KR20100093415A - Near scanning photoacoustic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피검물질에 대한 다양한 물성과 구조를 고분해능으로 관측할 수 있는 근접 주사 광음향 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a proximity scanning optoacoustic measuring apparatus capable of observing various physical properties and structures of a test substance with high resolution.
최근, 기술의 고도화, 집적화, 소형화 추세에 따라, 다양한 측정 장치의 높은 민감도와 고분해능은 필수 요건이 되고 있다. 특히, 비접촉, 비파괴 방식의 측정 기술은 더욱 중요해지고 있다.In recent years, with the trend of technology advancement, integration, and miniaturization, high sensitivity and high resolution of various measuring devices have become essential requirements. In particular, non-contact and non-destructive measurement technology is becoming more important.
일 예로, 광학 현미경의 분해능 한계를 극복하기 위한 연구에 관심이 모아지고 있다. 빛으로 물체를 관측하는 광학 현미경은 회절한계현상으로 인해 분해능에 한계가 있는데, 즉, 크기가 빛의 파장의 1/2 이하인 물체는 광학적으로 관측할 수 없게 된다. 이러한 회절한계를 극복하고 광학적 특성의 측정을 파장보다 매우 작은 수준에서 행할 수 있는 근접장 광학 현미경이 등장하게 되었다.For example, attention has been focused on overcoming the resolution limitation of optical microscopes. Optical microscopes that observe objects with light have limited resolution due to diffraction limits, which means that objects less than half the wavelength of light cannot be optically observed. Near field optical microscopes have emerged that overcome these diffraction limits and allow optical properties to be measured at levels much smaller than the wavelength.
근접장 광학 현미경에서는 빛의 파장보다 작은 개구를 통과한 빛이 이 개구의 크기와 비슷한 거리에 있는 피검 물질을 조사하도록 하는데, 피검 물질 표면에서부터 빛의 파장보다 작은 거리 내에 있는 근접장은 회절을 일으키지 않는 현상을 이용한 것이다.Near-field optical microscopy allows light that passes through an aperture smaller than the wavelength of light to irradiate the test substance at a distance similar to the size of the aperture. A near field within a distance less than the wavelength of light from the surface of the test substance does not cause diffraction Will be used.
도 1은 일반적으로 알려진 근접장 광학 현미경(10)의 개략적인 구성을 보인다. 근접장 광학 현미경(10)은 수정진동자(13)에 부착된 광섬유 근접장 광학 탐침(11)을 구비하며, 수정진동자(13)는 피에조 진동자(15)에 부착되고 다시 피에조 트랜스레이터(17)에 부착된 구조를 갖는다. 락인 앰프(18)는 피에조 진동자(15)에 진동 신호를 인가하고, 수정진동자(13)로부터 검출된 신호는 적분 제어기(19)에 의해 피에조 트랜스레이터(17)에 피드백 된다. 이 신호를 이용하여 피에조 트랜스레이터(17)의 이동량을 보정한다. 근접장 광학 탐침(11)이 피검 물질 표면을 주사할 때, 피검 물질(S) 표면의 미소한 변화에 따라 수정 진동자(13)의 검출신호가 변화되고, 이러한 검출신호의 변화를 이용하여 피검 물질 표면의 정밀한 높이 정보를 얻을 수 있다. 1 shows a schematic configuration of a generally known near field
비파괴 측정 기술로서, 또한, 광음향 분광학(photoacoustic spectroscopy)을 이용한 측정 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 광을 주기적으로 잘라서 시료에 조사하면 시료 내의 전자들은 입사된 광에 의해 들떴다가 다시 바닥상태로 돌아올 때 비방사 전이로 열을 내게 된다. 이렇게 발생된 열로 시료의 부피는 주기적으로 팽창, 수축을 반복하고 시료에서 발생된 열이 주변의 공기층을 가열해 공기층에 주기적인 압력 변화를 만들고 이에 의해 음파가 생성된다. 이를 검출하여 다양한 물성을 분석할 수 있는데, 예를 들어, 물질의 열적 성질, 광학적 성질뿐 아니라, 기하학적인 내부 구조 분석 등이 가능하다. 이러한 광음향 현미경법은 SEM이나 TEM과는 달리 전처리 등이 필요 없는 비파괴적 검사가 가능하다는 장점으로 그 동안 많은 관심을 이끌어 왔다. As a non-destructive measurement technique, research into the measurement method using photoacoustic spectroscopy has been actively conducted. When the light is periodically cut and irradiated to the sample, the electrons in the sample are excited by the incident light and heat up as a non-radiative transition when it returns to the ground state. In this way, the volume of the sample is repeatedly expanded and contracted by the heat generated, and the heat generated from the sample heats the surrounding air layer to generate periodic pressure changes in the air layer, thereby generating sound waves. By detecting this, various physical properties can be analyzed. For example, thermal and optical properties of materials, as well as geometric internal structures can be analyzed. The photoacoustic microscopy has attracted a lot of attention as it has the advantage that non-destructive inspection, which does not require pretreatment, is possible unlike SEM or TEM.
