Vk를 적용하여 크기 분포가 알려지지 않은 측정 대상 시료를 측정하였을 때의 총 입자 개수이다. 따라서 C[Vk]는 아래 수학식 5로 표현할 수 있다.As defined in Table 1, C[Vk] is the total number of particles when measuring a measurement target sample with an unknown size distribution by applying the measurement limit value Vk. Therefore, C[Vk] can be expressed by the following mathematical expression 5.

Figure 112022090797460-pat00020
Figure 112022090797460-pat00020

Figure 112022090797460-pat00021
Figure 112022090797460-pat00021

Figure 112022090797460-pat00022
Figure 112022090797460-pat00022

Figure 112022090797460-pat00023
Figure 112022090797460-pat00023

상기 수학식 5는 수학식 3을 이용하여 아래 수학식 6으로 표현할 수 있다.The above mathematical expression 5 can be expressed as the following mathematical expression 6 using mathematical expression 3.

Figure 112022090797460-pat00024
Figure 112022090797460-pat00024

Figure 112022090797460-pat00025
Figure 112022090797460-pat00025

Figure 112022090797460-pat00026
Figure 112022090797460-pat00026

Figure 112022090797460-pat00027
Figure 112022090797460-pat00027

상기 수학식 6을 수학식 4에 대입하면, 아래 수학식 7과 같이 각 입자 크기 범위에 해당하는 크기 분포를 실제 측정값의 함수로 변환할 수 있다.By substituting the above mathematical expression 6 into mathematical expression 4, the size distribution corresponding to each particle size range can be converted into a function of the actual measured value as in mathematical expression 7 below.

Figure 112022090797460-pat00028
Figure 112022090797460-pat00028

Figure 112022090797460-pat00029
Figure 112022090797460-pat00029

Figure 112022090797460-pat00030
Figure 112022090797460-pat00030

Figure 112022090797460-pat00031
Figure 112022090797460-pat00031

이와 같이, 각 입자 크기 범위 Ri에 해당하는 입자의 개수 ci는, 각각의 정해진 측정한계값을 적용하여 측정한 총 입자 개수인 C[Vk]값과, 교정실험으로부터 얻어낸 변환함수 f(V)만을 이용하여 정확하게 측정할 수 있다.In this way, the number of particles ci corresponding to each particle size range Ri can be accurately measured only by using the C[Vk] value, which is the total number of particles measured by applying each set measurement limit value, and the conversion function f(V) obtained from the calibration experiment.

각 입자 크기 범위 Ri에 해당하는 입자의 개수 ci를 산출하기 위해서는, 각 입자 크기 범위 Ri에서의 최소 입자 크기 di를 검출할 수 있는 최소 측정한계값, 및 측정한계값의 함수인 f(V)가 실험적으로 결정되어야 한다.In order to calculate the number of particles ci corresponding to each particle size range Ri, the minimum detection limit for the minimum particle size di in each particle size range Ri and f(V), which is a function of the detection limit, must be experimentally determined.

도 10은 Vk와 f(V)를 실험적으로 얻는 과정의 예를 보인 것으로서, 먼저 입자 크기 범위 Ri를 설정한다(S311).Figure 10 shows an example of the process of experimentally obtaining Vk and f(V), first setting the particle size range Ri (S311).

입자 크기 범위 Ri는 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.The particle size range Ri can be set to various values as required.

예를 들어, 입자 크기 범위를 4구간으로 설정할 수 있으며, R1 ~ R4는 각각 '50nm ≤ R1 < 100nm', '100nm ≤ R2 < 300nm', '300nm ≤ R3 < 700nm', '700nm ≤ R4'로 설정될 수 있다. For example, the particle size range can be set to four sections, and R1 to R4 can be set to '50 nm ≤ R1 < 100 nm', '100 nm ≤ R2 < 300 nm', '300 nm ≤ R3 < 700 nm', and '700 nm ≤ R4', respectively.

