CN111328373A - 红外分光光度计用配件 - Google Patents
红外分光光度计用配件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111328373A CN111328373A CN201780096355.7A CN201780096355A CN111328373A CN 111328373 A CN111328373 A CN 111328373A CN 201780096355 A CN201780096355 A CN 201780096355A CN 111328373 A CN111328373 A CN 111328373A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- infrared
- light
- sample
- raman
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 102
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 93
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 abstract description 32
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 abstract description 32
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005102 attenuated total reflection Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012844 infrared spectroscopy analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
Abstract
提供一种能够容易地获取试样的同一测定位置处的红外光谱和拉曼光谱这两方的红外分光光度计用配件。通过在红外分光光度计用配件中嵌入红外光学系统和激发光源，使来自红外分光光度计的红外光源的红外光以及来自设置于配件的激发光源的激发光向试样(S)的同一测定位置(P)照射。通过由红外分光光度计的红外检测器检测来自被照射了红外光的试样(S)的全反射光，来获取全反射光谱。由设置于配件的拉曼检测器检测来自被照射了激发光的试样(S)的拉曼散射光。通过在红外分光光度计中嵌入配件来对试样(S)进行测定，由此能够容易地获取试样(S)的同一测定位置(P)处的红外光谱(全反射光谱)和拉曼光谱这两方。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对从红外光源向试样照射红外光并通过红外检测器检测来自试样的反射光的红外分光光度计、能够嵌入于所述红外光源与所述红外检测器之间的红外分光光度计用配件。
背景技术
例如，在红外分光光度计等分析装置中存在具备光谱测定装置的分析装置(例如参照下述专利文献1)，该光谱测定装置能够利用全反射测定法(ATR：Attenuated TotalReflectance(衰减全反射))或扩散反射法(DRS：Diffuse Reflectance Spectroscopy(漫反射光谱法))来测定光谱。
在全反射测定法中，使具有比试样的折射率大的折射率的棱镜与试样接触，经由该棱镜以全反射临界角以上的入射角向试样照射红外光。此时，红外光在棱镜与试样的边界面(测定位置)处发生全反射，但是红外光稍微(例如几μm)越过边界面而侵入到试样侧，在试样的表面处受到了固有的吸收。因而，通过检测器对来自试样的表面的全反射光进行检测，由此能够测定红外光谱(全反射光谱)。
在扩散反射法中，例如将粉末状的试样与溴化钾(KBr)等红外透过材料的粉末混合，对其混合物照射红外光。此时，通过检测器对进入到混合物的内部并反复进行了透过及反射的光(扩散反射光)进行检测，由此能够测定红外光谱(扩散反射光谱)。
另一方面，还已知如下一种光谱测定装置：向试样照射激光(激发光)，对来自试样的拉曼散射光进行检测，由此能够测定拉曼光谱。在这种光谱测定装置中，从入射了激光的试样产生以与入射光相同的波长散射的瑞利散射光以及因分子振动而以与入射光不同的波长散射的拉曼散射光。通过对像这样产生的散射光中的拉曼散射光进行分光，由此能够测定拉曼光谱。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4131248号公报
发明内容
发明要解决的问题
全反射测定法或扩散反射法等红外分光分析法为对于化学物质的定性有用的方法。然而，在红外分光分析法中，基于由分子振动而产生的红外吸收来测定红外光谱，因此虽然能够得到由于试样的对红外而言活性的分子结构产生的红外光谱，但是无法决定试样的完整的结构。另一方面，通过使用对来自试样的拉曼散射光进行检测的拉曼分光法，由此能够基于由于试样的对拉曼散射而言活性的分子结构产生的拉曼光谱，得到试样的分子结构的详细信息。
像这样，在红外分光分析法和拉曼分光法中，通过测定光谱而得到的试样的信息不同。因此，以往，利用红外分光分析法测定红外光谱的光谱测定装置与利用拉曼分光法测定拉曼光谱的光谱测定装置被准备为各不相同的装置，由各装置单独地进行测定。因而，存在如下问题：获取红外光谱和拉曼光谱这两方要花费劳力和时间，并且难以获得试样的同一测定位置处的光谱。
本发明是鉴于上述的实际情况而完成的，其目的在于提供一种能够容易地获取试样的同一测定位置处的红外光谱和拉曼光谱这两方的红外分光光度计用配件。
