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KR102328165B1 - Optical detection devices for fluid sample analysis - Google Patents

Optical detection devices for fluid sample analysis Download PDF

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Publication number
KR102328165B1
KR102328165B1 KR1020210067008A KR20210067008A KR102328165B1 KR 102328165 B1 KR102328165 B1 KR 102328165B1 KR 1020210067008 A KR1020210067008 A KR 1020210067008A KR 20210067008 A KR20210067008 A KR 20210067008A KR 102328165 B1 KR102328165 B1 KR 102328165B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
incident
plug
window
optical detection
Prior art date
Application number
KR1020210067008A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
안재훈
김한옥
김규하
Original Assignee
마이크로어낼리시스 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로어낼리시스 (주) filed Critical 마이크로어낼리시스 (주)
Priority to KR1020210067008A priority Critical patent/KR102328165B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102328165B1 publication Critical patent/KR102328165B1/en
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Abstract

An optical detection device according to an aspect of the present invention comprises: a light detection container including an inlet through which a fluid is injected and an outlet through which the fluid is discharged; a light source for irradiating light into the light detection container; an incident light plug coupled to the light detection container to process the light irradiated from the light source and deliver the same to the inside of the light detection container; and a light receiving plug coupled to the outer circumferential surface of the light detection container and processing and transmitting the light passing through the incident light plug and the fluid of the light detection container. The incident light plug may include an incident light body part having an incident light slit through which the light irradiated from the light source moves, and a first window coupled to the incident light body part and through which light passes. The present invention provides the optical detection device for fluid sample analysis that can minimize the decrease in analysis sensitivity and the reduction in detection concentration range by minimizing the direct inflow of ambient light or scattered light of a light source into a detector.

Description

유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치{OPTICAL DETECTION DEVICES FOR FLUID SAMPLE ANALYSIS}OPTICAL DETECTION DEVICES FOR FLUID SAMPLE ANALYSIS

본 발명은 유체 시료 내 관심물질의 정량 및 정성분석을 위한 광학 검출 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an optical detection device for quantitative and qualitative analysis of a substance of interest in a fluid sample.

유체 시료의 분석은 시료 또는 반응 생성물에 빛을 조사하여 변화된 빛의 세기를 측정하여 관심물질을 정확하고 정밀하게 분석할 수 있는 광학 검출 장치가 요구된다.The analysis of a fluid sample requires an optical detection device capable of accurately and precisely analyzing a substance of interest by measuring the intensity of light changed by irradiating light on the sample or reaction product.

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 주변의 빛 또는 광원의 산란광이 검출기로 직접 유입되는 것을 최소화하여 분석 감도 저하와 검출 농도 범위가 줄어드는 것을 최소화할 수 있는 유체 시료 분석을 위한 광학 검출 장치를 제공한다.Based on the technical background as described above, the present invention is optical detection for fluid sample analysis that can minimize the decrease in analysis sensitivity and detection concentration range by minimizing the direct inflow of ambient light or scattered light of a light source into the detector provide the device.

