特表 2024-544591 粒子測定デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-03

(54)【発明の名称】粒子測定デバイス

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/06 20240101AFI20241126BHJP

   G01N 29/036 20060101ALI20241126BHJP

   G01N 29/24 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

G01N15/06 B

G01N29/036

G01N29/24

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024529886

(86)(22)【出願日】2022-11-30

(85)【翻訳文提出日】2024-05-21

(86)【国際出願番号】 KR2022019226

(87)【国際公開番号】W WO2023101425

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0170655

(32)【優先日】2021-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】503454506

【氏名又は名称】東友ファインケム株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＷＯＯ ＦＩＮＥ－ＣＨＥＭ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１３２， ＹＡＫＣＨＯＮ－ＲＯ， ＩＫＳＡＮ－ＳＩ， ＪＥＯＬＬＡＢＵＫ－ＤＯ ５４６３１， ＲＥＰＵＢＬＩＣ ＯＦ ＫＯＲＥＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100137095

【弁理士】

【氏名又は名称】江部 武史

(74)【代理人】

【識別番号】100091627

【弁理士】

【氏名又は名称】朝比 一夫

(72)【発明者】

【氏名】キム， ヨン フン

(72)【発明者】

【氏名】オ， ス ヨン

(72)【発明者】

【氏名】リ， ミン ジュ

(72)【発明者】

【氏名】ハン， スン ピル

【テーマコード（参考）】

2G047

【Ｆターム（参考）】

2G047AA01

2G047BA04

2G047BC04

2G047BC12

2G047CA04

2G047EA04

2G047GA01

2G047GG32

(57)【要約】

粒子測定デバイスが開示される。本発明の粒子測定デバイスは、内部に液体試料が流動するセル中空部を備えるフローセルユニットと、前記フローセルユニットの少なくとも一部を収容する収容ホールを備えるマウントユニットと、前記マウントユニットの後方に位置し、前記マウントユニットに結合される共鳴ユニットとを含み、前記マウントユニットは、前記収容ホールが形成されるマウント本体と、前記マウント本体の外面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する通路ホールとを含み、前記共鳴ユニットは、前記マウント本体の後方で前記マウント本体に結合される共鳴本体と、前記共鳴本体に形成される空間であり、前記通路ホールに連通するキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）とを含むことができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に液体試料が流動するセル中空部を備えるフローセルユニットと、
前記フローセルユニットの少なくとも一部を収容する収容ホールを備えるマウントユニットと、
前記マウントユニットの後方に位置し、前記マウントユニットに結合される共鳴ユニットとを含み、
前記マウントユニットは、
前記収容ホールが形成されるマウント本体と、
前記マウント本体の外面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する通路ホールとを含み、
前記共鳴ユニットは、
前記マウント本体の後方で前記マウント本体に結合される共鳴本体と、
前記共鳴本体に形成される空間であり、前記通路ホールに連通するキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）とを含む、
粒子測定デバイス。

【請求項2】

前記共鳴ユニットは、
前記共鳴本体の外面から窪んで形成され、前記キャビティに連通する測定ホールをさらに含む、
請求項１に記載の粒子測定デバイス。

【請求項3】

前記測定ホールは、
前記共鳴本体の背面に形成される、
請求項２に記載の粒子測定デバイス。

【請求項4】

前後方向に垂直に切断した断面を基準として、前記測定ホールの断面の大きさは、前記キャビティの断面の大きさよりも小さい、
請求項３に記載の粒子測定デバイス。

【請求項5】

前記キャビティは、
前記共鳴本体の前面から窪んで形成される、
請求項１に記載の粒子測定デバイス。

【請求項6】

前記キャビティは、
前記共鳴本体の前面から窪んで形成される第１キャビティと、
前記共鳴本体の前面から窪んで形成され、前記第１キャビティに離隔する第２キャビティとを含む、
請求項５に記載の粒子測定デバイス。

【請求項7】

前記共鳴ユニットは、
前記共鳴本体の外面から窪んで形成され、前記第１キャビティに連通する第１測定ホールと、
前記共鳴本体の外面から窪んで形成され、前記第２キャビティに連通し、前記第１測定ホールに離隔する第２測定ホールとをさらに含む、
請求項６に記載の粒子測定デバイス。

【請求項8】

前記第１キャビティと前記第２キャビティは、
前記フローセルユニットの長手方向に並んで配置される、
請求項７に記載の粒子測定デバイス。

【請求項9】

前記フローセルユニットは、上下方向に延びる形状を形成し、
前記第１キャビティと前記第２キャビティとは、上下方向に配置される、
請求項８に記載の粒子測定デバイス。

【請求項10】

前記キャビティは、前記共鳴本体の内部に位置し、
前記共鳴ユニットは、
前記共鳴本体の前面から窪んで形成され、前記キャビティに連通し、前記通路ホールに連通する、入射ホールをさらに含む、
請求項１に記載の粒子測定デバイス。

【請求項11】

前後方向に垂直に切断した断面を基準として、前記入射ホールの断面の大きさは、前記キャビティの断面の大きさよりも小さい、
請求項１０に記載の粒子測定デバイス。

【請求項12】

前記マウント本体は、
前記マウント本体の前面を形成する第１のマウント面と、
前記マウント本体の背面を形成し、前記共鳴本体と対向する第２マウント面とを含む、
請求項１に記載の粒子測定デバイス。