用于解决问题的方案
本发明所涉及的红外分光光度计用配件针对红外分光光度计能够嵌入于红外光源与红外检测器之间，所述红外分光光度计从所述红外光源向试样照射红外光，并通过所述红外检测器检测来自试样的反射光，所述红外分光光度计用配件具备棱镜、红外光学系统、激发光源、拉曼分光器以及拉曼检测器。所述棱镜与试样接触。所述红外光学系统使来自所述红外光源的红外光向测定位置照射，并将来自试样的全反射光向所述红外检测器引导，所述测定位置位于试样与所述棱镜的边界。所述激发光源向所述测定位置照射激发光。所述拉曼分光器对来自被照射了激发光的试样的拉曼散射光进行分光。所述拉曼检测器对被分光的拉曼散射光进行检测。
根据这种结构，通过在红外分光光度计用配件中嵌入红外光学系统和激发光源，由此能够使来自红外分光光度计的红外光源的红外光以及来自设置于配件的激发光源的激发光向试样的同一测定位置照射。通过由红外分光光度计的红外检测器检测来自被照射了红外光的试样的全反射光，由此能够获取全反射光谱，并且通过设置于配件的拉曼检测器检测来自被照射了激发光的试样的拉曼散射光，由此能够获取拉曼光谱。像这样，通过在红外分光光度计中嵌入配件来对试样进行测定，由此能够容易地获取试样的同一测定位置处的红外光谱(全反射光谱)和拉曼光谱这两方。
也可以为，所述激发光源经由所述棱镜向所述测定位置照射激发光。在该情况下，也可以为，所述拉曼检测器对从试样经由所述棱镜被引导至所述拉曼分光器的拉曼散射光进行检测。
根据这种结构，通过拉曼检测器对来自试样的拉曼散射光进行检测，该来自试样的拉曼散射光是从以将棱镜夹在中间的方式与试样侧相反的一侧向测定位置照射激发光并经由棱镜引导至与试样侧相反的一侧的光。因而，即使在相对于棱镜而言的试样侧的位置存在加压机构等其它构件的情况下，也能够以光不被该构件阻挡的方式从激发光源向测定位置照射激发光，并且能够通过拉曼检测器对来自试样的拉曼散射光进行检测。
也可以为，所述红外分光光度计用配件还具备加压机构和导光体。所述加压机构将试样及所述棱镜彼此之间进行加压。所述导光体设置于所述加压机构内。在该情况下，也可以为，所述激发光源经由所述导光体向所述测定位置照射激发光。另外，也可以为，所述拉曼检测器对从试样经由所述导光体被引导至所述拉曼分光器的拉曼散射光进行检测。
根据这种结构，能够经由设置于加压机构内的导光体来从激发光源向测定位置照射激发光，并且能够通过拉曼检测器对来自试样的拉曼散射光进行检测。因而，即使是设置有加压机构的结构，也能够以光不被该加压机构阻挡的方式良好地获取红外光谱(全反射光谱)和拉曼光谱。
另外，本发明所涉及的其它的红外分光光度计用配件针对红外分光光度计能够嵌入于红外光源与红外检测器之间，所述红外分光光度计从所述红外光源向试样照射红外光，并通过所述红外检测器检测来自试样的反射光，所述红外分光光度计用配件具备红外光学系统、激发光源、拉曼分光器以及拉曼检测器。所述红外光学系统使来自所述红外光源的红外光向试样照射至测定位置，并将来自试样的扩散反射光向所述红外检测器引导。所述激发光源向所述测定位置照射激发光。所述拉曼分光器对来自被照射了激发光的试样的拉曼散射光进行分光。所述拉曼检测器对被分光的拉曼散射光进行检测。
根据这种结构，通过在红外分光光度计用配件中嵌入红外光学系统和激发光源，由此能够使来自红外分光光度计的红外光源的红外光以及来自设置于配件的激发光源的激发光向试样的同一测定位置照射。通过由红外分光光度计的红外检测器检测来自被照射了红外光的试样的扩散反射光，由此能够获取扩散反射光谱，并且通过设置于配件的拉曼检测器检测来自被照射了激发光的试样的拉曼散射光，由此能够获取拉曼光谱。像这样，通过在红外分光光度计中嵌入配件来对试样进行测定，由此能够容易地获取试样的同一测定位置处的红外光谱(扩散反射光谱)和拉曼光谱这两方。
也可以为，所述红外分光光度计用配件还具备聚光机构和导光体。所述聚光机构对来自所述红外光源的红外光进行聚光并向试样照射。所述导光体设置于所述聚光机构内。在该情况下，也可以为，所述激发光源经由所述导光体向所述测定位置照射激发光。另外，也可以为，所述拉曼检测器对从试样经由所述导光体被引导至所述拉曼分光器的拉曼散射光进行检测。
根据这种结构，能够经由设置于聚光机构内的导光体来从激发光源向测定位置照射激发光，并且能够通过拉曼检测器对来自试样的拉曼散射光进行检测。因而，即使是设置有聚光机构的结构，也能够以光不被该聚光机构阻挡的方式良好地获取红外光谱(扩散反射光谱)和拉曼光谱。
发明的效果
根据本发明，通过在红外分光光度计中嵌入配件来对试样进行测定，由此能够容易地获取试样的同一测定位置处的红外光谱和拉曼光谱这两方。
附图说明
图1是示出应用了本发明的一个实施方式所涉及的红外分光光度计用配件的红外分光光度计的结构例的概要框图。
图2是示出拉曼检测机构的结构例的概要图。
图3A是示出试样室内的具体结构的一例的概要侧视图。
图3B是示出试样室内的具体结构的变形例的概要侧视图。
图4是示出其它实施方式的红外分光光度计用配件中的试样室内的具体结构的一例的概要侧视图。
具体实施方式
图1是示出应用了本发明的一个实施方式所涉及的红外分光光度计用配件2的红外分光光度计的结构例的概要框图。本实施方式所涉及的红外分光光度计通过嵌入有红外分光光度计用配件2(下面仅称为“配件2”。)，能够使用全反射测定法(ATR：AttenuatedTotal Reflectance(衰减全反射))或扩散反射法(DRS：Diffuse ReflectanceSpectroscopy(漫反射光谱法))来测定光谱。在该红外分光光度计中具备干涉仪1、红外检测器3以及数据处理装置4等。配件2以能够移除的方式设置于干涉仪1与红外检测器3之间的光路上。
