KR102215931B1 - Method for fabricating sensor optimized for sensitivity and optical analysis for nitro groups - Google Patents
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Abstract
본 발명은 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석에 최적화된 센서 제조 방법에 관한 것으로서, 이를 위하여 니트로 방향족 폭발물 입자와 반응할 수 있는 유기 반도체 화합물을 소정의 용액을 이용하여 희석시키는 단계와, 플레이트를 스핀 코팅 장치에 장착시킨 후 상기 플레이트를 제 1 회전속도로 회전시키면서 상기 플레이트의 중심 부근에 희석된 용액을 제 1 차 드랍핑 포인트 방식으로 떨어뜨리는 단계와, 기 설정된 시간이 경과되면, 상기 희석된 용액이 도포된 상기 플레이트의 중심 부근에 희석된 용액을 제 2 차 드랍핑 포인트 방식으로 떨어뜨리는 단계와, 기 설정된 시간이 경과되면, 상기 플레이트 상에 도포된 희석된 용액을 건조시켜 상기 플레이트 상부에 폭발물 탐지용 물질층을 형성하는 단계를 포함하는 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석에 최적화된 센서 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a sensor manufacturing method optimized for sensitivity to nitro groups and optical analysis, and for this purpose, diluting an organic semiconductor compound capable of reacting with nitro aromatic explosive particles using a predetermined solution, and spin coating a plate Dropping the diluted solution near the center of the plate in a first dropping point method while rotating the plate at a first rotational speed after mounting on the device, and when a preset time elapses, the diluted solution is Dropping the diluted solution near the center of the applied plate in a second dropping point method, and when a preset time elapses, the diluted solution applied on the plate is dried to detect explosives on the upper part of the plate. It provides a method for manufacturing a sensor optimized for optical analysis and sensitivity to nitro groups including forming a melting material layer.
Description
본 발명은 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a sensor for sensitivity and optical analysis to a nitro group.
폭발물로 사용되는 대표적인 화합물은 트라이나이트로톨루엔(trinitrotoluene, TNT) 이나 다이나이트로톨루엔(dinitrotoluene, DNT)와 같은 나이트로 방향족 화학물질을 포함하고 있어, 이와 같은 화학물질을 검출하는 다양한 방법이 개발되고 있다. 이온 이동성 분광측정기(ion mobility spectroscopy) 나 중성자 탐지기를 이용하여 폭발물에 함유된 화학 물질을 검출하는 방법들이 연구 개발되고 있으나 바이오센서에 비해 검출시간이 상대적으로 길고, 고가의 비용이 드는 단점이 있다. 최근에는 나노입자의 흡광이나 형광변화를 이용하는 센서가 많이 개발되었고, 이는 측정 장치를 간단하게 구현할 수 있고, 반응 시간이 짧아 실시간 폭발물 센서로 응용 가능성이 높다. Representative compounds used as explosives contain nitro aromatic chemicals such as trinitrotoluene (TNT) or dinitrotoluene (DNT), and various methods for detecting such chemicals have been developed. have. Methods for detecting chemical substances contained in explosives using ion mobility spectroscopy or neutron detectors are being researched and developed, but there are disadvantages in that the detection time is relatively long and expensive compared to the biosensor. Recently, many sensors using absorption or fluorescence change of nanoparticles have been developed, which can easily implement a measuring device, and have a short reaction time, which has a high possibility of application as a real-time explosive sensor.
