JPH04270943A - Spectrum analyzer - Google Patents

Spectrum analyzer

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JPH04270943A
JPH04270943A JP5786491A JP5786491A JPH04270943A JP H04270943 A JPH04270943 A JP H04270943A JP 5786491 A JP5786491 A JP 5786491A JP 5786491 A JP5786491 A JP 5786491A JP H04270943 A JPH04270943 A JP H04270943A
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JP
Japan
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light
information
fiber
polarization
spectrometer
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Application number
JP5786491A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Ogawa
智哉 小川
Minoru Shibata
実 柴田
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SEISHIN SHOJI KK
Original Assignee
SEISHIN SHOJI KK
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Publication date
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simultaneously obtain not only a plurality of spectrum results but also a plurality of data necessary and sufficient in spectrum analysis by separately introducing the lights from a plurality of light paths at the same time by one apparatus. CONSTITUTION:A spectrum analyser is equipped with a data light guiding means guiding the reflected light or transmitted light (hereinbelow referred to as data light generically) from a sample to a spectroscope 21 through a plurality of fiber optical systems 17-20, the spectroscope 21 introducing separate data lights in a state divided in the longitudinal direction of an incident slit 27 and spectrally diffracting said lights to emit them in a state separated at every separate data lights and a two-dimensional photodetector 22 detecting respective spectrum results.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、分光分析装置に関し
、より詳細には複数の繊維光学系を通して複数の情報光
を同時に一つの分光器に導入し、複数の情報光の分光結
果を同時に検出できる分光分析装置に関するものである
[Industrial Application Field] This invention relates to a spectroscopic analyzer, and more specifically, a plurality of information beams are simultaneously introduced into one spectrometer through a plurality of fiber optical systems, and the spectroscopic results of the plurality of information beams are simultaneously detected. This relates to a spectroscopic analysis device that can be used.

【0002】0002

【従来の技術】一般に光学的分析方法は、試料に対し非
接触、非破壊であるのみならず、空気中、溶液中または
液体中といった電子線、イオンビームなどの粒子線によ
る分析方法が適用できない環境相での分析が可能である
という大きな特徴がある。その光学的分析方法の一つに
分光分析がある。分光分析に用いる従来の分光分析装置
としては、図5に示すような構成のものが主であった。
[Prior Art] In general, optical analysis methods are not only non-contact and non-destructive to the sample, but also analysis methods using particle beams such as electron beams and ion beams cannot be applied in air, solution, or liquid. A major feature of this method is that it allows analysis at the environmental level. Spectroscopic analysis is one of the optical analysis methods. Conventional spectroscopic analyzers used for spectroscopic analysis mainly have a configuration as shown in FIG.

【0003】この分光分析装置は、測光方式でみると光
ファイバー方式であり、光源1の光を一本の光学繊維2
によって試料3に導いて照射し、その透過光を一本の光
学繊維4によって分光器5に導入して分光し、分光器5
からの射出光を電子倍増管6で検出するようになってい
る。分光器5は入射側スリット7から導入した光を分光
して射出側スリット8から射出するようになっており、
射出光はその射出側スリット8に直角な方向に波長が異
なっておりそれぞれの波長における光の強度が情報とし
て意味をなすものである。
This spectroscopic analyzer is an optical fiber type in terms of photometry, and the light from a light source 1 is passed through a single optical fiber 2.
The transmitted light is introduced into the spectrometer 5 through a single optical fiber 4 for spectroscopy.
The emitted light is detected by an electron multiplier tube 6. The spectrometer 5 is configured to separate the light introduced from the entrance side slit 7 and output it from the exit side slit 8.
The emitted light has different wavelengths in the direction perpendicular to the emitting slit 8, and the intensity of the light at each wavelength is meaningful as information.

