KR102359863B1 - Auto-focusing Raman spectrometer and measuring method with the same Raman spectrometer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an auto-focusing Raman spectrometer and a measuring method using the Raman spectrometer. In the small handheld Raman spectrometer for measuring a measurement target having the form of an SERS strip, the principle of confocal microscope is applied and a more accurate and reliable result can be obtained simply by adding a simple configuration within a range not adversely affecting device miniaturization. According to the present invention, the principle is applied that only a signal at a focus is obtained by blocking a non-focal signal using a pinhole in a confocal microscope. As a result, the focal position is adjusted during a change in focal length by a detector detecting the point where the signal strength of the light passing through the pinhole is maximized.

Description

자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법 {Auto-focusing Raman spectrometer and measuring method with the same Raman spectrometer}Auto-focusing Raman spectrometer and measuring method using the Raman spectrometer {Auto-focusing Raman spectrometer and measuring method with the same Raman spectrometer}

본 발명은 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SERS 스트립 형태의 측정대상을 측정하는 핸드헬드용 소형 라만 분광기에 있어서 보다 정확하고 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있도록 하는, 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic focal length control Raman spectrometer and a measuring method using the Raman spectrometer, and more particularly, to obtain more accurate and reliable results in a handheld small Raman spectrometer for measuring a measurement object in the form of a SERS strip. It relates to an automatic focal length adjustment Raman spectrometer and a measurement method using the Raman spectrometer.

라만 분광 기법은 레이저를 대상 시료에 조사하고 이로부터 얻어지는 스펙트럼으로부터 물질의 성분을 판별하는 분석기법이다. 시료에 단색 광원인 레이저를 조사하면 빛이 산란되는데, 이처럼 산란된 빛의 대부분은 레이저의 파장에 상응하는 신호이지만, 일부는 레이저의 파장에서 시료의 진동모드의 주파수에 해당하는 라만 이동(Raman shift)이 되어 나오는 신호가 있다. 이 신호를 분석하면 분자나 결정의 형태 및 대칭성에 대한 정보를 알 수 있고 시료의 결정화 정도를 파악할 수 있다. 이렇게 파장이 변화하는 양상은 물질의 구조적 특성에 따라 다르게 나타나고, 각각의 특정한 물질에 대해서 고유한 특성처럼 나타나기 때문에, 라만 스펙트럼은 물질의 지문(fingerprint)이라고 일컬어진다. 특히 최근에는 SERS(surface enhanced Raman scattering)와 같은 다양한 라만 신호 증폭 기술이 활발히 연구되고 있으며, 라만 분광 기법은 극미세 농도의 성분을 판별할 수 있는 탁월한 기술로서 주목받고 있다. 도 1은 이와 같은 라만 분광의 원리 및 라만 스펙트럼 사례를 하나의 예시로서 도시하고 있다.The Raman spectroscopy technique is an analysis technique that irradiates a laser onto a target sample and discriminates the material components from the spectrum obtained therefrom. When a sample is irradiated with a laser, which is a monochromatic light source, light is scattered. Most of the scattered light is a signal corresponding to the wavelength of the laser, but some of the scattered light is a Raman shift (Raman shift) corresponding to the frequency of the vibration mode of the sample at the wavelength of the laser. ), there is a signal coming out. By analyzing this signal, information on the shape and symmetry of molecules or crystals can be obtained, and the degree of crystallization of the sample can be determined. This change in wavelength appears differently depending on the structural properties of the material, and appears as a unique property for each specific material, so the Raman spectrum is called the fingerprint of the material. In particular, recently, various Raman signal amplification techniques such as surface enhanced Raman scattering (SERS) have been actively studied, and the Raman spectroscopy technique is attracting attention as an excellent technology capable of discriminating ultra-fine concentration components. 1 illustrates the principle of Raman spectroscopy and an example of Raman spectrum as an example.

도 2는 종래의 기본적인 라만 분광기의 구조를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 기본적인 라만 분광기는, 단파장의 광원(110')에서 출력되는 레이저 광을 대물렌즈(130')를 통하여 시편(500')에 조사하고, 상기 시편(500')으로부터 산란되는 광 중에서 라만 이동(Raman shift)에 해당하는 성분만을 필터(140')로 선별한 뒤 스펙트로미터(160')로 그 스펙트럼을 구한다. 이 때 빛의 파장별 분기를 위해 이색성 거울(dichroic mirror) 또는 이색성 광분할기(dichroic beam splitter)(120')를 사용한다. 또한 스펙트로미터(160')로 광을 원활하게 진입시키기 위하여 상기 스펙트로미터(160') 전방에 수광렌즈(150')가 구비된다.2 shows the structure of a conventional basic Raman spectrometer. As shown, the basic Raman spectrometer irradiates the laser light output from the short-wavelength light source 110 ′ to the specimen 500 ′ through the objective lens 130 ′, and the light scattered from the specimen 500 ′. Among them, only the component corresponding to the Raman shift is selected by the filter 140', and then the spectrum is obtained by the spectrometer 160'. In this case, a dichroic mirror or a dichroic beam splitter 120' is used to split the light by wavelength. In addition, a light receiving lens 150' is provided in front of the spectrometer 160' in order to smoothly enter the light into the spectrometer 160'.

라만 분광기는 사용 목적 및 환경 등에 따라 여러 형태로 상용화되었는데, 이를 크게 나누어 보자면 일반적인 현미경 형태로서 실험실 등에 고정된 상태로 사용되는 연구분석용과, 실무 현장에서 장치 자체를 휴대하면서 측정을 수행할 수 있도록 구성된 현장용으로 구분할 수 있다.Raman spectroscopy has been commercialized in various forms depending on the purpose and environment of use, and if we look at it broadly, it is a general microscope type for research and analysis used in a fixed state in laboratories, etc. It can be classified for field use.

연구분석용 라만 분광기는 상술한 바와 같이 실험실과 같은 안정적이고 완전히 통제가능한 환경에서 사용되며, 또한 측정결과가 보다 심도있는 분석에 사용될 수 있어야 한다는 점을 고려할 때, 다양한 기능성 및 고성능을 지향하는 설계로 이루어지는 경향이 있다. 즉 여러 개의 필터를 사용하는 등의 광학적인 구성이 추가된다거나, 시편의 한 포인트에서만 신호를 받는 것이 아니라 여러 포인트에서 신호를 받을 수 있도록 시편 스테이지, 빔 스캐닝 메커니즘 등이 추가되는 등과 같이, 장치 구성이 복잡해지더라도 기능을 다변화하거나 고성능화하는 데에 초점이 맞추어지는 편이다. 물론 이처럼 연구분석용 라만 분광기 전체적인 장치 구성이 매우 복잡해진다 하더라도, 그 핵심 부분의 구조는 도 2를 근간으로 하는 것은 당연하다.As mentioned above, the Raman spectrometer for research and analysis is used in a stable and fully controllable environment such as a laboratory, and considering that the measurement results should be used for more in-depth analysis, it is designed for various functions and high performance. tends to happen. That is, an optical configuration such as using multiple filters is added, or a specimen stage and beam scanning mechanism are added so that a signal can be received from multiple points instead of only from one point of the specimen. Even if it becomes complicated, the focus tends to be on diversifying functions or improving performance. Of course, even if the overall device configuration of the Raman spectrometer for research and analysis becomes very complicated, it is natural that the structure of its core part is based on FIG. 2 .

현장용 라만 분광기의 경우, 실무 현장에서 장치 자체를 휴대하고 다닐 수 있어야 하기 때문에 소형화가 필수적이다. 이에 따라 레이저 광원도 통상적으로 1개의 파장을 사용하며, 시편 스테이지, 빔 스캐닝 메커니즘 등과 같은 추가적인 구성은 배제된다. 실제로 현장용 라만 분광기의 경우 사용자가 장치를 손으로 잡고(hand-held) 시편에 장치를 접근시켜 측정을 수행하는 방식을 사용한다. 현장용 라만 분광기의 경우, 이처럼 간소하고 상대적으로 저사양의 구성으로 이루어지는 경향이 있는 바, 거의 도 2 구성을 그대로 따른다.In the case of on-site Raman spectroscopy, miniaturization is essential because the device itself needs to be portable and portable in the field. Accordingly, the laser light source also typically uses one wavelength, and additional components such as a specimen stage and a beam scanning mechanism are excluded. In fact, in the case of on-site Raman spectroscopy, the user holds the device by hand and approaches the device to the specimen to perform measurement. In the case of a field-use Raman spectrometer, it tends to have a simple and relatively low-spec configuration, and almost follows the configuration of FIG. 2 as it is.