한편, TNT의 합성과정 또는 TNT의 분해과정을 통하여 DNT(dinitrotoluene)도 일부 폭발물에 존재한다. 따라서 TNT와 DNT는 폭발물에 존재하는 대표적인 화합물로서 폭발물 검출 장치(센서)는 주로 이들 두 물질을 검출하는 것을 주기능으로 한다. 그런데 TNT와 DNT는 고체로 존재하며 증기압이 매우 낮으므로, 폭발물에서 기화되어 공기 중에 존재하는 TNT와 DNT를 검출하기 위하여 고감도의 선택성을 가지며 기체 상에서 안정적인 구조를 갖는 수용체(receptor)의 개발이 TNT 및 DNT 센서 개발의 핵심 기술이다. Meanwhile, dinitrotoluene (DNT) is also present in some explosives through the process of synthesizing TNT or decomposing TNT. Therefore, TNT and DNT are representative compounds present in explosives, and explosive detection devices (sensors) mainly detect these two substances. However, since TNT and DNT exist as solids and their vapor pressure is very low, the development of a receptor having a high sensitivity selectivity and a stable structure in the gas phase to detect TNT and DNT that is vaporized from explosives and exists in the air is It is the core technology of DNT sensor development.
최근, DNT 및 TNT에 고감도로 선택적으로 결합할 수 있는 수용체에 대한 연구는 꾸준히 진행되고 있다.Recently, studies on receptors capable of selectively binding to DNT and TNT with high sensitivity have been continuously conducted.
본 발명은 니트로 방향족 폭발물의 입자를 검출할 수 있는 폭발물 탐지용 물질층을 이용한 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석에 최적화된 센서 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a sensor manufacturing method optimized for sensitivity to nitro groups and optical analysis using a layer of an explosive detection material capable of detecting particles of nitro aromatic explosives.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법은 니트로 방향족 폭발물 입자와 반응할 수 있는 유기 반도체 화합물을 소정의 용매를 이용하여 희석시켜 용액을 생성하는 단계와, 플레이트를 스핀 코팅 장치에 장착시킨 후 상기 플레이트(20)를 제 1 회전속도로 회전시키면서 상기 플레이트의 중심 부근에 희석된 용액을 제 1 차 드랍핑 포인트 방식으로 떨어뜨려 제 1 도포층(22)을 형성하는 단계와, 기 설정된 시간이 경과되면, 상기 희석된 용액이 도포된 상기 제 1 도포층(22)가 형성된 플레이트(20)의 중심 부근에 상기 희석된 용액을 제 2 차 드랍핑 포인트 방식으로 떨어뜨려 제 2 도포층(24)을 형성하는 단계와, 기 설정된 시간이 경과되면, 상기 플레이트(20) 상에 제 1 및 제 2 도포층(22, 24)을 건조시켜 상기 플레이트(20) 상부에 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 도포층(24)을 형성하는 단계는 상기 제 1 회전속도에서 제 2 회전속도로 변경한 후 기 설정된 시간 동안 방치하는 단계와, 상기 기 설정된 시간이 경과되면 상기 제 2 회전속도에서 제 1 회전속도로 변경시킨 후 상기 플레이트(20)의 중심 부근에 상기 제 2 차 드랍핑 포인트 방식으로 희석된 용액을 떨어뜨리는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 용액을 생성하는 단계는 상기 유기 반도체 화합물을 테트라하이드로퓨란(THF : Tetrahydrofuran) 용매를 이용하여 희석시켜 500∼1000ppm 용액을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계는 상기 제 1 회전속도에서 제 2 회전속도로 변경한 후 기 설정된 시간 동안 방치하는 단계와, 상기 기 설정된 시간이 경과되면 상기 플레이트(20)의 회전을 중지시킨 후 상기 플레이트(20) 상에 형성된 제 1 및 제 2 도포층(22, 24)을 건조시켜 상기 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 회전속도는 2000∼2500RPM이며, 상기 제 2 회전속도는 2500∼3000RPM일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계는 고온 세라믹 오븐을 이용한 저온 건조 방식으로 상기 플레이트 상에 형성된 제 1 및 제 2 도포층(22, 24)을 건조시킬 수 있다.
As a technical means for achieving the above-described technical problem, the method of manufacturing a sensor for sensitivity and optical analysis of a nitro group according to an embodiment of the present invention uses an organic semiconductor compound capable of reacting with nitro aromatic explosive particles using a predetermined solvent. Diluting to generate a solution, and after mounting the plate to the spin coating apparatus, while rotating the
According to an embodiment of the present invention, in the step of generating the solution, the organic semiconductor compound may be diluted with a tetrahydrofuran (THF) solvent to produce a 500 to 1000 ppm solution.