在干涉仪1中，除了具备照射红外光的红外光源11以外，还具备用于使来自红外光源11的红外光发生干涉的固定镜及移动镜(均未图示)等。从红外光源11照射的红外光具有例如1μm～30μm左右的红外域的波长。
在配件2内形成有用于设置试样S的试样室20。试样S例如为固体，但是也可以为液体或气体。在试样室20内设置有红外光学系统21，该红外光学系统21使来自红外光源11的红外光向试样S照射，并将来自试样S的反射光向红外检测器3引导。虽然在后面记述，但是红外光学系统21根据其结构，使试样S产生全反射光或扩散反射光，并将该全反射光或扩散反射光向红外检测器3引导。在红外光学系统21中例如也可以包括导光体或反射镜(均未图示)等。另外，在试样室20内设置有拉曼检测机构5。该拉曼检测机构5朝向试样S照射激发光(例如由激光形成的单色光)，并对来自试样的拉曼散射光进行检测。红外检测器3中的全反射光或扩散反射光的检测信号以及拉曼检测机构5中的拉曼散射光的检测信号分别被放大器电路(未图示)等放大之后被输入到数据处理装置4。
数据处理装置4例如为包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)的结构，通过CPU执行程序，由此数据处理装置4对来自红外检测器3和拉曼检测机构5的检测信号进行数据处理。通过该数据处理装置4的数据处理，能够得到红外光谱(全反射光谱或扩散反射光谱)和拉曼光谱的数据。
图2是示出拉曼检测机构5的结构例的概要图。拉曼检测机构5例如具备激发光源51、滤波器52、衍射光栅53以及拉曼检测器54等。此外，在图2中，为使说明易于理解，以与实际的配置不同的配置概念性地示出各构件。
从激发光源51照射出的激发光经由导光体(未图示)被引导至试样S。激发光具有比较高的能量，从被照射了该激发光的试样S产生以与照射光相同的波长散射的瑞利散射光以及因分子振动而以与照射光不同的波长散射的拉曼散射光。
从试样S产生的散射光经由上述导光体被引导至滤波器52。该滤波器52例如为陷波滤波器，去除瑞利散射光，仅使拉曼散射光通过。由此，只有从试样S产生的拉曼散射光被引导至衍射光栅53，通过该衍射光栅53对该拉曼散射光进行分光。衍射光栅53构成拉曼分光器，该拉曼分光器对来自被照射了激发光的试样S的拉曼散射光进行分光。通过拉曼检测器54对由衍射光栅53分光得到的各波长的拉曼散射光进行检测，来自该拉曼检测器54的检测信号被输入到数据处理装置4。
图3A是示出试样室20内的具体结构的一例的概要侧视图。在该图3A的例子中，对能够通过向试样S照射红外光来使试样S产生全反射光并将该全反射光向红外检测器3引导那样的配件2的内部结构进行说明。在试样室20内，除了配置有试样S以外，还配置有棱镜21及加压杆22等。
棱镜21例如形成为截圆锥状，以使棱镜21的上表面211及下表面212沿着水平方向相互平行地延伸的方式被保持板23保持。试样S被载置于棱镜21的上表面211，由此以与棱镜21接触的状态设置于试样室20内。
作为棱镜21的材料，例如使用锗(Ge)、金刚石或硒化锌(ZnSe)等。但是，不限于这些材料，只要是折射率高且使红外光透过的材料即可，能够由任意的材料形成棱镜21。
加压杆22位于棱镜21的上方，通过未图示的电动机等的驱动，加压杆22沿着其轴线L1上下运动。如图3A所示，如果将试样S配置于棱镜21与加压杆22之间，则通过使加压杆22沿着轴线L1向棱镜21接近，由此能够通过加压杆22的顶端面将试样S向棱镜21侧按压。像这样，加压杆22及上述电动机等构成了将试样S及棱镜21彼此之间进行加压的加压机构。
从红外光源11导入到试样室20内的红外光被照射至由加压杆22向棱镜21侧按压的试样S的表面。此时，红外光经由棱镜21以全反射临界角以上的入射角照射至位于试样S与棱镜21的边界的测定位置P，在测定位置P发生全反射。红外光稍微(例如几μm)越过测定位置P而侵入到试样S侧，在试样S的表面处受到了固有的吸收，因此通过红外检测器3检测来自试样S的表面的全反射光，由此能够测定红外光谱(全反射光谱)。像这样，在本实施方式中，红外光学系统21构成为：使来自红外光源11的红外光向位于试样S与棱镜21的边界的测定位置P照射，并将来自试样S的全反射光向红外检测器3引导。
对来自拉曼检测机构5的激发光源51的激发光进行引导的导光体55的顶端部位于试样室20内。导光体55例如通过使多条光纤成束来构成，从激发光源51照射的激发光经由该导光体55被照射至试样S。
导光体55的顶端部以将棱镜21夹在中间的方式在与试样S侧相反的一侧配置于例如与加压杆22的轴线L1相同的轴上。来自激发光源51的激发光从导光体55的顶端部沿着轴线L1释放出，并经由棱镜21被照射至测定位置P。
从试样S产生的散射光经由棱镜21再次入射至导光体55，并经由该导光体55被引导至滤波器52。然后，通过了滤波器52的拉曼散射光被衍射光栅53分光，并通过拉曼检测器54进行检测(参照图2)。
像这样，在本实施方式中，通过在配件2中嵌入红外光学系统21和激发光源51，由此能够使来自红外分光光度计的红外光源11的红外光以及来自设置于配件2的激发光源51的激发光向试样S的同一测定位置P照射。通过红外分光光度计的红外检测器3对来自被照射了红外光的试样S的全反射光进行检测，由此能够获取全反射光谱，并且通过设置于配件2的拉曼检测器54对来自被照射了激发光的试样S的拉曼散射光进行检测，由此能够获取拉曼光谱。像这样，通过在红外分光光度计中嵌入配件2来对试样S进行测定，由此能够容易地获取试样S的同一测定位置P处的红外光谱(全反射光谱)和拉曼光谱这两方。
