JP2003149142A - 赤外atr測定アタッチメント - Google Patents

赤外atr測定アタッチメント

Info

Publication number
JP2003149142A
JP2003149142A JP2001349396A JP2001349396A JP2003149142A JP 2003149142 A JP2003149142 A JP 2003149142A JP 2001349396 A JP2001349396 A JP 2001349396A JP 2001349396 A JP2001349396 A JP 2001349396A JP 2003149142 A JP2003149142 A JP 2003149142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
infrared
atr
attachment
measurement
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
Application number
JP2001349396A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Adachi
幸男 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2001349396A priority Critical patent/JP2003149142A/ja
Publication of JP2003149142A publication Critical patent/JP2003149142A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で測定効率の良い赤外ATR測定アタッ
チメントを提供する。 【解決手段】 赤外線ATR装置における赤外光の光路
に挿入される赤外ATR測定アタッチメントは、ATR
プリズム11がプリズム保持部材12によって保持さ
れ、例えば三角柱状をしており、その材質は例えばゲル
マニウムである。また三角柱状ATRプリズムの断面は
二等辺三角形をしており、その三角形の底面に試料13
が置かれる。三角柱状ATRプリズムの底面と側面が赤
外線ATR装置の光軸と平行に配置される。すなわち、
ATRプリズム11は入射光軸14と出射光軸15が試
料面16に平行となるように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、全反射測定法(A
TR法)により物質の赤外線吸収スペクトルを測定する
ために用いられる赤外ATR(Attenuated
Total Reflection)測定アタッチメン
トに関するものである。
【0002】
【従来の技術】全反射を利用した赤外ATR測定法は、
高分子材料など有機物をはじめ、種々の物質の定性分析
や定量分析などに広く利用されるものであり、赤外線吸
収ペクトルを測定する方法の一つとして知られている。
物質に赤外線を照射すると、ある波長の光が選択的に吸
収をうける。物質を透過した赤外線の強さを縦軸に波数
を横軸にとって記録すると赤外吸収スペクトルが得られ
る。ATR法では屈折率の大きいATRプリズムを試料
に密着させ、ATRプリズムをとおして赤外光を試料に
照射し、ATRプリズムからの出射光を測定する。
【0003】図4は、この種の測定を行うための赤外線
ATR装置の一構成例を示す概略図である。図におい
て、赤外光源40から出射された赤外光は、光学系41
を介して平行光束となり、光学系42によってマイケル
ソン干渉計に導入される。この光束はビームスプリッタ
43により半分は反射されて固定鏡44に向かい、半分
は透過して移動鏡45に向かう。赤外光は固定鏡44お
よび移動鏡45にそれぞれ反射され、合成されたのち光
学系46および光学系47を介して検出器48に集光す
る。図示のように、光学系47における1つの光路に
は、赤外ATR測定アタッチメント49が配置される。
このアタッチメントに測定対象である試料が保持されて
いる。
【0004】本例の赤外線ATR装置では、ビームスプ
リッタ43と固定鏡44、移動鏡45までの距離にδ/
2の差があると、移動鏡45で反射された光波と固定鏡
44で反射された光波との間にδの光路差を生じ、その
ため合成波は打消し合ったり強め合ったりする。こうし
て検出器49からの出力はδの関数となり、これが干渉
曲線を与える。この信号をフーリエ変換することにより
赤外スペクトルを得ることができる。
【0005】図3は、上述のような赤外線ATR装置に
用いられる、従来の赤外ATR測定アタッチメントの一
例を示す図である。本例のアタッチメントは、図示のよ
うに、ATRプリズム31と、入射光33を効率よくA
TRプリズム31に入射するための凹面鏡や鏡などの光
学部品34a、34bと、出射光35を分光計に効率よ
く導入するための凹面鏡や鏡などの光学部品34c、3
4dからなる。また図示はしないがこの種の光学部品に
は微調整装置が付属しており、赤外線の透過率が最大に
なるようにATR測定アタッチメントを調整することが
できるようにされている。ATRプリズム31の上面に
は試料32が載せられている。測定時において、入射光
33は、光学部品34a、34bをそれぞれ介してAT
Rプリズム1に入射される。入射光33はプリズム内部
で複数回全反射したのち、プリズムから出射される。出
射光35は光学部品34c、34dをそれぞれ介して図
示しない検出器に導入される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の赤外ATR測定
アタッチメントは、入射光を効率よくATRプリズムに
入射するための光学部品および出射光を検出器に効率よ
く導入するための光学部品をそれぞれ必要とするため、
赤外ATR測定アタッチメントが高額であった。また、
使用されている凹面鏡や鏡などの光学部品の劣化により
鏡の反射率が低下すると透過光量が減少して測定データ
のS/Nが低下してくるという問題があった。さらに、
光学系が狂い透過する光量が低下することがあり、この
場合には赤外光の透過率を最大にするために光学系を調
整する必要があるという問題があった。
【0007】本発明の目的は、上記問題点を解決し、安
価で測定効率の良い赤外ATR測定アタッチメントを提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、赤外線AT
R装置における赤外光の光路に挿入される赤外ATR測
定アタッチメントであって、入射光軸と出射光軸が試料
面に平行となるように配置されたプリズムを有する赤外
ATR測定アタッチメントにより達成される。
【0009】ここで前記プリズムは三角柱状とすること
ができる。三角柱状のプリズムの頂角は60度以上16
0度以下であることが好ましい。また、前記プリズムに
おける全反射回数は1回とすることができる。前記プリ
ズムへの入射光の入射角は30度以上85度以下である
ことが好ましい。さらに、前記三角柱状のプリズムの角
部は破損防止のためカットしておくことが好ましい。ま
た前記三角柱状のプリズムの柱の高さは入射光の直径の
150%から30%の範囲にあることが好ましく、その
プリズムの三角形の高さは入射光の直径の200%から
40%の範囲にあることが好ましい。
【0010】このように構成することにより、従来のよ
うな凹面鏡や鏡などの光学部品をなくすることができ、
したがってこの種の光学部品の劣化による影響を排除す
ることができ、また光学系の調整を簡易に行うことがで
きので、安価で測定効率の良い赤外ATR測定アタッチ
メントを得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る赤外ATR測
定アタッチメントの好ましい実施形態について詳細に説
明する。本発明の赤外ATR測定アタッチメントは、上
述した図4に示すような赤外線ATR装置に好適に用い
ることができる。
【0012】(実施例1)図1は本発明に係る赤外AT
R測定アタッチメントの第1の実施例を示す図である。
赤外ATR測定アタッチメントは赤外線ATR装置の試
料室に設置可能に作製される。本実施例では、ATRプ
リズム11はプリズム保持部材12によって保持されて
いる。また本実施例では、ATRプリズム11は三角柱
状をしており、その材質はゲルマニウムである。三角柱
状ATRプリズムの断面は二等辺三角形をしており、そ
の三角形の底面に試料13が置かれる。三角柱状ATR
プリズムの底面と側面が赤外線ATR装置の光軸と平行
に配置される。すなわち、ATRプリズム11は入射光
軸14と出射光軸15が試料面16に平行となるように
配置される。二等辺三角形の頂角は114度、底辺は約
30mmで高さ10mmである。三角柱の高さは8mm
である。
【0013】次に動作を説明する。赤外分光光度計の試
料測定位置近傍に置かれた三角柱状のATRプリズム1
1に入射した赤外光は、スネルの法則に従い屈折してプ
リズム底面に到達する。プリズム底面への入射角は臨界
角より大きいので、光は底面で1回全反射し、プリズム
の他の面、すなわち出射面に到達する。出射面では光は
入射面と同様に屈折し、入射時と平行な光軸をたどって
図示しない検出器に到達し検出される。ATRプリズム
11は光路中にATRプリズムに使用した高屈折率の板
を挿入した場合に相当する効果を主に示すだけなので、
従来の赤外ATR測定アタッチメントに用いられている
凹面鏡や鏡などの光学部品なしで、十分な赤外線の透過
率が得られる。固体試料の場合は試料をATRプリズム
の底面に密着させることにより、また液体試料の場合は
これまでのATR測定アタッチメントと同様の液体測定
用アダプターを使用することにより、赤外線吸収スペク
トルを測定することができる。
【0014】このアタッチメントをパーキンエルマー社
フーリエ変換赤外分光光度計に設置して使用したとこ
ろ、赤外線の透過率は33.6%であり、標準のATR
測定アタッチメントでの赤外線の透過率26.5%より