그리고, 각 입자 크기 범위 Ri의 최소 크기인 di에 해당하는 크기만을 갖는 표준입자 시료를 준비한다(S312).Then, a standard particle sample having only a size corresponding to di, which is the minimum size of each particle size range Ri, is prepared (S312).

상기의 예에서, d1 = 50nm, d2 = 100nm, d3 = 300nm, d4 = 700nm가 된다. In the above example, d1 = 50 nm, d2 = 100 nm, d3 = 300 nm, d4 = 700 nm.

이제 각 입자 크기 범위 Ri의 최소 크기인 di의 크기를 갖는 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값(Vk)을 실제 측정을 통해 확인한다(S313).Now, the minimum measurement limit (Vk) that can measure particles having a size di, which is the minimum size of each particle size range Ri, is confirmed through actual measurement (S313).

그리고, 단계 S313에서 확인된 각 V 값을 이용한 표준시료 측정 실험을 통해 변환함수 f(V)를 산출한다(S314). f(V)의 예는 도 7에 나타나 있다.Then, the conversion function f(V) is calculated through a standard sample measurement experiment using each V value confirmed in step S313 (S314). An example of f(V) is shown in Fig. 7.

단계 S311 내지 S314는 각 입자 크기 범위별 입자 개수를 정확하게 측정하기 위한 파라미터를 결정하는 실험으로서, '교정실험'이라는 의미를 가질 수 있다.Steps S311 to S314 are experiments to determine parameters for accurately measuring the number of particles in each particle size range, and may have the meaning of a 'calibration experiment'.

도 11은 본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법에 관한 제1 실시예로서, 도 10에 보인 예와 같은 교정 실험을 통해 측정한계값 Vi와 f(V)를 실험적으로 확인한 후, 크기 분포가 알려지지 않은 실제 측정 대상 시료를 대상으로 각 입자 크기 범위별 입자 개수를 측정한다.FIG. 11 is a first embodiment of a high-precision optical particle measurement method using a difference in measurement limit values according to the present invention. After experimentally confirming the measurement limit values Vi and f(V) through a calibration experiment like the example shown in FIG. 10, the number of particles in each particle size range is measured for an actual measurement target sample whose size distribution is unknown.

먼저, 광 조사부(110)를 통해 입자 측정용 제1 광을 일정 시간동안 입자측정공간에 조사한다(S321, 제1 단계).First, the first light for particle measurement is irradiated to the particle measurement space for a certain period of time through the light irradiation unit (110) (S321, step 1).

제1 광은 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있는 것으로서, 구체적인 예로서 레이저를 사용할 수 있다.The first light can be configured in various ways as needed, and a laser can be used as a specific example.

그리고, 검출부(120)는 광 조사부(110)를 통해 조사된 제1 광이 입자측정공간의 입자로부터 영향을 받은 제2 광을 검출한다(S322, 제2 단계).And, the detection unit (120) detects the second light that is affected by the first light irradiated through the light irradiation unit (110) from the particles in the particle measurement space (S322, second step).

제2 광은 입자(30)로부터 산란된 광, 입자(30)에 의해 일부가 흡수되거나 소멸된 광 등 입자를 측정하기 위해 사용될 수 있는 다양한 광일 수 있다.The second light may be a variety of light that can be used to measure particles, such as light scattered from the particle (30), light partially absorbed or extinguished by the particle (30), etc.

이제 측정부(130)는 검출부(120)를 통해 검출된 신호를 분석하여 각 입자 크기 범위 Ri에 대한 입자 개수를 측정한다(제3 단계).Now, the measuring unit (130) analyzes the signal detected through the detection unit (120) to measure the number of particles for each particle size range Ri (third step).