【請求項13】

前記通路ホールは、
前記第１マウント面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する第１通路ホールと、
前記第２マウント面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通し、前記キャビティに連通する第２通路ホールとを含む、
請求項１２に記載の粒子測定デバイス。

【請求項14】

前記収容ホールは、
前記第１通路ホールと前記第２通路ホールとの間に位置する、
請求項１３に記載の粒子測定デバイス。

【請求項15】

前記マウント本体は、
前記第１マウント面と前記第２マウント面とをそれぞれ連結し、互いに対向する、第３マウント面および第４マウント面をさらに含み、
前記通路ホールは、
前記第３マウント面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する第３通路ホールと、
前記第４マウント面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する第４通路ホールとをさらに含む、
請求項１４に記載の粒子測定デバイス。

【請求項16】

前記収容ホールは、
前記第３通路ホールと前記第４通路ホールとの間に位置する、
請求項１５に記載の粒子測定デバイス。

【請求項17】

前記通路ホールは、
前記マウント本体の背面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通し、前記キャビティに連通する後方通路ホールと、
前記マウント本体の側面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する側方通路ホールとを含む、
請求項１に記載の粒子測定デバイス。

【請求項18】

レーザビームが前記側方通路ホールを介して前記フローセルユニットに照射されると、
前記セル中空部に位置する前記液体試料でプラズマが発生し、
前記プラズマによって衝撃波が形成され、
前記衝撃波による音信号の少なくとも一部は、
前記後方通路ホールを通過し、前記キャビティで増幅される、
請求項１７に記載の粒子測定デバイス。

【請求項19】

前記共鳴ユニットは、
前記共鳴本体の背面から窪んで形成され、前記キャビティに連通する測定ホールをさらに含み、
前記増幅された音信号は、
前記測定ホールを通過して前記共鳴ユニットの外部に進む、
請求項１８に記載の粒子測定デバイス。

【請求項20】

フローセルユニットと、
マウント本体、前記マウント本体に形成され、前記フローセルユニットの少なくとも一部を収容する収容ホール、および前記マウント本体の外面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する通路ホールを備えるマウントユニットと、
前記マウント本体の後方で前記マウント本体に結合される共鳴本体、および前記共鳴本体に形成され、前記通路ホールに連通するキャビティを備える共鳴ユニットとを含み、
前記キャビティは、
前記フローセルユニットで衝撃波が発生すると、前記衝撃波による音信号を受けて増幅させる、
粒子測定デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粒子測定デバイスに関する。特に、本発明は、粒子から発生する衝撃波による音波を増幅させる粒子測定デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイ及び半導体などの高精度が求められる製品の製造工程で使用される各種有機無機化学物質には、製造歩留まりの低下を防ぐために現在より高い高純度ケミカル（ｃｈｅｍｉｃａｌ）が求められており、高純度ケミカルの品質を確認するために高レベルの分析技術が開発され、新しく適用されている。中でも、粒子分析の重要度はますます増加しており、１０ナノレベルの小粒子でも半導体製造工程の歩留まりの低下及び高集積化に影響する可能性があるため、品質管理のための安定した分析法を開発するとともに、工程で発生し得る不良の原因まで解釈できるように技術の拡張性を確保する必要がある。

【0003】

一般に、物質が分子またはイオン状態で液体中に均一に分散しているものを「溶液」という。この溶液に、通常の分子やイオンよりも大きく、直径が１ｎｍ～１０００ｎｍ程度の微粒子が凝集または沈殿せずに分散している状態を「コロイド状態」といい、このコロイド状態になっているものを「コロイド（Ｃｏｌｌｏｉｄ）」と呼ぶ。

【0004】

溶液中に存在する微細コロイドの研究は、分析しようとする物質の物理化学的特性の情報を得ること、または分離分析器の検出力を向上させることに集中している。最近までのコロイド粒子の分析は、１００ｎｍの大きさの限界を有しており、１００ｎｍ以下のコロイド粒子を正確に分析するためには高濃度の試料が必要なことから、技術の開発が求められる。

【0005】

コロイドナノ粒子を測定する方法としては、光散乱強度を利用して粒子のサイズを確認する光散乱分析法が通常使用されている。しかし、１００ｎｍよりも大きさの小さい微細ナノ粒子を測定する場合には、散乱光が発生しても低濃度の場合、検出できる確率が急激に低くなり、信頼性のある結果が得られにくく、粒子の濃度が数ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）以上でなければならない限界がある。粒子のサイズが大きいと、散乱強度が大きいのに対して、サイズが小さいほど光が散乱できる面積が減るため、散乱光の強度が弱くなり測定が困難である。このため、相対的に多数の粒子が散乱に寄与しなければならないので、ｐｐｍ未満の濃度では感度が大幅に低下する。

【0006】

ナノ粒子にレーザビームを照射してレーザ励起プラズマ（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）が発生すると、衝撃波につながり得る。衝撃波の音信号を測定してナノ粒子を測定すると、音信号の他にノイズが同時に測定されやすいため、音信号を増幅させる必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１０－００４０４５７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、前述の問題および他の問題を解決することを目的とする。