特别地，在图3A的例子中，通过拉曼检测器54对来自试样S的拉曼散射光进行检测，该来自试样S的拉曼散射光是从以将棱镜21夹在中间的方式与试样S侧相反的一侧(下侧)向测定位置P照射激发光并经由棱镜21向与试样S侧相反的一侧(下侧)引导的光。因而，即使在如本实施方式那样在相对于棱镜21而言的试样S侧(上侧)的位置存在加压杆22的情况下，也能够以光不被加压杆22阻挡的方式从激发光源51向测定位置P照射激发光，并且能够通过拉曼检测器54对来自试样S的拉曼散射光进行检测。
红外光谱(全反射光谱)和拉曼光谱的测定可以同时进行，也可以分开连续地进行。由此，能够在短时间内获得相同的试样S的同一测定位置P处的红外光谱和拉曼光谱，并能够基于从两者获得的分子结构的信息来更准确地进行定性分析，并且能够连续地确认试样S的变性或反应过程。
在分开进行红外光谱和拉曼光谱的测定的情况下，例如在测定出红外光谱之后，测定拉曼光谱。但是，在试样S不因来自激发光源51的能量高的激发光而发生变性的情况下，也可以在测定出拉曼光谱之后，测定红外光谱。另外，也能够将本发明应用于使用流动室(flowcell)(未图示)来测定试样S的变化的在线测定。
图3B是示出试样室20内的具体结构的变形例的概要侧视图。在该图3B的例子中，也与图3A的情况同样地，在试样室20内，除了配置有试样S以外，还配置有棱镜21及加压杆22等。
棱镜21例如形成为截圆锥状，以使棱镜21的上表面211及下表面212沿着水平方向相互平行地延伸的方式被保持板23保持。试样S被载置于棱镜21的上表面211，由此以与棱镜21接触的状态设置于试样室20内。
作为棱镜21的材料，例如使用锗(Ge)、金刚石或硒化锌(ZnSe)等。但是，不限于这些材料，只要是折射率高且使红外光透过的材料即可，能够由任意的材料形成棱镜21。
加压杆22位于棱镜21的上方，通过未图示的电动机等的驱动，加压杆22沿着其轴线L1上下运动。如图3B所示，如果将试样S配置于棱镜21与加压杆22之间，则通过使加压杆22沿着轴线L1向棱镜21接近，由此能够通过加压杆22的顶端面将试样S向棱镜21侧按压。像这样，加压杆22及上述电动机等构成了将试样S及棱镜21彼此之间进行加压的加压机构。
从红外光源11导入到试样室20内的红外光被照射至由加压杆22向棱镜21侧按压的试样S的表面。此时，红外光经由棱镜21以全反射临界角以上的入射角照射至位于试样S与棱镜21的边界的测定位置P，在测定位置P发生全反射。红外光稍微(例如几μm)越过测定位置P而侵入到试样S侧，在试样S的表面处受到了固有的吸收，因此通过红外检测器3检测来自试样S的表面的全反射光，由此能够测定红外光谱(全反射光谱)。像这样，与图3A的例子同样地，红外光学系统21构成为：使来自红外光源11的红外光向位于试样S与棱镜21的边界的测定位置P照射，并将来自试样S的全反射光向红外检测器3引导。
对来自拉曼检测机构5的激发光源51的激发光进行引导的导光体56的顶端部位于试样室20内。导光体56例如通过使多条光纤成束来构成，从激发光源51照射的激发光经由该导光体56被照射至试样S。
导光体56的顶端部被内置于加压杆22，由此设置于加压机构内。具体地说，沿着在上下方向上延伸的加压杆22的轴线L1设置导光体56的顶端部，从而加压杆22和导光体56配置在相对于棱镜21而言的试样S侧的位置。来自激发光源51的激发光从导光体56的顶端部沿着轴线L1释放出，并被照射至测定位置P。
从试样S产生的散射光再次入射至导光体56，并经由该导光体56被引导至滤波器52。然后，通过了滤波器52的拉曼散射光被衍射光栅53分光，并通过拉曼检测器54进行检测(参照图2)。
在该图3B的例子中，能够经由内置于加压杆22的导光体56来从激发光源51向测定位置P照射激发光，并且能够通过拉曼检测器54对来自试样S的拉曼散射光进行检测。因而，即使是如本实施方式那样设置有加压杆22的结构，也能够以光不被该加压杆22阻挡的方式良好地获取红外光谱(全反射光谱)和拉曼光谱。
但是，加压机构只要是能够将试样S及棱镜21彼此之间进行加压那样的结构即可，不限于将试样S向棱镜21按压那样的结构，例如也可以为将棱镜21向试样S按压那样的结构。在该情况下，加压杆22等构成加压机构的构件也可以配置于相对于棱镜21而言的与试样S相反的一侧(下侧)的位置，而不是相对于棱镜21而言的试样S侧(上侧)的位置。在这样的结构中，在将导光体56内置于加压杆22的情况下，也可以是从导光体56释放出的来自激发光源51的激发光经由棱镜21被照射至测定位置P。
在本实施方式中，如图3A和图3B所示，对如下的结构进行了说明：经由导光体55、56向测定位置P照射激发光，来自试样S的散射光再次向导光体55、56入射。但是，不限于这种结构，也可以是来自试样S的散射光向不同的导光体入射那样的结构。在该情况下，可以为如下的结构：一个导光体设置于相对于棱镜21而言的试样S侧(上侧)的位置，另一个导光体设置于相对于棱镜21而言的与试样S相反的一侧(下侧)的位置。
另外，加压机构不限于具备如图3A和图3B所示那样的加压杆22的结构，也可以为具备能够将试样S及棱镜21彼此之间进行加压那样的其它构件的结构。在该情况下，导光体55、56不限于内置于加压杆22的结构，也可以为内置于构成加压机构的其它部件的结构。
图4是示出其它实施方式的红外分光光度计用配件2中的试样室20内的具体结构的一例的概要侧视图。在该图4的例子中，对能够通过向试样S照射红外光来使试样S产生扩散反射光并将该扩散反射光向红外检测器3引导那样的配件2的内部结构进行说明。在试样室20内，除了配置有试样S以外，还配置有聚光反射镜24等。