【0004】この他の従来の分光分析装置としては、測
光方式でみると、シングルビーム方式、ダブルビーム方
式、2波長方式、偏光測光方式、顕微測光方式などがあ
るが、いずれも光学繊維を用いていないものである。こ
の中で偏光測光方式のものは、分光器に導かれる入射光
路の途中に偏光子をもうけてあり、その偏光子が光軸の
回りに回転調節できるようになっていて、特定の偏波面
を有する光として取り出すことができる。また、顕微測
光方式のものは、顕微鏡光学系から得た一つの情報光を
分光器に導入して分光し、光検出器で検出するようにな
っている。いずれにしても従来の分光分析装置は1台が
1回の測定で一つの情報光に対する一つの分光結果を得
るものであった。
Other conventional spectrometers include the single beam method, double beam method, two-wavelength method, polarization photometry method, and microphotometry method in terms of photometry, but all of them use optical fibers. It is something that has not been done yet. Among these, the polarization photometry type has a polarizer in the middle of the incident optical path guided to the spectrometer, and the polarizer can be rotated around the optical axis to detect a specific plane of polarization. It can be extracted as light. In addition, in the microphotometric type, a single information light obtained from the microscope optical system is introduced into a spectrometer, separated into spectra, and detected by a photodetector. In any case, one conventional spectroscopic analyzer obtains one spectral result for one information beam in one measurement.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の分光分析装置の
分光器は、上述したように1回の測定で一つの情報光に
対する一つの分光結果を得るものであるから、単機能の
ものであった。このような単機能のものでは、分光分析
において、例えばラマン解析において必要なデータを得
るためには、少なくとも4回の測定を行わなければ得ら
れないという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, the spectrometer of a conventional spectroscopic analysis device obtains one spectral result for one information beam in one measurement, and therefore has a single function. Ta. Such a single-function device has a problem in that in order to obtain necessary data in spectroscopic analysis, for example, Raman analysis, measurements must be performed at least four times.

【0006】すなわち、ラマン分光分析におけるラマン
散乱は物質固有の振動数だけ入射光の振動がずれる光散
乱である。換言すれば、光周波数のシフトを測定すれば
、物質の同定、物質の状態などが解析できる。この目的
を達成するためには、入射光の偏光状態、試料から生ず
るラマン散乱光の偏光状態をいろいろと変える必要があ
る。また、試料が結晶体である場合には、照射光のみな
らずラマン散乱光の採集方向も厳密に決める必要がある
。より具体的に言えば、光は横波の電磁波であり、同一
方向に進行する光は独立した二つの互いに直交した振動
面があり、ラマン解析に必要なデータはこの二つの独立
した振動方向で採集する必要がある。従って、試料を照
射する光の偏波面を互いに90度異なる所定の方向とし
た2通りの照射状態と、試料からの情報光である散乱光
を偏光子などで偏光面を規定して、その偏波面が互いに
90度異なるものを分光器に導入する2通りの入射状態
とが必要であり、合計4通りのデータを採録する必要が
ある。つまり従来の単機能の分光分析装置では4回の測
定を行わなければならない。このため化学的に不安定な
物質や生体物質のように時々刻々変化する物質のラマン
解析は至難の業であった。
That is, Raman scattering in Raman spectroscopy is light scattering in which the vibration of incident light is shifted by a frequency specific to a material. In other words, by measuring the shift in optical frequency, it is possible to identify the substance and analyze the state of the substance. In order to achieve this objective, it is necessary to vary the polarization state of the incident light and the polarization state of the Raman scattered light generated from the sample. Furthermore, when the sample is a crystal, it is necessary to strictly determine not only the direction in which the irradiated light but also the collection direction of the Raman scattered light is collected. More specifically, light is a transverse electromagnetic wave, and light traveling in the same direction has two independent vibration planes that are orthogonal to each other, and the data necessary for Raman analysis is collected in these two independent vibration directions. There is a need to. Therefore, there are two irradiation states in which the plane of polarization of the light that irradiates the sample is set in a predetermined direction that is 90 degrees different from each other, and the other is that the plane of polarization of the scattered light, which is information light from the sample, is defined with a polarizer or the like. It is necessary to have two types of incidence conditions in which wavefronts that differ by 90 degrees from each other are introduced into the spectrometer, and it is necessary to record four types of data in total. In other words, with a conventional single-function spectrometer, measurements must be performed four times. For this reason, Raman analysis of substances that change from moment to moment, such as chemically unstable substances or biological substances, has been extremely difficult.

【0007】また単機能であることは、本来同時に各別
に採録しなければならない複数の情報を1台の分光分析
装置では採録できないので、化学反応など試料が時間の
経過とともに変化するようなものには適用し難い問題も
ある。
[0007] Also, the single function means that a single spectrometer cannot record multiple pieces of information that would normally have to be recorded separately at the same time. There are some problems that make it difficult to apply.