【0009】

本発明は、粒子から発生する衝撃波による音信号を増幅させる粒子測定デバイスを提供することを他の目的とする。

【0010】

本発明は、音信号を増幅させるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）が形成された共鳴ユニットを含む粒子測定デバイスを提供することを他の目的とする。

【0011】

本発明は、前記キャビティに連通する通路ホールが形成されたマウントユニットを含む粒子測定デバイスを提供することを他の目的とする。

【0012】

本発明は、前記マウントユニットに収容され、前記粒子を含む液体試料が流動するフローセルユニットを含む粒子測定デバイスを提供することを他の目的とする。

【0013】

本発明は、フローセルユニットが上下方向に延びた形状を形成し、フローセルユニットで流動する液体試料に発生するバブル（ｂｕｂｂｌｅ）が容易に除去される粒子測定デバイスを提供することを他の目的とする。

【0014】

本発明は、レーザビームが入射する通路ホールと前記キャビティに連通する通路ホールとがそれぞれ形成されたマウントユニットを含む粒子測定デバイスを提供することを他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前述の目的または他の目的を達成するために、本発明の一態様によると、内部に液体試料が流動するセル中空部を備えるフローセルユニットと、前記フローセルユニットの少なくとも一部を収容する収容ホールを備えるマウントユニットと、前記マウントユニットの後方に位置し、前記マウントユニットに結合される共鳴ユニットとを含み、前記マウントユニットは、前記収容ホールが形成されるマウント本体と、前記マウント本体の外面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する通路ホールとを含み、前記共鳴ユニットは、前記マウント本体の後方で前記マウント本体に結合される共鳴本体と、前記共鳴本体に形成される空間であり、前記通路ホールに連通するキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）とを含む、粒子測定デバイスを提供することができる。

【0016】

本発明の他の態様によると、フローセルユニットと、マウント本体、前記マウント本体に形成され、前記フローセルユニットの少なくとも一部を収容する収容ホール、および前記マウント本体の外面から窪んで形成され、前記収容ホールに連通する通路ホールを備える、マウントユニットと、前記マウント本体の後方で前記マウント本体に結合される共鳴本体、および前記共鳴本体に形成され、前記通路ホールに連通するキャビティを備える、共鳴ユニットとを含み、前記キャビティは、前記フローセルユニットで衝撃波が発生すると、前記衝撃波による音信号を受けて増幅させる、粒子測定デバイスを提供することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る粒子測定デバイスの効果について、以下のように説明する。

【0018】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、粒子から発生する衝撃波による音信号を増幅させる粒子測定デバイスを提供することができる。

【0019】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、音信号を増幅させるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）が形成された共鳴ユニットを含む粒子測定デバイスを提供することができる。

【0020】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、前記キャビティに連通する通路ホールが形成されたマウントユニットを含む粒子測定デバイスを提供することができる。

【0021】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、前記マウントユニットに収容され、前記粒子を含む液体試料が流動するフローセルユニットを含む粒子測定デバイスを提供することができる。

【0022】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、フローセルユニットが上下方向に延びる形状を形成し、フローセルユニットで流動する液体試料に発生するバブル（ｂｕｂｂｌｅ）が容易に除去される粒子測定デバイスを提供することができる。

【0023】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、レーザビームが入射する通路ホールと前記キャビティに連通する通路ホールがそれぞれ形成されたマウントユニットを含む粒子測定デバイスを提供することができる。

【0024】

本発明の適用可能性のさらなる範囲は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、本発明の精神および範囲内での様々な変更および修正は当業者には明確に理解され得るので、詳細な説明および本発明の好ましい実施形態などの特定の実施形態は例示としてのみ与えられるものと理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る粒子分析デバイスを示す図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るフローセルユニットを示す図である。

【図3】図３は、図２のフローセルユニットのＡ１－Ａ２に沿う断面図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係るマウントユニットを示す図である。

【図5】図５は、図４のマウントユニットのＢ１－Ｂ２に沿う断面図である。

【図6】図６は、図４のマウントユニットのＣ１－Ｃ２に沿う断面図である。

【図7】図７は、図４のマウントユニットのＤ１－Ｄ２に沿う断面図である。

【図8】図８は、本発明の一実施形態に係る共鳴ユニットを示す図である。

【図9】図９は、図８の共鳴ユニットのＥ１－Ｅ２に沿う断面図である。

【図10】図１０は、図８の共鳴ユニットのＥ１－Ｅ２に沿う断面図であって、曲面を形成するキャビティを示す図である。

【図11】図１１は、図１の粒子分析デバイスのＦ１－Ｆ２に沿う断面図である。

【図12】図１２は、図１の粒子分析デバイスのＦ１－Ｆ２に沿う断面図であって、複数のキャビティを示す図である。

【図13】図１３は、図１の粒子分析デバイスのＧ１－Ｇ２に沿う断面図である。

【図14】図１４は、図１の粒子分析デバイスのＧ１－Ｇ２に沿う断面図であって、入射ホールが形成された共鳴ユニットを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付の図面を参照して本明細書に開示された実施形態を詳細に説明するが、図面の番号にかかわらず同一または類似の構成要素には同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。以下の説明で使用される構成要素の接尾辞「モジュール」および「部」は、明細書の作成の容易さのみが考慮されて付与または混用されるものであり、それ自体が互いに区別される意味または役割を有するものではない。また、本明細書に開示された実施形態を説明する際に、関連する公知技術の具体的な説明が本明細書に開示された実施形態の要旨を不明確にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本明細書に開示された実施形態を容易に理解できるようにするためのものであり、添付の図面によって本明細書に開示される技術的思想は限定されず、本発明の精神および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。