聚光反射镜24具有由凹面形成的反射面241，被配置为该反射面241与试样S相向。从红外光源11导入到试样室20内的红外光在聚光反射镜24的反射面241发生反射，被聚光至试样S上的测定位置P。来自试样S的扩散反射光在聚光反射镜24的反射面241再次被反射，通过红外检测器3检测该扩散反射光，由此能够测定红外光谱(扩散反射光谱)。像这样，在本实施方式中，红外光学系统21构成为：使来自红外光源11的红外光向试样S照射至测定位置P，并将来自试样S的扩散反射光向红外检测器3引导。
对来自拉曼检测机构5的激发光源51的激发光进行引导的导光体57的顶端部位于试样室20内。导光体57例如通过使多条光纤成束来构成，从激发光源51照射的激发光经由该导光体57被照射至试样S。
聚光反射镜24构成了使来自红外光源11的红外光聚光并向试样S照射的聚光机构。导光体57的顶端部被内置于聚光反射镜24，由此设置于聚光机构内。具体地说，沿着聚光反射镜24的轴线L2设置导光体57的顶端部，从而导光体57配置在相对于试样S而言的聚光反射镜24侧的位置。来自激发光源51的激发光从导光体57的顶端部沿着轴线L1释放出，并被照射至测定位置P。
从试样S产生的散射光再次入射至导光体57，并经由该导光体57被引导至滤波器52。然后，通过了滤波器52的拉曼散射光被衍射光栅53分光，并通过拉曼检测器54进行检测(参照图2)。
像这样，在本实施方式中，通过在配件2中嵌入红外光学系统21和激发光源51，由此能够使来自红外分光光度计的红外光源11的红外光以及来自设置于配件2的激发光源51的激发光向试样S的同一测定位置P照射。通过红外分光光度计的红外检测器3对来自被照射了红外光的试样S的扩散反射光进行检测，由此能够获取扩散反射光谱，并且通过设置于配件2的拉曼检测器54对来自被照射了激发光的试样S的拉曼散射光进行检测，由此能够获取拉曼光谱。像这样，通过在红外分光光度计中嵌入配件来对试样S进行测定，由此能够容易地获取试样S的同一测定位置P处的红外光谱(扩散反射光谱)和拉曼光谱这两方。
特别地，在本实施方式中，能够经由内置于聚光反射镜24的导光体57来从激发光源51向测定位置P照射激发光，并且能够通过拉曼检测器54对来自试样S的拉曼散射光进行检测。因而，即使是如本实施方式那样设置有聚光反射镜24的结构，也能够以光不被该聚光反射镜24阻挡的方式良好地获取红外光谱(扩散反射光谱)和拉曼光谱。
但是，聚光机构不限于具备如图4所示那样的聚光反射镜24的结构，也可以为具备由其它形状形成的聚光反射镜的结构，还可以为具备聚光反射镜以外的部件的结构。在该情况下，导光体57不限于内置于聚光反射镜24的结构，也可以为内置于构成聚光机构的其它部件的结构。
红外光谱(扩散反射光谱)和拉曼光谱的测定可以同时进行，也可以分开连续地进行。由此，能够在短时间内获得相同的试样S的同一测定位置P处的红外光谱和拉曼光谱，并能够基于从两者获得的分子结构的信息来更准确地进行定性分析，并且能够连续地确认试样S的变性或反应过程。
在分开进行红外光谱和拉曼光谱的测定的情况下，例如在测定出红外光谱之后，测定拉曼光谱。但是，在试样S不因来自激发光源51的能量高的激发光而发生变性的情况下，也可以在测定出拉曼光谱之后，测定红外光谱。另外，也能够将本发明应用于使用流动室(flowcell)(未图示)来测定试样S的变化的在线测定。
附图标记说明
1：干涉仪；2：配件；3：红外检测器；4：数据处理装置；5：拉曼检测机构；11：红外光源；20：试样室；21：棱镜；22：加压杆；23：保持板；24：聚光反射镜；51：激发光源；52：滤波器；53：衍射光栅；54：拉曼检测器；55：导光体；56：导光体；57：导光体；211：上表面；212：下表面；241：反射面。
Claims (5)
1.一种红外分光光度计用配件，针对红外分光光度计能够将所述红外分光光度计用配件嵌入于红外光源与红外检测器之间，所述红外分光光度计从所述红外光源向试样照射红外光，并通过所述红外检测器检测来自试样的反射光，所述红外分光光度计用配件的特征在于，具备：
棱镜，其与试样接触；
红外光学系统，其使来自所述红外光源的红外光向测定位置照射，并将来自试样的全反射光向所述红外检测器引导，所述测定位置位于试样与所述棱镜的边界；
激发光源，其向所述测定位置照射激发光；
拉曼分光器，其对来自被照射了激发光的试样的拉曼散射光进行分光；以及
拉曼检测器，其对被分光的拉曼散射光进行检测。
2.根据权利要求1所述的红外分光光度计用配件，其特征在于，
所述激发光源经由所述棱镜向所述测定位置照射激发光，
所述拉曼检测器对从试样经由所述棱镜被引导至所述拉曼分光器的拉曼散射光进行检测。
3.根据权利要求1或2所述的红外分光光度计用配件，其特征在于，还具备：
加压机构，其将试样及所述棱镜彼此之间进行加压；以及
导光体，其设置于所述加压机构内，
其中，所述激发光源经由所述导光体向所述测定位置照射激发光，
所述拉曼检测器对从试样经由所述导光体被引导至所述拉曼分光器的拉曼散射光进行检测。
4.一种红外分光光度计用配件，针对红外分光光度计能够将所述红外分光光度计用配件嵌入于红外光源与红外检测器之间，所述红外分光光度计从所述红外光源向试样照射红外光，并通过所述红外检测器检测来自试样的反射光，所述红外分光光度计用配件的特征在于，具备：
红外光学系统，其使来自所述红外光源的红外光向试样照射至测定位置，并将来自试样的扩散反射光向所述红外检测器引导；
激发光源，其向所述测定位置照射激发光；
拉曼分光器，其对来自被照射了激发光的试样的拉曼散射光进行分光；以及
拉曼检测器，其对被分光的拉曼散射光进行检测。
5.根据权利要求4所述的红外分光光度计用配件，其特征在于，还具备：
聚光机构，其对来自所述红外光源的红外光进行聚光并向试样照射；以及
导光体，其设置于所述聚光机构内，