본 발명의 실시예들은 광음향 효과를 이용하여 다양한 물성을 보다 높은 분해능으로 관측하는 근접 주사 광음향 측정 장치를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are to provide a near-scan photoacoustic measurement device that observes a variety of physical properties at a higher resolution using the photoacoustic effect.
본 발명의 실시예에 따른 근접 주사 광음향 측정 장치는 피검물질에 광을 조사하는 광원 유닛; 상기 광원 유닛으로부터의 광을 피검 물질에 주사하거나 상기 피검물질을 투과한 광을 수집하는 것으로 상기 피검물질의 근접장 영역에서 동작할 수 있는 광학 탐침을 구비하는 근접장 광학 유닛; 상기 피검물질로부터 광음향 신호를 검출하는 광음향 검출 유닛;을 포함한다. An apparatus for measuring proximity scanning optoacoustic according to an embodiment of the present invention includes a light source unit for irradiating light to a test material; A near field optical unit having an optical probe capable of operating in the near field region of the test material by scanning light from the light source unit to the test material or collecting light transmitted through the test material; And an optoacoustic detection unit for detecting an optoacoustic signal from the test substance.
상기 광원 유닛은, 제1광원과 상기 제1광원에서 생성된 광을 주기적으로 변조하는 광변조기를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 광변조기는 기계적 초퍼(chopper)로 구성될 수 있다. The light source unit may include a first light source and an optical modulator periodically modulating the light generated by the first light source, and the light modulator may be configured as a mechanical chopper.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 광원 유닛은 광학 탐침을 통해 상기 피검물질에 광을 조사하는 제1광원유닛; 상기 피검물질에 대하여 상기 광학 탐침의 맞은 편에 배치된 제2광원유닛;을 포함하여 구성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the light source unit comprises: a first light source unit irradiating light to the test material through an optical probe; And a second light source unit disposed opposite the optical probe with respect to the test substance.
상기 제1광원유닛은, 제1광원과 상기 제1광원에서 생성된 광을 주기적으로 변조하는 광변조기를 포함하여 구성될 수 있으며 상기 광변조기는 기계적 초퍼(chopper), 광음향변조기(acoustooptic modulator) 또는 DMD(digital micromirror device) 중 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. The first light source unit may include a first modulator and an optical modulator periodically modulating the light generated by the first light source. The optical modulator includes a mechanical chopper and an acoustooptic modulator. Or a digital micromirror device (DMD).
상기 제2광원유닛은 제2광원과 상기 제2광원에서의 광을 피검물질에 포커싱하는 대물렌즈를 포함하여 구성될 수 있다. The second light source unit may include a second light source and an objective lens for focusing light from the second light source to a test material.
