KR101843541B1 - Multifunctional Raman inspection system for research of cultural property - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 문화재가 위치하는 장소에서 문화재를 구성하는 성분을 라만 분석을 통해 측정 가능하도록 이동성과 더불어 문화재의 성분 측정시 훼손 여부를 파악할 수 있도록 지원하는 동시에 마이크로 라만 및 매크로 라만의 공용 구조를 지원하여 해당 성분 분석 결과에 대한 신뢰도 및 정확도를 높일 수 있는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multifunctional Raman inspection system for the study of cultural properties, and more particularly to a system for measuring the components constituting the cultural property in a place where the cultural property is located, And a multifunctional Raman inspection system for researching cultural properties that can support the common structure of micro Raman and macro Raman to increase the reliability and accuracy of the analysis results of the corresponding components.
현재 물질을 구성하는 다양한 시료를 파악하기 위한 라만 분석을 지원하는 레이저를 이용한 라만 분석 장치가 제공되고 있으며, 이러한 라만 분석 장치는 스캔 장비를 통해 물질에서 채취된 시료에 특정 파장의 레이저 광을 조사하여 스캔하고, 라만 분광계를 통해 해당 시료에 부딪혀 산란되는 파장을 수집하여 스펙트럼으로 표시할 수 있다.A Raman analyzer using a laser that supports Raman analysis to identify various samples constituting the present material is provided. The Raman analyzer can irradiate a specimen collected from a material with a laser beam of a specific wavelength through a scanning device Scanning, and collecting the scattered wavelength of the sample through the Raman spectrometer and displaying it as a spectrum.
이를 통해, 라만 분석 장치는 시료별 고유의 파장을 해당 스펙트럼과 비교하여 물질을 구성하는 다양한 시료에 대한 정보를 제공할 수 있다.Through this, the Raman analyzer can compare the intrinsic wavelength of each sample with the corresponding spectrum to provide information on various samples constituting the material.
이러한 라만 분석 장치는 정밀 분석이 요구되는 반도체 웨이퍼의 크랙 검사나 이물 검사, 미세 시료의 분석 등에 사용되고 있는데, 이러한 정밀 분석에 필요한 스캔 장비의 무게 및 크기가 상당하여 고정된 상태에서 운용되어야 하는 한계가 있다.Such a Raman analyzer is used for crack inspection, foreign matter inspection, and micro-sample analysis of semiconductor wafers which require precise analysis. Since the weight and size of the scanning equipment required for such precision analysis are comparatively large, have.
이에 따라, 제약 분야나 마약이나 폭발물 등의 위험물 감지 분야 등과 같이 전수 조사가 필요한 분야에서 라만 분석을 지원하는 휴대용 라만 분석 장치가 제공되고 있으며, 이러한 휴대용 라만 분석 장치를 통해 물질을 구성하는 평균적인 성분의 특성이나 정량 분석을 제공하고 있다.Accordingly, a portable Raman analyzer that supports Raman analysis is provided in fields such as the field of pharmaceuticals, the field of detection of dangerous substances such as drugs and explosives, and the like, and an average component And provides quantitative analysis.
즉, 휴대용 라만 분석 장치는 마이크로 단위의 성분 분석을 지원하는 정밀 분석을 위한 라만 분석 장치와 달리 한정적인 성분 정보만으로 물질의 성분을 분석하므로 측정 대상이 한정되며, 마이크로 단위의 집광이 어려워 매크로 단위에서 성분 분석을 수행한다.That is, unlike the Raman analysis apparatus for precision analysis that supports component analysis on a micro-scale, the portable Raman analysis apparatus analyzes the components of the substance only with limited constituent information, thereby limiting the measurement object. Perform component analysis.
최근, 이러한 라만 분석을 문화재에 적용하여 문화재를 구성하는 성분의 특성을 파악하기 위한 시도가 있으나, 문화재는 특정 보관 장소에 배치되므로 정밀 분석을 위한 라만 분석 장치를 구성하기 어려워 휴대용 라만 분석 장치를 이용하여 라만 분석을 수행해야 하나 문화재의 종류가 그림이나 불상, 건물 등과 같이 다양하고 문화재를 구성하는 성분 역시 다양할 뿐만 아니라 밝혀지지 않은 성분이 상당하여 한정된 성분 정보만으로 라만 분석을 수행하는 휴대용 라만 분석 장치로는 문화재의 시료 특성을 파악하는데 한계가 존재하는 문제점이 있다.In recent years, there have been attempts to analyze the characteristics of constituents of cultural properties by applying the Raman analysis to cultural properties. However, since cultural properties are placed at specific storage sites, it is difficult to construct a Raman analysis apparatus for precision analysis. However, it is necessary to perform Raman analysis. However, there are various kinds of cultural properties such as paintings, Buddhist statues, buildings, etc., and various constituents of cultural properties are also varied. Also, the portable Raman analysis device There is a problem that there is a limitation in understanding the characteristics of the sample of the cultural property.
더군다나, 문화재의 특성상 문화재에 대한 보호가 필수적으로 이루어져야 하므로 라만 분석을 위한 측정 대상 문화재의 측정 위치를 확인하여 훼손 여부의 판단이 요구되나, 기존의 휴대용 라만 분석 장치에서는 이를 확인할 수 있는 방법이 없어 문화재 훼손 우려로 인해 문화재의 성분 측정에 라만 분석을 적용하기 힘든 문제점이 있다.In addition, since the protection of cultural properties must be essential due to the characteristics of cultural properties, it is necessary to check the location of the measurement target for the Raman analysis to determine whether it is damaged. However, There is a problem that it is difficult to apply the Raman analysis to the measurement of the composition of the cultural property due to the damage concern.
본 발명은 시료의 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석에 이용되는 레이저 광을 마이크로 단위에서 매크로 단위로 확장시킬 수 있도록 지원하여 상기 마이크로 라만 분석을 위한 장비 중 일부를 분리하여 문화재가 위치하는 장소에서 라만 분석을 수행할 수 있는 이동식 매크로 라만 분석을 위한 장비로 사용 가능하도록 공용 구조를 제공하는 동시에 해당 공용 구조를 통해 매크로 라만 분석을 통해 분석된 성분을 정밀 분석을 통해 얻어진 다양한 성분 정보와 비교 가능하도록 지원하여 문화재에 대한 라만 분석의 용이성을 지원하는 동시에 문화재의 성분 분석 결과에 대한 정확도를 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention supports the extension of the laser light used for micro-Raman analysis for micro-analysis of a sample in units of micro-units, thereby separating some of the equipment for micro-Raman analysis, , Which can be used as a device for analyzing the moving macroscopic Raman, and it is also possible to compare the components analyzed through macro-Raman analysis with the various component information obtained through precise analysis through the corresponding common structure The purpose of this study is to support the easiness of Raman analysis on cultural properties and to improve the accuracy of analysis results of cultural properties.