其中，所述激发光源经由所述导光体向所述测定位置照射激发光，
所述拉曼检测器对从试样经由所述导光体被引导至所述拉曼分光器的拉曼散射光进行检测。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2017/040036 WO2019092772A1 (ja) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 赤外分光光度計用付属品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111328373A true CN111328373A (zh) | 2020-06-23 |
Family
ID=66437695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201780096355.7A Pending CN111328373A (zh) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 红外分光光度计用配件 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11137290B2 (zh) |
| JP (1) | JP6992816B2 (zh) |
| CN (1) | CN111328373A (zh) |
| DE (1) | DE112017008060T5 (zh) |
| WO (1) | WO2019092772A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116087103A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-05-09 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台及样品分析系统 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106770176A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 同方威视技术股份有限公司 | 拉曼光谱检测设备和拉曼光谱检测设备的安全监控方法 |
| EP3910323A1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-11-17 | CIC nanoGUNE - Asociación Centro de Investigación Cooperativa en Nanociencias | Combined spectroscopy system including raman and atr-ftir |
| JPWO2023032352A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | ||
| JP2023069567A (ja) | 2021-11-05 | 2023-05-18 | 日本分光株式会社 | 全反射測定装置 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076751U (ja) * | 1993-06-29 | 1995-01-31 | 株式会社島津製作所 | 全反射吸収スペクトル測定装置 |
| CN1423113A (zh) * | 2001-12-05 | 2003-06-11 | 财团法人工业技术研究院 | 红外光谱、拉曼光谱及荧光光谱的量测光谱装置 |
| JP2003294618A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-15 | Jasco Corp | 赤外顕微分光装置及び近接場赤外顕微分光装置 |
| CN1527936A (zh) * | 2001-10-29 | 2004-09-08 | 株式会社松下回音技术中心 | 塑料识别设备和塑料识别方法 |
| JP2005315680A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 分光装置及び全反射ラマン分光装置 |
| CN102636262A (zh) * | 2012-03-19 | 2012-08-15 | 泰州市天勤仪器有限公司 | 多通道分光器以及具有该装置的中红外分析系统 |
| CN103471716A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 中南大学 | 一种界面全光谱成像分析仪器系统 |
| CN103558205A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-05 | 青岛中一监测有限公司 | 基于拉曼效应的环境监测传感器以及环境检测方法 |
| CN103608665A (zh) * | 2011-04-29 | 2014-02-26 | 阿沃朗特健康有限责任公司 | 用于通过可变角度拉曼光谱术评价样品的方法和装置 |
| CN103868906A (zh) * | 2008-06-27 | 2014-06-18 | 同方威视技术股份有限公司 | 拉曼光谱系统及拉曼光谱测量方法 |
| WO2014132379A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 株式会社島津製作所 | フーリエ変換赤外分光光度計 |
| CN104502325A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 同方威视技术股份有限公司 | 液体物品鉴别设备和方法 |
| JP2015206625A (ja) * | 2014-04-18 | 2015-11-19 | 株式会社島津製作所 | 赤外分光光度計 |
| CN205607531U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-09-28 | 北京华泰诺安探测技术有限公司 | 便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统 |
| CN106442401A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-22 | 北京华泰诺安技术有限公司 | 一种结合拉曼光谱和近红外光谱的探测装置及探测方法 |
| CN107024466A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-08 | 金华职业技术学院 | 一种具有自参考光纤的光学探头 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04161839A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-05 | Hitachi Ltd | 分光分析装置 |
| JPH10267845A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Kawasaki Steel Corp | 試料表面のその場分析装置ならびに鋼板の酸化皮膜の形態制御装置 |
| JP4092037B2 (ja) * | 1999-03-05 | 2008-05-28 | 株式会社堀場製作所 | 物質同定装置 |
| JP4131248B2 (ja) | 2004-03-29 | 2008-08-13 | 株式会社島津製作所 | 分光光度計 |
| GB2508563B (en) * | 2011-09-08 | 2018-04-11 | Thermo Electron Scient Instruments Llc | Emission and transmission optical spectrometer |
| CA2878354C (en) * | 2012-07-06 | 2020-08-25 | Smiths Detection, Inc. | Dual spectrometer |
-
2017
- 2017-11-07 US US16/759,169 patent/US11137290B2/en active Active
- 2017-11-07 DE DE112017008060.6T patent/DE112017008060T5/de active Pending
- 2017-11-07 WO PCT/JP2017/040036 patent/WO2019092772A1/ja active Application Filing
- 2017-11-07 JP JP2019551776A patent/JP6992816B2/ja active Active
- 2017-11-07 CN CN201780096355.7A patent/CN111328373A/zh active Pending
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076751U (ja) * | 1993-06-29 | 1995-01-31 | 株式会社島津製作所 | 全反射吸収スペクトル測定装置 |
| CN1527936A (zh) * | 2001-10-29 | 2004-09-08 | 株式会社松下回音技术中心 | 塑料识别设备和塑料识别方法 |
| CN1423113A (zh) * | 2001-12-05 | 2003-06-11 | 财团法人工业技术研究院 | 红外光谱、拉曼光谱及荧光光谱的量测光谱装置 |
| JP2003294618A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-15 | Jasco Corp | 赤外顕微分光装置及び近接場赤外顕微分光装置 |
| JP2005315680A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 分光装置及び全反射ラマン分光装置 |
| CN103868906A (zh) * | 2008-06-27 | 2014-06-18 | 同方威视技术股份有限公司 | 拉曼光谱系统及拉曼光谱测量方法 |
| CN103608665A (zh) * | 2011-04-29 | 2014-02-26 | 阿沃朗特健康有限责任公司 | 用于通过可变角度拉曼光谱术评价样品的方法和装置 |
| CN102636262A (zh) * | 2012-03-19 | 2012-08-15 | 泰州市天勤仪器有限公司 | 多通道分光器以及具有该装置的中红外分析系统 |
| WO2014132379A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 株式会社島津製作所 | フーリエ変換赤外分光光度計 |