한편 앞서 간략히 소개한 SERS 기법은 매우 낮은 농도의 신호도 검출할 수 있도록 라만 신호를 효과적으로 증폭시킬 수 있는 특성을 가지고 있다. 이에 따라 상대적으로 저사양의 라만 분광기 즉 현장용 라만 분광기에 SERS를 도입함으로써 그 활용성을 한층 높일 수 있음이 기대되고 있다. 즉, SERS 신호 증폭 반응 물질을 스트립이나 기판 형태로 미리 준비하고, 검사하고자 하는 타겟 시료를 이 위에 도포하여 반응시킨 후에 라만 신호를 검출하는 방식이다. 도 3에 도시된 바와 같이 핸드헬드 형태의 라만 분광기를 SERS 기판과 함께 이용하는 방법은 휴대성과 감도를 모두 만족시킬 수 있는 잠재 기술로 각광받고 있다.Meanwhile, the SERS technique briefly introduced above has the characteristic of effectively amplifying the Raman signal so that it can detect even a very low concentration signal. Accordingly, by introducing SERS into a relatively low-spec Raman spectrometer, that is, a Raman spectrometer for the field, it is expected that its utility can be further improved. That is, it is a method of detecting a Raman signal after preparing a SERS signal amplification reaction material in the form of a strip or a substrate in advance, applying a target sample to be tested on it and reacting it. As shown in FIG. 3 , the method of using a handheld Raman spectrometer together with the SERS substrate is spotlighted as a potential technology that can satisfy both portability and sensitivity.

헨드헬드 형태의 소형 라만 분광기와 SERS 기판을 함께 이용하는 방법을 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저 측정하고자 하는 시료를 SERS 기판 표면에 도포하고, 이로부터 발생하는 라만 스펙트럼의 세기를 핸드헬드 형태의 소형 라만 분광기로 읽음으로써 시료에 대한 검출을 할 수 있게 된다. 또한 이를 통해 판단하고자 하는 결과를 도출할 수도 있는데, 예를 들어 기준값을 얻기 위해 사전에 측정된 특정 화학성분의 농도별 라만 스펙트럼 신호 세기 데이터를 확보하고 있다면, 이로부터 실제 타겟 시료에 대해서 측정한 신호 데이터로부터 농도를 환산할 수 있을 것이다. 나아가 이러한 타겟 시료가 유해물질인 경우, 데이터 값으로부터 환산된 농도 값으로부터 안전성 여부를 판단할 수도 있는 등 다양한 활용이 이루어질 수 있다.A method of using a handheld type small Raman spectrometer and a SERS substrate together is briefly described as follows. First, the sample to be measured is coated on the surface of the SERS substrate, and the intensity of the Raman spectrum generated therefrom is read with a handheld type small Raman spectrometer to enable detection of the sample. In addition, the result to be determined can be derived through this. For example, if Raman spectrum signal intensity data for each concentration of a specific chemical component measured in advance is secured to obtain a reference value, the signal measured for the actual target sample is obtained from this. Concentrations can be calculated from the data. Furthermore, when the target sample is a hazardous substance, various applications can be made, such as being able to determine whether it is safe from the concentration value converted from the data value.

한편 핸드헬드 형태의 소형 라만 분광기의 경우, 앞서 설명한 바와 같이 고기능보다는 소형화 및 휴대성을 향상시키기 위한 설계가 우선시되기 때문에, 다양한 기능을 포기하고 최대한 간략화된 구성으로 이루어지는 경우가 많다. 이에 따라 성능적 한계가 불가피하게 발생하게 되며, 때에 따라 이러한 성능적 한계를 해소하기 위한 간략한 부가구성을 구비하는 경우도 있다. 한국등록특허 제1965803호("레이저 출력조정기를 가지는 라만 분광기", 2019.03.29.)의 경우, 라만 분광기를 소형화하는 과정에서 불가피하게 스펙트로미터의 감도가 낮아지게 되어 상대적으로 레이저의 세기를 높여서 사용하는 과정에서, 측정 시 레이저 조사에 의해서 시료가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 소형화에 영향을 주지 않을 만큼 간소하지만 레이저 출력 세기를 조절할 수 있는 부품을 부가하는 기술이 개시된다. 이처럼 핸드헬드용 소형 라만 분광기에서도 간소하지만 꼭 필요한 구성을 추가하여 성능적 한계를 개선하고자 하는 노력이 많이 이루어지고 있다.On the other hand, in the case of a handheld type of small Raman spectrometer, as described above, since a design to improve miniaturization and portability is prioritized over high functionality, various functions are given up and the configuration is simplified as much as possible in many cases. Accordingly, performance limitations inevitably occur, and in some cases, a simple additional configuration is provided to solve such performance limitations. In the case of Korean Patent No. 1965803 (“Raman spectrometer with laser power regulator”, March 29, 2019), in the process of miniaturizing the Raman spectrometer, the sensitivity of the spectrometer is inevitably lowered, so the laser intensity is relatively increased. In the process of measuring, in order to prevent damage to the sample by laser irradiation during measurement, a technique for adding a component capable of adjusting the laser output intensity although simple enough not to affect the miniaturization is disclosed. In this way, even in a small Raman spectrometer for handheld use, many efforts are being made to improve the performance limit by adding a simple but essential configuration.

상술한 바와 같은 핸드헬드용 소형 라만 분광기 및 SERS 기판 활용방식의 경우, 다음과 같은 성능적 한계가 지적된다. 상술한 바와 같은 방식으로 검출을 수행하는 과정에서, 결과값이 신뢰성이 있으려면 타겟 시료 외에는 모두 동일조건이어야 한다는 전제가 필요하다. 일반적으로 고정된 하드웨어로 볼 수 있는 광학장치 자체는 정상적으로 동작된다면 동일조건으로 볼 수 있으며, SERS 기판 자체의 성능상태도 일단 양산되는 제품의 경우라면 균일하다고 가정할 수 있다. 그러나 시료의 도포상태, 스트립의 평탄도 차이, 슬라이드 글라스의 두께 오차 등으로 인하여 초점위치가 변동될 가능성이 높으며, 따라서 초점위치는 균일하게 동일조건을 유지한다고 보기 어렵다. 즉 스펙트럼의 세기가 약해졌을 경우, 이것이 시료의 농도가 낮아져서 그런 것인지, 두께 오차 발생에 의하여 시료면과 초점면이 멀어져서 그런 것인지 확인하기 어렵다. 이러한 초점위치의 변동은 값에 직접적으로 영향을 미칠 수 있기 때문에 결과에 민감하게 반영될 위험성이 있다.In the case of a handheld small Raman spectrometer and a SERS substrate utilization method as described above, the following performance limitations are pointed out. In the process of performing detection in the manner described above, it is necessary that all but the target sample be the same condition in order for the result to be reliable. In general, the optical device itself, which can be viewed as fixed hardware, can be regarded as the same condition if it operates normally, and the performance state of the SERS substrate itself can be assumed to be uniform if it is a mass-produced product. However, there is a high possibility that the focus position will be changed due to the sample application state, the difference in the flatness of the strip, and the thickness error of the slide glass, and therefore it is difficult to see that the focus position is uniformly maintained under the same condition. That is, when the intensity of the spectrum is weakened, it is difficult to determine whether this is because the concentration of the sample is lowered, or whether the sample plane and the focal plane are separated due to the occurrence of a thickness error. There is a risk of being sensitively reflected in the results because the change in the focal position can directly affect the value.

앞서 설명한 연구분석용 라만 분광기의 경우, 이러한 오류 발생 위험성을 제거하기 위하여 광학 현미경 영상을 이용하여 기판 표면에 초점이 맞고 있는지 확인한 후에 측정을 수행한다. 그러나 이러한 과정을 매번 반복하는 것이 번거로울 뿐만 아니라, 핸드헬드용 소형 라만 분광기의 경우 별도의 초점을 맞출 수 있는 장치가 구비되지 않기 때문에 초기 설계된 초점거리에서 오차가 생길 경우 이에 대한 확인이 불가능하다.In the case of the Raman spectrometer for research and analysis described above, in order to eliminate the risk of such an error, measurement is performed after confirming that the substrate surface is in focus using an optical microscope image. However, it is cumbersome to repeat this process every time, and since a separate focusing device is not provided in the case of a handheld small Raman spectrometer, it is impossible to check if an error occurs in the initially designed focal length.