또한, 본 발명은 문화재에 대한 매크로 단위에서 라만 분석 수행시에 측정 지점을 전용 프로브를 통해 용이하게 확인할 수 있도록 지원하고, 이를 통해 문화재에 대한 라만 분석시 측정 지점에 대한 훼손 여부를 파악할 수 있도록 지원하여 문화재에 대한 라만 분석시 안정성을 보장하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention supports measurement points easily through a dedicated probe when performing Raman analysis on macroscopic units of cultural properties, thereby enabling detection of damage to measurement points in Raman analysis of cultural properties The purpose of this study is to ensure the stability of Raman analysis on cultural properties.
본 발명의 실시예에 따른 문화재의 정밀 분석을 위한 고정식 마이크로 라만 분석과 문화재의 기본 분석을 위한 이동식 매크로 라만 분석을 모두 지원하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템은, 마이크로 라만 분석을 위한 스캐너부와, 매크로 라만 분석을 위한 문화재 전용 프로브 장치와, 라만 분석을 수행하는 라만 분광계 및 상기 스캐너부와 문화재 전용 프로브 장치에 선택적으로 연결되는 단파장 레이저부를 포함하되, 상기 단파장 레이저부는 상기 문화재 전용 프로브 장치와 연결되는 경우 단파장 레이저의 포커스를 확장시키는 모드 스크램블러부를 포함하고, 상기 문화재 전용 프로브 장치는 측정 대상에 상기 단파장 레이저부로부터 제공되는 상기 레이저 광을 조사하여 상기 레이저 광이 상기 측정 대상에 의해 산란되어 생성된 산란광을 상기 라만 분광계로 전달하는 광학계와, 상기 측정 대상의 가시 영상을 촬영하기 위한 카메라부 및 상기 가시 영상의 촬영을 위한 가시광을 상기 광학계로 제공하는 광원부를 구비한 것을 특징으로 할 수 있다.The multifunctional Raman inspection system for cultural property research supporting both stationary micro Raman analysis for precise analysis of cultural properties and movable macro Raman analysis for basic analysis of cultural properties according to an embodiment of the present invention includes a scanner section for micro Raman analysis A Raman spectrometer for performing Raman analysis, and a short-wavelength laser unit selectively connected to the scanner unit and the cultural-property-specific probe unit, wherein the short-wavelength laser unit is connected to the cultural- And a mode scrambler unit for extending the focus of the short-wavelength laser when the laser beam is scattered by the object to be measured, wherein the cultural-property-dedicated probe apparatus irradiates the object to be measured with the laser light provided from the short- mountain That the optical system and the visible light for the camera portion and the recording of the visible image for photographing a visible image of the object to be measured for transmitting light to the Raman spectrometer equipped with a light source provided in the optical system may be characterized.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 단파장 레이저부는 복수의 서로 다른 파장 중 선택된 파장을 상기 모드 스크램블러부로 제공하며, 상기 모드 스크램블러부는 상기 문화재 전용 프로브 장치와 연결시 상기 문화재 전용 프로브 장치로 레이저 광을 전달하는 광 섬유를 선택적으로 가압하여 레이저광의 포커스를 매크로 라만 크기로 확장하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the short-wavelength laser unit provides a selected one of a plurality of different wavelengths to the mode scrambler unit, and the mode scrambler unit transmits the laser light to the cultural- And the focus of the laser beam is expanded to the macro-Raman magnification.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 문화재 전용 프로브 장치는 상기 단파장 레이저부를 통해 제공되는 상기 레이저 광을 상기 측정 대상에 조사하고, 상기 측정 대상에 의해 산란된 산란광을 상기 라만 분광계로 전달하며, 상기 측정 대상에 상기 가시광을 조사하여 상기 측정 대상에 반사된 반사광을 상기 광학계를 통해 카메라부로 전달하고, 상기 카메라부를 통해 상기 측정 대상에 조사된 상기 레이저 광에 따른 측정 지점에 대한 상기 가시 영상을 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the cultural-property-dedicated probe apparatus irradiates the laser light to be measured provided through the short-wavelength laser section, transmits scattered light scattered by the object to be measured to the Raman spectrometer, The visible light for the measurement point corresponding to the laser light irradiated to the measurement object is generated through the camera unit by irradiating the visible light to the object and transmitting the reflected light reflected by the measurement object to the camera unit through the optical system .
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 라만 분광계는 상기 문화재 전용 프로브 장치와 광 섬유를 통해 연결되어 상기 문화재 전용 프로브 장치로부터 상기 광 섬유를 통해 전달된 상기 산란광을 수집하여 라만 스펙트럼 관련 이미지를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the Raman spectrometer is connected to the above-described cultural-property-specific probe apparatus through optical fibers, and collects the scattered light transmitted through the optical fiber from the cultural-property-dedicated probe apparatus to generate a Raman spectrum-related image .