【0008】この発明は、上述したようなことから、従
来の1台の分光分析装置では複数回の測定を行わなけれ
ば得られなかったデータを、1回の同時測定で得ること
ができる分光分析装置を提供することを課題とする。
[0008] In view of the above, the present invention provides a spectroscopic analysis method that can obtain data in one simultaneous measurement, which could not be obtained without performing multiple measurements with a single conventional spectrometer. The task is to provide equipment.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の手段は、試料
からの反射光または透過光あるいは光学系からの試料か
らの反射光または透過光を、つまり分析のための情報を
有する情報光を複数の繊維光学系を通して分光器へ導く
情報光誘導手段と、上記各別の情報光を入射側スリット
の長手方向に分かれた状態で導入してそれぞれを分光し
て各別の情報光ごとに分かれた状態で射出する分光器と
、上記それぞれの分光結果を検出する2次元光検出器と
を具備することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The means of the present invention provides a plurality of information lights having information for analysis, that is, reflected light or transmitted light from a sample, or reflected light or transmitted light from the sample from an optical system. information light guide means for guiding the information light to the spectrometer through the fiber optic system; and the above-mentioned different information light is introduced in a state where it is separated in the longitudinal direction of the entrance side slit, and each of the above information lights is separated into spectroscopy. The present invention is characterized in that it includes a spectrometer that emits light in the same state, and a two-dimensional photodetector that detects the respective spectroscopic results.

【0010】上記情報光誘導手段の繊維光学系は、例え
ばラマン分析では、対をなして少なくとも2対以上設け
ると共に、偏波面を保持し選別することを必要とする各
別の情報光を正しく伝達する手段を備えているものとす
るのがよく、その対の一方の繊維光学系から射出される
情報光の偏波面に対して他方の繊維光学系から射出され
る情報光の偏波面を光軸の回りに90度異ならせて射出
するように設けるのがよい。そして必要な情報光を得る
ために光源からの光を試料に照射する照射手段には繊維
光学系を用いるのがよい。照射手段の繊維光学系は、情
報光誘導手段の繊維光学系の各々に1対1で対応させあ
るいは対をなす2個に対して1個を対応させて設け、偏
波面を指定する。
In Raman analysis, for example, the fiber optic system of the information light guide means is provided in pairs, and is used to correctly transmit each type of information light, which requires maintaining and sorting the plane of polarization. It is preferable to have a means for making the polarization plane of the information light emitted from one fiber optic system of the pair the same as the polarization plane of the information light emitted from the other fiber optical system of the pair. It is preferable to provide the jets so that they are emitted at a 90 degree angle around the center. In order to obtain the necessary information light, a fiber optic system is preferably used as the irradiation means for irradiating the sample with light from the light source. The fiber optic systems of the irradiation means are provided in one-to-one correspondence with each of the fiber optical systems of the information light guiding means, or one for every two in a pair, and the plane of polarization is designated.

【0011】上記情報光誘導手段の繊維光学系は、一般
的には、偏波面を保持し選別する手段を備えている必要
はなく、複数設けておくだけでもよい場合がある。この
場合の上記照射手段の繊維光学系は、必要に応じて情報
光誘導手段の繊維光学系に対して1対1あるいは2対1
などと対応させて設ける。また他の光学系からの情報光
が例えば顕微鏡光学系などからの情報光が情報光誘導手
段に導入されるときは上記照射手段を省略できる。
[0011] Generally, the fiber optic system of the information light guiding means does not need to be equipped with means for maintaining and sorting the plane of polarization, and it may be sufficient to provide a plurality of them. In this case, the fiber optic system of the irradiation means may be arranged in a one-to-one or two-to-one ratio with respect to the fiber optic system of the information light guiding means, as necessary.
It is provided in correspondence with the above. Furthermore, when information light from another optical system, such as a microscope optical system, is introduced into the information light guide means, the irradiation means can be omitted.

【0012】0012

【作用】試料から分光器に入射する情報光は、情報光誘
導手段の複数の繊維光学系を通して導かれて各別に分光
され、そして2次元光検出器によって同時に検出される
。そしてこの情報光を導く複数の繊維光学系はその情報
光の入射側を任意の箇所に設置できるから、所望の異な
る部所からの情報を同時に収録可能である。これにより
異なるところにある反応の始点と終点とを同時に計測す
ることが可能となる。
[Operation] Information light entering the spectroscope from the sample is guided through a plurality of fiber optical systems of the information light guiding means, separated into separate spectra, and simultaneously detected by a two-dimensional photodetector. Since the plurality of fiber optic systems that guide this information light can be installed at any desired location on the incident side of the information light, it is possible to simultaneously record information from different desired locations. This makes it possible to simultaneously measure the starting and ending points of the reaction, which are located at different locations.

