JP2007333581A - 分光器及び分光方法 - Google Patents
分光器及び分光方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007333581A JP2007333581A JP2006166150A JP2006166150A JP2007333581A JP 2007333581 A JP2007333581 A JP 2007333581A JP 2006166150 A JP2006166150 A JP 2006166150A JP 2006166150 A JP2006166150 A JP 2006166150A JP 2007333581 A JP2007333581 A JP 2007333581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- light
- incident
- concave diffraction
- wavelength
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 23
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon 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
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
- G01J3/20—Rowland circle spectrometers
-
- 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
-
- 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
- G01J3/0229—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using masks, aperture plates, spatial light modulators or spatial filters, e.g. reflective filters
-
- 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
- G01J3/0237—Adjustable, e.g. focussing
-
- 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
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
-
- 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
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
【解決手段】分光器は、入射された光を分光する凹面回折格子303と、凹面回折格子303に光を入射させる入射光導入手段301と、凹面回折格子303によって波長ごとに分光された出射光を受光する出射光受光手段305とを有する。分光器は、入射光導入手段301によって発せられた光の凹面回折格子303への入射角度を制限する入射開口302と、凹面回折格子303によって波長ごとに分光された出射光の出射光受光手段305への出射角度を制限する出射開口304とをさらに有する。凹面回折格子303と入射開口302と出射開口304とのうちの少なくとも2つが、凹面回折格子303が成すローランド円に沿って相対的に回転移動できるように構成されている。
【選択図】図1
Description
入射光導入手段301としては、基本的にはハロゲンランプ、タングステンランプ、キセノンランプ、LED、レーザー等の光源を用いることができるが、分光測定を行う試料自体が発光する蛍光や化学発光を用いてもよい。波長領域の広い分光測定を行う場合は、目的の波長帯にもよるが、ハロゲンランプやタングステンランプ、キセノンランプのような広帯域で発光できる光源を用いることが好ましい。
回折格子は、大きく分けて平面回折格子と凹面回折格子との2つのタイプに分けられるが、本発明では凹面回折格子のタイプが用いられる。また、回折格子の溝形状は、図4に示したような(a)鋸歯状溝、(b)正弦波状溝、(c)矩形状溝等に細かく分けられるが、本実施形態の回折格子303としては、入射光を分光できるものであれば、上記の如何なる形状のものであっても良いが、好ましくは鋸歯状の凹面回折格子が良い。
入射開口302および出射開口304はピンホールやスリット等からなり、測定波長の精度を上げるために開口の大きさは小さいことが好ましい。なお、入射開口302と入射光導入手段301、出射開口304と出射光受光手段305は、それぞれ一体となって移動するように構成されていてもよい。
出射光受光手段305は、出射開口304を通過した光を受光する素子を含んでいれば如何なるものでも良いが、測定波長範囲において受光感度特性が一定である素子が好ましい。可視領域であればシリコンダイオード、近赤外領域であればInGaAsのような化合物半導体からなる受光素子を有するものが好ましい。
本実施例では、試料台と検出器を移動させずに試料の分光測定を行う場合について説明する。
図5は、本発明の第1の実施例に係る分光器の構成を示す概略図である。
ハロゲンランプ501から発せられた光は、ハロゲンランプ501に付属した入射スリット502によって凹面回折格子503への入射角が限定されて、凹面回折格子503に入射する。凹面回折格子503で回折された光は出射スリット504へ向かうが、凹面回折格子503と出射スリット504との位置関係によって、出射スリット504を通過する光の波長が限定される。出射スリット504を通過した光のみが試料台505を照射し、集光レンズ506で集光され、検出器507で受光される。なお、検出器にはフォトダイオードを用いている。
本実施例では、回折格子と入射光源を移動させずに試料の分光測定を行う場合について説明する。
<構成>
図6は、本発明の第2の実施例に係る分光器の構成を示す概略図である。
白色LEDアレイ601の1つのLEDから発せられた光は、入射スリット602によって凹面回折格子603への入射角が限定されて、凹面回折格子603に入射する。凹面回折格子603で回折された光は出射スリット604へ向かうが、第1の実施例と同様に、凹面回折格子603と出射スリット604との位置関係によって、出射スリット604を通過する光の波長が限定される。例えば、入射スリット604と凹面回折格子603の法線がなす角αを32.4807°、出射スリット604と凹面回折格子603の法線がなす角βを27.5293°とすることで、波長650nmの光を最も効率よく測定できる。また、αを32.5871°、βを27.5193°と変えることにより、波長700nmの光を最も効率よく測定ができる。このようにα、βを変えることで、常に最大回折効率の位置を維持し、分光測定を行うことができる。出射スリット604を通過した光のみが試料台605を照射し、集光レンズ606で集光され、検出器607で受光される。なお本実施例では、光源に光強度が比較的小さいLEDを用いているため、検出器607には受光感度が高い光電子増倍管を用いている。
302 入射開口
303 凹面回折格子
304 出射開口
305 出射光受光手段
309,508,608 ローランド円
501 ハロゲンランプ
502,602 入射スリット
503,603 凹面回折格子
504,604 出射スリット
507,607 検出器
601 白色LEDアレイ
Claims (2)
- 入射された光を波長ごとに分光する凹面回折格子と、該凹面回折格子に光を入射させる入射光導入手段と、前記凹面回折格子によって波長ごとに分光された出射光を受光する出射光受光手段と、を有する分光器において、
前記入射光導入手段によって発せられた光の前記凹面回折格子への入射角度を制限する入射開口と、前記凹面回折格子によって波長ごとに分光された出射光の前記出射光受光手段への出射角度を制限する出射開口と、をさらに有し、
