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상세정보

나노 자성 입자 및 금속 파우더 분석용 compact 분광기 제작 기술

전수책임자
정재찬
참여자
신성웅, 정재찬, 정재찬, 조재일, 최승민, 홍효봉
기술이전수
1
이전연도
2018
협약과제
18HS1200, 차세대 의료영상 이미징 시스템 개발, 홍효봉
본 기술은 두 개의 상이한 주파수 또는 단일 주파수를 이용하여 전자기장을 발생시켜 상자성 또는 초상자성 물질에 인가한 후 분석 대상 물질이 인가한 전자기장 안에서 발생시키는 신호를 처리 하여 미량의 상자성 또는 초상자성 입자 또는 물질을 정량적으로 분석 할 수 있는 기술임-
- 추가적으로 상기 신호를 이용하여 자성 특성을 분석 할수 있도록 simulation 기술을 포함 하여 특정 시료 분석에 맞도록 코일을 제작 하는 기술을 포함함
- 본 기술 이전 대상 기술은 ICT, 환경, 화학 등에서 광범위 하게 사용되는 나노 자성 입자를 분석 하는 기술로써 현재 국내 에서는 이러한 기술을 확보하고 있는 업체가 없음
- 이러한 기술을 국내 업체에 신속히 이전하여 관련 분야 산업의 경쟁력을 제고하고 학계에서도 향후 다양한 분야로 응용 될 수 있는 기초를 마련하고자 함
- 기존의 전자 현미경 또는 기타 입도 분석기로는 측정이 불가능한 자성 특성을 기반으로 하는 시료의 분류가 가능하며 수 MICROGRAM 단위의 시료까지 정확히 측정이 가능
- 기존의 장비가 특수한 시료 홀더 나 전처리를 요구하는 반면 본 장비의 경우는 전처리가 필요 하지 않음 (단, 시료의 TEST TUBE는 금속일 경우 사용불가)
- 나노 작성 입자가 가지는 신호 특성 (초상자성). 산화-환원 등을 이용하면 바이오 분석, 의료 장비에 들어가는 금속성 영상 tracer등의 분야에도 광범위 하게 사용 가능할 뿐만 아니라 합성 단계별로 QA/QC 가 가능함
- 사용자가 원하는 주파수 조합 및 신호를 정밀하게 튜닝 할수 있도록 지원함으로써 다양한 종류의 시료를 분석 할수 있을 뿐만 아니라 신호 자체의 세기 및 장비 내부의 신호도 측정 할 수 있음 -
- 이러한 기능을 확보하기 위하여 파워 및 내부 신호 처리 채널등의 확대 및 처리 기능이 포함되어 있음
- 혼합주파수를 이용하여 미량의 자성 나노 입자를 측정하는 Measurement head (MH)의 제어 및 DAQ 기능이 포함된 controller 검출 신호를 확보하는 기능을 수행하는 Controller 제작 기술 및 관련 S/W
- Bulk 분석 및 평면 신호 분석을 위한 시료 삽입구가 (8.0mm~15mm) 까지의 Measurement head 제작 기술 및 추가 MH 설계를 위한 설계 S/W
- 내부 에 장착된 PC를 이용하여 외부의 별도의 PC 연결 없이 독립적으로 동작이 가능하며, 자기장 검출 결과의 표시 및 임베디드 시스템 제어하는 기능을 수행할 수 있는 All in one system
- 임베디드 시스템 장비는 PC와 USB 3.0 인터페이스를 통해 제어 및 데이터 송수신이 가능 하며, PC가 연결이 안된 경우는 독립적으로 동작이 가능한 자체 LCD터치 스크린과 User Interface(UI)를 포함
- Magnetic Head를 제어하기 위해 아날로그와 디지털 신호를 혼합하여 처리하는 기능을 필요로 하며, 높은 자기장에서 발생 가능한 노이즈 처리 등의 전처리 기본 기능이 포함하는 시스템
- 다음의 성능을 가지는 장비 제작에 필요한 기술 자료 및 지적 재산 자료
-
[H/W]
1) Voltage/Current measurement Feature
1.1. Input Power : 100~240 VAC, 50/60Hz
1.2. Power Dissipation : under 20Watt
1.3. Function Generator port x 2
1.3.1. i.Frequency : 1~100 KHz (2019 new version 1~20MHz)
1.3.2. ii.Voltage : -18V~18[V], Volt
1.3.3. iii.Current range : 0 ~ 1[A], Ampere
1.3.4. iv.Channel : 2
1.4. Receiver port x 1
1.4.1. i.Frequency : 1~100 KHz (2019 new version 1~20MHz)
1.4.2. ii.Voltage : -18V~18[V], Volt
1.5. Monitoring(sensing)
1.5.1. i.AC Voltage Monitoring
1.5.1.1. Frequency : 1~100 KHz (2019 new version 1~20MHz)
1.5.1.2. Voltage : -18V~18[V], Volt
1.5.2. ii.AC Current Monitoring
1.5.2.1. Frequency : 1~100 KHz (2019 new version 1~20MHz)
1.5.2.2. Current range : 0 ~ 1[A], Ampere
1.6. X-Y plot
1.6.1. i.X-Y plotting of Generator/receiver
1.6.2.
2. Frequency measurement Feature
2.1. Spectrum analyzing using FFT
2.2. Frequency sweeping
2.3. Impedance(abs(Z)) measurement

2) ADC
Sampling rate: 2*10^6 samples/sec. 이상
A sample bits: 16 bits/sec. 이상
10 Channel
제어 및 데이터 수신: FPGA로 동시 제어 및 수신
3) DAC
Sampling rate: 100*10^6 samples/sec. 이상
A sample bits: 12 bits/sec. 이상
2 Channel
제어 및 데이터 수신: FPGA로 동시 제어 및 수신
4) 기술이전 업체에 제공하는 HW 다지인 파일 : 회로도(Base board, Processror board, driver board) 거버파일 (Base board, Processror board, driver board)
- 재료 분야 :
1) 나노 자성 입자 생산 업체에서 생산 되는 제품의 수율 및 품질 검사 장비
2) 금속 재료의 비파괴 감사 및 간이 분석 장비
- 바이오-의료 분야
1) 자성 나노 입자를 표지 물질로 사용하는 질병 측정 Kit의 분석 시스템
2) MRI 조영제 생상 분야의 품질 검사 장비
- 환경/화학 /식품 분야
1) 고도 정수 처리중 나노 입자 및 활성 산소 사용 공정 분석 시스템
2) 윤활유등의 금속 이물질 분석
3) 식품내 금속성 이물질 실시간 분석
- 학술 및 연구 장비
1) 나노 입자 연구실 및 관련 기술 개발 분야