【0013】[0013]

【実施例】この考案の1実施例を図1〜図4を用いて説
明する。図において、10は光源、11は光分岐器、1
2、13、14、15は照射用の繊維光学系、16は試
料、17、18、19、20は情報用の繊維光学系、2
1は分光器、22は2次元光検出器である。
[Embodiment] An embodiment of this invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In the figure, 10 is a light source, 11 is an optical splitter, 1
2, 13, 14, 15 are fiber optic systems for irradiation, 16 is a sample, 17, 18, 19, 20 are fiber optic systems for information, 2
1 is a spectroscope, and 22 is a two-dimensional photodetector.

【0014】光源10は、この実施例ではレーザ光源で
ある。光分岐器12は、適当な透過率と反射率とをもっ
たミラー23、24、25、反射鏡26で形成してあり
、光源10からのレーザ光を略等しい強度の4本のビー
ムに分ける。
Light source 10 is a laser light source in this embodiment. The optical splitter 12 is formed by mirrors 23, 24, 25 and a reflecting mirror 26 with appropriate transmittance and reflectance, and divides the laser light from the light source 10 into four beams of approximately equal intensity. .

【0015】照射用の繊維光学系12〜15は、試料に
光を照射する照射手段を構成するものであり、偏波面保
持型のまたは出力端に偏光素子を有する光学繊維をそれ
ぞれ用いてあり、その各光学繊維の一端に前述の4本の
ビームに分けられたレーザ光をそれぞれ集光レンズを介
して導入し、各光学繊維の他端から、例えばセルホック
レンズを介して、試料16を照射できるように構成され
ている。
The fiber optic systems 12 to 15 for irradiation constitute an irradiation means for irradiating light onto the sample, and each uses an optical fiber of polarization maintaining type or having a polarizing element at the output end. The aforementioned four beams of laser light are introduced into one end of each optical fiber through a condenser lens, and the sample 16 is irradiated from the other end of each optical fiber through, for example, a cell-hoc lens. It is configured so that it can be done.

【0016】情報用の繊維光学系17〜20は、情報光
誘導手段であり、照射用と同様に偏波面保持型のまたは
端面に偏光素子を有する光学繊維を用いてあり、試料1
6に光が照射されることによって生ずる散乱光を各光学
繊維の一端から採取して他端から分光器21に導入する
ように設けてある。
The information fiber optical systems 17 to 20 are information light guiding means, and similarly to those for irradiation, they use polarization-maintaining optical fibers or optical fibers having a polarizing element on the end face.
Scattered light generated when light is irradiated onto optical fiber 6 is collected from one end of each optical fiber and introduced into the spectrometer 21 from the other end.

【0017】試料16側において、照射用の繊維光学系
12〜15の各々と情報採取用の繊維光学系17〜20
の各々とは1対1で対応させて各対ごとに照明光による
散乱光を採取できるように試料側で纏めてある。そして
その照明用の4個の射出部はその中の2個(繊維光学系
12、13)の射出部からの光が他の二個のもの(繊維
光学系14、15)にたいして偏波面がそれぞれ90度
異なる射出光となるようにしてある。この偏波面が90
度異なる射出光とするには光学繊維を軸回りに90度ね
じった状態にして射出部側を回転変位させておくことに
より可能である。情報用の繊維光学系17〜20は繊維
光学系17、19に対して繊維光学系18、20を導入
される情報光の偏波面が90度異なるように設置してあ
る。なお、これはラマン解析に必要なデータを得るため
の構成であり、目的によっては、ここに示した光学繊維
を別々の箇所に設置することもある。また、偏光情報が
不必要な場合には、簡略化できる。
On the sample 16 side, fiber optic systems 12 to 15 for irradiation and fiber optic systems 17 to 20 for information collection are installed.
are put together in a one-to-one correspondence with each other on the sample side so that the scattered light caused by the illumination light can be collected for each pair. The light from two of the four emission sections (fiber optical systems 12 and 13) for illumination has a polarization plane with respect to the other two emission sections (fiber optical systems 14 and 15). The emitted light is made to differ by 90 degrees. This plane of polarization is 90
Emitting light of different degrees can be achieved by twisting the optical fiber 90 degrees around the axis and rotationally displacing the emission part side. The information fiber optical systems 17 to 20 are installed such that the polarization planes of information light introduced into the fiber optical systems 17 and 19 differ by 90 degrees from the fiber optical systems 18 and 20. Note that this is a configuration for obtaining data necessary for Raman analysis, and depending on the purpose, the optical fibers shown here may be installed at different locations. Moreover, when polarization information is unnecessary, it can be simplified.

【0018】分光器21は、情報光を導入する入射スリ
ット27から導入された各々の情報光を各別に分光して
各別に射出するように構成されている。すなわち、分光
器21の入射瞳(スリット)と射出瞳(スリットまたは
面)とは1対1の対応関係があるから、各情報用の繊維
光学系17〜20と分光器21との接続は、各光学繊維
の端部が分光器21の入射スリット27に沿って1列に
並べて取り付けてある。その取り付け状態は各光学繊維
の偏光面が自由に調節できるように調節構造を採用する
のがよい。そして必要に応じて繊維光学系17、19に
対して繊維光学系18、20は導入される情報光の偏波
面が揃うように射出部を90度回転変位さる。分光器2
1の射出側は、射出瞳28を大きな長四角形としてあり
、ここに2次元光検出器22を設けてある。2次元光検
出器22としては例えばCCDカメラ、イメージインテ
ンシフアイヤとを組合せたビディコンなどを用いる。
The spectroscope 21 is configured to separately separate each information light beam introduced from an input slit 27 into which the information light beams are introduced, and emit the light beams separately. That is, since there is a one-to-one correspondence between the entrance pupil (slit) and the exit pupil (slit or surface) of the spectrometer 21, the connections between the fiber optics 17 to 20 for each information and the spectrometer 21 are as follows. The ends of each optical fiber are attached in a line along the entrance slit 27 of the spectrometer 21. It is preferable that the attachment state adopts an adjustment structure so that the polarization plane of each optical fiber can be freely adjusted. Then, if necessary, the fiber optic systems 18 and 20 rotate and displace the emission portions of the fiber optics systems 17 and 19 by 90 degrees so that the polarization planes of the introduced information lights are aligned. Spectrometer 2
On the exit side of No. 1, an exit pupil 28 is a large rectangular shape, and a two-dimensional photodetector 22 is provided here. As the two-dimensional photodetector 22, for example, a vidicon, which is a combination of a CCD camera and an image intensifier, is used.

【0019】この分光分析装置では、例えば試料16の
所望の一か所に対して照射用の繊維光学系12〜15の
射出部と情報用の繊維光学系17〜20の入射部とを、
図2に示すように、纏めて設置して計測すると、その試
料の部分についてラマン解析に必要な4種類の情報が同
時に得られる。すなわち、照射光の偏波面が90度異な
るもの2種類に対して、それぞれ情報光の偏波面が90
度異なる2種類のものとで、4種類の情報が2次元光検
出器22の一つの画面上に得られる。従って、ラマン解
析に必要なデータが同時に得られる。
In this spectrometer, for example, the exit portions of the fiber optic systems 12 to 15 for irradiation and the input portions of the fiber optic systems 17 to 20 for information are connected to a desired location on the sample 16, for example.
As shown in FIG. 2, when they are installed and measured all at once, four types of information necessary for Raman analysis can be simultaneously obtained for that part of the sample. That is, for two types of irradiation light whose polarization planes differ by 90 degrees, the polarization plane of information light is 90 degrees.
Four types of information can be obtained on one screen of the two-dimensional photodetector 22, with two types of information having different degrees. Therefore, data necessary for Raman analysis can be obtained at the same time.

【0020】また、分光器には多くの場合、偏波面方向
によってかなり回折強度が異なる。一般的に回折光の強
度分布を測定すると、回折格子の持つ最高反射率の波長
より短波長側では回折格子の溝に対して平行な偏光成分
が強く、長波長側では逆に溝に垂直な偏光成分が強くな
っている。従って回折格子分光装置も著しい偏光特性を
示す。しかし光学繊維は90度ねじっても特性の劣化が
ないことから、分光器に入射する情報光の偏波面を任意
に操作でき、二つの情報用の繊維光学系の偏波面を互い
に直交するように配置しても分光器側で偏波面を揃える
ことができて分光器の持つ偏光特性を改良できる。
Furthermore, in many cases, the diffraction intensity of a spectrometer differs considerably depending on the polarization plane direction. Generally, when measuring the intensity distribution of diffracted light, the polarization component parallel to the grooves of the diffraction grating is strong on the shorter wavelength side than the wavelength of the highest reflectance of the diffraction grating, and conversely, the polarization component parallel to the grooves is strong on the long wavelength side. The polarized component is stronger. Therefore, grating spectrometers also exhibit significant polarization properties. However, since optical fibers do not deteriorate in characteristics even when twisted 90 degrees, the plane of polarization of the information light incident on the spectrometer can be arbitrarily manipulated, and the planes of polarization of the two information fiber optics can be made orthogonal to each other. Even if they are arranged, the plane of polarization can be aligned on the spectrometer side, and the polarization characteristics of the spectrometer can be improved.

