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L'invention concerne une sonde spectroscopique (2) pour dispositif d'analyse, par spectroscopie, d'un échantillon et comportant : - des moyens (23) pour éclairer l'échantillon à analyser avec une lumière incidente ; - des moyens (24 ; 24') pour capter une lumière réémise par cet échantillon ; - une surface de contact (22), orientée en direction de l'échantillon, au niveau ou à proximité de laquelle (22) se situent les moyens (23) pour éclairer l'échantillon et/ou les moyens (24 ; 24') pour capter la lumière réémise. Cette sonde (2) est caractérisée en ce que les moyens (24 ; 24') pour capter la lumière réémise par l'échantillon constituent au moins un jeu (25 ; 25') de moyens (24 ; 24') pour capter cette lumière réémise, un tel jeu (25 ; 25') comportant une pluralité de ces moyens (24a, 24b, 24c) pour capter la lumière réémise agencés, chacun, de manière espacée par rapport aux autres et à égale distance des moyens (23) pour éclairer l'échantillon ou de leur barycentre. L'invention concerne, encore un procédé de détection, par spectroscopie, d'une inhomogénéité dans un échantillon mettant en oeuvre cette sonde (2).
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