제3 단계는, 각 입자 크기 범위의 최소 입자 크기인 'd1, d2, ... ,dm'과 관련하여, 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값을 검출부(120)를 통해 검출된 신호에 적용하여, 측정한계값별 입자 개수를 측정하는 과정(S323), 및 측정한계값별 입자 개수를 이용하여 각 입자 크기 범위에 속한 입자의 개수를 산출하는 과정(S324)을 포함하여 구성될 수 있다.The third step may be configured to include a process (S323) of measuring the number of particles for each measurement limit value by applying a measurement limit value set to measure only particles larger than the corresponding size to a signal detected through a detection unit (120) in relation to the minimum particle size of 'd1, d2, ..., dm' of each particle size range, and a process (S324) of calculating the number of particles belonging to each particle size range by using the number of particles for each measurement limit value.

단계 S323에서 구하는 측정한계값별 입자 개수는 각 측정한계값을 적용하였을 때 측정되는 총 입자 개수(C[Vk])를 의미한다.The number of particles for each measurement limit value obtained in step S323 means the total number of particles (C[Vk]) measured when each measurement limit value is applied.

그리고, 측정부(130)는 단계 S324에서 상기 수학식 7을 이용하여 각 입자 크기 범위 Ri에 대한 입자 개수 ci를 측정할 수 있다.And, the measuring unit (130) can measure the number of particles ci for each particle size range Ri using the mathematical expression 7 in step S324.

즉, 측정부(130)는 'f(V1)~f(Vm)' 중 하나 이상과 'C[V1]~C[Vm]' 중 하나 이상을 포함하도록 변환된 각각의 수학식을 통해 'c1, c2, ... ,cm'을 산출하도록 구성될 수 있다.That is, the measuring unit (130) can be configured to calculate 'c1, c2, ..., cm' through each mathematical expression converted to include at least one of 'f(V1)~f(Vm)' and at least one of 'C[V1]~C[Vm]'.

한편, 본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법의 제2 실시예는, 컴퓨터 장치가 디텍터로부터 검출된 실측값을 기초로 각 입자 크기 범위에 속한 입자 개수를 산출하는 방법에 관한 것이다.Meanwhile, a second embodiment of a high-precision optical particle measurement method using a difference in measurement limit value according to the present invention relates to a method in which a computer device calculates the number of particles belonging to each particle size range based on actual values detected from a detector.

도 12를 참조하자면, 본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법의 제2 실시예는, 측정한계값 적용단계(S331)와 산출단계(S332)를 포함하여 이루어지며, 컴퓨터 장치에서 실행될 수 있다.Referring to FIG. 12, a second embodiment of a high-precision optical particle measurement method using a difference in measurement limit values according to the present invention comprises a measurement limit value application step (S331) and a calculation step (S332), and can be executed on a computer device.

여기서, 컴퓨터 장치란 다양한 종류의 장치일 수 있다. 예를 들어, 측정부(130), 또는 검출부(120)나 측정부(130)와 연동하여 데이터를 주고 받을 수 있는 또 다른 컴퓨터 장치를 의미할 수 있다.Here, the computer device may be a variety of devices. For example, it may mean a measuring unit (130), or another computer device that can exchange data in conjunction with the detection unit (120) or the measuring unit (130).

후자의 예로는, 다양한 유저 인터페이스(UI: User Interface) 화면을 제공하면서, 사용자의 명령에 따라 입자 측정과 관련한 다양한 기능을 제공하는 관리자 컴퓨터 장치를 들 수 있다.An example of the latter is a manager computer device that provides various functions related to particle measurement according to the user's commands while providing various user interface (UI) screens.

먼저 m개의 서로 다른 입자 크기(d1, d2, ... ,dm)와 관련하여, 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값을 분석 대상 신호에 적용함으로써, 각 측정한계값을 적용하였을 때의 입자 개수(측정한계값별 입자 개수)를 측정한다(S331).First, by applying the measurement limit values set so that only particles larger than the corresponding size can be measured for m different particle sizes (d1, d2, ..., dm) to the analysis target signal, the number of particles (the number of particles by measurement limit value) when each measurement limit value is applied is measured (S331).