본 발명의 일 측면에 따른 광학 검출 장치는, 유체가 주입되는 주입구와 유체가 배출되는 배출구를 포함하는 광 검출 용기, 상기 광 검출 용기의 내부로 빛을 조사하는 광원, 상기 광 검출 용기에 결합되며 상기 광원에서 조사된 빛을 가공하여 상기 광 검출 용기 내부로 전달하는 입사광 플러그, 및 상기 광 검출 용기의 외주면에 결합되며 상기 입사광 플러그와 광 검출 용기의 유체를 통과한 빛을 가공하여 전달하는 수광 플러그를 포함하고, 상기 입사광 플러그는 상기 광원에서 조사된 빛이 이동하는 입사광 슬릿을 갖는 입사광 바디부와 상기 입사광 바디부에 결합되며 빛이 통과하는 제1 윈도우를 포함할 수 있다.An optical detection device according to an aspect of the present invention is coupled to a light detection vessel including an inlet through which a fluid is injected and an outlet through which the fluid is discharged, a light source for irradiating light into the interior of the light detection vessel, and the light detection vessel, An incident light plug that processes the light irradiated from the light source and transmits it into the light detection container, and a light receiving plug coupled to the outer circumferential surface of the light detection container and processing and delivering the light passing through the incident light plug and the fluid of the light detection container The incident light plug may include an incident light body portion having an incident light slit through which the light emitted from the light source moves, and a first window coupled to the incident light body portion and through which light passes.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖도록 이루어질 수 있다.The first window according to an aspect of the present invention includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, and the outer peripheral surface is a surface larger than the incident surface and the output surface. It may be made to have roughness.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 윈도우의 외주면에는 복수의 미세 돌기가 형성될 수 있다.A plurality of fine protrusions may be formed on the outer peripheral surface of the first window according to an aspect of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 윈도우는 볼록하게 돌출된 면을 포함하여 빛을 집광시키는 구조로 이루어질 수 있다.The first window according to an aspect of the present invention may include a convexly protruding surface and have a structure for condensing light.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 수광 플러그는 상기 광 검출 용기 내부의 유체를 통과한 빛이 이동하는 수광 슬릿을 갖는 수광 바디부와 상기 수광 바디부에서 상기 내부 공간과 연결된 부분에 결합되며 광 투과성을 갖는 제2 윈도우를 포함할 수 있다.The light-receiving plug according to an aspect of the present invention is coupled to a light-receiving body portion having a light-receiving slit through which light passing through the fluid inside the light detection container moves, and a portion connected to the internal space in the light-receiving body portion, and has light transmittance. It may include a second window having a.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖도록 이루어질 수 있다.The second window according to an aspect of the present invention includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, and the outer peripheral surface is a surface larger than the incident surface and the output surface. It may be made to have roughness.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 윈도우의 상기 입사면과 상기 출사면은 평면으로 이루어질 수 있다.The incident surface and the exit surface of the second window according to an aspect of the present invention may be formed of a flat surface.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 입사광 바디부의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부가 형성되고, 상기 제1 윈도우는 상기 돌출부에 삽입될 수 있다.A protrusion to be inserted into the reaction space may be formed at a distal end of the incident light body portion according to an aspect of the present invention, and the first window may be inserted into the protrusion.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 입사광 플러그와 상기 수광 플러그는 서로 마주하도록 배치될 수 있다.The incident light plug and the light receiving plug according to an aspect of the present invention may be disposed to face each other.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 수광 플러그는 상기 입사광 플러그가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어져 설치될 수 있다.The light-receiving plug according to an aspect of the present invention may be installed in a direction crossing a direction in which the incident light plug is connected.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 광학 검출 장치는 입사광 플러그와 광 검출 용기의 결합에 의해 유체가 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다.As described above, the optical detection apparatus according to an aspect of the present invention may block the fluid from flowing out by the coupling of the incident light plug and the light detection container.

또한, 외부의 빛이 광 검출기로 유입되는 것을 차단할 수 있다.In addition, it is possible to block external light from entering the photodetector.

또한, 입사광 플러그의 결합 및 해체가 용이하여 윈도우의 세척, 교체가 편리하다.In addition, it is easy to combine and disassemble the incident light plug, so it is convenient to clean and replace the window.

또한, 입사광 플러그는 집광이 가능한 윈도우가 있어 광원의 산란광이 검출기로 직접 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 그로 인해 검출 감도를 향상시킬 수 있으며 검출 농도 범위가 줄어드는 것을 최소화할 수 있다.In addition, since the incident light plug has a condensable window, it is possible to minimize the direct flow of scattered light from the light source to the detector. As a result, the detection sensitivity can be improved and the reduction in the detection concentration range can be minimized.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cutaway perspective view illustrating an optical detection device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an optical detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating an optical detection device according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating an optical detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'comprising' or 'having' are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing an optical detection apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cutaway perspective view illustrating an optical detection apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. It is a cross-sectional view showing an optical detection apparatus according to an embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 광학 검출 장치(100)는 광 검출 용기(110), 광원(140), 입사광 플러그(120), 수광 플러그(130), 검출기(150)을 포함할 수 있다. 1 to 3 , the optical detection apparatus 100 according to the first embodiment includes a light detection container 110 , a light source 140 , an incident light plug 120 , a light receiving plug 130 , and a detector. (150).

광 검출 용기(110)은 유체 시료 및 시약이 주입되는 주입구(112), 유체 시료와 시약이 반응하는 반응 공간(115), 유체 시료 및 시약이 배출되는 배출구(113)를 포함한다. 여기서 유체 시료는 액체 또는 기체로 이루어질 수 있다. 광 검출 용기(110)은 시약과 시료가 반응하는 공간을 제공하며, 아울러 빛이 통과하여 시료에 포함된 성분을 검출할 수 있는 공간을 제공한다.The light detection vessel 110 includes an inlet 112 into which a fluid sample and reagent are injected, a reaction space 115 where the fluid sample and reagent react, and an outlet 113 through which the fluid sample and reagent are discharged. Here, the fluid sample may be formed of a liquid or a gas. The light detection container 110 provides a space where the reagent and the sample react, and also provides a space through which light can detect a component included in the sample.

광 검출 용기(110)의 내부에는 시료 및 시약이 수용되는 반응 공간(115)이 형성되며, 반응 공간(115)은 상부에 형성되며 원통형으로 이루어진 메인 공간(115a)과 메인 공간(115a)의 하부에 형성되며 아래로 갈수록 내경이 점진적으로 감소하되, 만곡 형성된 중간 안내부(115b)와 중간 안내부의 하부에 형성되며 아래로 갈수록 내경이 점진적으로 감소하는 배출 안내부(115c)를 포함한다. 배출 안내부(115c)의 곡률 반경은 중간 안내부(115b)의 곡률 반경보다 더 작게 형성될 수 있다.A reaction space 115 in which a sample and a reagent are accommodated is formed inside the photodetection vessel 110 , and the reaction space 115 is formed at an upper portion and has a cylindrical main space 115a and a lower portion of the main space 115a. It is formed in the bottom and the inner diameter is gradually reduced as it goes down, it includes a curved intermediate guide (115b) and a discharge guide (115c) that is formed in the lower portion of the intermediate guide and whose inner diameter is gradually reduced toward the bottom. The radius of curvature of the discharge guide 115c may be smaller than the radius of curvature of the intermediate guide 115b.

주입구(112)는 광 검출 용기(110)의 상단에 형성되어 메인 공간(115a)과 연결되며 주입구(112)를 통해서 시료 및 시약이 광 검출 용기(110) 내부로 주입될 수 있다. 배출구(113)는 광 검출 용기(110)의 하단에 형성되어 배출 안내부(115c)와 연결되며 배출구(113)를 통해서 반응에 참여한 시료와 시약이 배출된다. The inlet 112 is formed at the upper end of the photodetection container 110 and is connected to the main space 115a , and a sample and reagent may be injected into the photodetection container 110 through the inlet 112 . The outlet 113 is formed at the lower end of the light detection vessel 110 and is connected to the discharge guide 115c, and the sample and reagent participating in the reaction are discharged through the outlet 113 .

한편, 광 검출 용기(110)의 상부에는 공기가 배출되는 공기 배출 통로(118)가 형성되며, 공기 배출 통로(118)는 메인 공간의 상부에 연결된 제1 배출 통로(118a)와 제1 배출 통로(118a)에서 하부로 이어진 제2 배출 통로(118b)와 제2 배출 통로(118b)에서 외측으로 이어진 제3 배출 통로(118c)를 포함할 수 있다. 이와 같이 공기 배출 통로(118)가 굴곡된 구조로 이루어지면 외부의 빛이 광 검출 용기(110) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한 광 검출 용기(110)에는 입사광 플러그(120)와 수광 플러그(130)가 삽입되는 복수의 장착 홀(MH)이 형성될 수 있다.On the other hand, an air discharge passage 118 through which air is discharged is formed in the upper portion of the photodetection container 110 , and the air discharge passage 118 includes a first discharge passage 118a and a first discharge passage connected to the upper part of the main space. It may include a second discharge passage 118b extending downward from 118a and a third discharge passage 118c extending outward from the second discharge passage 118b. As such, when the air discharge passage 118 has a curved structure, it is possible to block external light from being introduced into the light detection container 110 . Also, a plurality of mounting holes MH into which the incident light plug 120 and the light receiving plug 130 are inserted may be formed in the light detection container 110 .

광원(140)은 LED 등으로 빛을 발생시키는 장치로 이루어지며, 단일 파장의 빛을 발생시키거나 다파장의 빛을 발생시킬 수도 있다. 광원(140)은 입사광 플러그(120)와 결합되어 입사광 플러그(120)를 통해서 광 검출 용기(110) 내부로 빛을 전달할 수 있다. 검출기(150)는 수광 플러그(130)를 통과한 빛이 입사하여 빛의 세기를 측정하며, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 광학 검출 장치(100)가 광원(140)과 검출기(150)를 포함하는 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 광원(140)과 검출기(150)는 별도의 장치에 설치되어 제공될 수도 있다.The light source 140 is made of a device that generates light such as an LED, and may generate light of a single wavelength or may generate light of multiple wavelengths. The light source 140 may be coupled to the incident light plug 120 to transmit light into the light detection container 110 through the incident light plug 120 . The detector 150 may include a photodiode that is incident on the light passing through the light-receiving plug 130 to measure the intensity of the light and convert light energy into electrical energy. In this embodiment, the optical detection apparatus 100 is exemplified as including the light source 140 and the detector 150, but the present invention is not limited thereto, and the light source 140 and the detector 150 are provided in separate devices. It may be provided and installed.

입사광 플러그(120)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(110)에 결합되며 광원(140)에서 조사된 빛을 가공하여 광 검출 용기(110) 내부로 전달한다. 입사광 플러그(120)는 광원(140)에서 조사된 빛이 통과하는 입사광 슬릿(121)을 갖는 입사광 바디부(125)와 입사광 바디부(125)에 결합되며 빛을 통과시키는 제1 윈도우(123)를 포함할 수 있다. The incident light plug 120 is inserted into the mounting hole MH, is coupled to the light detection container 110 , processes the light irradiated from the light source 140 , and delivers it to the inside of the light detection container 110 . The incident light plug 120 is coupled to the incident light body 125 having an incident light slit 121 through which the light irradiated from the light source 140 passes, and the incident light body 125 and a first window 123 through which the light passes. may include.

입사광 플러그(120)는 광 검출 용기(110)에 억지 끼움으로 결합될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 입사광 플러그(120)는 나사 결합 등 다양한 방식으로 광 검출 용기에 결합될 수도 있다.The incident light plug 120 may be coupled to the light detection container 110 by force fitting. However, the present invention is not limited thereto, and the incident light plug 120 may be coupled to the light detection container in various ways such as screw coupling.

입사광 바디부(125)는 복수의 단차를 갖는 원통 형상으로 이루어지며, 입사광 바디부(125)의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부(126)가 형성된다.The incident light body 125 has a cylindrical shape having a plurality of steps, and a protrusion 126 inserted into the reaction space is formed at the tip of the incident light body 125 .

또한, 입사광 슬릿(121)은 입사광 바디부(125)의 길이방향으로 이어져 형성되며 통로 구조로 이루어질 수 있다. 입사광 바디부(125)에는 광 투과성을 갖는 제1 윈도우(123)가 삽입되는 선단 홈(126a)이 형성되며, 선단 홈(126a)은 돌출부(126)에 형성될 수 있다. Also, the incident light slit 121 is formed to extend in the longitudinal direction of the incident light body 125 and may have a passage structure. A tip groove 126a into which the first window 123 having a light transmittance is inserted is formed in the incident light body 125 , and the tip groove 126a may be formed in the protrusion 126 .

제1 윈도우(123)는 원기둥으로 이루어질 수 있으며, 광 투과성을 갖는 유리 등으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 제1 윈도우(123)는 디스크 형상으로 이루어질 수도 있다. 제1 윈도우(123)는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 윈도우(123)의 외주면은 불투명한 구조로 이루어질 수 있다.The first window 123 may be formed of a cylinder, and may be formed of glass having light transmittance. However, the present invention is not limited thereto, and the first window 123 may have a disk shape. The first window 123 includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, and the outer peripheral surface may have a greater surface roughness than the incident surface and the output surface. . In addition, a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface. Accordingly, the outer peripheral surface of the first window 123 may have an opaque structure.

이와 같이 제1 윈도우(123)의 외주면에 미세 돌기가 형성되어 표면 거칠기가 증가하면 외주면을 통해서 빛이 유출되는 것을 최소화하고 빛을 모아서 전달할 수 있다. 또한, 제1 윈도우(123)에서 입사면과 출사면 중 어느 하나는 볼록하게 돌출될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 입사면과 출사면은 평면으로 이루어질 수도 있다.As described above, when the fine protrusions are formed on the outer circumferential surface of the first window 123 to increase the surface roughness, leakage of light through the outer circumferential surface is minimized and light can be collected and transmitted. In addition, any one of the incident surface and the exit surface of the first window 123 may convexly protrude. However, the present invention is not limited thereto, and the incident surface and the exit surface may be formed of a flat surface.