【0027】

第１、第２などの序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。

【0028】

ある構成要素が他の構成要素に「連結されている」または「接続されている」と言及されているときは、他の構成要素に直接連結されているか、または接続されている可能性があるが、中間に他の構成要素が存在する可能性があることと理解されるべきであろう。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されている」または「直接接続されている」と言及されているときは、中間に他の構成要素が存在しないことと理解されるべきであろう。

【0029】

単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味にならない限り、複数の表現を含む。

【0030】

本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解すべきである。

【0031】

図面では、説明の都合上、構成要素はその大きさが誇張または縮小されることがある。例えば、図面に示される各構成の大きさおよび厚さは説明の都合上任意に示されているので、本発明は必ずしも図示されたものに限定されるものではない。

【0032】

ある実施形態を他の方法で実施可能である場合、特定の工程は、説明される順序とは異なる順序で行われてもよい。例えば、連続して説明される２つの工程は、実質的に同時に行ってもよく、説明される順序とは逆の順序で行ってもよい。

【0033】

以下の実施形態では、膜、領域、構成要素などが連結されているというのは、膜、領域、構成要素が直接連結されている場合だけでなく、膜、領域、構成要素の中間に他の膜、領域、構成要素が介在して間接的に連結されている場合も含む。例えば、本明細書において膜、領域、構成要素等が電気的に連結されているというのは、膜、領域、構成要素等が直接電気的に連結された場合だけでなく、その中間に他の膜、領域、構成要素等が介在して間接的に電気的に連結された場合も含む。

【0034】

図１は、本発明の一実施形態に係る粒子分析デバイス１００を示す図である。

【0035】

図１を参照すると、粒子分析デバイス１００は、フローセルユニット２００を含むことができる。フローセルユニット２００は、「水溶液状態のナノ粒子試料」（以下、「液体試料」）を流動させることができる。言い換えれば、液体試料はフローセルユニット２００で流動することができる。

【0036】

フローセルユニット２００は、一方向に延びた形状を形成することができる。例えば、フローセルユニット２００は、上下方向に長く（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ）延びた形状を形成することができる。例えば、液体試料は、フローセルユニット２００の下端に流入してフローセルユニット２００で上昇し、フローセルユニット２００の上端に流出することができる。

【0037】

フローセルユニット２００の長手方向は上下方向であってもよい。フローセルユニット２００の長手方向が上下方向であると、液体試料で発生する気泡（ｂｕｂｂｌｅ）は上昇してフローセルユニット２００の外部に排出することができる。

【0038】

図１には示されていないが、フローセルユニット２００には、レーザビーム（ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ）を入射させることができる。フローセルユニット２００に入射するレーザビームの少なくとも一部は、フローセルユニットを通過して液体試料にエネルギーを伝達することができる。液体試料がレーザビームからエネルギーを受け取ると、プラズマ（ｐｌａｓｍａ）が発生し得る。すなわち、フローセルユニット２００にレーザビーム（ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ）が入射すると、フローセルユニット２００の内部で「レーザ励起プラズマ（Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）」が発生し得る。

【0039】

フローセルユニット２００の内部で発生したプラズマは、高いエネルギーを放出することができる。これにより、フローセルユニット２００内のプラズマが発生した箇所では温度が瞬間的に摂氏数千度（℃）まで上昇し、フローセルユニット２００内の圧力が急激に上昇し得る。これにより、フローセルユニット２００内で衝撃波が発生し得る。

【0040】

すなわち、フローセルユニット２００にレーザビーム（ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ）が入射すると、フローセルユニット２００内にプラズマと衝撃波が発生し得る。液体試料の測定は、プラズマに起因するフラッシュを測定する方法または／及び衝撃波に起因する音波を測定する方法を用いることができる。衝撃波に起因する音波は、「音信号」と呼ぶことができる。

【0041】

粒子分析デバイス１００は、マウントユニット３００を含むことができる。マウントユニット３００は、フローセルユニット２００を収容することができる。複数のホール（ｈｏｌｅ）は、マウントユニット３００に形成することができる。フローセルユニット２００は、マウントユニット３００の複数のホールを介して外部に露出することができる。レーザビームは、マウントユニット３００の複数のホールのいずれか１つを介してマウントユニット３００を通過し、フローセルユニット２００に入射することができる。

【0042】

粒子分析デバイス１００は、共鳴ユニット４００を含むことができる。共鳴ユニット４００は、マウントユニット３００の背面に結合または連結することができる。音波を測定して液体試料を測定すると、ノイズ（ｎｏｉｓｅ）が音信号に混入して共に測定されることがある。ノイズが音信号に混入して共に測定されると、液体試料の測定に誤差が発生する可能性がある。したがって、音信号を増幅することにより、ノイズに対する音信号の比率（ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ）を上昇させる必要がある。

【0043】

共鳴ユニット４００は、音信号を増幅させることができる。例えば、共鳴ユニット４００は、特定の周波数帯域の音を増幅させることができる。特に、共鳴ユニット４００は、共振周波数（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の音信号を増幅させることができる。