1. 한국등록특허 제1965803호("레이저 출력조정기를 가지는 라만 분광기", 2019.03.29.)1. Korea Patent No. 1965803 ("Raman Spectrometer with Laser Power Adjuster", 2019.03.29.)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, SERS 스트립 형태의 측정대상을 측정하는 핸드헬드용 소형 라만 분광기에 있어서, 공초점 현미경의 원리를 적용하고 장치 소형화에 악영향을 주지 않는 범위 내의 간소한 구성을 부가하는 것만으로도 보다 정확하고 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있도록 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법을 제공함에 있다. 보다 상세하게는, 공초점 현미경에서 핀홀을 이용하여 초점 이외에서의 신호를 차단함으로써 오직 초점에서의 신호만을 취득하는 원리를 적용하여, 초점거리를 변화시켜 가면서 핀홀을 통과하여 온 빛의 신호세기가 최대가 되는 지점을 디텍터로 감지함으로써 초점위치를 맞추는, 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is a handheld small Raman spectrometer for measuring a measurement object in the form of a SERS strip, the principle of a confocal microscope To provide an automatic focal length adjustment Raman spectrometer and a measurement method using the Raman spectrometer that allows more accurate and reliable results to be obtained just by applying a simple configuration within a range that does not adversely affect device miniaturization. . More specifically, by applying the principle of acquiring only the signal at the focus by blocking the signal outside the focus by using a pinhole in a confocal microscope, the signal strength of the light passing through the pinhole while changing the focal length is An object of the present invention is to provide an automatic focal length adjustment Raman spectrometer and a measuring method using the Raman spectrometer, which adjusts a focus position by detecting a maximum point with a detector.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 레이저 광을 조사하는 광원(110); 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 통과시켜 점광원으로 만드는 광원핀홀(115); 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 시료(500) 쪽으로 입사시키거나, 상기 시료(500)에서 산란된 광을 투과시키도록 형성되는 이색성광분할기(120); 상기 이색성광분할기(120)에서 산란되어 온 광을 집광하여 상기 시료(500)로 조사하는 대물렌즈(130); 상기 시료(500)에서 산란되어 상기 이색성광분할기(120)를 투과하여 온 광의 일부를 분기시켜 광경로를 변경하는 광분할기(140); 상기 광분할기(140)를 통해 분기되어 온 광을 통과시키는 디텍터핀홀(155); 상기 디텍터핀홀(155)을 통과하여 온 광의 신호세기를 감지하는 디텍터(150); 상기 시료(500)에서 산란되어 상기 이색성광분할기(120)를 투과하여 온 광 중 라만 이동에 해당하는 성분을 필터링하여 투과시키는 필터(160); 상기 필터(160)을 투과하여 온 광을 수광하여 상기 스펙트로미터(180)로 진입시키는 수광렌즈(170); 상기 필터(160)을 투과하여 온 광을 진입받아 스펙트럼을 측정하는 스펙트로미터(180); 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 광축방향을 따라 조절시키는 액추에이터(200); 를 포함할 수 있다.Automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 of the present invention for achieving the above object, the light source 110 for irradiating a laser light; a light source pinhole 115 for making a point light source by passing the laser light irradiated from the light source 110; a dichroic light splitter 120 formed to reflect the laser light irradiated from the light source 110 and make it incident toward the sample 500 or transmit the light scattered from the sample 500; an objective lens 130 for condensing the light scattered from the dichroic light splitter 120 and irradiating the sample 500; a light splitter 140 for changing an optical path by branching a portion of the light scattered from the sample 500 and passing through the dichroic light splitter 120; a detector pinhole 155 for passing the light branched through the light splitter 140; a detector 150 for detecting the signal strength of the light passing through the detector pinhole 155; a filter 160 that filters and transmits a component corresponding to a Raman shift among the light scattered from the sample 500 and transmitted through the dichroic light splitter 120; a light receiving lens 170 for receiving the light transmitted through the filter 160 and entering the spectrometer 180; a spectrometer 180 that receives the light transmitted through the filter 160 and measures a spectrum; an actuator 200 for adjusting the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130 along the optical axis direction; may include

이 때 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절함에 따라 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 변화함을 측정하되, 신호세기가 최대값이 되는 위치를 초점위치로 결정하고 상기 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호를 측정값으로서 선택할 수 있다. At this time, the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 is a light signal detected by the detector 150 as the actuator 200 adjusts the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130 . A change in intensity may be measured, but a position at which the signal intensity has a maximum value may be determined as a focal position, and a Raman spectrum signal at the focal position may be selected as a measurement value.

또한 상기 광분할기(140)는, 상기 광분할기(140)에서 분기시켜 광경로를 변경시키는 광량이 원래대로의 광경로를 유지하도록 투과시키는 광량보다 적게 형성되도록 분배비가 결정될 수 있다.In addition, in the light splitter 140 , the distribution ratio may be determined such that the amount of light that is branched from the splitter 140 to change the optical path is smaller than the amount of light transmitted to maintain the original optical path.

또한 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 상기 광원(110), 상기 광원핀홀(115), 상기 이색성광분할기(120), 상기 대물렌즈(130), 상기 광분할기(140), 상기 디텍터핀홀(155), 상기 디텍터(150), 상기 필터(160), 상기 수광렌즈(170), 상기 스펙트로미터(180)가 일체화되어 형성되는 모듈(210); 상기 모듈(210) 및 상기 액추에이터(200)을 수용하며 일측에 상기 시료(500)가 출입가능한 시료출입구(225)가 형성되는 케이스(220); 를 포함할 수 있다.In addition, the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 includes the light source 110 , the light source pinhole 115 , the dichroic light splitter 120 , the objective lens 130 , the light splitter 140 , and the detector a module 210 in which the pinhole 155, the detector 150, the filter 160, the light receiving lens 170, and the spectrometer 180 are integrated; a case 220 accommodating the module 210 and the actuator 200 and having a sample inlet 225 through which the sample 500 can enter and exit on one side; may include

또한 상기 액추에이터(200)는, 상기 모듈(210)을 광축방향으로 이동시키도록 형성될 수 있다.In addition, the actuator 200 may be formed to move the module 210 in the optical axis direction.

또는 상기 액추에이터(200)는, 상기 시료(500)를 광축방향으로 이동시키도록 형성될 수 있다.Alternatively, the actuator 200 may be formed to move the sample 500 in the optical axis direction.

또는 상기 액추에이터(200)는, 상기 대물렌즈(130)를 광축방향으로 이동시키도록 형성될 수 있다.Alternatively, the actuator 200 may be formed to move the objective lens 130 in the optical axis direction.

또한 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 사용자가 휴대 및 이동하면서 사용이 가능한 핸드헬드용일 수 있다.In addition, the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 may be a handheld type that a user can carry and use while moving.

또한 상기 시료(500)는, SERS 기판 또는 SERS 스트립 형태의 베이스(550) 상에 도포될 수 있다.In addition, the sample 500 may be applied on the SERS substrate or the base 550 in the form of a SERS strip.

또한 상기 액추에이터(200)는, 모터 스테이지(motorized stage), 피에조구동기(Piezoelectric actuator), VCM(Voice coil motor) 중 선택되는 적어도 하나로 구현될 수 있다.Also, the actuator 200 may be implemented with at least one selected from a motorized stage, a piezoelectric actuator, and a voice coil motor (VCM).

또한 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기를 이용한 측정방법은, 상술한 바와 같은 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)를 이용한 측정방법에 있어서, 상기 시료(500)가 상기 대물렌즈(130) 하방에 배치되는 시료배치단계; 상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절함에 따라 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 변화함이 측정되는 세기측정단계; 신호세기가 최대값이 되는 위치를 초점위치로 결정하고 상기 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호가 측정값으로서 선택되는 신호결정단계; 를 포함할 수 있다.In addition, in the measurement method using the automatic focal length adjustment Raman spectrometer of the present invention, in the measurement method using the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 as described above, the sample 500 is positioned below the objective lens 130 . A sample arrangement step to be arranged; an intensity measuring step of measuring a change in signal intensity of light detected by the detector 150 as the actuator 200 adjusts the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130; a signal determination step of determining a position at which the signal strength becomes a maximum value as a focal position and selecting a Raman spectrum signal at the focal position as a measurement value; may include

본 발명에 의하면, 헨드헬드용 소형 라만 분광기에 있어서, SERS 스트립 형태의 측정대상을 측정할 때 측정 시마다 균일하게 초점위치를 맞출 수 없었던 종래의 문제점을 개선함으로써 보다 정확하고 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있도록 하는 큰 효과가 있다. 구체적으로는, 본 발명에서는 공초점 현미경에서 핀홀을 이용하여 초점 이외에서의 신호를 차단함으로써 오직 초점에서의 신호만을 취득하는 원리를 적용하여, 초점거리를 변화시켜 가면서 핀홀을 통과하여 온 빛의 신호세기가 최대가 되는 지점을 디텍터로 감지함으로써 초점위치를 맞춘다. 이렇게 초점위치 맞춤이 확보된 상태에서 데이터를 취득하기 때문에, 측정결과의 정확성 및 신뢰성을 향상할 수 있는 것이다.According to the present invention, in a small Raman spectrometer for a handheld, when measuring a measurement object in the form of a SERS strip, it is possible to obtain more accurate and reliable results by improving the conventional problem that the focus position could not be uniformly focused during each measurement. has a great effect. Specifically, in the present invention, the principle of acquiring only the signal at the focal point by blocking the signal outside the focal point using a pinhole in the present invention is applied, and the signal of light passing through the pinhole while changing the focal length The focus position is set by detecting the point where the intensity is maximum with the detector. Since the data is acquired in a state in which the focus alignment is secured in this way, the accuracy and reliability of the measurement result can be improved.