According to an embodiment of the present invention, the forming of the
According to an embodiment of the present invention, the first rotation speed may be 2000 to 2500 RPM, and the second rotation speed may be 2500 to 3000 RPM.
According to an embodiment of the present invention, the step of forming the explosive
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전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 니트로 방향족 폭발물의 입자를 검출할 수 있는 폭발물 탐지용 물질층의 반응 민감도 및 광학적 분석에 최적화된 폭발물 탐지용 물질을 도포하여 센서를 형성할 수 있는 방법을 제공함으로써, 폭발물 입자의 검출 효율성을 높은 검출 장치의 구현이 가능하다.According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, a sensor can be formed by applying an explosive detection material optimized for the reaction sensitivity and optical analysis of an explosive detection material layer capable of detecting particles of nitroaromatic explosives. By providing such a method, it is possible to implement a detection device with high detection efficiency of explosive particles.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 드랍핑 포인트 방식을 이용하여 플레이트 상에 희석된 용액을 도포하고, 저온 건조 방식을 이용하여 건조시켜 플레이트 상에 폭발물 탐지용 물질층을 형성함으로써, 폭발물 탐지용 물질층의 어그리게이션(aggregation) 현상 및 광퇴색 현상을 최소화시킬 수 있다.In addition, according to any one of the above-described problem solving means of the present invention, the diluted solution is applied on the plate using a dropping point method, and dried using a low temperature drying method to form a material layer for detecting explosives on the plate. By forming, it is possible to minimize aggregation and photobleaching of the material layer for detecting explosives.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 드랍핑 포인트 방식을 이용함으로써, 센서 형성 시 폭발물 탐지용 물질의 양을 최소화시킬 수 있다.In addition, according to any one of the above-described problem solving means of the present invention, by using the dropping point method, it is possible to minimize the amount of a substance for detecting explosives when forming a sensor.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질을 이용한 센서 제조 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질 형성 과정을 도시한 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질층과 플레이트로 이루어진 발광체를 이용하여 폭발물을 탐지하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a sensor using a material for detecting explosives according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a process of forming a substance for detecting explosives according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a process of detecting an explosive using a light-emitting body composed of a material layer and a plate for detecting an explosive according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar elements.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사 하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term "and/or" includes a combination of a plurality of related stated items or any of a plurality of related stated items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined herein. do.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질을 센서 제조 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a sensor for an explosive detection material according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질을 이용한 센서 제조 과정을 도시한 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질 형성 과정을 공정 단면도이다.1 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a sensor using a material for detecting explosives according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a process of forming a material for detecting explosives according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하기 위한 물질은 화학 형광 물질로서, 즉 특정 파장의 광원으로부터 에너지를 받아 원자가띠(valence band) 상에서 전도띠(conduction band) 상태로 전이되어 형광 상태를 유지할 수 있는 전자발광성 실리콘 나노 고분자 물질일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에서 폭발물 탐지용 물질은 니트로 방향족 폭발물 입자와 반응할 수 있는 아래의 화학식 1로 표시되는 1,1-이중치환된 4,5,8,9-비스(트립티신)메탈라플로오렌 화합물로 이루어진 유기 반도체 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.The material for forming the
상기에서, M=Si 또는 Ge이고, R1 및 R2는 H, C1∼C18의 알킬기, C2∼C18의 알케닐기, C2∼C18의 알키닐기, C5∼C14의 지환족 또는 방향족 고리화합물, 헤테로원자(-NH-, -S-, -O-)를 포함하는 C3∼C10의 지환족 또는 방향족 고리 화합물 또는 할로겐원자에서 선택되며, 상기 R1 및 R2의 치환기는 각각 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.In the above, M=Si or Ge, R1 and R2 are H, C1 to C18 alkyl group, C2 to C18 alkenyl group, C2 to C18 alkynyl group, C5 to C14 alicyclic or aromatic cyclic compound, heteroatom ( -NH-, -S-, -O-) is selected from C3-C10 alicyclic or aromatic cyclic compounds or halogen atoms, and the substituents of R1 and R2 may be the same or may not be the same, respectively.