【0044】

測定しようとするナノ粒子の大きさに対応する音信号の周波数は、「固有周波数」と呼ぶことができる。例えば、固有周波数は、前記特定の周波数帯域に含まれ得る。例えば、共振周波数が固有周波数に隣接していると、共鳴ユニット４００は、測定しようとするナノ粒子に起因する音信号を効果的に増幅させることができる。

【0045】

図２は、本発明の一実施形態に係るフローセルユニット２００を示す図である。

【0046】

図２を参照すると、フローセルユニット２００は、フローセル本体２１０を含むことができる。フローセル本体２１０は、一方向に延びた形状を形成することができる。例えば、フローセル本体２１０は、第１セル端部２３１から一方向に延びて第２セル端部２３２につながることができる。セル端部２３０は、第１セル端部２３１と第２セル端部２３２のうちの少なくとも１つを意味し得る。

【0047】

フローセルユニット２００は、セル中空部２２０（ｃｅｌｌ ｈｏｌｌｏｗ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含むことができる。セル中空部２２０は、フローセル本体２１０の内部に形成される空間を意味し得る。セル中空部２２０は、セル端部２３２に連結することができる。例えば、セル中空部２２０はセル端部２３２で開放され得る。

【0048】

図３は、図２のフローセルユニット２００のＡ１－Ａ２に沿う断面図である。

【0049】

図３を参照すると、フローセル本体２１０は、第１セルウィンドウ２１１を含むことができる。第１セルウィンドウ２１１は、フローセル本体２１０の前面を形成することができる。

【0050】

フローセル本体２１０は、第２セルウィンドウ２１２を含むことができる。第２セルウィンドウ２１２は、フローセル本体２１０の背面（ｒｅａｒ ｆａｃｅ）を形成することができる。第２セルウィンドウ２１２は、第１セルウィンドウ２１１の後方に位置することができる。第２セルウィンドウ２１２は、第１セルウィンドウ２１１と離隔することができる。

【0051】

フローセル本体２１０は、第３セルウィンドウ２１３と第４セルウィンドウ２１４とを含むことができる。第３セルウィンドウ２１３と第４セルウィンドウ２１４とは、第１セルウィンドウ２１１と第２セルウィンドウ２１２とを連結することができる。第３セルウィンドウ２１３と第４セルウィンドウ２１４とは、互いに対向することができる。

【0052】

セルウィンドウ２１１，２１２，２１３，２１４は、第１セルウィンドウ２１１、第２セルウィンドウ２１２、第３セルウィンドウ２１３及び第４セルウィンドウ２１４のうちの少なくとも１つを意味し得る。セルウィンドウ２１１，２１２，２１３，２１４は、光透過性材料を含む材料で形成することができる。例えば、セルウィンドウ２１１，２１２，２１３，２１４の少なくとも一部は、クオーツ（ｑｕａｒｔｚ）を含む材料で形成することができる。第１セルウィンドウ２１１、第２セルウィンドウ２１２、第３セルウィンドウ２１３及び第４セルウィンドウ２１４は、一体的に（ａｓ ａ ｕｎｉｂｏｄｙ）形成することができる。

【0053】

フローセルユニット２００は、セル中空部２２０を含むことができる。セル中空部２２０は、セルウィンドウ２１１，２１２，２１３，２１４によって形成することができる。例えば、セル中空部２２０は、第１セルウィンドウ２１１、第２セルウィンドウ２１２、第３セルウィンドウ２１３及び第４セルウィンドウ２１４によって形成された空間であってもよい。セル中空部２２０は、液体試料の通路であってもよい。

【0054】

図４は、本発明の一実施形態に係るマウントユニット３００を示す図である。

【0055】

図４を参照すると、マウントユニット３００は、マウント本体３１０を含むことができる。マウント本体３１０は、マウントユニット３００の骨格を形成することができる。マウント本体３１０は、フローセルユニット２００（図１参照）を収容することができる。言い換えれば、フローセルユニット２００（図１参照）は、マウント本体３１０に収容または結合することができる。

【0056】

マウント本体３１０は、第１マウント面３１１を含むことができる。第１マウント面３１１は、マウント本体３１０の前面を形成することができる。マウント本体３１０は、第４マウント面３１４を含むことができる。第４マウント面３１４は、第１マウント面３１１の一辺から延びて形成することができる。例えば、第４マウント面３１４は、マウント本体３１０の左面を形成することができる。マウント本体３１０は、第５マウント面３１５を含むことができる。第５マウント面３１５は、マウント本体３１０の上面を形成することができる。

【0057】

マウントユニット３００は、第１収容ホール端部３２５を含むことができる。第１収容ホール端部３２５は、マウント本体３１０に形成することができる。マウントユニット３００は、フローセルユニット２００（図１参照）を収容する空間を含むことができる。第１収容ホール端部３２５は、フローセルユニット２００（図１参照）を収容する空間につながることができる。第１収容ホール端部３２５は、第５マウント面３１５に位置することができる。

【0058】

マウントユニット３００は、通路入口３４０を含むことができる。通路入口３４０は、マウント本体３１０に形成することができる。マウントユニット３００は、フローセルユニット２００（図１参照）を収容する空間に連通する通路を含むことができる。通路入口３４０は、前記通路につながることができる。