특히 본 발명에 의하면, 핀홀, 디텍터 등과 같이 부피가 작고 저렴한 부품들만을 이용하여 라만 분광기에서의 자동 초점거리 조절을 실현하므로, 장치 부피, 사양, 제작비용 등이 과도하게 증가할 요인이 없다. 따라서 저사양 소형화를 지향하는 핸드헬드용 소형 라만 분광기에 본 발명을 활용할 경우 경제적이면서도 최대한의 성능을 끌어낼 수 있는 큰 효과가 있다.In particular, according to the present invention, since automatic focal length adjustment in the Raman spectrometer is realized using only small and inexpensive components such as pinholes and detectors, there is no factor in excessively increasing the device volume, specifications, and manufacturing cost. Therefore, when the present invention is applied to a small Raman spectrometer for a handheld that is aimed at low-spec miniaturization, it is economical and has a great effect of maximizing performance.

도 1은 라만 분광의 원리 및 라만 스펙트럼 사례.
도 2는 종래의 기본적인 라만 분광기의 구조.
도 3은 핸드헬드용 소형 라만 분광기 및 SERS 기판 사용예.
도 4는 종래의 기본적인 공초점 현미경의 구조.
도 5는 공초점 현미경에서 시편-대물렌즈 간 거리 변화에 따른 신호세기 변화 그래프.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기의 구성 실시예.
1 is an example of the principle of Raman spectroscopy and Raman spectrum.
Figure 2 is the structure of a conventional basic Raman spectrometer.
3 is an example of using a handheld small Raman spectrometer and a SERS substrate.
4 is a structure of a conventional basic confocal microscope.
5 is a graph of signal intensity change according to the change in the distance between the specimen and the objective lens in the confocal microscope.
6 to 8 is a configuration embodiment of the automatic focal length adjustment Raman spectrometer of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an automatic focal length adjustment Raman spectrometer according to the present invention having the configuration as described above and a measuring method using the Raman spectrometer will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[1] 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기의 기술적 취지 및 원리[1] Technical purpose and principle of the automatic focal length adjustment Raman spectrometer of the present invention

앞서 설명한 종래의 문제점을 간략히 요약하면 다음과 같다. 라만 분광기는 시료의 표면에 광을 조사하고 시료로부터 산란된 광을 수광하여 스펙트럼 신호를 얻어내게 된다. 이 때 타겟 시료 외에 광학장치, SERS 성능상태, 초점위치 등의 다른 조건들이 모두 동일하여야 측정된 결과값이 충분한 신뢰성을 가진다고 볼 수 있다. 그런데 광학장치나 SERS 성능상태는 대부분의 경우 동일조건으로 간주할 수 있으나, 초점위치의 경우 시료의 도포상태, 스트립의 평탄도 차이, 슬라이드 글라스 기판의 두께 오차 등으로 인하여 상당한 변동가능성이 있다. 실험실 등에서 사용되는 연구분석용 라만 분광기의 경우, 경제성이나 부피 등을 고려하지 않고 최대한 고성능을 추구하기 때문에, 자동 포커싱 기능 등을 이용하여 초점위치를 자동으로 맞춘 후 측정을 수행하면 되기 때문에 초점위치 변동 문제가 결과값에 큰 악영향을 주지 못한다. 그러나 실무현장에서 사용되는 핸드헬드용 소형 라만 분광기의 경우, 성능보다는 휴대성, 편의성, 경제성 등을 고려하여 최대한 소형화 및 저비용화되는 것을 추구하기 때문에, 자동 포커싱 기능과 같이 정밀하게 동작되는 고성능의 장치 및 제어 알고리즘이 구비되기 어렵다.The conventional problems described above are briefly summarized as follows. The Raman spectrometer irradiates light on the surface of the sample and receives the scattered light from the sample to obtain a spectral signal. At this time, it can be considered that the measured result has sufficient reliability when all other conditions such as optical device, SERS performance state, and focal position are the same in addition to the target sample. However, the optical device or SERS performance state can be regarded as the same condition in most cases. However, in the case of the focal position, there is a significant variability due to the sample coating state, the difference in the flatness of the strip, and the thickness error of the slide glass substrate. In the case of Raman spectrometers for research and analysis used in laboratories, etc., since high performance is pursued as much as possible without considering economic feasibility or volume. The problem does not have a significant adverse effect on the results. However, in the case of a small handheld Raman spectrometer used in the field, it seeks to be miniaturized and low-cost as much as possible in consideration of portability, convenience, and economy rather than performance, so it is a high-performance device that operates precisely like an automatic focusing function. and control algorithms are difficult to be provided.

본 발명은, 이와 같은 제한적인 상황에서, 자동 포커싱 등과 같은 복잡한 장치 구성을 요하지 않고도 핸드헬드용 소형 라만 분광기에서 측정되는 결과값의 신뢰성을 향상시키고자 하는 기술이다. 본 발명에서는, 공초점 현미경에서 핀홀을 이용하여 초점 이외에서의 신호를 차단함으로써 오직 초점에서의 신호만을 취득하는 원리를 적용하여, 초점거리를 변화시켜 가면서 핀홀을 통과하여 온 빛의 신호세기가 최대가 되는 지점을 디텍터로 감지함으로써 초점위치를 맞춘다. 이 때 핀홀, 디텍터 등과 같이 부피가 작고 저렴한 부품들만을 추가하여 라만 분광기에서의 자동 초점거리 조절을 실현하므로, 장치 부피, 사양, 제작비용 등이 과도하게 증가할 요인이 없어, 앞서 설명한 문제를 최적으로 해결할 수 있다.The present invention is a technique for improving the reliability of results measured by a handheld small Raman spectrometer without requiring a complicated device configuration such as automatic focusing in such a limited situation. In the present invention, by applying the principle of acquiring only the signal at the focus by blocking the signal outside the focus by using a pinhole in the confocal microscope, the signal intensity of the light passing through the pinhole is maximized while changing the focal length. The focus position is set by detecting the point where the At this time, automatic focal length adjustment in the Raman spectrometer is realized by adding only small and inexpensive components such as pinholes and detectors. can be solved with

먼저 공초점 현미경의 원리를 간략히 설명하면 다음과 같다. 도 4는 종래의 기본적인 공초점 현미경의 구조를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 기본적인 공초점 현미경은, 광원(110")에서 출력되는 레이저 광을 핀홀(115")로 통과시켜 대물렌즈(130")를 통하여 시편(500")에 조사하고, 반사되어 오는 광을 핀홀(155")을 통해 디텍터(150")로 유입시켜 감지한다. 이 때 시편에 조사되는 광 및 반사되는 광의 광경로를 적절하게 형성하기 위하여 광분할기(beam splitter)(120")을 사용한다. 또한 디텍터(150")의 핀홀(155")로 광을 원활하게 진입시키기 위하여 상기 디텍터(150")의 핀홀(155") 전방에 수광렌즈(140")가 구비된다.First, the principle of the confocal microscope is briefly described as follows. 4 shows the structure of a conventional basic confocal microscope. As shown, the basic confocal microscope passes the laser light output from the light source 110" through the pinhole 115", irradiates it to the specimen 500" through the objective lens 130", and is reflected. Light is introduced into the detector 150" through the pinhole 155" and sensed. At this time, a beam splitter 120" is used to properly form an optical path of the light irradiated to the specimen and the reflected light. Also, the light is smoothly transmitted through the pinhole 155" of the detector 150". A light receiving lens 140" is provided in front of the pinhole 155" of the detector 150" in order to enter it.