【0021】上記実施例では、試料を照射する照射用の
繊維光学系と情報光を誘導する情報用の繊維光学系とを
、1対1に対応させたものについて説明したが、場合に
よっては図4に示すように、照射用の1本の繊維光学系
30に対して情報用の2本の繊維光学系31、32を対
応させる構成としてもよい。その場合、照射用の繊維光
学系30から照射される光は必要に応じて偏波面の有り
無しが選択され、情報用の繊維光学系31、32の入射
部はその偏波面が互いに90度異なるものとする。
In the above embodiment, the irradiation fiber optical system that irradiates the sample and the information fiber optical system that guides the information light are in one-to-one correspondence. As shown in FIG. 4, one fiber optic system 30 for irradiation may be provided with two fiber optic systems 31 and 32 for information. In that case, the light irradiated from the irradiation fiber optic system 30 is selected to have a polarization plane or not, as necessary, and the polarization planes of the incident parts of the information fiber optics systems 31 and 32 differ from each other by 90 degrees. shall be taken as a thing.

【0022】上記実施例では、説明を簡単にするために
照射用、情報用の各繊維光学系を4本ずつ用いて4個の
異なる情報を同時に得るものを示したが、その得られる
情報の数を増加することが可能である。この数は分光器
の構成と2次元光検出器の性能とによるものである。す
なわち、分光器で入射スリットに沿って独立に導入可能
な情報光の数とその各分光結果を2次元光検出器で分離
検出可能な範囲とによって決まるが、通常の分光器であ
っても入射スリットと射出瞳とを改造することによって
十数個乃至数十個の情報光を各別に同時に分光して検出
するようにすることが可能であり、特別に製作または調
整をすればさらに増加させることが可能である。
In the above embodiment, in order to simplify the explanation, four fiber optics for irradiation and four for information were used to simultaneously obtain four different pieces of information. It is possible to increase the number. This number depends on the configuration of the spectrometer and the performance of the two-dimensional photodetector. In other words, it is determined by the number of information beams that can be introduced independently along the entrance slit with a spectrometer and the range in which each of the spectral results can be separated and detected by a two-dimensional photodetector. By modifying the slit and the exit pupil, it is possible to separately and simultaneously detect more than ten to several dozen information beams, and the number can be further increased with special fabrication or adjustment. is possible.

【0023】上記実施例では、光源としてレーザ光を例
示したが、もちろん他の光源を目的に応じて使用しても
何ら支障はない。
In the above embodiments, a laser beam is used as an example of the light source, but of course, there is no problem in using other light sources depending on the purpose.

【0024】また上記実施例では試料に照射した光の反
射光を情報光として採取する構成のものを示したが、透
過光を情報光として採取する構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, a configuration is shown in which the reflected light of the light irradiated onto the sample is collected as information light, but a configuration in which transmitted light is collected as information light may also be used.

【0025】また、この発明の情報光導入手段と、分光
器と、2次元光検出器とを、従来の顕微測光方式のもの
の顕微鏡光学系に接続すれば、多くの情報を同時に採録
できるものとなる。
Furthermore, by connecting the information light introduction means, spectrometer, and two-dimensional photodetector of the present invention to a microscope optical system of a conventional microphotometer type, a large amount of information can be recorded simultaneously. Become.

【0026】また、情報光導入手段の光学繊維の情報光
導入側端部またはこれと照射手段の光学繊維の射出側端
部をまとめたものを細胞などに直接挿入したり、胃カメ
ラに付属させるなどの方法によって生体内の情報を直接
採取、解析することが可能となる。この他にも、液体中
、空中などにおける化学反応あるいは相変化の各過程で
の化学種を知ることが可能となる。
[0026] Furthermore, the information light introduction side end of the optical fiber of the information light introduction means or a combination of this and the exit side end of the optical fiber of the irradiation means can be inserted directly into cells or the like, or attached to a gastrocamera. Using methods such as these, it becomes possible to directly collect and analyze in-vivo information. In addition, it becomes possible to know the chemical species in each process of chemical reactions or phase changes in liquids, air, etc.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明によれば、少なくとも2個の情
報光を一つの分光器に各別に導いて格別に分光し、その
分光結果を一つの2次元光検出器で同時に検出できるか
ら、従来1台の分光分析装置では1回の測定で一つのデ
ータしか得られられなかったがこの発明により同時に複
数のデータを得ることができるようになるので、測定に
要する時間を短縮できるのみならず、生体試料や反応現
象のように時々刻々変化する現象の解析が可能となる。
According to the present invention, at least two pieces of information light can be individually guided to one spectrometer to be spectrally separated, and the spectroscopy results can be simultaneously detected by one two-dimensional photodetector, which is better than conventional methods. With one spectrometer, only one piece of data could be obtained in one measurement, but this invention makes it possible to obtain multiple pieces of data at the same time, which not only shortens the time required for measurement, but also It becomes possible to analyze phenomena that change from moment to moment, such as biological samples and reaction phenomena.

【0028】また、試料に光を照射する照射手段及び情
報光を分光器へ導入する導入手段にに繊維光学系を用い
た構成により、ラマン分光分析に必要な四種類のデータ
が同時に得られるようになる。従って測定時間の短縮が
可能であるばかりでなく、従来殆ど不可能であった時間
の経過とともに変化するような試料についても好ましい
データが得られるようになる。このことにより、生体反
応、診断、患部の解析や、各種の反応系での各部の相関
関係の解明などに学術的に大きく貢献できることになる
Furthermore, by using a fiber optic system as the irradiation means for irradiating the sample with light and the introduction means for introducing the information light into the spectrometer, it is possible to simultaneously obtain four types of data necessary for Raman spectroscopic analysis. become. Therefore, it is not only possible to shorten the measurement time, but also to obtain preferable data even for samples that change over time, which was almost impossible in the past. This will make a significant academic contribution to biological reactions, diagnosis, analysis of affected areas, and elucidation of the correlations between parts of various reaction systems.

【0029】また、従来の顕微測光方式における顕微鏡
光学系から情報光を得る構成とすることにより、複数の
データが同時に得られるようになる。
Furthermore, by adopting a configuration in which information light is obtained from the microscope optical system in the conventional microscopic photometry method, a plurality of data can be obtained simultaneously.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の1実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の照射手段及び情報光誘導手段の繊維
光学系の試料側端部の配置の1例を示す端面図である。
FIG. 2 is an end view showing an example of the arrangement of the sample-side end of the fiber optic system of the irradiation means and information light guide means of the same embodiment.

【図3】同実施例の分光器の概略を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing the spectrometer of the same embodiment.

【図4】この発明の照射手段及び情報光誘導手段の繊維
光学系の試料側端部の配置の他の例をしめす端面図であ
る。
FIG. 4 is an end view showing another example of the arrangement of the sample side end of the fiber optic system of the irradiation means and information light guiding means of the present invention.

【図5】従来の分光分析装置の1例を示す概略構成図で
ある。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional spectroscopic analyzer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  光源 11  光分岐器 12、13、14、15  照射用の繊維光学系16 
 試料 17、18、19、20  情報光用の繊維光学系21
  分光器 22  2次元光検出器 22、24、25  適当な透過率と反射率を持ったミ
ラー 26  反射鏡 27  入射スリット 28  射出瞳
10 Light source 11 Optical splitter 12, 13, 14, 15 Fiber optic system 16 for irradiation
Samples 17, 18, 19, 20 Fiber optic system 21 for information light
Spectrometer 22 Two-dimensional photodetector 22, 24, 25 Mirror 26 with appropriate transmittance and reflectance Reflector 27 Entrance slit 28 Exit pupil