良い値であった。本アタッチメントを用いることにより
高分子フィルムのATRスペクトルを良好に測定するこ
とができた。
【0015】(実施例2)図2は本発明に係る赤外AT
R測定アタッチメントの第2の実施例を示す図である。
本実施例では、ATRプリズム21はプリズム保持部材
22によって保持されている。また本実施例では、AT
Rプリズム21は三角柱状をしており、その材質はZn
−Seである。三角柱状ATRプリズムの断面は二等辺
三角形をしており、その三角形の底面に試料23が置か
れる。三角柱状ATRプリズムの底面と側面が赤外分光
光度計の光軸と平行に配置される。すなわち、ATRプ
リズム21は入射光軸24と出射光軸25が試料面26
に平行となるように配置される。プリズムの頂角は試料
面への入射角が約45度になるように134度とした。
ATRプリズムの破損を避けるためにプリズムの各角部
はカットされており、カット面の幅は約1mmになるよ
うにしてある。本実施例の場合も第1の実施例の場合と
同様に、本アタッチメントを用いることにより高分子フ
ィルムのATRスペクトルを良好に測定することができ
た。
【0016】なお、ATR測定アタッチメントの赤外光
透過率を高くするために、通常は円形であるフーリエ変
換赤外分光光度計の試料設置位置での赤外光を遮らない
大きさのATRプリズムを使用することが望ましい。す
なわち、三角柱状ATRプリズムの柱の高さは赤外光の
直径の150%から30%の範囲にすることが好まし
く、また三角形の高さは赤外光の直径の200%から4
0%の範囲にすることが好ましい。
【0017】三角柱状ATRプリズムの材料としては上
述のゲルマニウムやZn−Seのほか、シリコンやKR
S5など、これまでATRプリズムに使用されている物
質を使用することができる。また、三角柱状のATRプ
リズムの頂角は、上述の実施例における角度に限定され
ず、60度以上160度以下とすることができる。ま
た、ATRプリズムへの入射光の入射角は30度以上8
5度以下とすることができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、赤外ATR測定アタッ
チメントを安価に作製することができる。また測定時に
光学系調整が不要であり、簡単に赤外吸収スペクトルを
測定することができるようになり、測定効率を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る赤外ATR測定アタッチメントの
第1の実施例を示す図である。
【図2】本発明に係る赤外ATR測定アタッチメントの
第2の実施例を示す図である。
【図3】従来の赤外ATR測定アタッチメントの一例を
示す図である。
【図4】赤外線ATR装置の一構成例を示す概略図であ
る。
【符号の説明】
11 ATRプリズム 12 プリズム保持部材 13 試料 14 入射光軸 15 出射光軸 16 試料面

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤外線ATR装置における赤外光の光路
    に挿入される赤外ATR測定アタッチメントであって、
    入射光軸と出射光軸が試料面に平行となるように配置さ
    れたプリズムを有することを特徴とする赤外ATR測定
    アタッチメント。
  2. 【請求項2】 前記プリズムが三角柱状であることを特
    徴とする請求項1記載の赤外ATR測定アタッチメン
    ト。
  3. 【請求項3】 前記プリズムの頂角が60度以上160
    度以下であることを特徴とする請求項2記載の赤外AT
    R測定アタッチメント。
  4. 【請求項4】 前記プリズムにおける全反射回数が1回
    であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
    の赤外ATR測定アタッチメント。
  5. 【請求項5】 前記プリズムへの入射光の入射角が30
    度以上85度以下であることを特徴とする請求項1〜4
    のいずれかに記載の赤外ATR測定アタッチメント。
  6. 【請求項6】 前記三角柱状のプリズムの角部がカット
    されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに
    記載の赤外ATR測定アタッチメント。
  7. 【請求項7】 前記三角柱状のプリズムの柱の高さが入
    射光の直径の150%から30%の範囲にあることを特
    徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の赤外ATR測
    定アタッチメント。
  8. 【請求項8】 前記三角柱状のプリズムの三角形の高さ
    が入射光の直径の200%から40%の範囲にあること
    を特徴とする請求項2〜7のいずれかに記載の赤外AT
    R測定アタッチメント。