상술한 바와 같은 화학 형광 물질로 폭발물 탐지용 물질층(30)은 모든 폭발물에서 자연적이고 지속적으로 발생하는 니트로 물질을 감지하기 위한 것으로써, 니트로 물질의 성질, 즉 전자 부족 화합물이 가지고 있는 정전기적 인력과 전기 음성도라는 성질에 따라 니트로 분자들에게 전자를 주게 되고, 이에 따라 형광 상태에서 부분적인 소광 상태로 변화하게 된다.The
본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형광 상태에서 소광 상태로 변화시키는 니트로 물질은 TNT 그룹의 니트로 아로매틱(Nitro aromatic), RDX 그룹의 니트로 아민(Nitro Amine), PETN 계열의 니트로 에스터(Nitro ester) 등과 같은 전자 부족 화합물로서, 형광 상태의 폭발물 탐지용 물질층(30)의 전자를 뺏어 폭발물 탐지용 물질층(30)을 부분적 형광 상태에서 소광 상태로 전이시킬 수 있다.The nitro material for changing the explosive
상술한 바와 같은 폭발물 탐지용 물질층(30)은 플레이트(20), 예컨대 수정체(Quartz)의 상부에 도포되어 형성될 수 있는데, 즉 플레이트(20)의 상부에 스핀 코팅 방식을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 과정에 대해 설명하면 아래와 같다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 폭발물 탐지용 물질을 500∼1000ppm 용액으로 희석시킨다(S100). 이때, 희석 용매로는 테트라하이드로퓨란(THF : Tetrahydrofuran), 불용성 액체, 예컨대 톨루올, 메틸벤젠, 페닐메탄로 등으로 불리는 불용성 액체가 이용될 수 있다. As shown in FIG. 1, the explosive detection material is diluted with a 500-1000 ppm solution (S100). In this case, as the diluting solvent, tetrahydrofuran (THF), an insoluble liquid, such as toluol, methylbenzene, or an insoluble liquid called phenylmethane may be used.
그런 다음, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 플레이트(20)를 스핀 코팅 장치(10)에 장착(S102)한 후 소정의 회전수로 플레이트(20)를 회전시키면서 플레이트(20)의 중심 부근에 희석된 용액을 떨어뜨리고, 희석된 용액은 원심력에 의해 주변으로 균일하게 퍼지면서 플레이트(20)의 표면에 도포됨으로써, 플레이트(20)의 표면에 폭발물 탐지용 물질층(30)이 형성될 수 있다. 이러한 과정에 대해 상세하게 설명하면 아래와 같다.Then, as shown in Figs. 1 and 2, after mounting the
먼저, 스핀 코팅 장치(10)에 플레이트(20)를 장착시킨 후 제 1 회전 속도, 예컨대 2000∼2500RPM의 회전 속도로 플레이트(20)를 회전시킨 상태에서 희석된 용액을 제 1 차 드랍핑 포인트 방식으로 플레이트(20)의 중심 부근에 떨어뜨린다(S104). 이때, 희석된 용액의 제 1 차 드랍핑 포인트 수는 적어도 둘 이상일 수 있다.First, after attaching the
본 발명의 실시예에서 드랍핑 포인트 방식이란 스핀 코팅 장치(10)에 장착된 플레이트(20) 상에 방울 방식으로 용액을 떨어뜨리는 것을 의미할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the dropping point method may mean dropping a solution on the
그런 다음, 플레이트(20) 상에 드랍된 희석된 용액이 골고루 도포될 수 있도록 제 1 차 반건조 공정(S106)을 수행하여 제 1 도포층(22)을 형성한다. 구체적으로, 기 설정된 시간 동안, 예컨대 20-40초 동안 제 2 회전속도로 플레이트(20)를 회전시켜 제 1 도포층(22)을 형성한다. 이때, 제 2 회전속도는 2500∼3000RPM일 수 있다.Then, the first half-drying process (S106) is performed so that the diluted solution dropped on the
이후, 스핀 코팅 장치(10)의 회전속도를 제 1 회전속도로 변경시킨 상태에서 제 2 차 드랍핑 포인트 방식으로 희석된 용액이 코팅된 플레이트(20)의 중심 부근에 떨어뜨린다(S108). 이때, 희석된 용액의 제 2 차 드랍핑 포인트 수는 적어도 둘 이상일 수 있다.Thereafter, in a state in which the rotational speed of the
그런 다음, 플레이트(20) 상에 드랍된 희석된 용액이 골고루 도포될 수 있도록 제 2 차 반건조 공정(S110)을 수행하여 제 1 도포층(22)의 상부에 제 2 도포층(24)을 형성한다. 구체적으로, 기 설정된 시간 동안, 예컨대 20-40초 동안 제 2 회전속도로 플레이트(20)를 회전시켜 제 1 도포층(22)의 상부에 제 2 도포층(24)을 형성한다 이때, 제 2 회전속도는 2500∼3000RPM일 수 있다.Then, by performing a second semi-drying process (S110) so that the diluted solution dropped on the
이후, 플레이트(20) 상에 도포된 희석된 용액에 대한 건조 공정을 수행함으로써, 플레이트(20) 상에 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성한다. 구체적으로, 고온 세라믹 오븐을 이용한 저온 건조 방식을 이용하여 플레이트(20) 상에 도포된 희석된 용액을 건조시켜 플레이트(20) 상에 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성한다(S112).Thereafter, by performing a drying process on the diluted solution applied on the
이때, 건조 공정은 10분∼20분 정도 수행하는 것이 바람직하며, 온도는 70℃∼90℃인 것이 바람직하다.In this case, the drying process is preferably performed for about 10 to 20 minutes, and the temperature is preferably 70 to 90°C.
상술한 바와 같은 과정을 통해 형성된 폭발물 탐지용 물질층(30)과 플레이트(20)는 폭발물 탐지 시스템에서 광원(도 3의 300)으로부터 입사되는 특정 파장대의 광에 반응하여 형광 상태를 갖는 발광체(310)로 동작할 수 있다. 이에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The explosive
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폭발물 탐지용 물질층(30)과 플레이트(20)로 이루어진 발광체(310)를 이용하여 폭발물을 탐지하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining a process of detecting an explosive by using the
도 3에 도시된 바와 같이, 광원(300), 발광체(310) 및 수광부(320)는 소정 간격만큼 이격되어 일직선 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 광원(300)은 발광체(310)의 상부쪽에 형성되어 자외선을 조사할 수 있으며, 발광체(310)와 일직선 상의 하부쪽에는 수광부(320)가 형성될 수 있다. 또한, 발광체(310)와 수광부(320) 사이에는 공기가 흡입되어 배출되는 흡입 및 배출관(330)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
광원(300)에 의해 광이 발광체(310)에 입사됨에 따라 발광체(310)의 폭발물 탐지용 물질층(30)은 입사되는 광에 따라 에너지를 받아 여기(excitation)되어 형광 상태를 유지할 수 있다.As light is incident on the
이후, 흡입 및 배출관(330)의 일단으로부터 폭발물 입자(340)를 포함한 공기가 유입되면, 폭발물 입자(340)는 발광체(310)의 폭발물 탐지용 물질층(30)로부터 전자를 뺏게 된다.Thereafter, when air including the explosive particles 340 is introduced from one end of the suction and
이에 따라, 폭발물 탐지용 물질층(30)은 형광 상태에서 일부가 소광 상태로 전이되어 광량이 변화되게 된다. 이러한 광량 변화는 수광부(320)에 의해 측정될 수 있다.Accordingly, a part of the
이후, 흡입 및 배출관(300)을 통해 폭발물 입자(340)를 포함한 공기가 흡입 및 배출관(330)을 통해 배출됨에 따라 폭발물 탐지용 물질층(30)은 일부 소광 상태에서 다시 원래의 형광 상태로 전이되며, 수광부(320)에 의해 폭발물 탐지용 물질층(30)로부터 발생되는 광량이 측정된다.Thereafter, as the air including the explosive particles 340 through the suction and
상술한 바와 같이 발광체(310)의 광량 변화에 의거하여 공기 중에 폭발물 입자가 존재하는지를 판단할 수 있다.As described above, it may be determined whether the explosive particles are present in the air based on the change in the amount of light of the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
10 : 스핀 코팅 장치
20 : 플레이트
22, 24 : 제 1, 2 도포층
30 : 폭발물 탐지용 물질층
300 : 광원
310 : 발광체