피검물질에서 반사된 광을 검출하는 제1광검출기 및/또는 피검물질을 통과한 후 상기 광학 탐침을 투과한 광을 검출하는 제2광검출기를 더 포함할 수 있다. The method may further include a first photodetector for detecting light reflected from the test material and / or a second photodetector for detecting light transmitted through the optical probe after passing through the test material.
상기 광음향 검출 유닛은, 상기 피검물질로부터의 음파를 전기적 신호로 검출하는 센서; 상기 센서로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭기;를 포함하여 구성될 수 있다. The photoacoustic detection unit comprises: a sensor for detecting sound waves from the test substance as an electrical signal; And an amplifier for amplifying a signal detected from the sensor.
상기 센서로는 마이크로폰(microphone) 또는 압전 트랜스듀서(piezoelectric transducer)가 채용될 수 있다. The sensor may be a microphone or a piezoelectric transducer.
본 발명의 실시예에 의한 근접 주사 광음향 측정 장치는 광음향 검출 기술을 도입하고 있어, 근접장 광학 탐침을 사용하여 피검물질의 국소 영역에 대해 광음향 신호의 검출이 가능하다. 따라서, 보다 정밀한 물성 분석이 가능하며, 미세 구조에 대한 고해상도의 광음향 영상을 구현하는 것이 가능하다. The proximity scanning optoacoustic measuring apparatus according to the embodiment of the present invention employs an optoacoustic detection technique, and thus, an optoacoustic signal can be detected with respect to a local region of a test substance using a near field optical probe. Therefore, more accurate physical property analysis is possible, and it is possible to realize high-resolution photoacoustic images of microstructures.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성을 위해 편의상 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals refer to the same components, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for convenience of explanation.
도 2는 본 발명의 근접 주사 광음향 측정 장치에 대한 개념적인 블록도이다. 도면을 참조하면, 근접 주사 광음향 측정 장치(100)는 광원 유닛(LS), 근접장 광학 유닛(NFO), 광음향 검출 유닛(PAD)을 포함한다.2 is a conceptual block diagram of an apparatus for measuring proximity scanning optoacoustic of the present invention. Referring to the drawings, the proximity scanning
광원 유닛(LS)은 피검물질(S)에 조사될 광을 생성 한다. 광원 유닛(LS)은 예를 들어, 한 개 이상의 레이저 광원을 포함할 수 있으며, 기타, 관측하려는 물성, 구조에 적합한 광을 조사하기 위한 광학 요소들을 더 포함할 수 있다. The light source unit LS generates light to be irradiated to the test substance S. The light source unit LS may include, for example, one or more laser light sources, and may further include other optical elements for irradiating light suitable for physical properties and structures to be observed.
근접장 광학 유닛(NFO)은 피검물질(S)의 근접장 영역에서 동작하도록 구성된 광학 탐침을 포함한다. 광학 탐침이 피검물질(S)의 근접장 영역에 들어가면, 탐침과 피검물질(S)의 표면 사이에서의 상호작용에 의해 탐침이 진폭 변화가 일어나며, 이에 의해 탐침과 피검물질의 표면 사이의 간격을 알아낼 수 있다. 또한, 광학 탐침은 피검물질(S)에 광을 주사하거나 피검물질(S)로부터의 광을 수집하는데, 즉, 광학 탐침은 피검물질(S)을 통과한 광이나 피검물질(S)에서 반사된 광을 수집하여 이를 투과시키거나 반사시킨다. 이러한 광을 분석하여 피검물질(S)의 광학적 성질을 알아낼 수 있다.The near field optical unit NFO includes an optical probe configured to operate in the near field region of the test substance S. When the optical probe enters the near field region of the test substance S, the interaction between the probe and the surface of the test substance S causes a change in amplitude of the probe, thereby determining the gap between the probe and the surface of the test substance. Can be. In addition, the optical probe scans the light to the test material (S) or collects light from the test material (S), that is, the optical probe is reflected from the light or the test material (S) passing through the test material (S) Light is collected and transmitted or reflected. Such light can be analyzed to find out the optical properties of the test material (S).