본 제1 실시예와 같이 입사광 플러그(120)가 설치되면 광원에서 조사된 빛이 입사광 슬릿(121)을 통과하면서 광량을 조절할 수 있고, 제1 윈도우(123)에서 집광 되어 광 검출 용기(110) 내부에서 빛이 산란되는 것을 최소화할 수 있다. When the incident light plug 120 is installed as in the first embodiment, the amount of light irradiated from the light source can be adjusted while passing through the incident light slit 121 , and condensed by the first window 123 to the light detection container 110 . It is possible to minimize light scattering from the inside.

종래에는 유리로 이루어진 광 검출 용기로 빛을 입사시켜서 빛이 광 검출 용기로 입사하는 과정에서 산란광이 다수 발생하여 검출 정확도를 현저히 저하시키는 문제가 있었으나, 본 제1 실시예에 따르면 제1 윈도우(123)가 입사광 플러그(120)의 선단에 설치되고, 제1 윈도우(123)가 빛을 집광시키므로 산란광의 발생이 현저히 감소될 수 있다. 또한, 제1 윈도우(123)의 세척을 위해서는 입사광 플러그(120)를 광 검출 용기(110)에서 분리하여 제1 윈도우(123)를 용이하게 세척할 수 있다. Conventionally, there is a problem in that a large number of scattered light is generated in the process of incident light to a light detection container made of glass and the light is incident on the light detection container, thereby significantly reducing detection accuracy. ) is installed at the tip of the incident light plug 120 , and the first window 123 condenses the light, so that the generation of scattered light can be significantly reduced. In addition, in order to clean the first window 123 , the first window 123 may be easily cleaned by removing the incident light plug 120 from the light detection container 110 .

수광 플러그(130)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(110)에 결합되며 시료에 의하여 광량이 변화한 후에 통과한 빛을 가공하여 검출기(150)로 입사한다. 수광 플러그(130)는 입사광 플러그(120)와 마주하도록 배치될 수 있다. 수광 플러그(130)는 빛이 이동하는 수광 슬릿(131)을 갖는 수광 바디부(135)와 수광 바디부(135)에 결합되며 빛이 통과하는 제2 윈도우(133)를 포함할 수 있다. The light receiving plug 130 is inserted into the mounting hole MH and coupled to the light detection container 110 , and after the amount of light is changed by the sample, the light passing through is processed and incident to the detector 150 . The light receiving plug 130 may be disposed to face the incident light plug 120 . The light receiving plug 130 may include a light receiving body 135 having a light receiving slit 131 through which light moves, and a second window 133 coupled to the light receiving body 135 and through which light passes.

수광 플러그(130)는 광 검출 용기(110)에 억지 끼움으로 결합될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 입사광 플러그(120)는 나사 결합 등 다양한 방식으로 광 검출 용기에 결합될 수도 있다.The light-receiving plug 130 may be coupled to the light detection container 110 by force fitting. However, the present invention is not limited thereto, and the incident light plug 120 may be coupled to the light detection container in various ways such as screw coupling.

수광 바디부(135)는 복수의 단차를 갖는 원통 형상으로 이루어지며, 수광 바디부(135)의 선단에는 반응 공간으로 삽입되는 돌출부(136)가 형성된다. 또한, 수광 슬릿(131)는 수광 바디부(135)의 길이방향으로 이어져 형성된다. 수광 바디부(135)에는 광 투과성을 갖는 제2 윈도우(133)가 삽입되는 선단 홈(135a)이 형성된다. 선단 홈(135a)은 돌출부(136)에 형성될 수 있다. The light receiving body 135 has a cylindrical shape having a plurality of steps, and a protrusion 136 inserted into the reaction space is formed at the tip of the light receiving body 135 . In addition, the light receiving slit 131 is formed to extend in the longitudinal direction of the light receiving body 135 . A tip groove 135a into which the second window 133 having light transmittance is inserted is formed in the light receiving body 135 . The tip groove 135a may be formed in the protrusion 136 .

제2 윈도우(133)는 원기둥으로 이루어질 수 있으며, 광 투과성을 갖는 유리 등으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 제2 윈도우(133)는 디스크 형상으로 이루어질 수도 있다. The second window 133 may be formed of a cylinder, and may be formed of glass having light transmittance. However, the present invention is not limited thereto, and the second window 133 may have a disk shape.

제2 윈도우(133)는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖는다. 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다. 또한, 입사면과 출사면은 평면으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 제2 윈도우(133)의 외주면에 미세 돌기가 형성되어 표면 거칠기가 증가하면 외주면을 통해서 빛이 유출되는 것을 최소화하고 빛을 모아서 전달할 수 있다. The second window 133 includes an incident surface on which light is incident, an exit surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, and the outer peripheral surface has a surface roughness greater than that of the incident surface and the output surface. A plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface. In addition, the incident surface and the exit surface may be formed of a flat surface. As such, when the fine protrusions are formed on the outer circumferential surface of the second window 133 to increase the surface roughness, light leakage through the outer circumferential surface can be minimized and light can be collected and transmitted.

본 제1 실시예와 같이 수광 플러그(130)가 설치되면 시료를 통과한 빛이 수광 슬릿 (131)을 통과하면서 광량을 조절할 수 있고, 제2 윈도우(133)에서 집광되어 검출기로 전달될 수 있다.When the light-receiving plug 130 is installed as in the first embodiment, the amount of light passing through the sample may be adjusted while passing through the light-receiving slit 131 , and may be condensed in the second window 133 and transmitted to the detector. .

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치에 대해서 설명한다. Hereinafter, an optical detection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치를 도시한 단면도이다.4 is a perspective view illustrating an optical detection apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an optical detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 광학 검출 장치(300)는 광 검출 용기(310), 광원(340), 입사광 플러그(320), 수광 플러그(330)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 광학 검출 장치(300)는 광원의 조사에 의한 시료 내 고체 입자에 의한 산란광이나, 상기 시료 또는 반응 생성물에 포함된 성분에 의해 방출되는 빛을 검출하는 것으로 이루어질 수 있다.4 and 5 , the optical detection apparatus 300 according to the second embodiment includes a light detection container 310 , a light source 340 , an incident light plug 320 , and a light receiving plug 330 . can do. The optical detection apparatus 300 according to the present embodiment may be configured to detect light scattered by solid particles in a sample by irradiation of a light source, or light emitted by a component included in the sample or reaction product.

광 검출 용기(310)은 시료 및 시약이 주입되는 주입구(312), 시료와 시약이 반응하는 반응 공간(315), 시료 및 시약이 배출되는 배출구(313)를 포함한다. 또한, 광 검출 용기(310)에는 입사광 플러그(320)와 수광 플러그가 삽입되는 장착 홀(MH)이 형성될 수 있다.The light detection vessel 310 includes an inlet 312 through which the sample and reagent are injected, a reaction space 315 through which the sample and reagent react, and an outlet 313 through which the sample and reagent are discharged. Also, a mounting hole MH into which the incident light plug 320 and the light receiving plug are inserted may be formed in the light detection container 310 .

광원(340)은 LED 등으로 빛을 발생시키는 장치로 이루어지며, 단파장의 빛을 발생시킬 수도 있다. 광원(340)은 입사광 플러그(320)와 결합되어 입사광 플러그(320)를 통해서 광 검출 용기(310) 내부로 빛을 전달할 수 있다. 검출기(350)는 수광 플러그(330)를 통과한 빛이 입사하여 통해서 빛의 세기를 측정하며, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 검출기(350)는 시료 내 고체 입자에 의한 산란광이나, 상기 시료 또는 반응 생성물에 포함된 성분에 의해 방출되는 빛을 검출하여 시료에 포함된 특정 성분의 농도를 측정할 수 있다.The light source 340 is made of a device for generating light, such as an LED, and may generate light with a short wavelength. The light source 340 may be coupled to the incident light plug 320 to transmit light into the light detection container 310 through the incident light plug 320 . The detector 350 may include a photodiode that measures the intensity of light through which light passing through the light receiving plug 330 is incident and converts light energy into electrical energy. The detector 350 may measure the concentration of a specific component included in the sample by detecting light scattered by solid particles in the sample or light emitted by a component included in the sample or reaction product.

입사광 플러그(320)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(310)에 결합되며 광원에서 조사된 빛을 가공하여 광 검출 용기(310) 내부로 전달한다. 입사광 플러그(320)는 광원에서 조사된 빛을 통과시키는 입사광 슬릿(321)를 갖는 입사광 바디부(325)와 입사광 바디부(325)에 결합되며 빛을 통과시키는 제1 윈도우(323)를 포함할 수 있다. The incident light plug 320 is inserted into the mounting hole MH, is coupled to the light detection container 310 , and processes the light irradiated from the light source to deliver it into the light detection container 310 . The incident light plug 320 includes an incident light body portion 325 having an incident light slit 321 through which light emitted from the light source passes, and a first window 323 coupled to the incident light body portion 325 and allowing light to pass therethrough. can

제1 윈도우(323)는 원기둥 형상으로 이루어지며, 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다.The first window 323 has a cylindrical shape, and includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, and the outer peripheral surface is larger than the incident surface and the output surface. It may have a surface roughness. In addition, a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface.

또한, 제1 윈도우(323)는 볼록하게 돌출된 면을 포함하여 볼록 렌즈로 이루어질 수 있으며, 광원(340)에서 입사된 빛을 집광할 수 있다. 이에 따라 광원(340)에서 조사된 빛이 검출기(350)로 직접 유입되는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the first window 323 may be formed of a convex lens including a convexly protruding surface, and may collect light incident from the light source 340 . Accordingly, it is possible to minimize the direct inflow of the light irradiated from the light source 340 into the detector 350 .

수광 플러그(330)는 장착 홀(MH)에 삽입되어 광 검출 용기(310)에 결합되며 시료에서 방출하는 빛을 가공하여 검출기로 전달한다. 수광 플러그(330)는 입사광 플러그(320)가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어져 설치된다.The light receiving plug 330 is inserted into the mounting hole MH, coupled to the light detection container 310, processes light emitted from the sample, and transmits the light to the detector. The light-receiving plug 330 is installed in a direction that intersects the direction in which the incident light plug 320 is connected.

수광 플러그(330)는 빛을 이동하는 수광 슬릿(331)를 갖는 수광 바디부(335)와 수광 바디부(335)에 결합되며 빛을 통과시키는 제2 윈도우(333)를 포함할 수 있다. 수광 슬릿(331)는 입사광 슬릿(321)가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어지되 수직으로 교차하는 방향으로 이어져 형성될 수 있다.The light receiving plug 330 may include a light receiving body 335 having a light receiving slit 331 for moving light, and a second window 333 coupled to the light receiving body 335 and allowing light to pass therethrough. The light receiving slit 331 may be formed by extending in a direction intersecting with the direction in which the incident light slit 321 is connected and extending in a direction intersecting vertically.

제2 윈도우(333)는 원기둥 형상으로 이루어지며, 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 외주면에는 복수의 미세 돌기들이 형성될 수 있다. 제2 윈도우(333)의 입사면과 출사면은 평면으로 이루어질 수 있다.The second window 333 is formed in a cylindrical shape, and includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, and the outer peripheral surface is larger than the incident surface and the output surface. It may have a surface roughness. In addition, a plurality of fine protrusions may be formed on the outer circumferential surface. An incident surface and an exit surface of the second window 333 may be flat.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, although an embodiment of the present invention has been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by, etc., and this will also be included within the scope of the present invention.

100, 300: 광학 검출 장치
110, 310: 광 검출 용기
112, 312: 주입구
113, 313: 배출구
115, 315: 반응 공간
118: 공기 배출 통로
120, 320: 입사광 플러그
121, 321: 입사광 슬릿
123, 323: 제1 윈도우
125, 325: 입사광 바디부
130, 330: 수광 플러그
131, 331: 수광 슬릿
133, 333: 제2 윈도우
135, 335: 수광 바디부
140, 340: 광원
150, 3540: 검출기100, 300: optical detection device
110, 310: light detection vessel
112, 312: inlet
113, 313: outlet
115, 315: reaction space
118: air exhaust passage
120, 320: incident light plug
121, 321: incident light slit
123, 323: first window
125, 325: incident light body part
130, 330: light receiving plug
131, 331: light receiving slit
133, 333: second window
135, 335: light receiving body part
140, 340: light source
150, 3540: detector

Claims (10)

유체가 주입되는 주입구와 유체가 배출되는 배출구와 시료가 저장되는 공간을 포함하는 광 검출 용기;
상기 광 검출 용기에 결합되며 광원에서 조사된 빛을 가공하여 상기 광 검출 용기 내부로 전달하는 입사광 플러그; 및
상기 광 검출 용기의 외주면에 결합되며 상기 입사광 플러그와 광 검출 용기의 유체를 통과한 빛을 가공하여 전달하는 수광 플러그;
를 포함하고,
상기 입사광 플러그는 상기 광원에서 조사된 빛이 이동하는 입사광 슬릿을 갖는 입사광 바디부와 상기 입사광 바디부에 결합되며 빛이 통과하는 제1 윈도우를 포함하며,
상기 입사광 바디부의 선단에는 상기 공간으로 삽입되어 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 제1 윈도우는 상기 돌출부의 선단에 삽입되며,
상기 입사광 바디부와 상기 제1 윈도우가 함께 상기 공간으로 돌출되며,
상기 광 검출 용기의 상부에는 공기가 배출되는 공기 배출 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.a light detection container including an inlet through which a fluid is injected, an outlet through which the fluid is discharged, and a space in which a sample is stored;
an incident light plug coupled to the light detection container and processing the light irradiated from the light source to deliver it into the light detection container; and
a light receiving plug coupled to the outer circumferential surface of the light detecting container and processing and transmitting light passing through the incident light plug and the fluid of the light detecting container;
including,
The incident light plug includes an incident light body portion having an incident light slit through which the light irradiated from the light source moves, and a first window coupled to the incident light body portion and through which light passes,
A protrusion which is inserted into the space and protrudes inwardly is formed at the front end of the incident light body part, and the first window is inserted into the front end of the protrusion,
The incident light body part and the first window protrude together into the space,
The optical detection apparatus according to claim 1, wherein an air exhaust passage through which air is discharged is formed at an upper portion of the optical detection container. 제1 항에 있어서,
상기 제1 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.According to claim 1,
The first window includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, the outer peripheral surface having a surface roughness greater than that of the incident surface and the output surface, characterized in that optical detection device. 제2 항에 있어서,
상기 제1 윈도우의 외주면에는 복수의 미세 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.3. The method of claim 2,
An optical detection device, characterized in that a plurality of fine protrusions are formed on the outer peripheral surface of the first window. 제1 항에 있어서,
상기 제1 윈도우는 볼록하게 돌출된 면을 포함하여 빛을 집광시키는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.According to claim 1,
The first window includes a convexly protruding surface to condense light. 제1 항에 있어서,
상기 수광 플러그는 상기 광 검출 용기 내부의 유체를 통과한 빛이 이동하는 수광 슬릿을 갖는 수광 바디부와 상기 수광 바디부에서 상기 내부 공간과 연결된 부분에 결합되며 광 투과성을 갖는 제2 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.According to claim 1,
The light-receiving plug includes a light-receiving body portion having a light-receiving slit through which light passing through the fluid inside the light detection container moves, and a second window coupled to a portion connected to the interior space in the light-receiving body portion and having light transmittance. Optical detection device, characterized in that. 제5 항에 있어서,
상기 제2 윈도우는 빛이 입사되는 입사면과, 빛이 출사되는 출사면과 입사면과 출사면을 연결하는 외주면을 포함하며, 외주면은 입사면 및 출사면보다 더 큰 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.6. The method of claim 5,
The second window includes an incident surface on which light is incident, an output surface on which light is emitted, and an outer peripheral surface connecting the incident surface and the output surface, the outer peripheral surface having a surface roughness greater than that of the incident surface and the output surface, characterized in that optical detection device. 제6 항에 있어서,
상기 제2 윈도우의 상기 입사면과 상기 출사면은 평면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.7. The method of claim 6,
The optical detection device, characterized in that the incident surface and the exit surface of the second window are formed of a plane. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 입사광 플러그와 상기 수광 플러그는 서로 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.According to claim 1,
and the incident light plug and the light receiving plug are disposed to face each other. 제1 항에 있어서,
상기 수광 플러그는 상기 입사광 플러그가 이어진 방향과 교차하는 방향으로 이어져 설치된 것을 특징으로 하는 광학 검출 장치.According to claim 1,
The optical detection device according to claim 1, wherein the light-receiving plug is installed in a direction intersecting with a direction in which the incident light plug is connected.
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