| CN103471716A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 中南大学 | 一种界面全光谱成像分析仪器系统 |
| CN103558205A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-05 | 青岛中一监测有限公司 | 基于拉曼效应的环境监测传感器以及环境检测方法 |
| JP2015206625A (ja) * | 2014-04-18 | 2015-11-19 | 株式会社島津製作所 | 赤外分光光度計 |
| CN104502325A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 同方威视技术股份有限公司 | 液体物品鉴别设备和方法 |
| CN205607531U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-09-28 | 北京华泰诺安探测技术有限公司 | 便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统 |
| CN106442401A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-22 | 北京华泰诺安技术有限公司 | 一种结合拉曼光谱和近红外光谱的探测装置及探测方法 |
| CN107024466A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-08 | 金华职业技术学院 | 一种具有自参考光纤的光学探头 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116087103A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-05-09 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台及样品分析系统 |
| CN116087103B (zh) * | 2023-01-13 | 2023-11-07 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台及样品分析系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE112017008060T5 (de) | 2020-06-18 |
| WO2019092772A1 (ja) | 2019-05-16 |
| JP6992816B2 (ja) | 2022-01-13 |
| US20210164838A1 (en) | 2021-06-03 |
| JPWO2019092772A1 (ja) | 2020-10-22 |
| US11137290B2 (en) | 2021-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111328373A (zh) | 红外分光光度计用配件 | |
| NL1034256C2 (nl) | Spectroscopiesysteem. | |
| US9869585B2 (en) | Dual spectrometer | |
| CN109964111B (zh) | 用于鉴定钻石的设备 | |
| US20060176478A1 (en) | Raman spectroscopy with stabilized multi-mode lasers | |
| CN110763671A (zh) | 小型频移激发拉曼检测装置 | |
| KR100460972B1 (ko) | 핸드-헬드적외선분광계를사용한폐기카펫확인방법및장치 | |
| US20100014076A1 (en) | Spectrometric apparatus for measuring shifted spectral distributions | |
| WO2007083691A1 (ja) | 光学分析装置 | |
| CN116669629A (zh) | 用于对分析物的存在或浓度进行非侵入性体内测量的拉曼探针和设备和方法 | |
| US10119917B2 (en) | Apparatus and method for bidirectional Raman spectroscopy | |
| US9995627B2 (en) | Raster optic device for optical hyper spectral scanning | |
| JP2004117298A (ja) | 全反射減衰を利用した測定方法および測定装置 | |
| US8730467B2 (en) | Spectroscopic probe and method for detecting an inhomogeneity | |
| JPH1189799A (ja) | 特定成分の濃度測定装置および濃度測定方法 | |
| KR100961138B1 (ko) | 분광분석기 | |
| JP5480055B2 (ja) | 拡散反射測定装置 | |
| JPH04138340A (ja) | 赤外スペクトル測定ヘッド及び測定装置 | |
| JP2004340589A (ja) | 蛍光検出方法および蛍光検出装置 | |
| KR20100010010U (ko) | 오프셋 프로브 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |