일반기술

다성분 입자계 입도측정시 최적 굴절률 선정방법

본 기술은 입자 크기가 다른 두가지 이상의 입자들이 섞여있는 다성분 입자계에서 최적의 굴절률을 선정하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 굴절률을 입력해야 하는 레이저 산란·회절의 원리를 이용하는 장치를 사용하여 분체의 입도측정을 행할 시 최적의 굴절률을 물리적인 방법으로 찾아 내는 측정방법에 관한 것이다.현재 레이저 산란·회절의 원리를 이용하여 분체의 입도측정을 행할 경우에는 그 분체의 물리적 특성인 굴절률을 문헌 등에서 찾아 막연히 검증 없이 사용하고 있다. 이러한 방법으로 측정할 때에는 그 시료분말이 가지는 물리적 특성,즉 입도분포, 입자형상, 입자들의 응집정도 등이 전혀 고려되지 않아 엄밀한 측정이 곤란하다는 지적이 수차례 보고되고 있으나, 이에 만족할 만한 측정 방법이 개발되지 않고 있는 실정이다.본 발명은 이상의 문제점을 해결하는 방법을 발명한 것으로 정확한 분체 입자의 굴절률 검증을 위하여 1) 단분산 분포를 가지는 크기가 다른 두 종류의 시료를 각각 입도측정 하고, 2) 이를 일정 비율로 혼합하여 다분산 분포를 가지는 혼합 시료를 입도측정하여, 3) 상기 1)의 시료를 이론적으로 혼합하여 나타나는 입도분포를 계산하여 설정하고, 4) 상기 2)의 측정결과와 상기 3)의 계산결과와의 편차를 계산하여 최적굴절률을 선정하는 방법으로 이는 두 가지 시료(탄산칼슘, 알루미나)를 측정하여 검증할 수 있어 이는 물리적으로 최적 굴절률을 선정하는 매우 간편한 방 법이다.본 발명은 입자 크기가 다른 두가지 이상의 입자들이 섞여있는 다성분 입자계에서 최적의 굴절률을 선정하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 굴절률을 입력해야 하는 레이저 산란 회절의 원리를 이용하는 장치를 사용하여 분체의 입도측정을 행할 시 최적의 굴절률을 물리적인 방법으로 찾아내는 측정방법에 관한 것이다.입자의 굴절률은 복소수로 나타내며, 실수부는 빛의 굴절을, 허수부는 빛의 흡수를 나타내고 있다. 실수부의 값은 Handbook 등의 물성표에 기재되어 있으나 특히 인공합성물질과 같이 기재되어 있지 않은 물질도 많고 그 범위가 넓은 실정이다. 또 물질명이 불명한 경우나 복합재료 등에서는 입자 굴절률의 입력치를 어떻게 할 것인가가 큰 문제이다. 입자의 굴절률은 물질의 특성치로서, 기존의 굴절률이 알려져 있지 않은 물질의 굴절률 선정방법은 굴절률이 알려져 있는 물질에 광학적으로 접속시켜 그 경계면에서의 전반사(全反射)를 이용하여 측정하는 방식의 액침(液浸) 굴절계(액체), 아베굴절계, 폴프리히굴절계(고체.액체) 등으로 측정하는 방법이 있었다.어느 것이든 임계각(臨界角/FT)을 측정하는 방식으로, 측정하려는 물질로 프리즘을 만들어 분광계(分光計)를 사용하여 굴절각을 측정해 구하면 높은 정밀도를 얻을 수가 있었다. 하지만, 측정방법이 복잡하고 장치도 고가일뿐더러, 최적 굴절률의 범위가 넓어(예, 칼사이트의 경우 1.480∼1.650, 알루미나의 경우 1,6704∼1.7986, (참고)분체물성도설) 정밀함이 요구되는 초미분체 또는 나노입자의 입도측정시 보다 정밀하고 정확한 최적의 굴절률 선정이 요구되고 있는 실정이다.본 발명은 이상의 문제점을 해결하고자 발명한 것으로 이의 발명요지는 같은 성질의 시료를 크기가 다른 두가지로 제조하여 각각의 입도분포를 측정하고, 그 결과를 각각 다른 굴절률을 적용하여 변환시킨 후, 이 두가지 시료의 측정결과를 수학적으로 혼합한 결과와, 두가지 시료를 물리적으로 혼합한 시료를 입도측정하여 역시 굴절률을 변화시켜 적용한 결과를 비교하여 편차를 내어 최적 굴절률을 선정할 수 있게 한 방법을 제공하는 것이다.