【0059】

図５は、図４のマウントユニット３００のＢ１－Ｂ２に沿う断面図である。

【0060】

図５を参照すると、マウント本体３１０は、第１マウント面３１１と第２マウント面３１２とを含むことができる。第１マウント面３１１は、マウント本体３１０の前面を形成することができる。第２マウント面３１２は、マウント本体３１０の背面を形成することができる。

【0061】

マウント本体３１０は、第３マウント面３１３と第４マウント面３１４とを含むことができる。第３マウント面３１３と第４マウント面３１４とは、第１マウント面３１１と第２マウント面３１２とを連結することができる。第３マウント面３１３と第４マウント面３１４とは、互いに対向することができる。

【0062】

マウントユニット３００は、収容ホール３２０を含むことができる。収容ホール３２０は、マウント本体３１０に形成することができる。収容ホール３２０は、例えば、マウント本体３１０の内部を貫通して形成することができる。

【0063】

収容ホール３２０は、フローセルユニット２００（図１参照）が収容される空間であってもよい。収容ホール３２０は、外部に露出してもよい。収容ホール３２０は、第１収容ホール端部３２５（図４参照）に連結することができる。

【0064】

マウントユニット３００は、通路ホール３３０（ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）を含むことができる。通路ホール３３０は、マウント本体３１０に形成することができる。通路ホール３３０は、マウント本体３１０の外面（ｏｕｔｅｒ ｓｕｒｆｅｃｅ）に連結することができる。通路ホール３３０は、収容ホール３２０に連通することができる。図５に示す点線は、通路ホール３３０と収容ホール３２０との境界を示すことができる。

【0065】

通路ホール３３０は、第１通路ホール３３１を含むことができる。第１通路ホール３３１は、第１マウント面３１１につながることができる。第１通路ホール３３１は、第１マウント面３１１から窪んで形成することができる。第１通路ホール３３１は、収容ホール３２０に連通することができる。

【0066】

通路ホール３３０は、第２通路ホール３３２を含むことができる。第２通路ホール３３２は、第２マウント面３１２につながることができる。第２通路ホール３３２は、第２マウント面３１２から窪んで形成することができる。第２通路ホール３３２は、収容ホール３２０に連通することができる。第２通路ホール３３２は、「後方通路ホール（ｒｅａｒ ｓｉｄｅ ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）」と呼ぶことができる。

【0067】

通路ホール３３０は、第３通路ホール３３３を含むことができる。第３通路ホール３３３は、第３マウント面３１３につながることができる。第３通路ホール３３３は、第３マウント面３１３から窪んで形成することができる。第３通路ホール３３３は、収容ホール３２０に連通することができる。

【0068】

通路ホール３３０は、第４通路ホール３３４を含むことができる。第４通路ホール３３４は、第４マウント面３１４につながることができる。第４通路ホール３３４は、第４マウント面３１４から窪んで形成することができる。第４通路ホール３３４は、収容ホール３２０に連通することができる。

【0069】

収容ホール３２０は、第１通路ホール３３１と第２通路ホール３３２との間に位置することができる。収容ホール３２０は、第３通路ホール３３３と第４通路ホール３３４との間に位置することができる。

【0070】

マウントユニット３００は、通路入口３４０を含むことができる。通路入口３４０は、通路ホール３３０に連結することができる。通路入口３４０は、マウント本体３１０に形成することができる。通路入口３４０とは、通路ホール３３０におけるマウント本体３１０の外面に隣接する部分を意味し得る。

【0071】

通路入口３４０は、第１通路入口３４１を含むことができる。第１通路入口３４１は、第１マウント面３１１に位置することができる。通路入口３４０は、第２通路入口３４２を含むことができる。第２通路入口３４２は、第２マウント面３１２に位置することができる。通路入口３４０は、第３通路入口３４３を含むことができる。第３通路入口３４３は、第３マウント面３１３に位置することができる。通路入口３４０は、第４通路入口３４４を含むことができる。第４通路入口３４４は、第４マウント面３１４に位置することができる。

【0072】

図６は、図４のマウントユニット３００のＣ１－Ｃ２に沿う断面図である。図７は、図４のマウントユニット３００のＤ１－Ｄ２に沿う断面図である。

【0073】

図６及び図７を参照すると、マウント本体３１０は、第６マウント面３１６を含むことができる。第６マウント面３１６は、マウント本体３１０の下面を形成することができる。マウントユニット３００は、第２収容ホール端部３２６を含むことができる。収容ホール３２０は、第２収容ホール端部３２６につながることができる。

【0074】

収容ホール３２０は、第１収容ホール端部３２５から延びて第２収容ホール端部３２６につながることができる。収容ホール３２０が延びる方向は、上下方向であってもよい。図６及び図７に示す点線は、収容ホール３２０と通路ホール３３０との境界を示すことができる。

【0075】

図８は、本発明の一実施形態に係る共鳴ユニット４００を示す図である。

【0076】

図８を参照すると、共鳴ユニット４００は共鳴本体４１０を含むことができる。共鳴本体４１０は、共鳴ユニット４００の骨格を形成することができる。共鳴本体４１０は、第１共鳴本体面４１１を含むことができる。第１共鳴本体面４１１は、共鳴本体４１０の前面を形成することができる。