分光対象の波長に関して、前記入射開口と前記出射開口が前記凹面回折格子の最大回折効率の位置に配置されるように、前記凹面回折格子と前記入射開口と前記出射開口とのうちの少なくとも2つを前記凹面回折格子が成すローランド円に沿って相対的に回転移動できるように構成したことを特徴とする分光器。 - 入射された光を波長ごとに分光する凹面回折格子と、該凹面回折格子に光を入射させる入射光導入手段と、前記凹面回折格子によって波長ごとに分光された出射光を受光する出射光受光手段と、を有する分光器を用いた分光方法において、
前記凹面回折格子と、前記入射光導入手段によって発せられた光の前記凹面回折格子への入射角度を制限する入射開口と、前記回折格子によって波長ごとに分光された出射光の前記出射光受光手段への出射角度を制限する出射開口と、のうちの少なくとも2つを前記凹面回折格子が成すローランド円に沿って相対的に回転移動させ、分光対象の波長に関して、前記入射開口と前記出射開口を前記凹面回折格子の最大回折効率の位置に配置することを特徴とする分光方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006166150A JP5016855B2 (ja) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | 分光器及び分光方法 |
US11/760,337 US7688445B2 (en) | 2006-06-15 | 2007-06-08 | Spectroscope and spectroscopic method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006166150A JP5016855B2 (ja) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | 分光器及び分光方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007333581A true JP2007333581A (ja) | 2007-12-27 |
JP5016855B2 JP5016855B2 (ja) | 2012-09-05 |
Family
ID=38861210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006166150A Expired - Fee Related JP5016855B2 (ja) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | 分光器及び分光方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7688445B2 (ja) |
JP (1) | JP5016855B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8767300B2 (en) | 2009-05-09 | 2014-07-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Diffraction element, manufacturing method for diffraction element, and spectrometer using the same |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9146155B2 (en) * | 2007-03-15 | 2015-09-29 | Oto Photonics, Inc. | Optical system and manufacturing method thereof |
JP2010261767A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Canon Inc | 分光装置及びそれを有する画像形成装置 |
FR2953017B1 (fr) * | 2009-11-20 | 2012-05-11 | Horiba Jobin Yvon Sas | Spectrometre optique a reseau de diffraction concave |
US9746616B2 (en) | 2010-04-29 | 2017-08-29 | Oto Photonics Inc. | Optical module of micro spectrometer with tapered slit and slit structure thereof |
CN102519590B (zh) * | 2011-11-21 | 2013-12-04 | 烟台东方分析仪器有限公司 | 光谱仪混合罗兰圆装置 |
JP6278625B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2018-02-14 | キヤノン株式会社 | 測色装置及びそれを備える画像形成装置 |
JP6325268B2 (ja) | 2014-02-05 | 2018-05-16 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分光器、及び分光器の製造方法 |
US9500827B2 (en) * | 2014-06-27 | 2016-11-22 | Intel Corporation | Apparatus, method and system for spectrometry with a displaceable waveguide structure |
SE539770C2 (en) * | 2016-06-10 | 2017-11-21 | Bomill Ab | A detector system comprising a plurality of light guides and a spectrometer comprising the detector system |
TWI715599B (zh) | 2016-07-12 | 2021-01-11 | 台灣超微光學股份有限公司 | 光譜儀模組及其製作方法 |
JP7172270B2 (ja) * | 2018-08-10 | 2022-11-16 | 株式会社島津製作所 | 分光検出器 |
US20220034792A1 (en) * | 2018-12-20 | 2022-02-03 | Hitachi High-Tech Corporation | Spectrophotometer, spectrometer, and method of manufacturing spectrophotometer |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06160186A (ja) * | 1991-11-01 | 1994-06-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 高感度分光測光システム |
JP2002107226A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-04-10 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 分光計装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4819269B1 (ja) | 1969-08-06 | 1973-06-12 | ||
CH597594A5 (ja) * | 1975-03-26 | 1978-04-14 | Kloeckner Werke Ag | |
JPS57144429A (en) | 1981-02-28 | 1982-09-07 | Shimadzu Corp | Spectroscopic device |