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 라만 분광계로부터 수신된 상기 이미지를 상기 정밀 분석을 통해 미리 저장된 성분별 특성정보와 비교 분석하여 상기 레이저 광이 조사된 지점에 대응되어 검출된 하나 이상의 성분에 대한 성분 검출 정보를 제공하는 외부 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the image received from the Raman spectrometer may be analyzed and compared with previously stored characteristic information of each component through the precise analysis, and a component of at least one component detected corresponding to the point where the laser light is irradiated And an external device for providing detection information.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 스캐너부는 상기 단파장 레이저부와 선택적으로 연결 가능하도록 구성되어, 상기 단파장 레이저부와 연결시 상기 단파장 레이저부로부터 광 섬유를 통해 전달된 레이저 광을 마이크로 단위의 포커스로 측정 대상에 조사하여 스캔하고, 상기 측정 대상에 의해 산란된 산란광을 상기 라만 분광계로 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the scanner unit is configured to be selectively connectable to the short-wavelength laser unit, and when the laser unit is connected to the short-wavelength laser unit, the laser light transmitted through the optical fiber from the short- Irradiating the object to be measured and scanning the object, and providing scattered light scattered by the object to be measured to the Raman spectrometer.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 문화재 전용 프로브 장치는 가시광을 제공하는 광원부와, 상기 단파장 레이저부로부터 제공되는 상기 레이저 광 및 상기 산란광을 투과하고, 상기 가시광을 반사하는 제 1 반사경과, 상기 레이저 광 또는 가시광을 집광한 후 상기 측정 대상에 조사하여 생성된 상기 산란광 또는 반사광을 수집하는 대물 렌즈부와, 상기 제 1 반사경을 통해 입사되는 상기 레이저 광 또는 가시광을 투과시켜 상기 대물 렌즈부로 제공하고, 상기 대물 렌즈부로부터 제공되는 상기 산란광 또는 반사광을 수집하여 상기 제 1 반사경으로 전달하는 제 1 집광 렌즈부와, 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 상기 반사광을 수집하여 투과시키는 제 2 집광 렌즈부와, 상기 광원부에 의해 조사된 가시광을 반사시켜 상기 제 2 집광 렌즈부를 통해 상기 제 1 반사경으로 제공하고, 상기 제 2 집광 렌즈부로부터 입사된 반사광을 반사시키는 거울 및 상기 거울에 반사되어 입사되는 반사광을 기초로 상기 레이저 광이 상기 측정 대상에 조사된 측정 지점 및 상기 문화재의 상기 측정 지점에 대한 훼손 여부를 파악하기 위한 가시 영상을 생성하는 카메라부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cultural-property-dedicated probe apparatus includes a light source unit that provides visible light, a first reflector that transmits the laser light and the scattered light provided from the short-wavelength laser unit and reflects the visible light, An objective lens unit that collects the scattered light or reflected light generated by condensing light or visible light and then irradiates the object to be measured, and transmits the laser light or visible light incident through the first reflector to the objective lens unit, A first condenser lens unit collecting the scattered light or the reflected light provided from the objective lens unit and transmitting the scattered light or the reflected light to the first reflector, a second condenser lens unit collecting and transmitting the reflected light reflected by the first reflector, And reflects the visible light emitted by the light source unit and transmits the visible light through the second condenser lens unit A measuring point at which the laser light is irradiated to the object to be measured, based on a mirror for reflecting the reflected light incident from the second condenser lens part and reflected light incident on the mirror, And a camera unit for generating a visible image for determining whether or not the image is damaged.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 문화재 전용 프로브 장치는 상기 제 1 반사경으로 상기 단파장 레이저부로부터 제공되는 레이저 광을 제공하고, 상기 산란광 이외의 노이즈를 제거하여 상기 산란광을 상기 라만 분광계로 전달하기 위한 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the cultural-property-dedicated probe apparatus may further include a laser light source for providing laser light provided from the short-wavelength laser unit to the first reflector, removing noise other than the scattered light, and transmitting the scattered light to the Raman spectrometer And a filter unit.
본 발명은 시료의 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석에 이용되는 레이저 광을 마이크로 단위에서 매크로 단위로 확장시킬 수 있도록 지원하여 상기 마이크로 라만 분석을 위한 장비 중 일부를 분리하여 문화재가 위치하는 장소에서 라만 분석을 수행할 수 있는 이동식 매크로 라만 분석을 위한 장비로 사용 가능하도록 공용 구조를 제공하는 동시에 문화재의 정밀 분석을 위한 고정식 마이크로 라만 분석을 통해 확보한 다양한 성분 정보를 문화재 전용 프로브 장치를 이용한 이동식 매크로 라만 분석을 통해 확보한 성분 정보와 비교할 수 있도록 공용 구조를 제공함으로써, 휴대 및 이동 가능한 라만 분석 시스템을 통해서도 정밀 분석을 지원하는 동시에 문화재의 성분 분석 결과에 대한 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention supports the extension of the laser light used for micro-Raman analysis for micro-analysis of a sample in units of micro-units, thereby separating some of the equipment for micro-Raman analysis, And a movable macro Raman analyzer capable of carrying out a microarray analysis. The microarray analysis method for precise analysis of cultural properties was applied to various component information obtained from the movable macro Raman analysis It is possible to support precision analysis through a portable and movable Raman analysis system and improve the accuracy of the result of analysis of the composition of the cultural property.
또한, 본 발명은 레이저 광이 문화재에 조사된 측정 지점에 대한 가시 영상을 제공할 수 있으므로, 문화재의 훼손 여부를 명확히 판단하여 문화재에 대한 라만 분석의 편의성 및 신뢰성과 안전성을 보장하는 효과가 있다.In addition, since the present invention can provide a visual image of a measurement point irradiated with a laser beam on a cultural asset, the present invention has an effect of ensuring convenience, reliability, and safety of Raman analysis on cultural property by clearly determining whether or not the cultural property is damaged.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템의 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석 관련 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템의 문화재의 성분 측정을 위한 이동식 매크로 라만 분석 관련 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모드 스크램블러부의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 문화재 전용 프로브 장치의 구성도.1 is a block diagram of a multifunctional Raman inspection system for studying cultural properties according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of micro-Raman analysis for precise analysis of a multifunctional Raman inspection system for cultural property research according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a movable macro Raman analysis for measuring the composition of a cultural property of a multifunctional Raman inspection system for cultural property research according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a mode scrambler according to an embodiment of the present invention;
Fig. 5 is a configuration diagram of a cultural-purpose-dedicated probe apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.Hereinafter, detailed embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명에 따른 문화재를 위한 다기능 라만(raman) 검사 시스템은 문화재의 정밀 분석을 위한 고정식 마이크로(micro) 라만 분석과 문화재의 기본 분석을 위한 이동식 매크로(macro) 라만 분석을 모두 지원하며, 마이크로 단위의 포커스를 가진 고정식 마이크로 라만 분석에 사용되는 레이저(laser) 광의 포커스(focus) 크기를 매크로 단위로 확장 가능하도록 지원하고 이를 휴대 및 이동 가능한 이동식 매크로 라만 분석에 적용 가능하도록 지원함으로써, 문화재에 정밀 분석을 위한 라만 분석을 지원하는 동시에 이동이 어려운 문화재에 용이하게 라만 분석을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다.The multifunctional raman inspection system for cultural properties according to the present invention supports both fixed micro Raman analysis for precise analysis of cultural properties and movable macro Raman analysis for basic analysis of cultural properties, It is possible to extend the focus size of the laser light used for fixed microranalysis with focus in macroscope and apply it to portable and mobile movable Raman analysis. To support Raman analysis and to facilitate Raman analysis for difficult cultural assets.
