Abstract
The technique for calibrating standard particles larger than 1 $\mu$m by using an optical array sizing method has been established. The system consists of an optical microscope with transmission light source, a CCD camera, and a computer equipped with a frame grabber. The center distance between two spheres located at both ends of a row which consists of N spheres is measured in terms of pixel numbers, and divided by (N-1) to obtain the average pixel numbers per particle. This value is multiplied by length conversion constant, which has been determined in advance, to obtain the mean diameter of polystylene spheres. The length conversion constant is found from the microscopic image of calibrated standard stage micrometer plate. In order to reduce error in finding center positions of the scale and particles in the image, a software filter which dilates bright (or dark) object has been used. Spheres having nominal size of 1, 2, 3, 5, and 10$\mu$m were measured, and the maximum deviation of the measured mean diameter valus from their certified values was 0.7%. Standard particles which is larger than 1 $\mu$m can be calibrated by this method with measuredment uncertainy (k=2) lees than 1.53%.
광학적 입자열 측정법을 사용하여 공칭크기가 1, 2, 3, 5, 그리고 10$\mu$m인 플로스티렌 표준구의 평균지름을 측정하고 불확도를 분석하였다. 광학적 입자열 측정법이란, 슬라이드 글라스 위에 표준입자를 6각형 구조로 배열시킨 후, 입자열의 길이를 측정하고 이를 입자의 개수로 나누어 평균지름을 구하는 평균지름을 구하는 방법을 말하는데, 본 연구에서는 CCD 카메라와 화상처리를 도입함으로써 기존의 목측에 의한 측정방법보다 정확하고 편리하게 측정할 수 있도록 하였다. 입자열의 현미경 상을 CCD카메아로 얻은 후 소프트웨어 필터를 적용시켜 입자열의 길이를 화면의 픽셀단위로 측정하였으며, 이를 실제 길이로 환산하기 위해, 스템이지 마이크로미터의 현미경 상에 역시 필터를 적용시켜 구한 길이환산계수응 곱하였다. 이 길이를 입자열을 이루는 입자의 개수로 나누고, 공기층에 의한 입자의 찌그러짐 효과를 보정한 결과, 각 입자의 평균지름은 제조 회사의 인증값과 0.7% 이내로 일치하였며, 측정불확도는 1.5% 이내로 얻어졌다.