【0077】

共鳴ユニット４００は、キャビティ４２０（ｃａｖｉｔｙ）を含むことができる。キャビティ４２０は、共鳴本体４１０の一つの面から窪んで形成することができる。例えば、キャビティ４２０は、第１共鳴本体面４１１から窪んで形成することができる。

【0078】

図９は、図８の共鳴ユニット４００のＥ１－Ｅ２に沿う断面図である。

【0079】

図９を参照すると、共鳴本体４１０は、第２共鳴本体面４１２を含むことができる。第２共鳴本体面４１２は、共鳴本体４１０の背面を形成することができる。第２共鳴本体面４１２は、第１共鳴本体面４１１と離隔することができる。

【0080】

共鳴ユニット４００は測定ホール４３０を含むことができる。測定ホール４３０は、共鳴本体４１０から窪んで形成することができる。例えば、測定ホール４３０は、第２共鳴本体面４１２から窪んで形成することができる。測定ホール４３０は、他の例として、共鳴本体４１０の上面または側面から窪んで形成することができる。

【0081】

測定ホール４３０は、キャビティ４２０に連通することができる。キャビティ４２０の前方で発生した音波の少なくとも一部は、キャビティ４２０と測定ホール４３０を順次通過し、共鳴ユニット４００の外部に伝達することができる。

【0082】

図１０は、図８の共鳴ユニット４００のＥ１－Ｅ２に沿う断面図であって、曲面を形成するキャビティ４２０を示す図である。

【0083】

図１０を参照すると、キャビティ４２０の断面を観察することができる。キャビティ４２０は曲面を形成することができる。言い換えれば、キャビティ４２０の少なくとも一部は曲面であってもよい。

【0084】

例えば、キャビティ４２０の少なくとも一部は、円錐の少なくとも一部の形状であってもよい。例えば、キャビティ４２０の少なくとも一部は、円柱の少なくとも一部の形状であってもよい。例えば、キャビティ４２０の少なくとも一部は、半球（ｈａｌｆ ｓｐｈｅｒｅ）の少なくとも一部の形状であってもよい。例えば、キャビティ４２０の少なくとも一部は、パラボロイド（ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ）の少なくとも一部の形状であってもよい。

【0085】

他の例として、キャビティ４２０の少なくとも一部は平面であってもよい。例えば、キャビティ４２０の少なくとも一部は、直方体の少なくとも一部の形状であってもよい。例えば、キャビティ４２０の少なくとも一部は、四角錐の少なくとも一部の形状であってもよい。

【0086】

図１１は、図１の粒子分析デバイス１００のＦ１－Ｆ２に沿う断面図である。

【0087】

図１１を参照すると、フローセルユニット２００は、マウントユニット３００に結合することができる。例えば、フローセルユニット２００は、マウントユニット３００に挿入することができる。フローセルユニット２００の長手方向は、上下方向であってもよい。フローセルユニット２００は、第１通路ホール３３１と第２通路ホール３３２との間に配置することができる。

【0088】

マウントユニット３００は、共鳴ユニット４００に結合することができる。マウントユニット３００は、共鳴ユニット４００の前方に位置することができる。例えば、マウントユニット３００の第２マウント面３１２（図５参照）は、共鳴ユニット４００の第１共鳴本体面４１１（図８を参照）と対向することができる。

【0089】

マウントユニット３００の第２通路ホール３３２は、共鳴ユニット４００のキャビティ４２０に連通することができる。フローセルユニット２００で衝撃波が発生すると、音信号が発生し得る。音信号の少なくとも一部は、第２通路ホール３３２、キャビティ４２０、および測定ホール４３０を順次通過し、共鳴ユニット４００の後方に進むことができる。

【0090】

図１２は、図１の粒子分析デバイス１００のＦ１－Ｆ２に沿う断面図であって、複数のキャビティ４２０を示す図である。

【0091】

図１２を参照すると、キャビティ４２０は複数設けられてもよい。例えば、キャビティ４２０は、第１キャビティ４２１と第２キャビティ４２２とを含むことができる。第１キャビティ４２１のサイズは、第２キャビティ４２２のサイズと異なっていてもよい。例えば、第１キャビティ４２１の体積は、第２キャビティ４２２の体積よりも大きくてもよい。例えば、第１キャビティ４２１の前後方向の長さは、第２キャビティ４２２の前後方向の長さよりも大きくてもよい。第２キャビティ４２２は、第１キャビティ４２１と離隔することができる。第１キャビティ４２１と第２キャビティ４２２は、第２通路ホール３３２に連通することができる。

【0092】

第１キャビティ４２１は、第１周波数帯域の音波を増幅させることができる。例えば、第１固有周波数は、第１周波数帯域に含まれ得る。第１固有周波数は、測定しようとするナノ粒子の大きさが第１大きさである場合、衝撃波で発生する音信号の周波数であり得る。

【0093】

第２キャビティ４２２は、第２周波数帯域の音波を増幅させることができる。例えば、第２固有周波数は、第２周波数帯域に含まれ得る。第２固有周波数は、測定しようとするナノ粒子の大きさが第２大きさである場合、衝撃波で発生する音信号の周波数であり得る。第２固有周波数は、第１固有周波数と異なっていてもよい。