공초점 현미경의 기본 원리는 핀홀을 이용하여 초점 이외에서의 신호를 차단함으로써, 오직 초점에서의 신호만을 취득한다는 것이다. 도 4와 같은 구성은 한 점에서의 신호만을 취득할 수 있는데, 이에 따라 공초점 현미경에서 3차원 이미지를 구성하기 위해서는, 도 4의 구성에 평면방향 이동이 가능한 XY스캐너 및 광축방향 이동이 가능한 Z스캐너가 추가적으로 필요하다.The basic principle of a confocal microscope is that by using a pinhole to block a signal outside the focal point, only the signal at the focal point is acquired. In the configuration shown in FIG. 4, only a signal at one point can be acquired. Accordingly, in order to construct a three-dimensional image in a confocal microscope, an XY scanner capable of moving in the plane direction and a Z capable of moving in the optical axis direction are included in the configuration of FIG. An additional scanner is required.

도 4의 구성에 Z스캐너가 추가된 상태에서, Z스캐너로 시편 및 대물렌즈 간의 거리를 조절하면서 상기 디텍터(150")에서 감지되는 신호의 세기를 감지하면, 도 5와 같은 형태의 그래프가 나오게 된다. 도 5의 그래프에 표시된 바와 같이, 디텍터 감지 신호세기가 최대가 되는 지점이 바로 최적 초점위치가 된다. 이처럼 공초점 현미경은 원리적으로 초점에서의 신호만을 취득하는 광학적 구성을 가지고 있기 때문에, 별도의 현미경 광학계 이미지의 콘트라스트 분석 등을 이용하여 초점위치를 찾는 방식에 비해서, 단지 디텍터에서의 신호세기가 최대가 되는 위치를 찾기만 하면 자연히 초점위치를 찾을 수 있어, 훨씬 단순하고 신속하면서도 안정적으로 초점위치를 찾을 수 있다. 즉 시편의 표면이 초점위치에 있을 때 디텍터 감지 신호세기가 최대가 되므로, 일정한 구간에 대해서 시편-대물렌즈 간 거리를 변화시키면서 디텍터 감지 신호세기가 최대가 되는 위치를 찾으면, 이것이 바로 초점위치가 되는 것이다.When the Z-scanner is added to the configuration of FIG. 4 and the intensity of the signal detected by the detector 150" is sensed while adjusting the distance between the specimen and the objective lens with the Z-scanner, a graph of the form shown in FIG. 5 is displayed. As shown in the graph of Fig. 5, the point at which the detector detection signal intensity is maximum is the optimal focus position. As such, the confocal microscope has an optical configuration that acquires only the signal at the focus in principle, Compared to the method of finding the focus position using the contrast analysis of a separate microscope optical system image, it is possible to find the focus position naturally by simply finding the position where the signal strength from the detector is maximum, making it much simpler, faster and more stable. The focus position can be found, that is, the detector detection signal strength is maximum when the surface of the specimen is at the focal position, so if you find the position where the detector detection signal strength is maximum while changing the distance between the specimen and the objective lens for a certain section , this is the focal point.

한편 도 2의 기본적인 라만 분광기의 구성 및 도 4의 기본적인 공초점 현미경의 구성을 비교하여 보면, 공통적으로 레이저를 광원으로 쓰고 있음을 알 수 있다. 그 외에도 광경로 형태도 유사하고, 광원 외에도 여러 광학 부품이 공통적으로 사용가능하다. 즉 공초점 현미경을 별도로 구성하고자 한다면 별도의 상당한 비용이 발생하겠지만, 이미 라만 분광기 자체에 필요한 부품이 대부분 확보되어 있기 때문에, 디텍터, 핀홀 등 약간의 부품을 추가함으로서 라만 분광기와 공초점 현미경을 일체화하는 것이 가능하다.Meanwhile, comparing the configuration of the basic Raman spectrometer of FIG. 2 and the configuration of the basic confocal microscope of FIG. 4 , it can be seen that a laser is commonly used as a light source. In addition, the shape of the optical path is similar, and in addition to the light source, various optical components can be used in common. In other words, if you want to configure the confocal microscope separately, you will incur a significant extra cost, but since most of the parts necessary for the Raman spectrometer have already been secured, it is possible to integrate the Raman spectrometer and the confocal microscope by adding some parts such as a detector and a pinhole. it is possible

본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 바로 이러한 공초점 현미경의 원리를 적용하여 초점을 맞추도록 구성된다. 즉 공초점 현미경이 초점 이외에서의 신호를 차단한다는 점을 이용하여, 디텍터에서 신호세기가 최대가 되는 지점이 바로 초점위치라고 인식하도록 하는 것이다. The automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 of the present invention is configured to focus by applying the principle of the confocal microscope. That is, using the point that the confocal microscope blocks signals other than the focus, the point at which the signal strength is maximized in the detector is recognized as the focus position.

앞서도 설명한 바와 같이 본 발명은, 실무현장에서 사용되는 핸드헬드용 소형 라만 분광기의 경우 휴대성, 경제성 등의 여러 문제로 인하여 자동 포커싱 기능과 같이 정밀동작이 요구되는 고성능 부품을 구비하기 어려워 시료 표면에 초점이 정확히 맞았는지 알 수 없는 상태에서 측정을 수행하는 과정에서 발생되는 결과값의 신뢰성 하락 문제를 해결하기 위한 것이다. 즉 본 발명에서는 고성능, 고가, 대형의 부품을 최대한 배제하고 비교적 저성능, 저가, 소형의 부품을 활용하여 헨드헬드용 소형 라만 분광기의 초점거리 조절을 실현하고자 한다.As described above, in the present invention, in the case of a handheld small Raman spectrometer used in the field, it is difficult to provide high-performance parts that require precise operation such as an automatic focusing function due to various problems such as portability and economic feasibility. This is to solve the problem of a decrease in the reliability of the result value that occurs in the process of performing measurement in a state where it is not known whether the focus is correct. That is, in the present invention, high-performance, expensive, and large-sized parts are excluded as much as possible, and relatively low-performance, low-cost, and small-sized parts are used to realize focal length adjustment of a handheld Raman spectrometer.

본 발명에서는, 공초점 현미경의 원리를 적용하여 이러한 문제를 해결한다. 앞서 설명한 바와 같이 라만 분광기에는 이미 공초점 현미경에 사용되는 여러 부품들이 공통적으로 사용되고 있는 바, 디텍터, 핀홀 등과 같이 약간의 부품만 더 구비함으로써 본 발명의 콘셉트를 실현할 수 있다. 즉 기본적인 라만 분광기의 구성에 공초점 현미경의 원리를 적용할 수 있는 부품을 추가적으로 구비함으로써, 말하자면 라만 분광기와 공초점 현미경이 일체화된 구성으로 형성되게 하는 것이다.In the present invention, this problem is solved by applying the principle of confocal microscopy. As described above, various components used in confocal microscopes are already commonly used in Raman spectroscopy, and the concept of the present invention can be realized by providing only a few more components such as a detector and a pinhole. That is, by additionally providing a component capable of applying the principle of a confocal microscope to the basic configuration of the Raman spectrometer, that is, the Raman spectrometer and the confocal microscope are formed in an integrated configuration.

앞서 언급한 디텍터, 핀홀 등은 그 자체로 매우 부피가 작은 부품이며, 그 외에 고려할 만한 것은 기존의 핸드헬드용 소형 라만 분광기의 경우 초점거리 기능 자체가 없기 때문에 시료 및 대물렌즈 간 거리를 조절하는 액추에이터 정도가 더 필요할 수 있다. 이러한 액추에이터도 상대적으로 저사양의 모터 스테이지(motorized stage), 피에조구동기(Piezoelectric actuator), VCM(Voice coil motor) 등이 쉽게 활용될 수 있으며, 이 정도의 부품은 장치 제작비용이나 부피 등에 큰 영향을 끼치지 않는다.The detector and pinhole mentioned above are very small parts by themselves. Another thing to consider is the actuator that adjusts the distance between the sample and the objective lens because the existing small Raman spectrometer for handheld does not have a focal length function. You may need more. Such actuators can also be easily used with relatively low-spec motorized stages, piezoelectric actuators, and VCM (Voice coil motors). do not lose

즉 본 발명의 원리를 이용하면, 고가의 정밀동작을 요하는 자동 포커싱 기능을 적용하지 않고, 디텍터, 핀홀 등과 더불어 상대적으로 훨씬 저가 및 저성능의 액추에이터를 구비하기만 하면 되며, 따라서 장치의 소형화 및 저비용화에의 악영향도 거의 발생하지 않는다. 이에 따라 궁극적으로는, 핸드헬드용 소형 라만 분광기에서의 휴대성, 편의성, 경제성을 거의 그대로 유지하면서도 측정값의 정확도 및 신뢰성을 비약적으로 향상시킬 수 있게 되는 것이다.That is, by using the principle of the present invention, it is not necessary to apply an automatic focusing function that requires an expensive precision operation, and it is sufficient to provide a relatively low-cost and low-performance actuator along with a detector and a pinhole. There is hardly any adverse effect on cost reduction. Accordingly, ultimately, it will be possible to dramatically improve the accuracy and reliability of the measurement values while maintaining the portability, convenience, and economic feasibility of a small handheld Raman spectrometer.