FR2519426B1 (fr) * | 1982-01-05 | 1986-02-21 | Instruments Sa | Dispositif optique pour un spectrometre d'emission |
JPS58131520A (ja) | 1982-01-30 | 1983-08-05 | Shimadzu Corp | 分光装置 |
HU183954B (en) * | 1982-06-09 | 1984-06-28 | Koezponti Elelmiszeripari | Grid-type monochromator for generating monochromatic radiation with linearly changing wave-lenght in the case of displacement or angular displacement |
JPS61176443A (ja) | 1985-01-30 | 1986-08-08 | Kawasaki Steel Corp | 中空鋼塊の製造方法 |
JPH0287028A (ja) | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Shimadzu Corp | 回折格子分光器 |
JPH049723A (ja) | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Nippon Jiyaareru H Kk | 発光分光分析装置 |
JPH04140652A (ja) | 1990-09-29 | 1992-05-14 | Olympus Optical Co Ltd | 電子分光分析装置 |
JP3198127B2 (ja) | 1991-10-08 | 2001-08-13 | オリンパス光学工業株式会社 | X線分光装置 |
US5963320A (en) * | 1998-06-08 | 1999-10-05 | General Atomics | Active spectrometer |
JP3141106B2 (ja) | 1998-10-02 | 2001-03-05 | 東北大学長 | 球面回折格子による収束光入射型分光装置 |
JP3488843B2 (ja) * | 1999-08-26 | 2004-01-19 | 理学電機株式会社 | X線分光装置及びxafs測定装置 |
-
2006
- 2006-06-15 JP JP2006166150A patent/JP5016855B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-06-08 US US11/760,337 patent/US7688445B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06160186A (ja) * | 1991-11-01 | 1994-06-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 高感度分光測光システム |
JP2002107226A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-04-10 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 分光計装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8767300B2 (en) | 2009-05-09 | 2014-07-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Diffraction element, manufacturing method for diffraction element, and spectrometer using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5016855B2 (ja) | 2012-09-05 |
US7688445B2 (en) | 2010-03-30 |
US20070291266A1 (en) | 2007-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5016855B2 (ja) | 分光器及び分光方法 | |
US7518722B2 (en) | Multi-channel, multi-spectrum imaging spectrometer | |
US7397561B2 (en) | Spectroscopy system | |
US20070103679A1 (en) | Spectroscopy system | |
US10739198B2 (en) | System for analyzing electromagnetic radiation, and device for producing same | |
US10943764B2 (en) | Apparatus for wavelength resolved angular resolved cathodoluminescence | |
JP6428516B2 (ja) | 分光検出器 | |
JP5666459B2 (ja) | 収差補正凹面回折格子と透過型収差補正手段とを備える分光計 | |
JPH0584451B2 (ja) | ||
US10508951B2 (en) | High resolution broadband monolithic spectrometer and method | |
JP2006194812A (ja) | 分光蛍光光度計 | |
US7321423B2 (en) | Real-time goniospectrophotometer | |
US20100171953A1 (en) | Spectrometer Assembly | |
JP2007205991A (ja) | 光源装置及び分光測光装置 | |
US10837832B2 (en) | Spectrometer and method for measuring the spectral characteristics thereof | |
JP2021051074A (ja) | 分光分析装置 | |
US9658154B2 (en) | Spectrometer and gas analyzer | |
JP2005121574A (ja) | 近赤外分光装置 | |
JP2000352556A (ja) | 分光分析装置 | |
JP5363976B2 (ja) | 反射率測定による特性評価の測定装置と方法 | |
JP2006308403A (ja) | 分光ユニット | |
JP2000258249A (ja) | 分光分析装置 | |
WO2016117530A1 (ja) | 光学分析装置 | |
JP2749387B2 (ja) | 高感度顕微多波長分光装置 | |
JP2001124627A (ja) | 分光分析装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090609 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110613 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110907 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120605 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120611 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |