KR100844280B1 - 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법 - Google Patents

투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투과전자현미경용 홀더의 오차측정에 관한 것으로 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게, 본 발명은 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 있어서, 전자현미경용 홀더를 고정하는 지지대; 상기 지지대에 고정된 홀더의 시료크레들(specimen cradle)에 장착되는 반사경(mirror); 상기 반사경에 레이저빔을 방출하는 레이저기(laser); 상기 반사경에 반사하여 나온 레이저빔을 검출하는 검출기(detector); 상기 레이저기와 검출기가 장착되는 회전축; 상기 회전축을 회전시키는 감속기어(Deceleration Gear); 상기 감속 기어를 구동하기 위한 모터(Motor); 상기 모터를 구동하기 위한 모터드라이버(Motor Driver); 상기 모터와 모터드라이버 사이에 연결되어, 상기 모터드라이버에서 전달되는 신호만큼 모터를 정밀 구동하기 위한 러졸버(Resolver); 상기 모터드라이버에 연결되며, 연산 및 구동 작업을 수행하기 위한 메인보드부(Process B'd)와, 모터드라이버의 회전이동 간격을 설정하고 구동 범위를 지정하는 펄스발생부(Pule Generator)와, 상기 펄스발생부에서 보낸 신호로 모터드라이버의 회전이동 거리를 측정하는 카운터부(Counter)와, 상기 회전이동한 거리를 표시하는 표시부(Display panel)와, 상기 이동 거리, 작업 수행명령을 입력하기 위한 입력부(Key pad)를 구비하여 모터의 구동제어를 수행하는 컨트롤러(Controller);를 포함하여 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있어, 결과적으로, Holder의 정밀도 분해능을 향상시킬 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 제공한다.
투과전자현미경, 홀더, 측정, 경사각, 회전각

Description

투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법{AN APPARTUS FOR COMPENSATING THE ERROR OF HOLDER FOR TEM USE AND A METHOD THEREOF}
도 1은 투과전자현미경(TEM) 고니오미터(Goniometer)의 구동 방식과 홀더(Holder) 구동방식에 대한 개념도
도 2는 종래 투과전자현미경(TEM) 더블틸트 홀더의 경사각 오차 측정방법을 설명하기 위한 참고도
도 3은 도 2의 측정방법에서 경사각 오차를 각도별로 나타낸 참고도
도 4는 Gatan Double-tilt Holder 사진(A는 holder 앞부분 확대 사진이고, B는 시료장착 부분 구동 원리 모식도)
도 5는 Gatan Rotation Holder 사진(A는 holder 앞부분 확대 이미지이고, a는 시료 장착부분)
도 6은 본 발명에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 개념도
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 구성도
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 사진
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 에 표시되는 프로그램 화면의 일예시도
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 표시되는 프로그램 화면의 다른 예시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 방법에 대한 순서도
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 더블틸트 홀더의 경사각을 측정한 그래프
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 로테이션 홀더의 회전각을 측정한 그래프(5회 반복)
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 더블틸트 홀더의 경사각 측정 오차값(a)과 보정값(b)의 그래프
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 로테이션 홀더의 회전각 측정 오차값(a)과 보정값(b)의 그래프
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
20 : 반사경(mirror)
30 : 레이저기(laser) 40 : 검출기(detector)
50 : 감속기어(Deceleration Gear) 60 : 모터(Motor)
70 : 모터드라이버(Motor Driver) 80 : 러졸버(Resolver)
90 : 컨트롤러(Controller)
본 발명은 투과전자현미경용 홀더의 오차측정에 관한 것으로 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
투과전자현미경(TEM)을 이용한 연구는 고니오미터(Goniometer)와 홀더로 이루이진 샘플스테이지(Sample stage)에 장착된 시료를 어떻게 조작하는가에 따라 그 결과가 크게 달라진다. 투과전자현미경으로 관찰하고자 하는 시료는 일단 홀더에 장착하여 코니오미터에 삽입된다. 한편, 최근 NT/BT의 핵심 투과전자현미경 기법으로 부상하고 있는 삼차원적 원자분해능 작업을 하는데 있어서는 로테이션 홀더보다 더블틸트 홀더를 주로 사용한다.
도 1은 투과전자현미경(TEM) 고니오미터(Goniometer)의 구동 방식과 홀더(Holder) 구동방식에 대한 개념도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 고니오미터에서는 x, y, z방향의 시료 이동과 α축 방향의 시료 경사를 제어한다. 홀더는 그 종류에 따라 자체적으로 360도 범위의 시료 회전을 제어하거나(로테이션 홀더; Rotation Holder), β축 방향의 시료 경사를 제어한다(더블틸트 홀더; Double-Tilt Holder). 투과전자현미경용 시료 홀더는 실제로 연구하고자 하는 시료가 직접 장착되는 부분을 연구자가 원하는 방향으로 최대한 폭넓은 범위에서 정밀하게 이동, 경사, 회전시킬 수 있어야 한다. 고니오미터에 의한 시편 경사(α tilt)는 ±60도까지 가능하고 약 ±0.1도의 정밀도를 유지하는데 반해, 더블틸트 홀더에 의한 경사(β tilt)는 ±45도까지 가능하고 약 ±1도의 정밀도를 유지하고 있다. 한편, 로테이션 홀더는 시편의 방향을 홀더의 회전구동을 이용하여 조정한 후 고니오미터를 이용하여 경사지게 하기 때문에, 보다 넓은 영역의 시편 경사가 가능하나 홀더 회전의 정밀도(±1도)가 낮을 뿐만 아니라, 회전축에서부터 떨어져 있는 시편은 회전시 시편 이동량이 너무 커서 고배율 작업에서는 거의 사용이 불가능한 실정이다.
이와 관련하여, 홀더의 경사각의 오차를 측정하기 위해 투영방법을 사용할 수 있는데, 도 2는 종래 투과전자현미경(TEM) 더블틸트 홀더의 경사각 오차 측정방법을 설명하기 위한 참고도이고, 도 3은 도 2의 측정방법에서 경사각 오차를 각도별로 나타낸 참고도이다. 즉, 도 2는 더블틸트 홀더의 경사각 오차를 측정하기 위한 투영방법을 설명하기 위한 것이고, 도 3은 상기 투영방법으로 스크린에 실제 투영되어 변화된 크기(A')를 각도별로 나타낸 것으로, 예를들어 일정한 간격으로 된 그리드(grid)를 이용하여 더블틸트 홀더를 0도에서 ±29도까지 10도 간격으로 경사하면서 스크린에 투영된 이미지를 촬영한다. 이때 경사각에 따라 투영된 그리드의 간격이 변환되는데, 투영되는 크기(A')를 식(A'=A×cosβ, β=cos-1(A'/A))을 이용 하여 각각의 각도별로 계산할 수 있다. 스크린에 실제 투영되어 변화된 크기(A')를 각도별로 나타내면 더블틸트 홀더는 ±20°에서 큰 오차 값을 확인할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 방법은 장비 없이 쉽게 오차값을 알 수는 있으나, 더블틸트 홀더의 0도에서 ±29도까지 연속적이면서 세밀한 경사각을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.
참고로, 도 4는 Gatan Double-tilt Holder 사진(A는 holder 앞부분 확대 사진이고, B는 시료장착 부분 구동 원리 모식도)이고, 도 5는 Gatan Rotation Holder 사진(A는 holder 앞부분 확대 이미지이고, a는 시료 장착부분)이다. 도 4에서 상기 더블틸트 홀더는 B와 같은 구조로 회전축의 구동에 따라 경사된다. 이러한 구조는 회전축의 회전값과 경사각 비율이 달라지는 경우가 발생되며, 홀더 자체 부피와 무게의 제약으로 인하여 정밀성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 더블틸트 홀더의 경사각의 정밀성을 파악하고, 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 장치의 개발이 절실하다.
상술한 바와 같이, 기존 판매되고 있는 홀더는 구조상 결함으로 인하여 각각의 고유 경사각/회전각에 대한 오차값을 가지고 있기 때문에 삼차원적 원자분해능 작업을 하는데 큰 문제점이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로,
홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 홀더의 정밀도 분해능을 향상시킬 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 투과전자현미경용 홀더의 오차측정에 관한 것으로 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게, 본 발명은 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 있어서, 전자현미경용 홀더를 고정하는 지지대; 상기 지지대에 고정된 홀더의 시료크레들(specimen cradle)에 장착되는 반사경(mirror); 상기 반사경에 레이저빔을 방출하는 레이저기(laser); 상기 반사경에 반사하여 나온 레이저빔을 검출하는 검출기(detector); 상기 레이저기와 검출기가 장착되는 회전축; 상기 회전축을 회전시키는 감속기어(Deceleration Gear); 상기 감속 기어를 구동하기 위한 모터(Motor); 상기 모터를 구동하기 위한 모터드라이버(Motor Driver); 상기 모터와 모터드라이버 사이에 연결되어, 상기 모터드라이버에서 전달되는 신호만큼 모터를 정밀 구동하기 위한 러졸버(Resolver); 상기 모터드라이버에 연결되며, 연산 및 구동 작업을 수행하기 위한 메인보드부(Process B'd)와, 모터드라이버의 회전이동 간격을 설정하고 구동 범위를 지정하는 펄스발생부(Pule Generator)와, 상기 펄스발생부에서 보낸 신호로 모터드라이버의 회전이동 거리를 측정하는 카운터부(Counter)와, 상기 회전이동한 거리를 표시하는 표시부(Display panel)와, 상기 이동 거리, 작업 수행명령을 입력하기 위한 입력부(Key pad)를 구비하여 모터의 구동제어를 수행하는 컨트롤러(Controller);를 포함하여 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있어, 결과적으로, 홀더의 정밀도 분해능을 향상시킬 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 개념도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 구성도이다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차 측정 장치는, 더블틸트 홀더의 경사각 오차를 측정하기 위한 장치의 개념도로서, 더블틸트 홀더의 경사각 측정 장치는 경사각을 정밀하고 연속적으로 측정하기 위해서, 시료의 중심선 상에 홀더를 설치하고 일정길이의 회전축 위에 레이저기(laser)(30)와 검출기(detector)(40)를 부착한 후, 레이저빔을 시료(반사경(20)을 삽입)에 주사하여 그 반사된 레이저빔의 위치를 검출기의 회전 이동 펄스로 측정하여 각도를 측정한다.
도 7에 도시한 바와같이, 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 구성은, 더블틸트 홀더의 경사각 오차측정에 필요한 구성도로서, 더블틸트 홀더의 경사각 측정에 필요한 장치로는, 레이저기와 검출기가 부착된 회전축을 일정한 펄스로 구동할 수 있는 모터와 이것을 제어하는 제어장치 그리고 회전축의 이동거리를 측정할 수 있는 장치로 크게 구분된다.
보다 상세하게 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 있어서,
전자현미경용 홀더를 고정하는 지지대(미도시); 상기 지지대에 고정된 홀더의 시료크레들(specimen cradle)에 장착되는 반사경(mirror)(20); 상기 반사경에 레이저빔을 방출하는 레이저기(laser)(30); 상기 반사경에 반사하여 나온 레이저빔을 검출하는 검출기(detector)(40); 상기 레이저기와 검출기가 장착되는 회전축(미도시); 상기 회전축을 회전시키는 감속기어(Deceleration Gear)(50); 상기 감속 기어를 구동하기 위한 모터(Motor)(60); 상기 모터를 구동하기 위한 모터드라이버(Motor Driver)(70); 상기 모터와 모터드라이버 사이에 연결되어, 상기 모터드라이버에서 전달되는 신호만큼 모터를 정밀 구동하기 위한 러졸버(Resolver)(80); 상기 모터드라이버(Motor Driver)(70)에 연결되며, 모터의 구동제어를 수행하는 컨트롤러(Controller)(90);를 포함하여 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 것이다.
상기 컨트롤러(Controller)(90)는, 모터드라이버에 연결되며, 연산 및 구동 작업을 수행하기 위한 메인보드부(Process B'd)와, 모터드라이버의 회전이동 간격을 설정하고 구동 범위를 지정하는 펄스발생부(Pule Generator)와, 상기 펄스발생부에서 보낸 신호로 모터드라이버의 회전이동 거리를 측정하는 카운터부(Counter)와, 상기 회전이동한 거리를 표시하는 표시부(Display panel)와, 상기 회전이동 거리 및 작업 수행명령을 입력하기 위한 입력부(Key pad)를 구비하여 모터의 구동제어를 수행한다.
또한, 상기 시료크레들(specimen cradle)에 장착되는 반사경(mirror)(20)은 더블틸드 홀더의 경우에는 원판형상이 바람직하고, 로테이션 홀더의 경우에는 일측면이 평면으로 가공된 기둥형상이 바람직하다. 따라서 로테이션 홀더는 더블틸드 홀더의 경우와는 다르게, 로테이션 홀더의 크레들 면이 더블틸드 홀더의 크레들 면에 경우에 대하여 90도 회전되도록 배치하여 상기 도 6에서 도시한 개념의 구성으로 본 발명을 적용한다.
또한, 상기 검출기가 반사된 레이저빔을 검출할 때 광센서를 사용하는데, 상기 광센서는 레이저빔이 들어오는 양에 따라 출력 전압이 변화하게 된다. 한편, 레 이저빔이 상기 광센서의 정중앙에 놓이는 위치에 올 때 광센서에서 출력되는 전압이 최고가 되고, 그 위치가 측정의 기준이 되는 것이다.
또한, 상기 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치가 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정하기 위해서는 컴퓨터, 엔코더기, 보정기 등이 더 필요하다는 것은 당업자에게 자명한 사항이므로 그에 대한 자세한 설명은 생략토록 한다.
참고로, 도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치의 사진으로, 상기 도 7의 개념도를 발전시켜 더블틸드 홀더의 경사각과 로테이션 홀더의 회전각을 측정할 수 있는 정밀측정 장치를 제작한 것이다.
레이저기와 검출기가 부착된 회전축에 대한 분해능향상을 위해 장착되는 수평형 볼베어링(Ball Bearing)을 수직형 볼베어링으로 변경하였다. 참고로, β각의 값의 신뢰도 향상을 위하여 제어는 클로즈루프제어(Close loop Control)방식을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 사항을 응용하여, 본 발명에 따른 장치에 롤러베어링(Roller bearing)의 위치를 아래로 이동시킨 후, 측면에 로테이션 홀더를 고정하는 지지대를 설치하여 로테이션 홀더의 회전각을 측정할 수 있도록 하였다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 표시되는 프로그램 화면의 일예시도로서, 더블틸드 홀더용 경사각 자동 측정장치 프로그램 화면의 예시도이다. 홀더의 전체 경사도를 측정하는데 많은 시간이 소 요될 경우, 도 9에 도시한 더블틸드 홀더용 경사각 자동 측정장치 프로그램과 같이 구동 및 기록을 자동으로 수행하는 프로그램을 개발하는 것이 바람직하다. 또한 더블틸트 홀더의 경사각 자동 측정 프로그램을 로테이션 홀더의 회전각을 측정하고 보정하는 데에도 적용하여, 투과전자현미경용 더블틸트 홀더 뿐 아니라 로테이션 홀더의 구동 각도도 보정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 표시되는 프로그램 화면의 다른 예시도로서, 투과전자현미경용 더블틸트 홀더 및 로데이션 홀더의 오차측정 장치에 표시되는 프로그램 화면의 다른 예시도이다. 도 10에 도시한 바와같이, 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 표시되는 프로그램 화면은, 감속기어의 회전 속도의 측정값을 표시하는 속도Index부, 감속기어의 회전시 가속도의 측정값을 표시하는 가속도Index부, 광센서에서 출력되는 최고 전압의 측정값을 표시하는 PEAK전압부, 레이저빔에 따라 광센서에서 발생되는 전압의 측정값을 표시하는 현재전압부, 감속기어의 회전각도의 측정값을 표시하는 현재각도부 등이 구비되는데, 상기 프로그램을 통하여 더블틸드 홀더의 경사각이나 로테이션 홀더의 회전각을 연속 측정하게 되고, 나아가 보정된 값을 홀더의 구동과 연동하여 구동 오차를 줄이게 된다. 