광음향 검출 유닛(PAD)은 피검물질(S)로부터 발생한 음파를 감지하는 센서를 구비하며, 검출된 신호를 분석하여 피검물질(S)의 다양한 물성을 알아낼 수 있다. The photoacoustic detection unit PAD includes a sensor that detects sound waves generated from the test material S, and analyzes the detected signal to find various physical properties of the test material S.
근접 주사 광음향 측정 장치(100)는 피검물질(S)로부터의 광을 검출하기 위해 제1광검출기(D1)나 제2광검출기(D2)를 더 포함할 수 있다.The proximity scanning
또한, 검출된 신호들의 분석에 필요한 연산을 수행하는 프로세서(P)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(P)는 근접장 광학 유닛(NFO)에서 검출된 신호, 광음향 검출 유닛(PAD)에서 검출된 신호, 제1광검출기(D1), 제2광검출기(D2)에서 검출된 신 호를 이용하여 관측하고자 하는 특성 분석에 필요한 연산을 수행한다. 또한, 피검물질(S)에 대하여 관측하고자 하는 특성 분석에 알맞은 형태로 광을 조사하도록 광원 유닛(LS)의 동작을 제어한다.In addition, the processor may further include a processor P for performing an operation required for analysis of the detected signals. The processor P uses signals detected by the near field optical unit NFO, signals detected by the optoacoustic detection unit PAD, signals detected by the first photodetector D1, and the second photodetector D2. Perform the calculations necessary for the analysis of the characteristics to be observed. In addition, the operation of the light source unit LS is controlled to irradiate light in a form suitable for the characteristic analysis to be observed with respect to the test substance S.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 근접 주사 광음향 측정 장치(200)의 개략적인 구조를 보인다. 근접 주사 광음향 측정 장치(200)는 광원 유닛, 근접장 광학 유닛, 광음향 검출 유닛을 포함한다.3 shows a schematic structure of a proximity scan optoacoustic measuring
광원 유닛은 피검물질(S)에 조사할 광을 생성하는 제1광원(211)과 제1광원(211)에서 생성된 광을 주기적으로 변조하는 광변조기(213)를 포함한다. 제1광원(211)으로 연속(continuous wave) 또는 펄스(pulse) 형태의 레이저 광을 생성하는 다양한 광원이 사용될 수 있으며, 예를 들어, He-Ne 레이저, Ar 레이저, 또는 He-Cd laser 등이 채용될 수 있다. 광변조기(213)는 제1광원(211)에서 생성된 광을 주기적으로 변조하기 위한 것이다. 피검물질(S)에 광음향 신호를 형성하기 위해 제1광원(211)에서의 광을 주기적으로 변조하는 것이 필요하며, 이를 위하여, 도시된 바와 같은 기계적 초퍼(chopper)가 채용될 수 있다. 이 외에도, 광음향변조기(acoustooptic modulator), DMD(digital micromirror device) 등의 변조기가 채용될 수 있다. 입력광의 변조는 광음향 신호에 직접적인 영향을 미치며 초퍼의 회전속도는 이를 고려하여 적절히 조절된다. 제1광원(211)에서 펄스 형태의 레이저 광을 생성하는 경우 광변조기(213)는 필요하지 않을 수도 있다. 광변조기(213)와 광섬유(233) 사이의 광경로에는 광이 광섬유(233)에 입사할 수 있는 형태로 정형하는 콜리메이팅 렌즈(215)가 더 마련될 수 있다. The light source unit includes a
근접장 광학 유닛은 피검물질(S)에 광을 주사하거나 피검물질(S)로부터의 광을 수집하는 광학 탐침(231)을 구비한다. 광학 탐침(231)은 예를 들어, 광섬유(233)에 열을 가하여 가늘게 늘리거나 또는 화학 약품으로 식각하여 한쪽 단부를 수십 내지 수백 나노미터의 크기를 갖도록 하고, 금속막 증착 및 개구 형성의 과정으로 만들어질 수 있다. 광학 탐침(231)은 피검물질(S)의 근접장 영역에서 동작되도록 구성된다. 광학 탐침(231)은 피에조 진동자(237)에 부착된 수정진동자(235)에 부착되고 피에조 진동자(237)는 피에조 트랜스레이터(239)에 부착되어 있다. 수정진동자(235)의 진동 신호를 검출하는 락인 앰프(lock-in amplifier)(241)와 피에조 트랜스레이터(239)에 피드백 신호를 제공하는 적분 제어기(243)가 마련된다. 피에조 진동자(237)를 이용하여 일정한 주파수로 수정진동자(235)를 진동시키면, 광학 탐침(231)과 피검 물질(S)간의 거리 변화에 따라 수정진동자(235)로부터 검출되는 신호가 변화된다. 이 신호를 검출하여 탐침(231)과 피검 물질(S) 사이의 거리를 조절한다. 검출된 신호는 락인 앰프(241)와 적분 제어기(243)를 통하여 피드백 신호로서 피에조 트랜스레이터(239)에 제공되고, 이 신호를 이용하여 피에조 트랜스레이터(239)의 이동량을 보정한다. The near field optical unit has an
광음향 검출 유닛은 광음향 신호를 검출하는 센서와 센서로부터 검출된 신호를 증폭하는 증폭기를 포함한다. 광음향 신호를 검출하는 센서로는 피검물질로부터의 음파를 전기적 신호로 검출하는 마이크로폰(251)이 채용될 수 있다. 광변조기에 의해 주기적으로 변조된 광이 피검물질(S)에 조사되면 피검물질(S)내의 전자들은 입사된 광에 의해 들떴다가 다시 바닥상태로 돌아올 때 비방사 전이로 열을 내게 된다. 이렇게 발생된 열로 피검물질(S)의 부피는 주기적으로 팽창, 수축을 반복하고, 이에서 발생된 열이 마이크로폰(251) 쪽의 피검물질(S)과 맞닿은 공기층을 가열해 주기적인 압력 변화를 만들며, 이에 의해 음파가 생성된다. 생성된 음파를 감지하기 위한 구조로서, 피검물질(S)의 일부 영역이 측정셀(259)의 공기층에 접하도록 마련될 수 있으며, 마이크로폰(251)은 측정셀(259)내에 형성된 음파를 감지하도록 마련된다. 마이크로폰(251), 측정셀(259), 피검물질(S)의 배치 형태는 도시된 구조에 한정되지 않으며, 광음향 신호를 검출하기에 적절한 다양한 형태로 변경될 수 있다. 광음향 신호를 검출하는 센서로는 마이크로폰(251) 외에, 압전 트랜스듀서(piezoelectric transducer) 등이 채용될 수 있다. 마이크로폰(251)에서 검출된 신호는 프리앰프(253)를 거치며 증폭되고 락인앰프(257)를 거치며 노이즈가 제거된다. The optoacoustic detection unit includes a sensor for detecting the optoacoustic signal and an amplifier for amplifying the signal detected from the sensor. As a sensor for detecting the photoacoustic signal, a
근접장 광학 유닛이나 광음향 검출 유닛에서의 신호는 예를 들어 컴퓨터(PC, 270)로 전송되어 상기 신호의 분석에 필요한 연산이 수행되고 그 결과가 디스플레이 될 수 있다. The signal from the near field optical unit or optoacoustic detection unit may be transmitted to, for example, a computer (PC) 270 so that the computation necessary for the analysis of the signal is performed and the result displayed.