[2] 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기의 구성[2] Configuration of automatic focal length adjustment Raman spectrometer of the present invention

도 6 내지 도 8은 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기의 구성 실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 라만 스펙트럼 신호를 측정하는 광학계 자체는 도 2의 기본적인 라만 분광기 구성을 그대로 따른다. 즉, 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는 기본적으로, 레이저 광을 조사하는 광원(110), 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 시료(500) 쪽으로 입사시키거나, 상기 시료(500)에서 산란된 광을 투과시키도록 형성되는 이색성광분할기(120), 상기 이색성광분할기(120)에서 산란되어 온 광을 집광하여 상기 시료(500)으로 조사하는 대물렌즈(130), 상기 시료(500)에서 산란되어 상기 이색성광분할기(120)를 투과하여 온 광 중 라만 이동에 해당하는 성분을 필터링하여 투과시키는 필터(160), 상기 필터(160)을 투과하여 온 광을 수광하여 상기 스펙트로미터(180)로 진입시키는 수광렌즈(170), 상기 필터(160)을 투과하여 온 광을 진입받아 스펙트럼을 측정하는 스펙트로미터(180)를 포함한다.6 to 8 show a configuration example of the automatic focal length adjustment Raman spectrometer of the present invention. In the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 of the present invention, the optical system itself for measuring the Raman spectrum signal follows the basic configuration of the Raman spectrometer shown in FIG. 2 as it is. That is, the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 is basically a light source 110 irradiating a laser light, a laser light irradiated from the light source 110 is reflected toward the sample 500, or the sample 500 is incident on the sample. A dichroic light splitter 120 formed to transmit the light scattered by 500, an objective lens 130 for condensing the light scattered from the dichroic light splitter 120 and irradiating it to the sample 500, the A filter 160 that filters and transmits a component corresponding to a Raman shift among the light scattered from the sample 500 and transmitted through the dichroic light splitter 120, and receives the light transmitted through the filter 160 to receive the light It includes a light-receiving lens 170 that enters the spectrometer 180 , and a spectrometer 180 that receives light transmitted through the filter 160 and measures a spectrum.

이 때 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는, 공초점 현미경의 원리를 적용할 수 있도록, 광원핀홀(115), 광분할기(140), 디텍터핀홀(155), 디텍터(150) 및 액추에이터(200)를 더 포함한다. 이와 같이 함으로써, 말하자면 라만 분광기와 공초점 현미경이 일체화되는 구성을 실현할 수 있다.At this time, as described above, the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 of the present invention is a light source pinhole 115, a light splitter 140, a detector pinhole 155, so that the principle of a confocal microscope can be applied. It further includes a detector 150 and an actuator 200 . By doing in this way, so to speak, a configuration in which the Raman spectrometer and the confocal microscope are integrated can be realized.

상기 액추에이터(200)는, 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 광축방향을 따라 조절시키는 역할을 한다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이, 상기 액추에이터(200)는 매우 정밀하게 동작하지 않아도 되며, 따라서 비교적 저사양의 모터 스테이지(motorized stage), 피에조구동기(Piezoelectric actuator), VCM(Voice coil motor) 등으로 형성될 수 있다.The actuator 200 serves to adjust the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130 along the optical axis direction. At this time, as described above, the actuator 200 does not need to operate very precisely, so it can be formed with a relatively low-spec motorized stage, a piezoelectric actuator, a voice coil motor (VCM), etc. have.

상기 광원핀홀(115)은 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 통과시켜 점광원으로 만드는 역할을 한다. 이 때 상기 광원핀홀(115) 주변에는, 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 수렴시켜 상기 광원핀홀(115)로 통과시키는 광원핀홀 수렴렌즈(115a) 및 상기 광원핀홀(115)을 통과하여 나온 광을 발산시켜 평행광으로 만드는 광원핀홀 발산렌즈(115b)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 참고적으로, 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광은 라만 분광을 위해 파장 등의 광특성이 선택되어 결정된다. 이 때 상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 상기 광원핀홀(115)을 통과시켜 점광원으로 만든다 하더라도, 라만 신호를 얻는 것 자체에는 아무런 영향을 끼치지 않는다.The light source pinhole 115 serves to pass the laser light irradiated from the light source 110 to form a point light source. At this time, around the light source pinhole 115, the light source pinhole converging lens 115a and the light source pinhole 115 that converges the laser light irradiated from the light source 110 and passes it through the light source pinhole 115. It is preferable that a light source pinhole diverging lens 115b is further provided to generate parallel light by emitting the emitted light. For reference, the laser light irradiated from the light source 110 is determined by selecting optical characteristics such as a wavelength for Raman spectroscopy. At this time, even if the laser light irradiated from the light source 110 passes through the light source pinhole 115 to form a point light source, it does not affect the acquisition of the Raman signal itself.

상기 광분할기(140)는, 상기 시료(500)에서 산란되어 상기 이색성광분할기(120)를 투과하여 온 광의 일부를 분기시켜 광경로를 변경하는 역할을 한다. 이 때 분배비는 사용자가 원하는 대로 5:5 등과 같이 적절하게 결정하면 된다. 이 때 상기 광분할기(140)에 의해 광의 일부가 분기됨에 따라 상기 스펙트로미터(180)로 진입되는 신호가 일부 감소될 수밖에 없는데, 광신호의 세기가 약해질수록 노이즈 민감성이 증가할 우려가 있기 때문에 약간의 불리함이 발생할 수 있다. 한편 상기 광분할기(140)가 분기시킨 광은 정밀하게 측정되어야 할 필요가 없다는 점을 고려하면, 상기 스펙트로미터(180)로 진입되는 신호가 감소되는 악영향을 최대한 줄일 수 있도록, 상기 광분할기(140)에서 분기시켜 광경로를 변경시키는 광 및 원래대로의 광경로를 유지하도록 투과시키는 광의 분배비는, 1:9. 2:8 등과 같이 광분할기(140)에서 분기시켜 광경로를 변경시키는 광 쪽이 광량이 적게 형성되도록 결정되는 것이 바람직하다.The light splitter 140 serves to change a light path by branching a portion of the light scattered from the sample 500 and transmitted through the dichroic light splitter 120 . In this case, the distribution ratio may be appropriately determined as desired by the user, such as 5:5. At this time, as a part of the light is split by the light splitter 140, the signal entering the spectrometer 180 is inevitably reduced in part. Some disadvantages may arise. On the other hand, considering that the light split by the optical splitter 140 does not need to be precisely measured, the optical splitter 140 may reduce the adverse effect of reducing the signal entering the spectrometer 180 as much as possible. ), the distribution ratio of the light to change the optical path and the light to be transmitted to maintain the original optical path is 1:9. It is preferable that the light branching from the optical splitter 140 to change the optical path is determined such that the amount of light is small, such as 2:8.

상기 디텍터핀홀(155)은 상기 광분할기(140)를 통해 분기되어 온 광을 통과시키는 역할을 한다. 상기 디텍터핀홀(155) 주변에도, 상기 광원핀홀(115)과 유사하게, 상기 광분할기(140)를 통해 분기되어 온 광을 수렴시켜 상기 디텍터핀홀(155)로 통과시키는 디텍터핀홀 수렴렌즈(155a)가 구비되는 것이 바람직하다.The detector pinhole 155 serves to pass the light branched through the light splitter 140 . Also around the detector pinhole 155, similarly to the light source pinhole 115, a detector pinhole converging lens 155a that converges the light branched through the light splitter 140 and passes it through the detector pinhole 155. is preferably provided.