JP2001349396A 2001-11-14 2001-11-14 赤外atr測定アタッチメント Pending JP2003149142A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001349396A JP2003149142A (ja) 2001-11-14 2001-11-14 赤外atr測定アタッチメント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001349396A JP2003149142A (ja) 2001-11-14 2001-11-14 赤外atr測定アタッチメント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003149142A true JP2003149142A (ja) 2003-05-21

Family

ID=19162074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001349396A Pending JP2003149142A (ja) 2001-11-14 2001-11-14 赤外atr測定アタッチメント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003149142A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109253991A (zh) * 2017-07-12 2019-01-22 恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司 光学传感器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109253991A (zh) * 2017-07-12 2019-01-22 恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司 光学传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8957374B2 (en) Systems and methods for measuring birefringence in glass and glass-ceramics
US3604927A (en) Total reflection fluorescence spectroscopy
US7522287B2 (en) Photothermal conversion measurement apparatus, photothermal conversion measurement method, and sample cell
US5106196A (en) Single adjustment specular reflection accessory for spectroscopy
JPH0627703B2 (ja) 物質の選択的検出および測定物質内の屈折率変化検知を行なう光学センサ
JPH06500636A (ja) 化学、生化学および生物学的な測定試料の特異物質を選択的に検出する光学的な方法
JPH0843292A (ja) コロイド状の媒体の薄層による散乱光の光度を測定する検知器
JPH073318Y2 (ja) 光励起表面プラズマ振動共鳴を利用したセンサヘッド
JPS62266439A (ja) 分光偏光測定装置
US6788415B2 (en) Turntable measuring apparatus utilizing attenuated total reflection
KR100404071B1 (ko) 백색광 spr을 이용한 단백질 칩 분석장치
JP2003149142A (ja) 赤外atr測定アタッチメント
JP2004061419A (ja) 測定装置
CN208847653U (zh) 一种实时偏振敏感的太赫兹时域椭偏仪
JP3711535B2 (ja) 画像分光測定装置
SU1695145A1 (ru) Эллипсометр
CN103728015A (zh) 光学头及使用其的光学系统
JP2002357544A (ja) 測定装置
CN215833252U (zh) 一种基于数字微镜器件的波长调制型spr传感器及spr检测设备
JP2597515Y2 (ja) 全反射吸収スペクトル測定装置
JP2002195945A (ja) 全反射減衰を利用したセンサー
JP3273878B2 (ja) 多重反射型高感度反射測定装置
JP2003065946A (ja) 全反射減衰を利用したセンサー
SU1075124A1 (ru) Устройство дл измерени коэффициентов пропускани и отражени плоскопараллельных образцов
RU2072509C1 (ru) Устройство для снятия спектра поверхностного плазменного резонанса