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시료 구성 매질의 분자진동을 다중으로 여기하기 위한 펌프광(pump beam)을 발생시키는 광대역 레이저 광원(10);
상기 펌프광과 상호작용하여 다중으로 여기된 분자진동이 공명을 이루도록 하는 스톡스광(stokes beam)을 발생시키는 스톡스 레이저 광원(20);
상기 공명 여기된 분자진동 시료로부터 멀티플렉스 CARS 스펙트럼 신호를 발생시키는 탐색광(probe beam)을 발생시키는 프로브 레이저 광원(30);
상기 펌프광, 스톡스광 및 탐색광의 광펄스 출력을 시간적으로 동기화하시키고 상기 펌프광, 스톡스광 및 탐색광을 공간적으로 동축 상에 동기화시키는 빔 컴바이너(beam combiner)(40);
상기 시공간적으로 동기화된 레이저 빔을 시료 내부의 국소점으로 집속하는 현미경 대물렌즈(50);
상기 현미경 대물렌즈(50)에 의해 국소화되는 시료 내부의 레이저 빔의 집속점 위치를 임의로 조정하기 위한 시료 변위 스캐너(60);
상기 시료의 집속점에서 발생되는 CARS 신호를 수집하여 평행광화(collimation)하는 수집 렌즈(condenser) 광학계(70);
상기 수집된 CARS 신호 중에 포함된 노이즈(noise) 파장성분을 제거하기 위한 이색성 거울(dichroic mirror)(80) 또는 대역제거 필터(notch filter);
상기 노이즈가 제거된 순수한 CARS 신호의 파장성분을 공간적으로 분산시키는 단색기(monochromator)(90);
상기 단색기(90)에 의하여 파장분산된 멀티플렉스 CARS 스펙트럼 신호의 검출을 위한 배열형 광검출기(1D/2D photodetector array)(100);
상기 배열형 광검출기(100)로 검출된 파장분산된 멀티플렉스 CARS 스펙트럼 신호를 컴퓨터로 전송하여 데이터를 분석 처리하는 데이터 분석기(110);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3색 광원을 이용하는 멀티플렉스 CARS 분광 장치
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제 1 항에 있어서,
상기 프로브 레이저 광원(30)은 펌프광, 스톡스광 및 프로브광을 이용하여 생성되는 3색 멀티플렉스 CARS 스펙트럼 신호로부터 펌프광 및 스톡스광을 이용하여 생성되는 왜곡된 2색 멀티플렉스 CARS 스펙트럼 신호와 분리될 수 있도록 스톡스광보다 파장이 짧은 레이저 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 3색 광원을 이용하는 멀티플렉스 CARS 분광 장치
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제 1 항에 있어서,
상기 시료 변위 스캐너(60)는 상기 현미경 대물렌즈(50)에 의해 국소화되는 시료 내부의 레이저 집속점을 XY 평면과 광축(Z축) 방향으로 변화시킴으로써 멀티플렉스 CARS 신호를 검출하고자 하는 시료 내부의 위치를 임의로 지정할 수 있게 하는 수동(manual) 또는 전동(motorized) 또는 피에조 트랜스듀서(piezoelectric transducer) 방식의 기계적 이송장치(mechanical translator)를 사용하는 것을 특징으로 하는 3색 광원을 이용하는 멀티플렉스 CARS 분광 장치
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제 1 항에 있어서,
상기 단색기(90)는 CARS 신호의 파장성분을 공간적으로 분산시키기 위하여 회절격자 또는 프리즘을 파장분산소자(wavelength dispersion element)로 사용하는 것을 특징으로 하는 3색 광원을 이용하는 멀티플렉스 CARS 분광 장치
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제 1 항에 있어서,
상기 배열형 광검출기(100)는 감도를 높이고 낮은 잡음 레벨로 검출하기 위한 1차원 또는 2차원 배열의 전하결합소자(CCD: charge coupled device), 냉각 CCD(cooled CCD), 증폭 CCD(Intensified CCD) 및 전자증폭 CCD(EMCCD)로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3색 광원을 이용하는 멀티플렉스 CARS 분광 장치
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제 1 항 내지 제 5 항에서 선택되는 어느 한 항에 의한 상기 멀티플렉스 CARS 분광 장치가 현미경 이미징 장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 3색 광원을 이용하는 멀티플렉스 CARS 분광 현미경
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