상기 디텍터(150)는 상기 디텍터핀홀(155)을 통과하여 온 광의 신호세기를 감지하는 역할을 한다. 공초점 현미경의 원리에서 설명한 바와 같이, 상기 디텍터(150)로 들어오는 신호의 세기는 초점이 맞았을 때 최대값을 갖게 된다. 따라서 상기 디텍터(150)와 상기 액추에이터(200)가 연계하여 동작하도록 구성하고, 상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절함에 따라 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 변화함을 측정하되, 신호세기가 최대값이 되는 위치를 찾으면 바로 그 위치를 초점위치로 결정하면 된다. 즉 상기 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호를 측정값으로서 선택하면 되며, 이와 같이 함으로써 비교적 저사양 및 최소한의 부품 추가만으로 자동 초점거리 조절을 실현할 수 있다. 물론 이와 같이 함으로써 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호를 안정적으로 획득할 수 있게 되어, 측정값의 정확도 및 신뢰성이 종래보다 훨씬 향상될 수 있다.The detector 150 serves to detect the signal strength of the light passing through the detector pinhole 155 . As described in the principle of the confocal microscope, the intensity of the signal entering the detector 150 has a maximum value when it is in focus. Therefore, the detector 150 and the actuator 200 are configured to operate in conjunction, and as the actuator 200 adjusts the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130, the detector 150 ), measure the change in the signal strength of the detected light, but if you find the position where the signal strength is the maximum, you just need to determine that position as the focus position. That is, the Raman spectrum signal at the focal position may be selected as a measurement value, and by doing so, automatic focal length adjustment can be realized with relatively low specifications and minimal addition of parts. Of course, by doing this, it is possible to stably acquire the Raman spectrum signal at the focal position, so that the accuracy and reliability of the measurement value can be significantly improved compared to the prior art.

한편, 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절시키기 위한 액추에이터(200)가 실제적으로 어디에 구비되느냐에 따라 도 6 내지 도 8과 같은 여러 실시예 구성들이 나올 수 있다.On the other hand, depending on where the actuator 200 for adjusting the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130 is actually provided, various exemplary configurations as shown in FIGS. 6 to 8 may come out.

도 6은, 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)가 핸드헬드용 소형 라만 분광기일 경우의 보다 구체적인 구성에 적용된 상기 액추에이터(200)의 실시예를 도시한다.6 shows an embodiment of the actuator 200 applied to a more specific configuration in the case where the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 is a handheld small Raman spectrometer.

핸드헬드용 소형 라만 분광기의 경우, 광학계의 조건변동을 최소화하기 위해, 상기 광원(110), 상기 이색성광분할기(120), 상기 대물렌즈(130), 상기 필터(160), 상기 수광렌즈(170), 상기 스펙트로미터(180)가 일체로 모듈화되어 있다. 즉 상술한 여러 부품들이 어떤 용기나 프레임에 수용 또는 지지되어 형성되는 것이다. 이처럼 상술한 각부가 어떤 용기나 프레임에 수용 또는 지지되어 일체화된 결합체를 모듈(210)이라 칭한다. 본 발명의 경우에는 물론, 상기 모듈(210)에 라만 분광기용 부품들과 더불어, 공초점 현미경용 추가부품들 즉 상기 광원핀홀(115), 상기 광분할기(140), 상기 디텍터핀홀(155), 상기 디텍터(150)가 함께 구비된다.In the case of a handheld small Raman spectrometer, in order to minimize the change in conditions of the optical system, the light source 110 , the dichroic light splitter 120 , the objective lens 130 , the filter 160 , and the light receiving lens 170 . ), the spectrometer 180 is integrally modularized. That is, the various components described above are accommodated or supported in a certain container or frame. As such, the above-described respective parts are accommodated or supported in any container or frame, and the integrated body is referred to as a module 210 . In the case of the present invention, of course, in addition to the components for the Raman spectrometer in the module 210, additional components for a confocal microscope, that is, the light source pinhole 115, the light splitter 140, the detector pinhole 155, The detector 150 is provided together.

핸드헬드용 소형 라만 분광기에서는 또한, 상기 모듈(210)을 외부환경으로부터 보호하고 손잡이 등을 구성하여 사용자가 쉽게 휴대하여 사용할 수 있게 하는 케이스(220)을 포함한다. 즉 상기 케이스(220)은 기본적으로 상기 모듈(210) 및 상기 액추에이터(200)을 수용하는 역할을 하는데, 이 때 원활한 측정작업을 위해서 당연히 상기 케이스(220)의 일측에는 상기 시료(500)가 출입가능한 시료출입구(225)가 형성된다.The small Raman spectrometer for handheld also includes a case 220 that protects the module 210 from the external environment and includes a handle so that a user can easily carry it and use it. That is, the case 220 basically serves to accommodate the module 210 and the actuator 200. At this time, of course, for a smooth measurement operation, the sample 500 enters and exits one side of the case 220. Possible sample inlet 225 is formed.

도 6의 실시예에서는, 상기 액추에이터(200)가 상기 모듈(210)을 광축방향으로 이동시키도록 형성된다. 핸드헬드용 소형 라만 분광기의 경우 기본적으로 도 6과 같이 상기 모듈(210) 및 상기 케이스(220)을 기본적으로 구비하고 있으므로, 도 6과 같은 구성이 직관적으로 가장 설계 및 실현하기 쉬운 구성이 될 수 있다. 다만 상기 액추에이터(200)가 움직여야 하는 대상이 상기 모듈(210) 전체가 됨에 따라 상기 액추에이터(200)의 성능이 좀더 높아야 한다는 약간의 단점이 있다.In the embodiment of FIG. 6 , the actuator 200 is formed to move the module 210 in the optical axis direction. In the case of a small Raman spectrometer for handheld use, the module 210 and the case 220 are basically provided as shown in FIG. 6, so the configuration shown in FIG. 6 can be the most intuitively designed and easy to realize configuration. have. However, there is a slight disadvantage that the performance of the actuator 200 should be higher as the target to which the actuator 200 should move becomes the entire module 210 .

도 7의 실시예에서는, 상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500)를 광축방향으로 이동시키도록 형성된다. 이 경우 상기 시료(500)는 실질적으로 SERS 스트립 또는 기판 형태로서 매우 가볍기 때문에, 도 6의 실시예에 비해 보다 저사양의 장치로 상기 액추에이터(200)을 구현할 수 있다. 다만 이 경우 상기 시료(500)가 안정적으로 고정된 상태가 아니게 되기 때문에 오차 발생 가능성이 조금 더 커질 우려가 있다.In the embodiment of FIG. 7 , the actuator 200 is formed to move the sample 500 in the optical axis direction. In this case, since the sample 500 is substantially light in the form of a SERS strip or a substrate, the actuator 200 can be implemented with a device having a lower specification than the embodiment of FIG. 6 . However, in this case, since the sample 500 is not stably fixed, there is a fear that the possibility of error occurrence is slightly increased.

도 8의 실시예에서는, 상기 액추에이터(200)가 상기 대물렌즈(130)를 광축방향으로 이동시키도록 형성된다. 이 경우 상기 대물렌즈(130)로의 입사광이 평행광이 되도록 구성되어야 한다는 조건이 추가되어야 하지만, 상기 모듈(210) 전체를 이동시킬 필요가 없어 장치 사양을 더욱 낮출 수 있고, 또한 상기 시료(500)의 위치안정성을 보다 확고히 확보할 수 있는 장점이 있다.In the embodiment of FIG. 8 , the actuator 200 is formed to move the objective lens 130 in the optical axis direction. In this case, a condition must be added that the incident light to the objective lens 130 is configured to be a parallel light, but there is no need to move the entire module 210, so that the device specifications can be further lowered, and the sample 500 It has the advantage of more firmly securing the positional stability of

[3] 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기를 이용한 측정방법[3] Measurement method using automatic focal length adjustment Raman spectrometer of the present invention

이러한 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)를 이용한 측정방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)를 이용한 측정방법은, 시료배치단계, 세기측정단계, 신호결정단계를 포함한다.The measurement method using the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 of the present invention will be described in stages as follows. The measurement method using the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 of the present invention includes a sample arrangement step, an intensity measurement step, and a signal determination step.

상기 시료배치단계에서는, 상기 시료(500)가 상기 대물렌즈(130) 하방에 배치된다. 실제 현장에서라면, SERS 스트립 또는 기판을 핸드헬드용 소형 라만 분광기 케이스(220)의 시료출입구(225)에 밀어넣는 동작이 될 것이다.In the sample arrangement step, the sample 500 is disposed below the objective lens 130 . In an actual field, it will be an operation of pushing the SERS strip or substrate into the sample inlet 225 of the handheld small Raman spectrometer case 220 .

상기 세기측정단계에서는, 상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절함에 따라 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 변화함이 측정된다.In the intensity measurement step, as the actuator 200 adjusts the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130 , it is measured that the signal intensity of the light detected by the detector 150 changes.

상기 신호결정단계에서는, 신호세기가 최대값이 되는 위치를 초점위치로 결정하고 상기 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호가 측정값으로서 선택된다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 시료(500) 표면에 초점이 정확하게 맞았을 경우 신호세기가 가장 세게 된다는 공초점 현미경의 원리에 따라, 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 최대값이 되면 초점위치에 도달하였음을 확인할 수 있다. 즉 이렇게 선택된 신호는 초점위치에서 측정된 신호임이 확인되며, 이에 따라 측정값의 정확성 및 신뢰성이 향상되는 것이다.In the signal determining step, a position at which the signal strength becomes the maximum is determined as a focal position, and a Raman spectrum signal at the focal position is selected as a measurement value. As described above, according to the principle of confocal microscopy that the signal intensity is the strongest when the surface of the sample 500 is precisely focused, when the signal intensity of the light detected by the detector 150 becomes the maximum value, the focus position It can be confirmed that the . That is, it is confirmed that the selected signal is a signal measured at the focal position, and accordingly, the accuracy and reliability of the measurement value are improved.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is varied, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims It goes without saying that various modifications are possible.