여기서 분석 대상 신호란 광을 검출하는 디텍터를 통해 검출된 신호로서, 실시간으로 입력될 수도 있고, 컴퓨터 장치에 저장되어 있는 데이터일 수도 있다.Here, the signal to be analyzed is a signal detected by a detector that detects light, and may be input in real time or may be data stored in a computer device.

또한, 'dl, ... ,dm'은 m개의 입자 크기 범위 Ri('i < m'일 때 'di ≤ Ri < d(i+1)', 'i = m'일 때 'Ri ≥ dm') 각각에서의 최소 입자 크기이다.Also, 'dl, ..., dm' are the minimum particle sizes in each of m particle size ranges Ri ('di ≤ Ri < d(i+1)' when 'i < m', 'Ri ≥ dm' when 'i = m').

단계 S331에서 측정되는 측정한계값별 입자 개수는 디텍터를 통해 검출된 신호에 각 측정한계값 Vk를 적용했을 때의 총 입자 개수(C[Vk])이다.The number of particles per measurement limit value measured in step S331 is the total number of particles (C[Vk]) when each measurement limit value Vk is applied to the signal detected through the detector.

그리고, 측정한계값별 입자 개수(C[Vk])가 측정되면, 상기 수학식 7을 이용하여 각 입자 크기 범위 Ri에 대한 입자 개수 ci를 구분하여 산출한다(S332).Then, when the number of particles (C[Vk]) for each measurement limit value is measured, the number of particles ci for each particle size range Ri is distinguished and calculated using the mathematical expression 7 above (S332).

즉, 컴퓨터 장치는 'f(V1)~f(Vm)' 중 하나 이상과 'C[V1]~C[Vm]' 중 하나 이상을 포함하도록 변환된 각각의 수학식을 통해 'c1, c2, ... ,cm'을 산출하도록 구성될 수 있다.That is, the computer device can be configured to produce 'c1, c2, ..., cm' through each mathematical expression converted to include at least one of 'f(V1)~f(Vm)' and at least one of 'C[V1]~C[Vm]'.

산출단계(S332)와 관련하여, 컴퓨터 장치는 측정한계값이 V일 때의 입자 개수로서 실험적으로 결정된 측정한계값의 함수인 f(V)를 저장하고 있거나, 또는 필요에 따라 외부 장치로부터 수신할 수 있다.In relation to the output step (S332), the computer device stores f(V), which is a function of the experimentally determined measurement limit value as the number of particles when the measurement limit value is V, or can receive it from an external device as needed.

본 발명에 따른 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법의 각 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다.Each embodiment of the high-precision optical particle measurement method using the difference in measurement limit value according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium.

이때, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 예로서, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 들 수 있다.At this time, the computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices.

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.While the present invention has been illustrated and described above with respect to certain preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously modified and changed without departing from the technical characteristics or scope of the present invention as defined by the following claims.

30: 입자
40: 입자측정공간
100: 고정확 광학식 입자 측정 장치
110: 광 조사부
120: 검출부
130: 측정부
30: particle
40: Particle measurement space
100: High-precision optical particle measuring device
110: Light irradiation unit
120: Detection section
130: Measuring section

Claims (11)