【0094】

測定ホール４３０は、複数設けられてもよい。例えば、測定ホール４３０は、第１測定ホール４３１と第２測定ホール４３２とを含むことができる。第１測定ホール４３１は、第２測定ホール４３２と離隔することができる。

【0095】

第１測定ホール４３１は、第２共鳴本体面４１２（図９参照）から窪んで形成することができる。第１測定ホール４３１は、第１キャビティ４２０に連通することができる。第２測定ホール４３２は、第２共鳴本体面４１２（図９参照）から窪んで形成することができる。第２測定ホール４３２は、第２キャビティ４２０に連通することができる。

【0096】

第１キャビティ４２１と第２キャビティ４２２は、フローセルユニット２００に沿って配置することができる。すなわち、第１キャビティ４２１と第２キャビティ４２２は、フローセルユニット２００の長手方向に配置することができる。例えば、第２キャビティ４２２は、第１キャビティ４２１の下に位置することができる。

【0097】

図１３は、図１の粒子分析デバイス１００のＧ１－Ｇ２に沿う断面図である。図１３では、説明の都合上、レーザ発生ユニット１１、レーザビーム１２、第１測定ユニット２１、及び第２測定ユニット２２を示している。

【0098】

図１３を参照すると、キャビティ４２０の一部は、マウント本体３１０（図５参照）によって閉じられてもよい。キャビティ４２０の他の一部は、第２通路ホール３３２（図５、６、１１、１２を参照）に連通することができる。

【0099】

レーザ発生ユニット１１は、レーザビーム１２を生成することができる。レーザ発生ユニット１１は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを含むことができる。レーザビーム１２は、パルスレーザビームであってもよい。レーザビーム１２の中心波長は５３２ｎｍであってもよい。

【0100】

レーザビーム１２は、マウントユニット３００に向かって進むことができる。例えば、レーザビーム１２は、第３通路ホール３３３（図５参照）を進むことができる。第３通路ホール３３３（図５参照）は、「レーザ通路ホール（ｌａｓｅｒ ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）」または「側方通路ホール（ｌａｔｅｒａｌ ｓｉｄｅ ｐａｓｓａｇｅ ｈｏｌｅ）」と呼ぶことができる。

【0101】

レーザビーム１２は、フローセルユニット２００に入射することができる。レーザビーム１２の焦点は、フローセルユニット２００の内部であってもよい。言い換えれば、レーザビーム１２の焦点は、フローセルユニット２００のセル中空部２２０（図３参照）に位置することができる。

【0102】

フローセルユニット２００にレーザビーム１２が入射すると、フローセルユニット２００の内部で衝撃波が発生し得る。衝撃波は音信号を発生させ、音信号は通路ホール３３０（図５を参照）を進むことができる。

【0103】

第２通路ホール３３２（図５参照）を通過した音信号は、キャビティ４２０に到達することができる。固有周波数を含む周波数帯域の音信号は、キャビティ４２０で増幅することができる。音信号は測定ホール４３０を進むことができる。

【0104】

第１測定ユニット２１は、測定ホール４３０の後方に位置することができる。第１測定ユニット２１は、測定ホール４３０と対向することができる。測定ホール４３０を通過した音信号の少なくとも一部は、第１測定ユニット２１に入射することができる。第１測定ユニット２１は、音信号を測定することができる。第１測定ユニット２１は、音信号の周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ごとの振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）のスペクトル情報を取得することができる。

【0105】

第２測定ユニット２２は、第１通路ホール３３１（図５参照）と対向することができる。第２測定ユニット２２は、第１通路ホール３３１（図５参照）の前方に位置することができる。第２測定ユニット２２は、フローセルユニット２００の内部に発生するプラズマに起因するフラッシュを測定することができる。測定ユニット２０は、第１測定ユニット２１と第２測定ユニット２２のうちの少なくとも一つを意味し得る。

【0106】

図１４は、図１の粒子分析デバイス１００のＧ１－Ｇ２に沿う断面図であって、入射ホールが形成された共鳴ユニットを示す図である。

【0107】

図１４を参照すると、共鳴ユニット４００は、入射ホール４４０を含むことができる。入射ホール４４０は、共鳴本体４１０（図８参照）の第１マウント面３１１（図８参照）から窪んで形成することができる。入射ホール４４０は、キャビティ４２０に連通することができる。

【0108】

キャビティ４２０は、入射ホール４４０と測定ホール４３０とを連結することができる。キャビティ４２０は、共鳴本体４１０（図８参照）の内部に位置することができる。キャビティ４２０の大きさは、入射ホール４４０の大きさまたは測定ホール４３０の大きさよりも大きくてもよい。例えば、前後方向に垂直に切断した断面を基準として、キャビティ４２０の断面は、測定ホール４３０の断面または入射ホール４４０の断面よりも大きくてもよい。

【0109】

前述の本発明のある実施形態または他の実施形態は、互いに排他的であるか又は区別されるものではない。前述の本発明のある実施形態または他の実施形態は、各々の構成又は機能が併用されてもよく、組み合わせられてもよい。

【0110】

本発明は、本発明の精神および本質的な特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化できることは当業者に明らかである。前記の詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されるべきである。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の合理的解釈によって決定されるべきであり、本発明の等価的な範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】