100 : 자동 초점거리 조절 라만 분광기
110 : 광원 115 : 광원핀홀
115a : 광원핀홀 수렴렌즈 115b : 광원핀홀 발산렌즈
120 : 이색성광분할기 130 : 대물렌즈
140 : 광분할기 150 : 디텍터
155 : 디텍터핀홀 155a : 디텍터핀홀 수렴렌즈
160 : 필터 170 : 수광렌즈
180 : 스펙트로미터
200 : 액추에이터 210 : 모듈
220 : 케이스 225 : 시료출입구
500 : 시료 550 : 베이스
100: auto focus distance adjustment Raman spectrometer
110: light source 115: light source pinhole
115a: light source pinhole converging lens 115b: light source pinhole diverging lens
120: dichroic beam splitter 130: objective lens
140: light splitter 150: detector
155: detector pinhole 155a: detector pinhole converging lens
160: filter 170: light receiving lens
180: spectrometer
200: actuator 210: module
220: case 225: sample inlet
500: sample 550: base

Claims (11)

레이저 광을 조사하는 광원(110);
상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 통과시켜 점광원으로 만드는 광원핀홀(115);
상기 광원(110)에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 시료(500) 쪽으로 입사시키거나, 상기 시료(500)에서 산란된 광을 투과시키도록 형성되는 이색성광분할기(120);
상기 이색성광분할기(120)에서 산란되어 온 광을 집광하여 상기 시료(500)로 조사하는 대물렌즈(130);
상기 시료(500)에서 산란되어 상기 이색성광분할기(120)를 투과하여 온 광의 일부를 분기시켜 광경로를 변경하는 광분할기(140);
상기 광분할기(140)를 통해 분기되어 온 광을 통과시키는 디텍터핀홀(155);
상기 디텍터핀홀(155)을 통과하여 온 광의 신호세기를 감지하는 디텍터(150);
상기 시료(500)에서 산란되어 상기 이색성광분할기(120)를 투과하여 온 광 중 라만 이동에 해당하는 성분을 필터링하여 투과시키는 필터(160);
상기 필터(160)을 투과하여 온 광을 수광하여 스펙트로미터(180)로 진입시키는 수광렌즈(170);
상기 필터(160)을 투과하여 온 광을 진입받아 스펙트럼을 측정하는 스펙트로미터(180);
상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 광축방향을 따라 조절시키는 액추에이터(200);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100).
a light source 110 for irradiating laser light;
a light source pinhole 115 for making a point light source by passing the laser light irradiated from the light source 110;
a dichroic light splitter 120 formed to reflect the laser light irradiated from the light source 110 and make it incident toward the sample 500 or transmit the light scattered from the sample 500;
an objective lens 130 for condensing the light scattered by the dichroic light splitter 120 and irradiating it to the sample 500;
a light splitter 140 for changing an optical path by branching a portion of the light that is scattered from the sample 500 and has passed through the dichroic light splitter 120;
a detector pinhole 155 for passing the light branched through the light splitter 140;
a detector 150 for detecting the signal strength of the light passing through the detector pinhole 155;
a filter 160 that filters and transmits a component corresponding to a Raman shift among the light scattered from the sample 500 and transmitted through the dichroic light splitter 120;
a light receiving lens 170 for receiving the light transmitted through the filter 160 and entering the spectrometer 180;
a spectrometer 180 that receives the light transmitted through the filter 160 and measures a spectrum;
an actuator 200 for adjusting the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130 along the optical axis direction;
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100, characterized in that it comprises a.
제 1항에 있어서, 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는,
상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절함에 따라 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 변화함을 측정하되,
신호세기가 최대값이 되는 위치를 초점위치로 결정하고 상기 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호를 측정값으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100,
As the actuator 200 adjusts the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130, the signal strength of the light detected by the detector 150 is changed.
An automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that a position at which the signal strength becomes a maximum value is determined as a focal position, and a Raman spectrum signal at the focal position is selected as a measurement value.
제 1항에 있어서, 상기 광분할기(140)는,
상기 광분할기(140)에서 분기시켜 광경로를 변경시키는 광량이 원래대로의 광경로를 유지하도록 투과시키는 광량보다 적게 형성되도록 분배비가 결정되는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the optical splitter 140,
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that the distribution ratio is determined so that the amount of light that is branched from the splitter (140) to change the optical path is smaller than the amount of light transmitted to maintain the original optical path.
제 1항에 있어서, 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는,
상기 광원(110), 상기 광원핀홀(115), 상기 이색성광분할기(120), 상기 대물렌즈(130), 상기 광분할기(140), 상기 디텍터핀홀(155), 상기 디텍터(150), 상기 필터(160), 상기 수광렌즈(170), 상기 스펙트로미터(180)가 일체화되어 형성되는 모듈(210);
상기 모듈(210) 및 상기 액추에이터(200)을 수용하며 일측에 상기 시료(500)가 출입가능한 시료출입구(225)가 형성되는 케이스(220);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100,
The light source 110, the light source pinhole 115, the dichroic light splitter 120, the objective lens 130, the light splitter 140, the detector pinhole 155, the detector 150, the filter (160), the light-receiving lens 170, the spectrometer 180 is integrally formed module 210;
a case 220 accommodating the module 210 and the actuator 200 and having a sample inlet 225 through which the sample 500 can enter and exit on one side;
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer comprising a.
제 4항에 있어서, 상기 액추에이터(200)는,
상기 모듈(210)을 광축방향으로 이동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 4, The actuator 200,
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that formed to move the module (210) in the optical axis direction.
제 1항에 있어서, 상기 액추에이터(200)는,
상기 시료(500)를 광축방향으로 이동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the actuator 200,
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that it is formed to move the sample (500) in the optical axis direction.
제 1항에 있어서, 상기 액추에이터(200)는,
상기 대물렌즈(130)를 광축방향으로 이동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the actuator 200,
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that it is formed to move the objective lens 130 in the optical axis direction.
제 4항에 있어서, 상기 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)는,
사용자가 휴대 및 이동하면서 사용이 가능한 핸드헬드용인 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
The method of claim 4, wherein the automatic focal length adjustment Raman spectrometer (100),
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that it is for handheld use that can be carried and moved by the user.
제 1항에 있어서, 상기 시료(500)는,
SERS 기판 또는 SERS 스트립 형태의 베이스(550) 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the sample 500,
Automatic focal length adjustment Raman spectrometer, characterized in that applied on the SERS substrate or the base 550 in the form of a SERS strip.
제 1항에 있어서, 상기 액추에이터(200)는,
모터 스테이지(motorized stage), 피에조구동기(Piezoelectric actuator), VCM(Voice coil motor) 중 선택되는 적어도 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기.
According to claim 1, wherein the actuator 200,
An automatic focal length control Raman spectrometer, characterized in that it is implemented with at least one selected from a motorized stage, a piezoelectric actuator, and a voice coil motor (VCM).
제 1항에 의한 자동 초점거리 조절 라만 분광기(100)를 이용한 측정방법에 있어서,
상기 시료(500)가 상기 대물렌즈(130) 하방에 배치되는 시료배치단계;
상기 액추에이터(200)가 상기 시료(500) 및 상기 대물렌즈(130) 사이의 상대거리를 조절함에 따라 상기 디텍터(150)에서 감지되는 광의 신호세기가 변화함이 측정되는 세기측정단계;
신호세기가 최대값이 되는 위치를 초점위치로 결정하고 상기 초점위치에서의 라만 스펙트럼 신호가 측정값으로서 선택되는 신호결정단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점거리 조절 라만 분광기를 이용한 측정방법.

In the measurement method using the automatic focal length adjustment Raman spectrometer 100 according to claim 1,
a sample arrangement step in which the sample 500 is disposed under the objective lens 130;
an intensity measuring step of measuring a change in signal intensity of light detected by the detector 150 as the actuator 200 adjusts the relative distance between the sample 500 and the objective lens 130;
a signal determination step of determining a position at which the signal strength becomes a maximum value as a focal position and selecting a Raman spectrum signal at the focal position as a measurement value;
A measurement method using an automatic focal length adjustment Raman spectrometer comprising a.

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