320 : 수광부
330 : 흡입 및 배출관10: spin coating device
20: plate
22, 24: first and second coating layers
30: material layer for detecting explosives
300: light source
310: luminous body
320: light receiving unit
330: suction and discharge pipe
Claims (7)
플레이트를 스핀 코팅 장치에 장착시킨 후 상기 플레이트(20)를 제 1 회전속도로 회전시키면서 상기 플레이트의 중심 부근에 희석된 용액을 제 1 차 드랍핑 포인트 방식으로 떨어뜨려 제 1 도포층(22)을 형성하는 단계와,
기 설정된 시간이 경과되면, 상기 희석된 용액이 도포된 상기 제 1 도포층(22)가 형성된 플레이트(20)의 중심 부근에 상기 희석된 용액을 제 2 차 드랍핑 포인트 방식으로 떨어뜨려 제 2 도포층(24)을 형성하는 단계와,
기 설정된 시간이 경과되면, 상기 플레이트(20) 상에 제 1 및 제 2 도포층(22, 24)을 건조시켜 상기 플레이트(20) 상부에 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제 2 도포층(24)을 형성하는 단계는,
상기 제 1 회전속도에서 제 2 회전속도로 변경한 후 기 설정된 시간 동안 방치하는 단계와,
상기 기 설정된 시간이 경과되면 상기 제 2 회전속도에서 제 1 회전속도로 변경시킨 후 상기 플레이트(20)의 중심 부근에 상기 제 2 차 드랍핑 포인트 방식으로 희석된 용액을 떨어뜨리는 단계를 포함하는 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법.
Diluting an organic semiconductor compound capable of reacting with the nitro aromatic explosive particles using a predetermined solvent to form a solution,
After mounting the plate to the spin coating apparatus, while rotating the plate 20 at a first rotational speed, the diluted solution near the center of the plate is dropped in a first dropping point method to form the first coating layer 22. Forming step,
When a preset time elapses, the diluted solution is dropped in a second dropping point method near the center of the plate 20 on which the first coating layer 22 is formed, and the second application is applied. Forming a layer 24,
When a predetermined time elapses, drying the first and second coating layers 22 and 24 on the plate 20 to form an explosive material layer 30 on the plate 20 And
The step of forming the second coating layer 24,
Changing from the first rotation speed to the second rotation speed and leaving it for a predetermined time; and
Nitro comprising the step of dropping the diluted solution in the second dropping point method near the center of the plate 20 after changing the second rotation speed to the first rotation speed when the preset time elapses. Method for manufacturing a sensor for sensitivity and optical analysis to
상기 용액을 생성하는 단계는,
상기 유기 반도체 화합물을 테트라하이드로퓨란(THF : Tetrahydrofuran) 용매를 이용하여 희석시켜 500∼1000ppm 용액을 생성하는 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of generating the solution,
The organic semiconductor compound is diluted with a tetrahydrofuran (THF) solvent to produce a 500-1000 ppm solution, a method for manufacturing a sensor for sensitivity and optical analysis of a nitro group.
상기 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계는,
상기 제 1 회전속도에서 제 2 회전속도로 변경한 후 기 설정된 시간 동안 방치하는 단계와,
상기 기 설정된 시간이 경과되면 상기 플레이트(20)의 회전을 중지시킨 후 상기 플레이트(20) 상에 형성된 제 1 및 제 2 도포층(22, 24)을 건조시켜 상기 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계를 포함하는 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of forming the explosive detection material layer 30,
Changing from the first rotation speed to the second rotation speed and leaving it for a predetermined time; and
When the predetermined time has elapsed, the rotation of the plate 20 is stopped, and the first and second coating layers 22 and 24 formed on the plate 20 are dried, and the material layer 30 for detecting explosives. Sensitivity to a nitro group and a method for manufacturing a sensor for optical analysis comprising the step of forming.
상기 제 1 회전속도는 2000∼2500RPM이며,
상기 제 2 회전속도는 2500∼3000RPM인 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법.
The method of claim 4,
The first rotational speed is 2000-2500RPM,
The second rotational speed is 2500 ~ 3000RPM sensitivity to the nitro group and a method of manufacturing a sensor for optical analysis.
상기 폭발물 탐지용 물질층(30)을 형성하는 단계는,
고온 세라믹 오븐을 이용한 저온 건조 방식으로 상기 플레이트 상에 형성된 제 1 및 제 2 도포층(22, 24)을 건조시키는 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법.
The method of claim 4,
The step of forming the explosive detection material layer 30,
A method of manufacturing a sensor for sensitivity and optical analysis of a nitro group for drying the first and second coating layers 22 and 24 formed on the plate by a low temperature drying method using a high temperature ceramic oven.
상기 저온 건조 방식은,
70℃∼90℃의 온도로 10분∼20분 동안 상기 고온 세라믹 오븐에서 진행되는 니트로기에 대한 민감도 및 광학적 분석용 센서 제조 방법.The method of claim 6,
The low temperature drying method,
A method for manufacturing a sensor for sensitivity and optical analysis of a nitro group proceeding in the high-temperature ceramic oven for 10 to 20 minutes at a temperature of 70 to 90°C.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511748A (en) | 2003-10-20 | 2007-05-10 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | Use of conducting or semiconducting polymers in chemical sensors for the detection of nitro compounds. |
| JP2009207997A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | Rotation applying method and rotation applying apparatus |
| JP2012038968A (en) | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Tokyo Electron Ltd | Spin coating method |
| JP2014050803A (en) | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Toshiba Corp | Rotary application equipment and rotary application method |
| JP2015528177A (en) | 2012-06-15 | 2015-09-24 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | Conductive carbonized layered article |
| JP2017534479A (en) | 2014-08-27 | 2017-11-24 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Electric multilayer laminated transfer film |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3567195B2 (en) * | 1995-05-29 | 2004-09-22 | 株式会社ルネサステクノロジ | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
| KR100690989B1 (en) * | 2005-08-12 | 2007-03-09 | 부산대학교 산학협력단 | Solid-State Type Micro Reference Electrode Having Locked Stability and Preparation Method Thereof |
| KR101387493B1 (en) * | 2012-05-30 | 2014-04-25 | 포항공과대학교 산학협력단 | A sensor for detection of explosives and a manufacturing method thereof |
| KR20170026108A (en) | 2016-06-27 | 2017-03-08 | 국방과학연구소 | Particle detecting apparatus for measuring size and concentration of particles by photon counting |
-
2018
- 2018-09-05 KR KR1020180105986A patent/KR102215931B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511748A (en) | 2003-10-20 | 2007-05-10 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | Use of conducting or semiconducting polymers in chemical sensors for the detection of nitro compounds. |
| JP2009207997A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | Rotation applying method and rotation applying apparatus |
| JP2012038968A (en) | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Tokyo Electron Ltd | Spin coating method |
| JP2015528177A (en) | 2012-06-15 | 2015-09-24 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | Conductive carbonized layered article |
| JP2014050803A (en) | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Toshiba Corp | Rotary application equipment and rotary application method |
| JP2017534479A (en) | 2014-08-27 | 2017-11-24 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Electric multilayer laminated transfer film |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ghosh, K. R., Saha, S. K., & Wang, Z. Y. , Polymer Chemistry, 2014, 5(19), pp. 5638-5643.* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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