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  試料からの反射光または透過光(以下
反射光と透過光を総称して情報光という)を複数の繊維
光学系を通して分光器へ導く情報光誘導手段と、上記各
別の情報光を入射側スリットの長手方向に分かれた状態
で導入してそれぞれを分光して各別の情報光ごとに分か
れた状態で射出する分光器と、上記それぞれの分光結果
を検出する2次元光検出器とを具備することを特徴とす
る分光分析装置。
1. An information light guiding means for guiding reflected light or transmitted light from a sample (hereinafter, reflected light and transmitted light are collectively referred to as information light) to a spectrometer through a plurality of fiber optics systems, and each of the above-mentioned pieces of information. A spectrometer that introduces light divided into the longitudinal direction of the entrance side slit, spectrally separates each, and then outputs each information beam separately, and a two-dimensional light detector that detects the results of each of the above spectroscopy. A spectroscopic analysis device comprising:
【請求項2】  光源から1または複数の繊維光学系を
通して導かれる光を試料に照射する照射手段と、その照
射した光の試料からの反射光または透過光(以下反射光
と透過光を総称して情報光という)を複数の繊維光学系
を通して分光器へ導く情報光誘導手段と、上記各別の情
報光を入射側スリットの長手方向に分かれた状態で導入
してそれぞれを分光して各別の情報光ごとに分かれた状
態で射出する分光器と、上記それぞれの分光結果を検出
する2次元光検出器とを具備することを特徴とする分光
分析装置。
2. An irradiation means for irradiating a sample with light guided from a light source through one or more fiber optics, and reflected light or transmitted light from the sample of the irradiated light (hereinafter, reflected light and transmitted light are collectively referred to as information light guide means for guiding information light (hereinafter referred to as information light) through a plurality of fiber optics systems to a spectroscope; 1. A spectroscopic analysis device comprising: a spectrometer that emits information light separately for each of the information beams; and a two-dimensional photodetector that detects the respective spectroscopic results.
【請求項3】  請求項2に記載の分光分析装置におい
て、上記情報光誘導手段の繊維光学系が対をなして設け
られていると共に偏波面を選別して各別の情報光とする
偏光手段を備えており、その対の一方の繊維光学系から
射出される情報光の偏波面に対して他方の繊維光学系か
ら射出される情報光の偏波面を光軸の回りに90度異な
らせて射出するように設けられていることを特徴とする
分光分析装置。
3. The spectroscopic analyzer according to claim 2, wherein the fiber optic systems of the information light guiding means are provided in pairs, and a polarizing means selects the plane of polarization to produce separate information lights. The polarization plane of the information light emitted from one fiber optic system of the pair is made to differ by 90 degrees around the optical axis from the polarization plane of the information light emitted from the other fiber optical system. A spectroscopic analysis device characterized in that it is installed to emit light.
【請求項4】  請求項3または請求項4に記載の分光
分析装置において、上記照射手段の繊維光学系が複数設
けられ、偏波面が保持されていると共に対をなしており
、その対の一方の繊維光学系から射出される光の偏波面
に対して他方の繊維光学系から射出される光の偏波面を
光軸の回りに90度異ならせて射出するように設けてあ
ることを特徴とする分光分析装置。
4. The spectroscopic analyzer according to claim 3 or 4, wherein a plurality of fiber optic systems of the irradiation means are provided, the plane of polarization is maintained, and form a pair, one of the fiber optics of the pair. The fiber optic system is characterized in that the plane of polarization of the light emitted from one fiber optic system is different from the plane of polarization of light emitted from the other fiber optical system by 90 degrees around the optical axis. A spectroscopic analysis device.
【請求項5】  顕微鏡光学系および他の光学系の一方
または双方に接続されて情報光を複数の繊維光学系を通
して分光器へ導く情報光誘導手段と、上記各別の情報光
を入射側スリットの長手方向に並べたた状態で導入して
、それぞれを分光して各別の情報光ごとに分かれた状態
で射出する分光器と、上記それぞれの分光結果を検出す
る2次元光検出器とを具備することを特徴とする分光分
析装置。
5. Information light guide means connected to one or both of the microscope optical system and other optical systems to guide the information light to the spectroscope through a plurality of fiber optical systems; A spectrometer is installed in a state in which the light beams are arranged in the longitudinal direction, and the light beams are separated into different information beams. A spectroscopic analysis device comprising:
【請求項6】  請求項1、請求項2、または請求項4
に記載の分光分析装置において、上記情報光誘導手段の
各々の繊維光学系の入射側端部と射出側端部のいずれか
一方または双方が、光軸の回りに回転位置を調節する回
転調節手段を設けられていることを特徴とする分光分析
装置。
[Claim 6] Claim 1, Claim 2, or Claim 4
In the spectroscopic analyzer described in , rotation adjustment means for adjusting the rotational position of either or both of the entrance side end and the exit side end of each fiber optic system of the information light guiding means around the optical axis. A spectroscopic analysis device characterized by being provided with.
【請求項7】  請求項2に記載の分光分析装置におい
て、上記照射手段の1または複数の繊維光学系の射出側
端部が、光軸の回りに回転位置を調節する回転調節手段
を設けられていることを特徴とする分光分析装置。
7. The spectrometer according to claim 2, wherein the exit side end of the one or more fiber optics of the irradiation means is provided with rotation adjustment means for adjusting the rotational position around the optical axis. A spectroscopic analysis device characterized by:
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