한편, 프로그램에는 회전스텝, 회전이동시간, 피크(peak)전압값, 반복여부 등의 조건을 미리 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 방법에 대한 순서도이다. 도 11에 도시한 바와같이, 본 발명의 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 방법은 상기 본 발명에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치를 이용하는 방법에 관한 것으로, 상기 홀더의 시료크래들에 상기 반사경을 삽입하는 단계(S100); 상기 레이저기의 레이저빔이 시료크래들에 장착된 상기 반사경 중심에 오도록 홀더를 조절한 후 고정하는 단계(S200); 상기 홀더의 시료크래들 부분을 틸팅하는 단계(S300); 상기 회전축에 부착된 상기 검출기가 일정한 간격으로 회전하는 단계(S400); 상기 반사경에서 반사된 레이저빔을 검출하는 단계(S500); 상기 회전축의 회전각도를 환산하는 단계(S600);를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 회전축의 회전각도 환산 결과로부터 특정 각에 해당되는 오차값을 구하는 단계를 더 포함한다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 더블틸트 홀더의 경사각을 측정한 그래프이다. 도 12에 도시한 바와같이, 일실시예에 의한 더블틸트 홀더의 경사각을 측정한 그래프는 본 발명에 의한 측정 장치와 방법을 이용하여 더블틸트 홀더의 경사각을 측정한 그래프로서, 상기 프로그램을 사용하여 더블틸트 홀더의 경사각을 반복적으로 측정한 결과 매번 다른 결과값이 측정되어, 레이저기와 검출기가 부착된 회전축에 대한 분해능향상을 위해 장착되는 수평형 볼베어링(Ball Bearing)을 수직형 볼베어링으로 변경하였고, 변경 후 측정결과, 오차값이 ±0.024°에서 ±0.013°로 오차 값을 감소하였다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 로테이션 홀더의 회전각을 측정한 그래프(5회 반복)이다. 도 13에 도시한 바와같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 로테이션 홀더의 회전각을 측정한 그래프는 본 발명에 의한 측정 장치와 방법을 이용하여 로테이션 홀더의 회전각을 반복 측정한 그래프로서, 로테이션 홀더의 회전각에 대한 평균 오차가 ±0.1°로 규칙성 있는 오차를 가지고 있는 것을 알 수 있었다.
한편, 상기 도 12와 도 13의 측정 결과를 바탕으로 홀더의 오차 값을 보정할 수 있도록 할 수 있는데, 오차 값의 보정은 상기 측정 결과로부터 얻은 특정 각에 해당되는 오차값에 대하여 그 역 값을 보내어 서로 상쇄되는 원리를 이용하면 된다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 더블틸트 홀더의 경사각 측정 오차값(a)과 보정값(b)의 그래프이다. 도 14에 도시한 바와같이, 더블틸트 홀더의 경사각 측정 오차값(a)에 대한 보정값(b)으로 보정하여 더블틸트 홀더를 측정하면, 경사각의 오차가 보정하기 전 ±0.15°에서 ±0.01°로 감소되었다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 로테이션 홀더의 회전각 측정 오차값(a)과 보정값(b)의 그래프이다. 도 15의 로테이션 홀더의 회전각 측정 오차값(a)과 보정값(b)의 그래프는 그림 13의 로테이션 홀더의 회전각의 평균 오차값(a)을 바탕으로 보정값(b)을 표시한 그래프이다.
실험결과, 본 발명에 의한 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 사용하면, 홀더의 정밀도를 ±1°에서 ±0.01로 분해능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 홀더의 경사각 및 회전각의 정밀성을 파악하고, 나아가 홀더의 자체 오차 값을 보정할 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 제공한다.
결과적으로, 홀더의 정밀도 분해능을 향상시킬 수 있는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치 및 방법을 제공한다.

Claims (7)

  1. 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치에 있어서,
    전자현미경용 홀더를 고정하는 지지대(미도시);
    상기 지지대에 고정된 홀더의 시료크레들(specimen cradle)에 장착되는 반사경(mirror)(20);
    상기 반사경에 레이저빔을 방출하는 레이저기(laser)(30);
    상기 반사경에 반사하여 나온 레이저빔을 검출하는 검출기(detector)(40);
    상기 레이저기와 검출기가 장착되는 회전축(미도시);
    상기 회전축을 회전시키는 감속기어(Deceleration Gear)(50);
    상기 감속 기어를 구동하기 위한 모터(Motor)(60);
    상기 모터를 구동하기 위한 모터드라이버(Motor Driver)(70);
    상기 모터와 모터드라이버 사이에 연결되어, 상기 모터드라이버에서 전달되는 신호만큼 모터를 정밀 구동하기 위한 러졸버(Resolver)(80);
    상기 모터드라이버(Motor Driver)(70)에 연결되며, 모터의 구동제어를 수행하는 컨트롤러(Controller)(90);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(Controller)(90)는,
    모터드라이버에 연결되며, 연산 및 구동 작업을 수행하기 위한 메인보드부(Process B'd)와, 모터드라이버의 회전이동 간격을 설정하고 구동 범위를 지정하는 펄스발생부(Pule Generator)와, 상기 펄스발생부에서 보낸 신호로 모터드라이버의 회전이동 거리를 측정하는 카운터부(Counter)와, 상기 회전이동한 거리를 표시하는 표시부(Display panel)와, 상기 회전이동 거리 및 작업 수행명령을 입력하기 위한 입력부(Key pad)를 구비하는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 반사경(mirror)(20)은 더블틸드 홀더의 경우에는 원판형상인 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사경(mirror)(20)은 로테이션 홀더의 경우에는 일측면이 평면으로 가공된 기둥형상인 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검출기에서의 광센서 출력 전압이 최고가 되는 위치가 측정의 기준이 되는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치
  6. 전자현미경용 홀더를 고정하는 지지대(미도시); 상기 지지대에 고정된 홀더의 시료크레들(specimen cradle)에 장착되는 반사경(mirror)(20); 상기 반사경에 레이저빔을 방출하는 레이저기(laser)(30); 상기 반사경에 반사하여 나온 레이저빔을 검출하는 검출기(detector)(40); 상기 레이저기와 검출기가 장착되는 회전축(미도시); 상기 회전축을 회전시키는 감속기어(Deceleration Gear)(50); 상기 감속 기어를 구동하기 위한 모터(Motor)(60); 상기 모터를 구동하기 위한 모터드라이버(Motor Driver)(70); 상기 모터와 모터드라이버 사이에 연결되어, 상기 모터드라이버에서 전달되는 신호만큼 모터를 정밀 구동하기 위한 러졸버(Resolver)(80); 상기 모터드라이버(Motor Driver)(70)에 연결되며, 모터의 구동제어를 수행하는 컨트롤러(Controller)(90);를 포함하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 장치를 이용하는 방법에 있어서,
    상기 홀더의 시료크래들에 상기 반사경을 삽입하는 단계(S100);
    상기 레이저기의 레이저빔이 시료크래들에 장착된 상기 반사경 중심에 오도록 홀더를 조절한 후 고정하는 단계(S200);
    상기 홀더의 시료크래들 부분을 틸팅하는 단계(S300);
    상기 회전축에 부착된 상기 검출기가 일정한 간격으로 회전하는 단계(S400);
    상기 반사경에서 반사된 레이저빔을 검출하는 단계(S500);
    상기 회전축의 회전각도를 환산하는 단계(S600);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 방법
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 회전축의 회전각도 환산 결과로부터 특정 각에 해당되는 오차값을 구하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투과전자현미경용 홀더의 오차측정 방법
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