입자 측정용 제1 광을 입자측정공간에 조사하는 광 조사부;
상기 제1 광이 상기 입자측정공간의 입자로부터 영향을 받은 제2 광을 검출하는 검출부; 및
상기 검출부를 통해 검출된 신호를 이용하여 입자 개수를 측정하는 측정부를 포함하며,
상기 측정부는 m개의 서로 다른 입자 크기(d1, d2, ... ,dm)와 관련하여, 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값(measurement threshold value)을 상기 검출부를 통해 검출된 신호에 적용하여, 측정한계값별 입자 개수를 측정하고,
상기 측정한계값별 입자 개수를 이용하여, 각 입자 크기 범위 Ri('i < m'일 때 'di ≤ Ri < d(i+1)', 'i = m'일 때 'Ri ≥ dm')에 속한 입자의 개수를 산출하되,
ci가 산출하고자 하는 입자 크기 범위 Ri에 속한 입자 개수, Vk가 크기 dk의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값, C[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정된 입자의 총 개수, f(Vk)가 측정한계값이 Vk일 때의 입자 개수로서 실험적으로 결정된 측정한계값의 함수일 때,
'c1, c2, ... ,cm'을 'f(V1)~f(Vm)'과 'C[V1]~C[Vm]'을 이용하여 산출하는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 장치.
A light irradiation unit that irradiates the first light for particle measurement into the particle measurement space;
A detection unit for detecting second light influenced by particles in the particle measurement space by the first light; and
It includes a measuring unit that measures the number of particles using a signal detected through the above detection unit,
The above measurement unit applies a measurement threshold value set to measure only particles larger than the corresponding size for m different particle sizes (d1, d2, ..., dm) to the signal detected by the detection unit, and measures the number of particles for each measurement threshold value.
Using the number of particles for each of the above measurement limit values, the number of particles belonging to each particle size range Ri (when 'i <m','di ≤ Ri <d(i+1)', when 'i = m', 'Ri ≥ dm') is calculated.
When ci is the number of particles belonging to the particle size range Ri that is to be calculated, Vk is the minimum measurement limit that can measure particles of size dk, C[Vk] is the total number of particles measured by applying the measurement limit Vk, and f(Vk) is the number of particles when the measurement limit is Vk, which is a function of the experimentally determined measurement limit.
A high-precision optical particle measuring device that utilizes the difference in measurement limit values to calculate 'c1, c2, ..., cm' using 'f(V1)~f(Vm)' and 'C[V1]~C[Vm]'.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광은 레이저를 포함하고,
상기 제2 광은 상기 입자로부터 산란된 광, 또는 상기 입자에 의해 일부가 흡수되거나 소멸된 광을 포함하는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 장치.
In the first paragraph,
The above first light comprises a laser,
A high-precision optical particle measuring device utilizing the difference in measurement limit value, wherein the second light includes light scattered from the particle, or light partially absorbed or extinguished by the particle.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 측정부는,
ci[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정되는 입자 크기 범위 Ri의 입자 개수라고 할 때,
ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],
C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],
ci[Vk] = 0, (i < k),
ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),
ci[Vk] =
Figure 112024041193479-pat00032
, (i > k)의 식을 이용하여,
'f(V1)~f(Vm)' 중 하나 이상과 'C[V1]~C[Vm]' 중 하나 이상을 포함하도록 변환된 각각의 수학식을 통해 'c1, c2, ... ,cm'을 산출하는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 장치.
In the first paragraph,
The above measuring part,
When ci[Vk] is the number of particles in the particle size range Ri measured by applying the measurement limit value Vk,
ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],
C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],
ci[Vk] = 0, (i < k),
ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),
ci[Vk] =
Figure 112024041193479-pat00032
, using the equation (i > k),
A high-precision optical particle measuring device utilizing the difference in measurement limit values to calculate 'c1, c2, ..., cm' through each mathematical expression converted to include at least one of 'f(V1)~f(Vm)' and at least one of 'C[V1]~C[Vm]'.
광 조사부가 입자 측정용 제1 광을 입자측정공간에 조사하는 제1 단계;
검출부가 상기 제1 광이 상기 입자측정공간의 입자로부터 영향을 받은 제2 광을 검출하는 제2 단계; 및
측정부가 상기 검출부를 통해 검출된 신호를 이용하여, m개의 입자 크기 범위 Ri('i < m'일 때 'di ≤ Ri < d(i+1)', 'i = m'일 때 'Ri ≥ dm') 각각에 속한 입자 개수를 측정하는 제3 단계를 포함하며,
상기 제3 단계는,
상기 각 입자 크기 범위의 최소 입자 크기인 'd1, d2, ... ,dm'과 관련하여, 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값(measurement threshold value)을 상기 검출부를 통해 검출된 신호에 적용하여, 측정한계값별 입자 개수를 측정하고,
상기 측정한계값별 입자 개수를 이용하여, 상기 각 입자 크기 범위에 속한 입자의 개수를 산출하되,
ci가 산출하고자 하는 입자 크기 범위 Ri의 입자 개수, Vk가 크기 dk의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값, C[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정된 입자의 총 개수, f(Vk)가 측정한계값이 Vk일 때의 입자 개수로서 실험적으로 결정된 측정한계값의 함수일 때,
'c1, c2, ... ,cm'을 'f(V1)~f(Vm)'과 'C[V1]~C[Vm]'을 이용하여 산출하도록 구성되는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법.
A first step in which a light irradiation unit irradiates a first light for particle measurement into a particle measurement space;
A second step in which the detection unit detects the second light affected by the first light from the particles in the particle measurement space; and
The measuring unit includes a third step of measuring the number of particles belonging to each of m particle size ranges Ri ('di ≤ Ri <d(i+1)' when 'i <m','Ri ≥ dm' when 'i = m') using the signal detected by the detection unit,
The third step above is,
Regarding the minimum particle size of each particle size range above, 'd1, d2, ..., dm', a measurement threshold value set to measure only particles larger than the corresponding size is applied to the signal detected through the detection unit, and the number of particles for each measurement threshold value is measured.
Using the number of particles for each of the above measurement limits, the number of particles belonging to each particle size range is calculated.
When ci is the number of particles in the particle size range Ri that is to be produced, Vk is the minimum measurement limit that can measure particles of size dk, C[Vk] is the total number of particles measured by applying the measurement limit Vk, and f(Vk) is the number of particles when the measurement limit is Vk, which is a function of the experimentally determined measurement limit,
A high-precision optical particle measurement method using the difference in measurement limit values, configured to calculate 'c1, c2, ..., cm' using 'f(V1)~f(Vm)' and 'C[V1]~C[Vm]'.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 광은 레이저를 포함하고,
상기 제2 광은 상기 입자로부터 산란된 광, 또는 상기 입자에 의해 일부가 흡수되거나 소멸된 광을 포함하는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법.
In paragraph 5,
The above first light comprises a laser,
A high-precision optical particle measurement method using a difference in measurement limit value, wherein the second light includes light scattered from the particle, or light partially absorbed or extinguished by the particle.
삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 측정부는,
ci[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정되는 입자 크기 범위 Ri의 입자 개수라고 할 때,
ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],
C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],
ci[Vk] = 0, (i < k),
ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),
ci[Vk] =
Figure 112024041193479-pat00033
, (i > k)의 식을 이용하여,
'f(V1)~f(Vm)' 중 하나 이상과 'C[V1]~C[Vm]' 중 하나 이상을 포함하도록 변환된 각각의 수학식을 통해 'c1, c2, ... ,cm'을 산출하는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법.
In paragraph 5,
The above measuring part,
When ci[Vk] is the number of particles in the particle size range Ri measured by applying the measurement limit value Vk,
ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],
C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],
ci[Vk] = 0, (i < k),
ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),
ci[Vk] =
Figure 112024041193479-pat00033
, using the equation (i > k),
A high-precision optical particle measurement method utilizing the difference in measurement limit values, which calculates 'c1, c2, ..., cm' through each mathematical expression converted to include at least one of 'f(V1)~f(Vm)' and at least one of 'C[V1]~C[Vm]'.
m개(m은 2 이상의 정수)의 서로 다른 입자 크기(d1, d2, ... ,dm)와 관련하여, 해당 크기 이상의 입자만을 측정할 수 있도록 설정된 측정한계값을 분석 대상 신호에 적용함으로써, 각 측정한계값을 적용하였을 때의 입자 개수(측정한계값별 입자 개수)를 측정하는 측정한계값 적용단계 - 상기 분석 대상 신호는 광을 검출하는 디텍터를 통해 검출된 신호이고, 'dl, ... ,dm'은 m개의 입자 크기 범위 각각에서의 최소 입자 크기임 -; 및
상기 측정한계값별 입자 개수를 이용하여, 상기 각 입자 크기 범위 Ri('i < m'일 때 'di ≤ Ri < d(i+1)', 'i = m'일 때 'Ri ≥ dm')에 속한 입자의 개수를 산출하는 산출단계를 포함하고,
상기 산출단계는,
ci가 산출하고자 하는 입자 크기 범위 Ri의 입자 개수, Vk가 크기 dk의 입자를 측정할 수 있는 최소 측정한계값, C[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정된 입자의 총 개수, f(Vk)가 측정한계값이 Vk일 때의 입자 개수로서 실험적으로 결정된 측정한계값의 함수일 때,
'c1, c2, ... ,cm'을 'f(V1)~f(Vm)'과 'C[V1]~C[Vm]'을 이용하여 산출하는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법.
A measurement limit value application step for measuring the number of particles (the number of particles by measurement limit value) when each measurement limit value is applied by applying a measurement limit value set so that only particles larger than the corresponding size can be measured to the analysis target signal with respect to m (m is an integer greater than or equal to 2) different particle sizes (d1, d2, ..., dm) - the analysis target signal is a signal detected through a detector that detects light, and 'dl, ..., dm' is the minimum particle size in each of the m particle size ranges -; and
A calculation step is included for calculating the number of particles belonging to each particle size range Ri (when 'i <m','di ≤ Ri <d(i+1)', when 'i = m', 'Ri ≥ dm') using the number of particles for each of the above measurement limit values,
The above production steps are:
When ci is the number of particles in the particle size range Ri that is to be produced, Vk is the minimum measurement limit that can measure particles of size dk, C[Vk] is the total number of particles measured by applying the measurement limit Vk, and f(Vk) is the number of particles when the measurement limit is Vk, which is a function of the experimentally determined measurement limit.
A high-precision optical particle measurement method using the difference in measurement limit values, which calculates 'c1, c2, ..., cm' using 'f(V1)~f(Vm)' and 'C[V1]~C[Vm]'.
제 9 항에 있어서,
상기 산출단계는,
ci[Vk]가 측정한계값 Vk를 적용하여 측정되는 입자 크기 범위 Ri의 입자 개수라고 할 때,
ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],
C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],
ci[Vk] = 0, (i < k),
ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),
ci[Vk] =
Figure 112022090797460-pat00034
, (i > k)의 식을 이용하여,
'f(V1)~f(Vm)' 중 하나 이상과 'C[V1]~C[Vm]' 중 하나 이상을 포함하도록 변환된 각각의 수학식을 통해 'c1, c2, ... ,cm'을 산출하도록 구성되는, 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법.
In Article 9,
The above production steps are:
When ci[Vk] is the number of particles in the particle size range Ri measured by applying the measurement limit value Vk,
ci = ci[V1] + ci[V2] + ... + ci[Vm],
C[Vk] = c1[Vk] + c2[Vk] + ... + cm[Vk],
ci[Vk] = 0, (i < k),
ci[Vk] = ci[Vk], (i = k),
ci[Vk] =
Figure 112022090797460-pat00034
, using the equation (i > k),
A high-precision optical particle measurement method using the difference in measurement limit values, configured to calculate 'c1, c2, ..., cm' through each mathematical expression converted to include at least one of 'f(V1)~f(Vm)' and at least one of 'C[V1]~C[Vm]'.
제9항 또는 제10항에 기재된 측정한계값 차이를 이용한 고정확 광학식 입자 측정 방법을, 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing a high-precision optical particle measurement method using the difference in the measurement limit value described in claim 9 or claim 10 on a computer.
KR1020220108788A 2022-08-30 2022-08-30 Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference Active KR102715411B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220108788A KR102715411B1 (en) 2022-08-30 2022-08-30 Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220108788A KR102715411B1 (en) 2022-08-30 2022-08-30 Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20240030140A KR20240030140A (en) 2024-03-07
KR102715411B1 true KR102715411B1 (en) 2024-10-11
KR102715411B9 KR102715411B9 (en) 2024-12-10

Family

ID=90272106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220108788A Active KR102715411B1 (en) 2022-08-30 2022-08-30 Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102715411B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072135A (en) 2013-10-01 2015-04-16 東邦チタニウム株式会社 Particle size distribution measurement method
KR101551289B1 (en) 2014-05-22 2015-09-09 한국과학기술연구원 Fine particulate matters measuring device and fine particulate matters measuring method using the same
JP2019148585A (en) 2018-01-31 2019-09-05 ジック エンジニアリング ゲーエムベーハーSICK Engineering GmbH Analysis device for determining particulate matter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101030329B1 (en) * 2008-10-14 2011-04-20 (주)에이치시티 Particle measuring unit
KR101857950B1 (en) 2016-06-21 2018-05-16 한국표준과학연구원 High accuracy real-time particle counter
KR102153640B1 (en) * 2018-01-09 2020-09-08 채규욱 Optical fine dust sensor
KR102227433B1 (en) * 2020-11-24 2021-03-15 한국표준과학연구원 Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Laser Power Scanning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072135A (en) 2013-10-01 2015-04-16 東邦チタニウム株式会社 Particle size distribution measurement method
KR101551289B1 (en) 2014-05-22 2015-09-09 한국과학기술연구원 Fine particulate matters measuring device and fine particulate matters measuring method using the same
JP2019148585A (en) 2018-01-31 2019-09-05 ジック エンジニアリング ゲーエムベーハーSICK Engineering GmbH Analysis device for determining particulate matter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240030140A (en) 2024-03-07
KR102715411B9 (en) 2024-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8797522B2 (en) Light quantity detection method and device therefor
US7474394B2 (en) Apparatus of inspecting defect in semiconductor and method of the same
JP5583766B2 (en) Method, system, and computer-readable medium for monitoring time-varying defect classification performance
TW202001230A (en) Correlating SEM and optical images for wafer noise nuisance identification
KR101857950B1 (en) High accuracy real-time particle counter
US8000439B2 (en) X-ray analyzer and X-ray analysis method
JP6037340B2 (en) Apparatus and method for non-contact measurement of surface chemistry
KR20190083531A (en) Particulate matters concentration calibration apparatus
CN115151806B (en) High-precision optical particle measuring device and particle measuring method by utilizing laser current scanning
US8830464B2 (en) Film thickness, refractive index, and extinction coefficient determination for film curve creation and defect sizing in real time
CN111638226A (en) Detection method, image processor and detection system
CN118090675B (en) A method for detecting light transmittance of medical film
CN106248653B (en) A method of improving laser induced breakdown spectroscopy quantitative analysis long-time stability
CN116256341B (en) Ion trap electrode detection device and detection method
CN102985887B (en) Data perturbation for wafer inspection or metrology setup
US20030090656A1 (en) Particle diameter distribution measurement apparatus and method of calibration
KR102715411B1 (en) Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Measurement Threshold Value Difference
CN112683865A (en) Method for predicting damage threshold of fused quartz element
CN114594113B (en) A single-source dual-ray imaging detection method and device
JP2017525945A (en) Arrangement for measuring properties and / or parameters of a sample and / or at least one film formed on the sample surface
KR102717794B1 (en) Apparatus and Method for High-Accuracy Optical Particle Measuring using Detector Sensitivity Difference
CN105717093B (en) A kind of cement characteristics analysis method based on large database concept identification
JP6612423B2 (en) Assembly for measuring sample permeability
KR102775013B1 (en) Apparatus and Method for analyzing correlation between real-time particle measurement count and product defects
KR101225296B1 (en) Method for real-time measuring particles with signal analysis

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

Fee payment year number: 1

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PG1701 Publication of correction

Patent document republication publication date: 20241210

Republication note text: Request for Correction Notice (Document Request)

Gazette number: 1027154110000

Gazette reference publication date: 20241011

St.27 status event code: A-5-5-P10-P19-oth-PG1701

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000