이에 대한, 본 발명의 상세 구성을 도 1을 통해 설명하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 문화재를 위한 다기능 라만 검사 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이, 마이크로 라만 분석(A)을 위한 스캐너(scanner)부(10)와, 라만 분석을 위한 라만 분광계(50)와, 매크로 라만 분석(B)을 위한 문화재 전용 프로브(probe) 장치와, 상기 스캐너부(10)와 문화재 전용 프로브 장치(40)에 선택적으로 연결되는 단파장 레이저부(21)를 포함할 수 있다.1 is a block diagram of a multifunctional Raman inspection system for cultural properties according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a micro Raman analysis (A) A
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 문화재를 위한 다기능 라만 검사 시스템은 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석(A)을 지원하기 위해 상기 단파장 레이저부(21) 및 상기 라만 분광계(50)가 상기 스캐너부(10)와 연결될 수 있다.As shown in FIG. 2, the multi-functional Raman inspection system for the cultural property includes a short-
또한, 상기 단파장 레이저부(21)는 서로 다른 복수의 파장 중 선택된 파장을 가진 레이저 광을 조사할 수 있으며, 이를 통해 문화재의 종류(일례로, 그림, 탑, 불상 등)에 따라 상기 단파장 레이저부(21)에서 조사되는 레이저 광의 파장을 가변할 수 있다.The short-
또는, 상기 다기능 라만 검사 시스템은 서로 다른 파장의 레이저 광을 조사하는 복수의 서로 다른 단파장 레이저부(21)가 구성될 수 있으며, 상기 복수의 서로 다른 단파장 레이저부(21) 중 어느 하나를 선택적으로 상기 스캐너부(10) 또는 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)에 연결하여 구성할 수도 있다.Alternatively, the multifunctional Raman inspection system may comprise a plurality of different short
일례로, 도시된 바와 같이 상기 복수의 서로 다른 단파장 레이저부(21)는 473nm, 532nm, 633nm 각각에 대응되는 레이저 광을 조사할 수 있다.For example, as shown in the figure, the plurality of different short
또한, 상기 스캐너부(10)는 상기 단파장 레이저부(21)와 광 섬유(optical Fiber)를 통해 연결되어 상기 광 섬유를 통해 상기 단파장 레이저부(21)로부터 제공되는 레이저 광을 측정 대상에 조사하며, 상기 측정 대상에 조사된 레이저 광이 상기 측정 대상에 의해 산란된 산란광을 상기 라만 분광계(50)로 전달할 수 있다.The
이때, 상기 측정 대상은 문화재 관련 시료일 수 있다.At this time, the object to be measured may be a sample related to cultural properties.
또한, 상기 스캐너부(10)는 측정 대상을 미리 설정된 스캔 방식에 따라 상기 측정 대상을 스캔하면서 상기 레이저 광을 측정 대상의 현재 스캔 지점에 조사할 수 있으며, 상기 스캔 지점과 관련된 위치 및 스캔 진행 정도에 대한 스캔 정보를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 라만 분광계(50)는 상기 스캐너부(10)로부터 전달된 산란광을 기초로 산란광에 대응되는 라만 스펙트럼(spectrum)을 검출할 수 있으며, 상기 라만 분광계(50)에 구비된 CCD(Charge Coupled Device) 검출기를 통해 상기 라만 스펙트럼이 기록될 수 있다. 이때, 해당 CCD 검출기는 상기 라만 스펙트럼 관련 이미지를 생성할 수 있다.The Raman
또한, 본 발명에 따른 문화재를 위한 다기능 라만 검사 시스템은 상기 측정 대상의 성분 분석을 위한 외부 단말(100)을 포함할 수 있으며, 상기 외부 단말(100)은 상기 스캐너부(10) 및 상기 라만 분광계(50)와 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 상기 외부 단말(100)은 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer) 또는 서버로 구성될 수 있다The multifunctional Raman inspection system for a cultural property according to the present invention may include an
이에 따라, 상기 외부 단말(100)은 상기 스캐너부(10)로부터 측정 대상의 스캔 지점인 동시에 레이저광이 조사된 지점인 측정 지점과 관련된 상기 스캔 정보를 수신하고, 상기 라만 분광계(50)로부터 상기 측정 지점 관련 스펙트럼 관련 이미지를 수신하여 상기 스캔 정보 및 상기 스펙트럼 관련 이미지를 상호 매칭하여 표시하거나 저장할 수 있다.The
또한, 상기 외부 단말(100)에는 상기 스캐너부(10)를 이용한 문화재를 구성하는 시료의 정밀 분석을 통해 생성된 복수의 서로 다른 성분별 특성정보가 미리 저장될 수 있으며, 상기 외부 단말(100)은 상기 이미지의 스펙트럼과 상기 성분별 특성 정보를 상호 비교하여 파장이 상호 일치하는 성분을 검출한 후 상기 측정 대상을 구성하는 하나 이상의 성분에 대한 성분 검출 정보를 생성하여 표시할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 외부 단말(100)은 제어부가 구성될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 스펙트럼과 상기 성분별 특성 정보의 비교 분석을 통해 상기 성분 검출 정보를 생성한 후 상기 외부 단말(100)에 구성된 표시부를 통해 표시할 수 있다.At this time, the
상술한 구성에서, 문화재에 대한 라만 분석을 위해 상기 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석을 지원하는 상기 스캐너부(10)와 레이저 파장부 및 라만 분광계(50)를 적용하는 경우 상기 스캐너부(10)의 크기 및 무게가 상당하므로 이동성이 보장되지 않아 특정 장소에 고정된 상태로 보관되는 문화재에 상기 정밀 분석을 위한 라만 시스템의 구성을 적용하는데 어려움이 있다.In the above-described configuration, when the
또한, 상기 스캐너부(10)는 단파장 레이저부(21)를 통해 제공되는 레이저 광을 마이크로 단위(또는 마이크로 크기)의 포커스로 조사하게 되는데, 문화재의 특성상 훼손을 필수적으로 방지해야 하므로, 상기 측정 대상의 레이저 광이 조사된 측정 지점에 대한 훼손 여부를 필수적으로 파악해야 한다.In addition, the
이에 따라, 문화재가 위치하는 현장에서 직접 라만 분석을 통한 검사가 이루어져야 하므로, 해당 라만 검사 시스템의 이동성이 요구된다.As a result, it is necessary to perform the inspection directly through the Raman analysis at the site where the cultural property is located, so that the mobility of the Raman inspection system is required.