이러한 구조의 근접 주사 광음향 측정 장치(200)에 의해 피검물질(S)에 대한 다양한 물성이나 구조를 관측할 수 있다.By using the near-scanning
예를 들어, 일반적인 근접장 광학 현미경으로서 동작하며, 피검물질(S)의 표면 상태를 고해상도로 관측하는 것이 가능하다. 즉, 광학 탐침(231)이 피검물질(S) 표면을 주사할 때, 피검물질(S) 표면의 미소한 변화에 따라 수정 진동자(235)의 검출 신호가 변화되고, 이러한 검출 신호의 변화를 이용하여 피검물질(S) 표면의 정 밀한 높이 정보를 얻을 수 있다. 광학 탐침(231)을 피검물질(S)로부터 수 내지 수십 나노미터 범위까지 근접시킨 뒤 피검물질(S) 표면에 대해 광을 주사하면서 각 주사 포인트에서의 반사된 광신호를 측정하고 이들 광신호를 종합하여 전체 영상을 얻는다.For example, it operates as a general near field optical microscope, and it is possible to observe the surface state of the test substance S in high resolution. That is, when the
또한, 광음향 신호를 검출하여 피검물질(S)의 내부 구조에 대한 기하학적 정보를 얻을 수 있다. 피검물질(S)의 내부 구조에 따라 광이 조사된 지점에서의 흡수, 반사 특성이 다르며 이에 의해 광음향 신호도 달라진다. 검출된 광음향 신호와 광음향 신호를 생성하기 위해 입사된 광의 파장이나 변조 주파수 특성으로부터 내부 구조의 분석이 가능하다. 예를 들어, 반도체 물질의 결함 유무나 또는 불순물의 존재 등을 알아낼 수 있다. 이 때, 근접장 영역에서 동작하는 광학 탐침(231)을 통해 피검물질(S)을 주사하므로 국소 영역에 대한 광음향 신호의 검출이 가능하며, 미세 구조를 고해상도의 영상으로 관측할 수 있게 된다. In addition, by detecting the photoacoustic signal it is possible to obtain geometric information about the internal structure of the test material (S). Depending on the internal structure of the test material (S), the absorption and reflection characteristics at the point where the light is irradiated are different, thereby changing the photoacoustic signal. It is possible to analyze the internal structure from the wavelength or modulation frequency characteristics of the incident light to generate the detected optoacoustic signal and the optoacoustic signal. For example, the presence or absence of a defect of a semiconductor material or the presence of impurities can be found. At this time, since the test material (S) is scanned through the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 근접 주사 광음향 측정 장치(300)의 개략적인 구조를 보인다. 본 실시예는 피검물질(S)을 통과한 광을 광학 탐침(231)을 통해 수집, 분석하여 광학적 특성을 알아낼 수 있도록, 광학 탐침(231)의 맞은 편에서 피검물질(S)을 통과하는 광을 조사하는 제2광원유닛을 추가한 점에서 도 3의 실시예와 주된 차이가 있다. 차이점을 중심으로 설명하며, 설명되지 않은 구성요소에 대한 것은 동일한 참조번호에 대한 도 3의 설명에 의한다.4 shows a schematic structure of a proximity scanning
근접 주사 광음향 측정 장치(300)는 광원 유닛, 근접장 광학 유닛, 광음향 검출 유닛을 포함한다.The proximity scanning
광원 유닛은 광학 탐침(231)을 통해 피검물질(S)에 광을 조사하는 제1광원유닛과 피검물질(S)에 대하여 광학 탐침(231)의 맞은 편에 배치된 제2광원유닛을 포함한다. 제1광원유닛은 제1광원(211)과 광변조기(213)를 포함하며, 도 3의 실시예서 설명한 것과 동일하다. 제2광원유닛은 제2광원(311)과 제2광원(311)에서의 광을 피검물질(S)에 집속하는 대물렌즈(315)를 포함한다. 제2광원(311)으로 레이저 광을 생성하는 다양한 광원으로, He-Ne 레이저, Ar 레이저, 또는 He-Cd laser 등이 채용될 수 있다. The light source unit includes a first light source unit for irradiating light to the test material S through the
제2광원(311)과 대물렌즈(315) 사이에는 제2광원(311)에서의 광을 분기하는 빔스플리터(313)가 더 마련될 수 있다. 제2광원(311)에서의 광은 대물렌즈(315)에 의해 피검물질(S)에 포커싱된다. 광의 일부는 피검물질(S)을 통과하고 일부는 피검물질(S)에서 반사되는데, 피검물질(S)로부터 반사된 광을 검출하기 위해 제1광검출기(317)가 마련된다. 제1광검출기(317)에서 검출된 신호로부터 피검물질(S)의 광학적 특성을 알아낼 수 있는데, 예를 들어, 피검물질(S)로부터 반사된 광과 광학탐침(231)에서 반사된 광의 간섭광량을 검출하여 피검물질(S)의 굴절률을 알아낼 수 있다.A
제1광원(211)에서의 광이 진행하는 광경로에는 빔스프리터(217)가 더 마련될 수 있다. 빔스프리터(217)은 피검물질(S)을 통과하고 광학 탐침(231)을 투과한 광을 분기하여 제2광검출기(219)에서 검출되도록 마련된다. 제2광검출기(219)에서 검출된 신호로부터 피검물질(S)의 흡수율과 같은 광학적 특성을 알아낼 수 있다.The
광음향 센서(PA 센서, 252)는 제2광원(311)에서의 광이 피검물질(S)에 포커 싱되는 광경로와 겹치지 않는 위치에 마련되며, 예를 들어, 측정셀(259)의 측부에 마련될 수 있다. PA 센서(252)로는 마이크로폰 또는 압전 트랜스듀서가 채용될 수 있으며, PA센서(252), 측정셀(259), 피검물질(S)의 배치 형태는 광음향 신호를 검출하기에 적절한 다양한 형태로 적용될 수 있다 The photoacoustic sensor (PA sensor) 252 is provided at a position where the light from the second
이러한 구조의 근접 주사 광음향 측정 장치(300)는 사용자로부터 컴퓨터에 입력되는 제어 신호에 따라 제1광원(211) 또는 제2광원(311)이 작동하도록 제어되며 피검물질(S)의 표면 구조나 광학적 특성을 관측하는 일반적인 근접장 광학 현미경으로 사용될 수도 있고, 또는 근접장 주사광에 의한 광음향 효과를 분석함으로써 피검물질(S)의 내부 구조를 고해상도 영상으로 관측하도록 사용될 수 있다. The near-scanning
이러한 본원 발명인 근접 주사 광음향 측정 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present inventors have been described with reference to the embodiment shown in the drawings for the purpose of understanding the near-optical photoacoustic measurement device, but this is merely illustrative, and those skilled in the art from various modifications and equivalents therefrom It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
도 1은 일반적인 근접장 주사 광학 현미경의 개략적인 구조를 보인다.1 shows a schematic structure of a general near field scanning optical microscope.
도 2는 본 발명의 근접 주사 광음향 측정 장치에 대한 개념적인 블록도이다. 2 is a conceptual block diagram of an apparatus for measuring proximity scanning optoacoustic of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 근접 주사 광음향 측정 장치의 개략적인 구조를 보인다.3 shows a schematic structure of an apparatus for measuring proximity scanning optoacoustic according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 근접 주사 광음향 측정 장치의 개략적인 구조를 보인다. 4 shows a schematic structure of an apparatus for measuring proximity scanning optoacoustic according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
211,311...제1,제2광원 213...광변조기211,311 ... First and second
215...콜리메이팅 렌즈 217,313...빔스프리터 215 ... collimating lens 217,313 ... beam splitter
219...제2광검출기 231...광학 탐침219 ...
233...광섬유 235...수정진동자 233 ...
237...피에조 진동자 239...피에조 트랜스레이터
251...마이크로폰 252...PA 센서251 ...
315...대물렌즈 317...제1광검출기315 ...
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