최근, 이동성 및 휴대성을 제공하는 휴대용 라만 분석기가 등장하고 있으나, 이러한 기존의 휴대용 라만 분석기를 이용하여 마이크로 단위의 포커스로 레이저 광을 집광시켜 상기 측정 대상에 조사하는 경우 상기 측정 대상에 상기 레이저 광이 조사된 지점을 파악하기 어려울 뿐만 아니라 이러한 측정 지점의 식별 어려움에 따라 문화재의 훼손 여부를 파악하기 어렵다.Recently, portable Raman analyzers have been developed for providing portability and portability. However, when the conventional portable Raman analyzer is used to focus laser light on a micro-unit focus and irradiate the laser light to the measurement object, It is difficult to identify the point where the survey was conducted, and it is difficult to determine whether the cultural property is damaged due to difficulty in identifying the measurement point.
또한, 기존의 휴대용 라만 분석기는 정밀 분석을 위한 스캐너부(10)와 별개로 구성되어 독립적으로 사용되므로, 문화재의 라만 분석에 적용 가능한 휴대용 라만 분석기와의 어떠한 연동도 지원하지 않은 기존의 마이크로 라만 분석 관련 시스템을 상기 문화재의 마이크로 라만 분석에 적용하기 어려운 문제가 있다.In addition, since the existing portable Raman analyzer is used independently of the
이를 해결하기 위해, 본 발명은 상기 스캐너부(10)와 연결되는 레이저 파장부 및 라만 분광계(50)를 분리하여 문화재의 라만 분석을 위한 이동성 및 휴대성을 지원하는 이동식 매크로 라만 분석을 지원하기 위한 시스템의 구성요소로 구성할 수 있으며, 문화재를 위한 전용 프로브 장치(40)를 제공함으로써, 문화재를 측정 대상으로 하는 라만 분석시 레이저 광이 조사된 측정 지점의 식별이 용이하도록 하는 동시에 해당 측정 지점의 훼손 여부를 용이하게 식별할 수 있도록 지원할 수 있을 뿐만 아니라 기존 스캐너부(10)와의 공용 구조를 제공할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention provides a method for supporting a movable macro Raman analysis supporting separation of a laser wavelength part and a Raman
이에 따라, 본 발명은 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석(A)과 이동성을 지원하는 기본 분석을 위한 매크로 라만 분석(B)에 모두에 사용 가능한 라만 분석 시스템을 제공할 수 있는데, 이를 도 3을 참고하여 상세히 설명한다.Accordingly, the present invention can provide a Raman analysis system which can be used for both micro-Raman analysis (A) for precision analysis and macro-Raman analysis (B) for basic analysis supporting mobility, Will be described in detail.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스캐너부(10)에 연결되는 상기 단파장 레이저부(21) 및 상기 라만 분광계(50)는 상기 스캐너부(10)로부터 분리 또는 연결 가능하도록 구성되고, 상기 단파장 레이저부(21)는 상기 스캐너부(10)로부터 분리되어 이동식 매크로 라만 분석(B)을 지원하기 위해 모드 스크램블러부(mode scrambler)(22)와 연결되어 레이저부(20)를 구성할 수 있으며, 상기 레이저부(20)는 문화재의 라만 분석을 위한 문화재 전용 프로브 장치(40)와 연결되어 구성될 수 있다.3, the short-
이때, 상기 모드 스크램블러부(22)는 상기 단파장 레이저부(21)에 포함되어 구성될 수도 있으며, 이 경우 상기 레이저부(20)는 상기 모드 스크램블러부(22)를 포함하는 단파장 레이저부(21)로 구성될 수 있다.Here, the
이에 따라, 상기 레이저부(20)를 구성하는 단파장 레이저부(21)는 광 섬유를 통해 상기 모드 스크램블러부(22)와 연결되어 상기 모드 스크램블러부(22)로 레이저 광을 제공하고, 상기 레이저부(20)에 구성된 모드 스크램블러부(22)는 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)로 상기 단파장 레이저부(21)로부터 전달된 레이저 광을 제공할 수 있다.Accordingly, the short
이때, 문화재를 측정 대상으로 하는 라만 분석시 상기 문화재에 조사되는 레이저 광의 측정 지점에 대한 훼손 여부를 판단하기 위해 측정 지점에 대한 확인이 요구되므로, 측정 지점의 확인이 용이하도록 상기 모드 스크램블러부(22)는 마이크로 단위(크기)의 포커스를 매크로 단위(크기)로 확장할 수 있다.At this time, since the confirmation of the measurement point is required to determine whether or not the measurement point of the laser beam irradiated to the cultural property is damaged when the Raman analysis is performed, the mode scrambler unit 22 ) Can extend the focus of a micro unit (size) to a macro unit (size).
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모드 스크램블러부(22)는 상기 단파장 레이저부(21)와 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)를 연결하여 상기 단파장 레이저부(21)가 제공하는 레이저 광을 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)로 전달하는 광 섬유를 선택적으로 가압하여 레이저광의 포커스를 마이크로 라만 크기(또는 마이크로 단위)에서 매크로 라만 크기(또는 매크로 단위)로 확장할 수 있다.4, the
한편, 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)는 상기 모드 스크램블러부(22)를 통해 매크로 단위로 확장된 레이저 광을 광 섬유를 통해 전달받아 문화재의 특정 부분을 측정 대상으로 지정하여 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)에 입사되는 레이저 광을 상기 측정 대상에 조사할 수 있다.Meanwhile, the cultural-property-
또한, 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)는 상기 측정 대상에 조사된 레이저 광이 상기 측정 대상에 의해 산란되어 생성된 산란광을 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)에 구성된 광학계를 통해 수집하여 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)와 광 섬유를 통해 연결된 상기 라만 분광계(50)로 상기 광 섬유를 통해 전달할 수 있다.In addition, the cultural-property-
이때, 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)는 상기 문화재에 조사된 상기 레이저 광의 조사 지점인 측정 지점에 대한 가시 영상을 제공하기 위해 카메라부 및 광원부를 구비하며, 상기 광원부 및 광학계를 통해 상기 문화재로 조사된 가시광이 상기 문화재에 의해 반사되어 생성된 반사광을 상기 카메라부로 전달하여 가시 영상을 생성할 수 있으며, 해당 가시 영상을 저장할 수 있다.At this time, the cultural-property-
한편, 상기 라만 분광계(50)는 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)로부터 광 섬유를 통해 수신된 산란광을 기초로 라만 분석을 통해 스펙트럼 관련 이미지를 생성한 후 상기 외부 단말(100)로 전송할 수 있다.Meanwhile, the
상술한 구성을 통해, 상기 외부 단말(100)은 상기 스캐너부(10)를 통한 정밀 라만 분석을 통해 수집된 다양한 성분별 특성 정보를 상기 문화재에 대응되어 수신된 스펙트럼 관련 이미지와 비교하여 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)에 의해 측정된 측정 대상을 구성하는 성분을 검출할 수 있으며, 이를 통해 상기 문화재를 구성하는 하나 이상의 성분에 대한 성분 검출 정보를 생성하여 표시할 수 있다.Through the above-described configuration, the
다시 말해, 기존의 휴대용 라만 분석기는 라만 분석을 통해 식별 가능한 성분이 한정되어 그림, 탑, 불상 등과 같은 종류가 다양하고 미지 시료가 많은 문화재의 성분을 분석하는데 한계가 있는 반면, 본 발명은 문화재의 정밀 분석을 위한 고정식 마이크로 라만 분석을 통해 확보한 다양한 성분 정보를 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)를 이용한 이동식 매크로 라만 분석을 통해 확보한 성분 정보와 비교할 수 있도록 공용 구조를 제공함으로써, 휴대 및 이동 가능한 라만 분석 시스템을 통해서도 정밀 분석을 지원할 수 있을 뿐 아니라, 레이저 광이 문화재에 조사된 측정 지점에 대한 가시 영상을 제공할 수 있으므로, 해당 가시 영상을 통해 문화재의 훼손 여부를 명확히 판단하여 문화재에 대한 라만 분석의 편의성 및 신뢰성과 안전성을 보장할 수 있다.In other words, the conventional portable Raman analyzer has a limited range of identifiable components through analysis of Raman, and there are limitations on analyzing the components of various cultural heritages such as pictures, towers, Buddha statues, etc., By providing a common structure so that various component information obtained through the fixed micro Raman analysis for precise analysis can be compared with the component information obtained through the mobile macro Raman analysis using the cultural property
한편, 도 5를 통해 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)의 상세 구성을 설명하면, 도시된 바와 같이 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)는 필터부(41)와, 광원부(32)와, 카메라부(31)와, 제 1 집광 렌즈부(45) 및 제 2 집광 렌즈부(47)와, 대물 렌즈부(46)와, 제 1 반사경(44)과, 제 2 반사경(48) 및 거울(49)을 포함하여 구성될 수 있다.5, the cultural-property-
이때, 상기 제 1 및 제 2 집광 렌즈부(45, 47)와, 상기 대물 렌즈부(46)와, 상기 제 1 반사경(44)과, 제 2 반사경(48) 및 거울(49)은 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)에 구성되는 광학계로서 구성될 수 있다.At this time, the first and second
또한, 상기 광원부는 LED(light emitting diode) 모듈로 구성될 수 있다.The light source unit may be a light emitting diode (LED) module.
또한, 상기 필터부(41)와 상기 제 1 반사경(44) 사이에는 별도의 추가 집광 렌즈(42)와 추가 거울(43)이 구성될 수도 있으며, 상기 제 1 및 제 2 집광 렌즈부(45, 47) 각각은 복수의 렌즈로 구성될 수 있다.A separate
상기 문화재 전용 프로브 장치(40)의 각 구성을 상세히 설명하면, 상기 필터부(41)는 상기 단파장 레이저부(21)로부터 제공되는 레이저 광을 투과시켜 상기 제 1 반사경(44)으로 전달할 수 있으며, 상기 필터부(41)를 통해 입사된 레이저 광은 상기 필터부(41)와 제 1 반사경(44) 사이에 구성된 추가 집광 렌즈(42) 및 추가 거울(43)을 통해 상기 제 1 반사경(44)으로 입사될 수 있다.The
또한, 상기 제 1 반사경(44)은 상기 레이저 광을 투과시켜 상기 제 1 집광 렌즈부(45)로 전달할 수 있으며, 상기 제 1 집광 렌즈부(45)는 상기 레이저 광을 투과시켜 상기 대물 렌즈부(46)로 전달할 수 있다.The
이에 따라, 상기 대물 렌즈부(46)는 상기 제 1 집광 렌즈부(45)를 통과한 레이저 광을 집광하여 상기 측정 대상인 문화재의 특정 지점에 상기 레이저 광을 조사할 수 있으며, 상기 측정 대상에 상기 레이저 광이 부딪혀 발생하는 산란광을 수집하여 상기 제 1 집광 렌즈부(45)로 제공할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 대물 렌즈부(46)는 현미경으로 구성될 수 있으며, 매크로 크기로 입사되는 레이저 광을 매크로 크기(또는 단위)의 포커스로 상기 측정 대상에 조사할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 제 1 집광 렌즈부(45)는 상기 대물 렌즈부(46)로부터 제공되는 산란광을 수집하여 상기 제 1 반사경(44)으로 제공할 수 있으며, 상기 제 1 반사경(44)은 상기 산란광을 투과시켜 상기 필터부(41)로 제공할 수 있다.The first
이때, 상기 제 1 반사경(44)은 상기 추가 집광 렌즈(42) 및 추가 거울(43)을 통해 상기 산란광을 상기 필터부(41)로 제공할 수도 있다.At this time, the
이에 따라, 상기 필터부(41)는 상기 제 1 반사경(44)으로부터 제공되는 산란광 이외의 노이즈를 제거하여 해당 산란광을 상기 광섬유를 통해 상기 라만 분광계(50)로 제공할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 광원부(32)는 상기 측정 대상에 레이저 광이 조사된 지점에 대한 영상을 생성하기 위한 가시광을 상기 거울(49)을 통해 반사시켜 상기 제 2 집광 렌즈부(47)와 상기 제 1 반사경(44) 및 상기 제 1 집광 렌즈부(45)를 통해 상기 대물 렌즈부(46)에 제공할 수 있다.Meanwhile, the
이에 따라, 상기 대물 렌즈부(46)는 입사되는 가시광을 상기 측정 대상에 조사하고, 상기 가시광이 상기 측정 대상에 의해 반사되어 생성된 반사광을 수집하여 상기 제 1 집광 렌즈부(45)와 상기 제 1 반사경(44) 및 상기 제 2 집광 렌즈부(47)를 통해 상기 제 2 반사경(48)으로 제공할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 제 1 반사경(44) 및 제 2 반사경(48)은 전면을 통해 입사되는 가시광은 반사하고, 후면을 통해 입사되는 가시광은 투과시키도록 구성될 수 있다.At this time, the
또한, 상기 제 2 집광 렌즈부(47)는 상기 가시광 또는 반사광 입사시 상기 가시광 또는 반사광을 수집한 후 특정 각도로 입사되도록 투과시켜 안내할 수 있다.In addition, the second
이에 따라, 상기 제 2 반사경(48)은 상기 제 2 집광 렌즈부(47)를 통과한 반사광을 반사하여 상기 카메라부(31)로 전달할 수 있으며, 이를 통해 상기 카메라부(31)는 상기 반사광을 수집하여 상기 측정 대상에 레이저 광이 조사된 측정 지점에 대한 가시 영상을 생성할 수 있다. 이때, 상기 카메라부(31)는 해당 가시 영상을 저장할 수도 있으며, 외부로 해당 가시 영상을 전송할 수도 있다.The
상술한 바와 같이, 상기 문화재 전용 프로브 장치(40)는 내부에 구성된 광학계와 카메라부(31)를 통해 레이저 광이 측정 대상에 조사되어 산란된 산란광을 수집한 후 라만 분광계(50)로 전달할 수 있을 뿐만 아니라 상기 레이저 광이 문화재에 조사된 측정 지점에 대한 가시 영상을 제공함으로써, 해당 가시 영상을 통해 문화재의 측정 지점을 명확하게 식별할 수 있도록 지원하는 동시에 측정 지점에 대한 문화재의 훼손 여부를 판단할 수 있도록 제공하여 측정 지점과 훼손 여부에 대한 확인이 필수적인 문화재를 대상으로 안전한 라만 분석이 이루어지도록 지원할 수 있다.As described above, the cultural-property-
상술한 바와 같이, 본 발명은 시료의 정밀 분석을 위한 마이크로 라만 분석에 이용되는 레이저 광을 마이크로 단위에서 매크로 단위로 확장시킬 수 있도록 지원하여 상기 마이크로 라만 분석을 위한 장비 중 일부를 분리하여 문화재가 위치하는 장소에서 라만 분석을 수행할 수 있는 이동식 매크로 라만 분석을 위한 장비로 사용 가능하도록 공용 구조를 제공하는 동시에 해당 공용 구조를 통해 매크로 라만 분석을 통해 분석된 성분을 정밀 분석을 통해 얻어진 다양한 성분 정보와 비교 가능하도록 지원하여 문화재에 대한 라만 분석의 용이성을 지원하는 동시에 문화재의 성분 분석 결과에 대한 정확도를 높일 수 있다.As described above, the present invention supports laser light used for micro-Raman analysis for micro-analysis of a sample to be extended in macro units in micro units, thereby separating some of the equipment for micro-Raman analysis, The present invention provides a common structure that can be used as a device for analyzing a movable macro Raman which can perform Raman analysis in a place where a macro Raman analysis is performed, It is possible to support Raman analysis easiness of cultural property and to improve the accuracy of analysis result of cultural property.
본 명세서에 기술된 다양한 장치 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.The various devices and components described herein may be implemented by hardware circuitry (e.g., CMOS-based logic circuitry), firmware, software, or a combination thereof. For example, it can be implemented utilizing transistors, logic gates, and electronic circuits in the form of various electrical structures.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10: 스캐너부 20: 레이저부
21: 단파장 레이저부 22: 모드 스크램블러부
40: 문화재 전용 프로브 장치
50: 라만 분광계 100: 외부 단말10: scanner part 20: laser part
21: short wavelength laser part 22: mode scrambler part
40: Probe device dedicated to cultural property
50: Raman spectrometer 100: External terminal
Claims (8)
마이크로 라만 분석을 위한 스캐너부;
매크로 라만 분석을 위한 문화재 전용 프로브 장치;
라만 분석을 수행하는 라만 분광계; 및
상기 스캐너부와 문화재 전용 프로브 장치에 선택적으로 연결되는 단파장 레이저부를 포함하되,
상기 단파장 레이저부는 상기 문화재 전용 프로브 장치와 연결되는 경우 단파장 레이저의 포커스를 확장시키는 모드 스크램블러부를 포함하고,
상기 문화재 전용 프로브 장치는 측정 대상에 상기 단파장 레이저부로부터 제공되는 상기 레이저 광을 조사하여 상기 레이저 광이 상기 측정 대상에 의해 산란되어 생성된 산란광을 상기 라만 분광계로 전달하는 광학계와, 상기 측정 대상의 가시 영상을 촬영하기 위한 카메라부 및 상기 가시 영상의 촬영을 위한 가시광을 상기 광학계로 제공하는 광원부를 구비한 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
In a multifunctional Raman inspection system that supports both stationary micro Raman analysis for precise analysis of cultural properties and movable macro Raman analysis for basic analysis of cultural properties,
A scanner unit for micro-Raman analysis;
Probe device dedicated to cultural properties for macro Raman analysis;
A Raman spectrometer for performing Raman analysis; And
And a short wavelength laser unit selectively connected to the scanner unit and the cultural property specific probe unit,
Wherein the short-wavelength laser unit includes a mode scrambler unit for extending the focus of the short-wavelength laser when connected to the cultural-
The above-mentioned cultural property specific probe apparatus comprises an optical system for irradiating the object to be measured with the laser light provided from the short-wavelength laser part and delivering the scattered light generated by the laser light scattered by the object to be measured to the Raman spectrometer, And a light source unit for providing a visible light for photographing the visible image to the optical system. The multifunctional Raman inspection system for cultural property research.
상기 단파장 레이저부는 복수의 서로 다른 파장 중 선택된 파장을 상기 모드 스크램블러부로 제공하며,
상기 모드 스크램블러부는 상기 문화재 전용 프로브 장치와 연결시 상기 문화재 전용 프로브 장치로 레이저 광을 전달하는 광 섬유를 선택적으로 가압하여 레이저광의 포커스를 매크로 라만 크기로 확장하는 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the short wavelength laser section provides a selected wavelength of a plurality of different wavelengths to the mode scrambler section,
Characterized in that the mode scrambler unit selectively expands the optical fiber for transmitting the laser light to the cultural-property-dedicated probe apparatus when connected to the cultural-property-dedicated probe apparatus, thereby extending the focus of the laser light to the Macro-Raman size. Inspection system.
상기 문화재 전용 프로브 장치는 상기 단파장 레이저부를 통해 제공되는 상기 레이저 광을 상기 측정 대상에 조사하고, 상기 측정 대상에 의해 산란된 산란광을 상기 라만 분광계로 전달하며, 상기 측정 대상에 상기 가시광을 조사하여 상기 측정 대상에 반사된 반사광을 상기 광학계를 통해 카메라부로 전달하고, 상기 카메라부를 통해 상기 측정 대상에 조사된 상기 레이저 광에 따른 측정 지점에 대한 상기 가시 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the cultural-property-dedicated probe apparatus irradiates the measurement object with the laser light provided through the short-wavelength laser unit, transmits scattered light scattered by the measurement object to the Raman spectrometer, irradiates the measurement object with the visible light, Wherein the reflected light reflected by the measurement target is transmitted to the camera unit through the optical system and the visible image is generated with respect to the measurement point corresponding to the laser light irradiated to the measurement target through the camera unit. Raman inspection system.
상기 라만 분광계는 상기 문화재 전용 프로브 장치와 광 섬유를 통해 연결되어 상기 문화재 전용 프로브 장치로부터 상기 광 섬유를 통해 전달된 상기 산란광을 수집하여 라만 스펙트럼 관련 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the Raman spectrometer is connected to the probing device dedicated to the cultural property via optical fibers to collect the scattered light transmitted through the optical fiber from the probing device dedicated to cultural properties to generate a Raman spectrum related image. Raman inspection system.
상기 라만 분광계로부터 수신된 상기 이미지를 상기 정밀 분석을 통해 미리 저장된 성분별 특성정보와 비교 분석하여 상기 레이저 광이 조사된 지점에 대응되어 검출된 하나 이상의 성분에 대한 성분 검출 정보를 제공하는 외부 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
The method of claim 4,
An external device that compares the image received from the Raman spectrometer with the property information of each component stored in advance through the precise analysis and provides component detection information for at least one component corresponding to the point where the laser light is irradiated A multifunctional Raman inspection system for the study of cultural properties.
상기 스캐너부는 상기 단파장 레이저부와 선택적으로 연결 가능하도록 구성되어, 상기 단파장 레이저부와 연결시 상기 단파장 레이저부로부터 광 섬유를 통해 전달된 레이저 광을 마이크로 단위의 포커스로 측정 대상에 조사하여 스캔하고, 상기 측정 대상에 의해 산란된 산란광을 상기 라만 분광계로 제공하는 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
The method according to claim 1,
The scanner unit is configured to be selectively connectable to the short-wavelength laser unit. The scanner unit irradiates the laser light transmitted through the optical fiber from the short- Characterized in that scattered light scattered by the object to be measured is provided to the Raman spectrometer.
상기 문화재 전용 프로브 장치는
가시광을 제공하는 광원부;
상기 단파장 레이저부로부터 제공되는 상기 레이저 광 및 상기 산란광을 투과하고, 상기 가시광을 반사하는 제 1 반사경;
상기 레이저 광 또는 가시광을 집광한 후 상기 측정 대상에 조사하여 생성된 상기 산란광 또는 반사광을 수집하는 대물 렌즈부;
상기 제 1 반사경을 통해 입사되는 상기 레이저 광 또는 가시광을 투과시켜 상기 대물 렌즈부로 제공하고, 상기 대물 렌즈부로부터 제공되는 상기 산란광 또는 반사광을 수집하여 상기 제 1 반사경으로 전달하는 제 1 집광 렌즈부;
상기 제 1 반사경에 의해 반사된 상기 반사광을 수집하여 투과시키는 제 2 집광 렌즈부;
상기 광원부에 의해 조사된 가시광을 반사시켜 상기 제 2 집광 렌즈부를 통해 상기 제 1 반사경으로 제공하고, 상기 제 2 집광 렌즈부로부터 입사된 반사광을 반사시키는 거울; 및
상기 거울에 반사되어 입사되는 반사광을 기초로 상기 레이저 광이 상기 측정 대상에 조사된 측정 지점 및 상기 문화재의 상기 측정 지점에 대한 훼손 여부를 파악하기 위한 가시 영상을 생성하는 카메라부
를 포함하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.
The method according to claim 1,
The cultural-property-dedicated probe apparatus
A light source unit for providing visible light;
A first reflector that transmits the laser light and the scattered light provided from the short wavelength laser portion and reflects the visible light;
An objective lens unit for collecting the scattered light or reflected light generated by condensing the laser light or visible light and irradiating the object to be measured;
A first condenser lens unit that transmits the laser light or visible light incident through the first reflector to the objective lens unit, collects scattered light or reflected light provided from the objective lens unit, and transmits the collected scattered light or reflected light to the first reflector;
A second condenser lens unit for collecting and transmitting the reflected light reflected by the first reflector;
A mirror which reflects the visible light emitted by the light source unit and provides the reflected light to the first reflector through the second condenser lens unit and reflects the reflected light incident from the second condenser lens unit; And
A camera unit for generating a visible image for grasping a measurement point where the laser light is irradiated to the measurement target based on the reflected light reflected on the mirror and whether the cultural material is damaged to the measurement point,
Multifunctional Raman inspection system for cultural property research including.
상기 문화재 전용 프로브 장치는 상기 제 1 반사경으로 상기 단파장 레이저부로부터 제공되는 레이저 광을 제공하고, 상기 산란광 이외의 노이즈를 제거하여 상기 산란광을 상기 라만 분광계로 전달하기 위한 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 문화재 연구를 위한 다기능 라만 검사 시스템.The method of claim 7,
The cultural property specific probe device further comprises a filter unit for providing laser light provided from the short wavelength laser unit to the first reflector and for removing noise other than the scattered light and delivering the scattered light to the Raman spectrometer Multifunctional Raman Inspection System for Cultural Properties Research.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020170156268A KR101843541B1 (en) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Multifunctional Raman inspection system for research of cultural property |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170156268A KR101843541B1 (en) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Multifunctional Raman inspection system for research of cultural property |
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---|---|---|---|---|
JP2004340750A (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Sony Corp | Method and apparatus for evaluating deterioration of cultural property, and method for identifying agent causing the same |
KR20100054094A (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-24 | 올림푸스 가부시키가이샤 | Defect correction device |
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KR20140103000A (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-25 | 서울대학교산학협력단 | Fast and quantitative raman analysis method and apparatus thereof for large-area multiple bio-targets |
-
2017
- 2017-11-22 KR KR1020170156268A patent/KR101843541B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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