JP3385670B2 - 赤外分光光度計 - Google Patents
赤外分光光度計Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は試料の赤外分光分析を行
なう赤外分光光度計に関し、特に赤外光源、分光手段及
び赤外検出器を備えた赤外分光光度計本体と、赤外分光
光度計本体からの赤外測定光をこの赤外分光光度計本体
の外部にある試料へ照射し、その試料からの反射光又は
透過光を赤外分光光度計本体へ導く光ファイバプローブ
とを備えた赤外分光光度計に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】生産ラインやプラント内で赤外分光光度
計を使用しようとすると、振動や高湿、設置スペースな
どの関係から精密光学機器である赤外分光光度計本体を
生産ラインやプラントなどの現場に設置できない場合が
ある。そのような測定では、赤外分光光度計本体を測定
場所から離れた位置に設置したりシールドケースに入れ
るなどし、測定場所の試料には赤外分光光度計本体から
光ファイバプローブで測定光を導いて試料に照射し、試
料からの反射光や透過光を再び赤外光ファイバプローブ
で赤外分光光度計本体に導いて測定を行なうようにして
いる。光ファイバプローブは赤外線用光ファイバーのみ
を含んでおり、通常、赤外線以外の光は透過しない仕様
になっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】光ファイバプローブを
経て試料から戻ってきた光をミラーなどの光学素子を用
いて検出器へ導くような構成にした場合、光学系を調整
するための光路追跡が不可欠である。しかし、光ファイ
バプローブを設けた赤外分光光度計ではその光ファイバ
プローブが赤外線のみを通すようになっているので、光
ファイバプローブを透過した後の光路を追跡するには光
路を特定するための特別な光学装置を用いる必要があ
る。本発明は光ファイバプローブを備えた赤外分光光度
計において光学系の調整を容易にすることを目的とする
ものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、赤外光源、分
光手段及び赤外検出器を備えた赤外分光光度計本体と、
赤外分光光度計本体からの赤外測定光を赤外分光光度計
本体の外部にある試料へ照射し、その試料からの反射光
又は透過光を赤外分光光度計本体へ導く光ファイバプロ
ーブとを備えた赤外分光光度計において、赤外分光光度
計本体内には可視光源及びその可視光源からの光を光フ
ァイバプローブへ導く光学系を備え、光ファイバプロー
ブは赤外線を透過させる光ファイバーと可視光を透過さ
せる光ファイバとを束ねたものとした。 【０００５】 【作用】本発明で用いられる光ファイバプローブでは赤
外線を通す光ファイバーの他に可視光を透過する光ファ
イバーも一緒に束ねられているので、可視光により光フ
ァイバプローブを透過した後の光学系の光軸調整を行な
うことができる。 【０００６】 【実施例】図１は一実施例を表わす。干渉計室２内には
ビームスプリッタ４、固定鏡６及び移動鏡８からなるマ
イケルソン型干渉計と、赤外光源１０が設けられてお
り、赤外光源１０からの赤外光１０ａが集光鏡１２，１
３を経て干渉計に導入される。赤外光１０ａは赤外分光
データを収集するためのものである。一方、そのマイケ
ルソン型干渉計でデータ収集の起動や移動鏡８の摺動速
度を安定化するために用いられるコントロール干渉計も
同時に構成するために、可視光源として例えばＨｅ−Ｎ
ｅ（ヘリウム−ネオン）レーザ１４が干渉計室２の外部
に設けられ、レーザ１４からの可視光（レーザ光）１４
ａがミラー１５によってこの干渉計に導入されている。
赤外光１０ａと可視光１４ａがビームスプリッタ４に入
射して分割され、固定鏡６と移動鏡８でそれぞれ反射し
た光がビームスプリッタ４に戻って会合する。 【０００７】赤外干渉光と可視干渉光は同じ光軸上を進
み、反射鏡１６によって光ファイバプローブ室１８へ導
かれる。ビームスプリッタ４と反射鏡１６の間の光軸上
には可視干渉光の一部を取りだし、可視用の検出系に導
いて検出し、赤外光によるデータ収集の起動や移動鏡の
摺動速度安定化に用いるための可視検出系が設けられて
いるが、可視光の検出系の図示は省略されている。 【０００８】光ファイバプローブ室１８には光ファイバ
プローブ２０の光ファイバ束２０ａと２０ｂの基端部が
接続されており、ミラー１６で導かれた赤外光と可視光
が平面鏡２２，２４を経て楕円面鏡２６で１点に集光さ
れて光ファイバ束２０ａに導かれる。一方、光ファイバ
束２０ｂを戻ってきた赤外光と可視光は楕円面鏡２８に
より集光され、平面鏡３０，３２を経て赤外検出部３３
へ導かれる。赤外検出部３３には集光鏡３４と、集光鏡
３４で集められた赤外光を検出する赤外検出器３６が配
置されている。 【０００９】光ファイバプローブ２０の先端部には赤外
分光光度計本体の外部にある試料４０に赤外光と可視光
を照射し、試料４０からの透過光や散乱光を受光するた
めに、光ファイバ束２０ａの出射端４２からの光を試料
４０へ導く楕円面鏡４４と、試料４０を透過又は散乱し
てきた光を集光して光ファイバ束２０ｂの入射端４８へ
導く楕円面鏡４６が配置されている。試料４０はシート
状試料など、通常の赤外分光光度計の試料室には設置で
きない形状の試料や、生産ラインやプラントでの試料な
どである。赤外検出部３３の赤外検出器３６による検出
信号は増幅器５０で増幅されてデータ処理部５２へ取り
込まれる。データ処理部５２は測定結果の計算や表示を
行なう。 【００１０】光ファイバプローブ２０の光ファイバ束２
０ａ，２０ｂの一例を図２に示す。軸心部に赤外用の太
径の第１の光ファイバ５４が１本配置され、その周囲に
赤外用の細径の第２の光ファイバ５６の複数本と可視光
用の細径の光ファイバ５８の複数本が配置され、外皮６
０により被覆されている。赤外用の光ファイバ５４と５
６は互いに低損失波長域の異なる光ファイバであり、全
体として透過波長範囲を広げるためにこのように複数種
類の赤外用光ファイバを組み合わせて束ねている。測定
が可能な低損失波長域は光ファイバ材料によって定まっ
ており、例えば代表的組成がＡｓ＋ＳであるＡｓ−Ｓ系
カルコゲン化物ガラスの低損失波長域は０．９２〜６．
６μｍにあり、代表的組成がＡｓ＋Ｇｅ＋ＳｅであるＡ
Ｓ−Ｇｅ−Ｓｅ系カルコゲン化物ガラスの低損失波長域
は１．３〜９．５μｍにあり、フッ化物ガラスの低損失
波長域は０．４〜４．３μｍにある。これらの２種類又
は３種類以上の光ファイバを束ねて１つの光ファイバ束
とした場合には、０．４〜１０μｍにわたる広い波長域
で測定を行なうことができるようになる。 【００１１】可視光用の光ファイバ５８としては例えば
石英ファイバが用いられる。赤外用光ファイバと可視光
用光ファイバの束ね方は図２に示されるものに限らず、
多数の光ファイバ素線を種類ごとの片寄りがないように
均質に分散させて束ねてもよい。 【００１２】 【発明の効果】本発明では光ファイバプローブの光ファ
イバ束には赤外用の光ファイバの他に可視光用の光ファ
イバも含めて束ね、光源にも赤外光源と可視光源とを備
えて測定光束に赤外光と可視光をともに存在させたの
で、目視によって光学系を調整することが容易になる。
なう赤外分光光度計に関し、特に赤外光源、分光手段及
び赤外検出器を備えた赤外分光光度計本体と、赤外分光
光度計本体からの赤外測定光をこの赤外分光光度計本体
の外部にある試料へ照射し、その試料からの反射光又は
透過光を赤外分光光度計本体へ導く光ファイバプローブ
とを備えた赤外分光光度計に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】生産ラインやプラント内で赤外分光光度
計を使用しようとすると、振動や高湿、設置スペースな
どの関係から精密光学機器である赤外分光光度計本体を
生産ラインやプラントなどの現場に設置できない場合が
ある。そのような測定では、赤外分光光度計本体を測定
場所から離れた位置に設置したりシールドケースに入れ
るなどし、測定場所の試料には赤外分光光度計本体から
光ファイバプローブで測定光を導いて試料に照射し、試
料からの反射光や透過光を再び赤外光ファイバプローブ
で赤外分光光度計本体に導いて測定を行なうようにして
いる。光ファイバプローブは赤外線用光ファイバーのみ
を含んでおり、通常、赤外線以外の光は透過しない仕様
になっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】光ファイバプローブを
経て試料から戻ってきた光をミラーなどの光学素子を用
いて検出器へ導くような構成にした場合、光学系を調整
するための光路追跡が不可欠である。しかし、光ファイ
バプローブを設けた赤外分光光度計ではその光ファイバ
プローブが赤外線のみを通すようになっているので、光
ファイバプローブを透過した後の光路を追跡するには光
路を特定するための特別な光学装置を用いる必要があ
る。本発明は光ファイバプローブを備えた赤外分光光度
計において光学系の調整を容易にすることを目的とする
ものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、赤外光源、分
光手段及び赤外検出器を備えた赤外分光光度計本体と、
赤外分光光度計本体からの赤外測定光を赤外分光光度計
本体の外部にある試料へ照射し、その試料からの反射光
又は透過光を赤外分光光度計本体へ導く光ファイバプロ
ーブとを備えた赤外分光光度計において、赤外分光光度
計本体内には可視光源及びその可視光源からの光を光フ
ァイバプローブへ導く光学系を備え、光ファイバプロー
ブは赤外線を透過させる光ファイバーと可視光を透過さ
せる光ファイバとを束ねたものとした。 【０００５】 【作用】本発明で用いられる光ファイバプローブでは赤
外線を通す光ファイバーの他に可視光を透過する光ファ
イバーも一緒に束ねられているので、可視光により光フ
ァイバプローブを透過した後の光学系の光軸調整を行な
うことができる。 【０００６】 【実施例】図１は一実施例を表わす。干渉計室２内には
ビームスプリッタ４、固定鏡６及び移動鏡８からなるマ
イケルソン型干渉計と、赤外光源１０が設けられてお
り、赤外光源１０からの赤外光１０ａが集光鏡１２，１
３を経て干渉計に導入される。赤外光１０ａは赤外分光
データを収集するためのものである。一方、そのマイケ
ルソン型干渉計でデータ収集の起動や移動鏡８の摺動速
度を安定化するために用いられるコントロール干渉計も
同時に構成するために、可視光源として例えばＨｅ−Ｎ
ｅ（ヘリウム−ネオン）レーザ１４が干渉計室２の外部
に設けられ、レーザ１４からの可視光（レーザ光）１４
ａがミラー１５によってこの干渉計に導入されている。
赤外光１０ａと可視光１４ａがビームスプリッタ４に入
射して分割され、固定鏡６と移動鏡８でそれぞれ反射し
た光がビームスプリッタ４に戻って会合する。 【０００７】赤外干渉光と可視干渉光は同じ光軸上を進
み、反射鏡１６によって光ファイバプローブ室１８へ導
かれる。ビームスプリッタ４と反射鏡１６の間の光軸上
には可視干渉光の一部を取りだし、可視用の検出系に導
いて検出し、赤外光によるデータ収集の起動や移動鏡の
摺動速度安定化に用いるための可視検出系が設けられて
いるが、可視光の検出系の図示は省略されている。 【０００８】光ファイバプローブ室１８には光ファイバ
プローブ２０の光ファイバ束２０ａと２０ｂの基端部が
接続されており、ミラー１６で導かれた赤外光と可視光
が平面鏡２２，２４を経て楕円面鏡２６で１点に集光さ
れて光ファイバ束２０ａに導かれる。一方、光ファイバ
束２０ｂを戻ってきた赤外光と可視光は楕円面鏡２８に
より集光され、平面鏡３０，３２を経て赤外検出部３３
へ導かれる。赤外検出部３３には集光鏡３４と、集光鏡
３４で集められた赤外光を検出する赤外検出器３６が配
置されている。 【０００９】光ファイバプローブ２０の先端部には赤外
分光光度計本体の外部にある試料４０に赤外光と可視光
を照射し、試料４０からの透過光や散乱光を受光するた
めに、光ファイバ束２０ａの出射端４２からの光を試料
４０へ導く楕円面鏡４４と、試料４０を透過又は散乱し
てきた光を集光して光ファイバ束２０ｂの入射端４８へ
導く楕円面鏡４６が配置されている。試料４０はシート
状試料など、通常の赤外分光光度計の試料室には設置で
きない形状の試料や、生産ラインやプラントでの試料な
どである。赤外検出部３３の赤外検出器３６による検出
信号は増幅器５０で増幅されてデータ処理部５２へ取り
込まれる。データ処理部５２は測定結果の計算や表示を
行なう。 【００１０】光ファイバプローブ２０の光ファイバ束２
０ａ，２０ｂの一例を図２に示す。軸心部に赤外用の太
径の第１の光ファイバ５４が１本配置され、その周囲に
赤外用の細径の第２の光ファイバ５６の複数本と可視光
用の細径の光ファイバ５８の複数本が配置され、外皮６
０により被覆されている。赤外用の光ファイバ５４と５
６は互いに低損失波長域の異なる光ファイバであり、全
体として透過波長範囲を広げるためにこのように複数種
類の赤外用光ファイバを組み合わせて束ねている。測定
が可能な低損失波長域は光ファイバ材料によって定まっ
ており、例えば代表的組成がＡｓ＋ＳであるＡｓ−Ｓ系
カルコゲン化物ガラスの低損失波長域は０．９２〜６．
６μｍにあり、代表的組成がＡｓ＋Ｇｅ＋ＳｅであるＡ
Ｓ−Ｇｅ−Ｓｅ系カルコゲン化物ガラスの低損失波長域
は１．３〜９．５μｍにあり、フッ化物ガラスの低損失
波長域は０．４〜４．３μｍにある。これらの２種類又
は３種類以上の光ファイバを束ねて１つの光ファイバ束
とした場合には、０．４〜１０μｍにわたる広い波長域
で測定を行なうことができるようになる。 【００１１】可視光用の光ファイバ５８としては例えば
石英ファイバが用いられる。赤外用光ファイバと可視光
用光ファイバの束ね方は図２に示されるものに限らず、
多数の光ファイバ素線を種類ごとの片寄りがないように
均質に分散させて束ねてもよい。 【００１２】 【発明の効果】本発明では光ファイバプローブの光ファ
イバ束には赤外用の光ファイバの他に可視光用の光ファ
イバも含めて束ね、光源にも赤外光源と可視光源とを備
えて測定光束に赤外光と可視光をともに存在させたの
で、目視によって光学系を調整することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例を示す平面図である。
【図２】光ファイバプローブのファイバ束の一例を示す
断面図である。 【符号の説明】 ２ 干渉計室 ４ ビームスプリッタ ６ 固定鏡 ８ 移動鏡 １０ 赤外光源 １４ Ｈｅ−Ｎｅレーザ １８ 光ファイバプローブ室 ２０ 光ファイバプローブ ２０ａ，２０ｂ 光ファイバ束 ５４，５６ 赤外用光ファイバ ５８ 可視光用光ファイバ
断面図である。 【符号の説明】 ２ 干渉計室 ４ ビームスプリッタ ６ 固定鏡 ８ 移動鏡 １０ 赤外光源 １４ Ｈｅ−Ｎｅレーザ １８ 光ファイバプローブ室 ２０ 光ファイバプローブ ２０ａ，２０ｂ 光ファイバ束 ５４，５６ 赤外用光ファイバ ５８ 可視光用光ファイバ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/01
G01N 21/17 - 21/62
G01J 3/00 - 3/52
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 赤外光源、分光手段及び赤外検出器を備
えた赤外分光光度計本体と、赤外分光光度計本体からの
赤外測定光を赤外分光光度計本体の外部にある試料へ照
射し、その試料からの反射光又は透過光を赤外分光光度
計本体へ導く光ファイバプローブとを備えた赤外分光光
度計において、 赤外分光光度計本体内には可視光源及びその可視光源か
らの光を前記光ファイバプローブへ導く光学系を備え、 前記光ファイバプローブは赤外線を透過させる光ファイ
バーと可視光を透過させる光ファイバとが束ねられたも
のであることを特徴とする赤外分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25515093A JP3385670B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 赤外分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25515093A JP3385670B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 赤外分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783826A JPH0783826A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3385670B2 true JP3385670B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17274776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25515093A Expired - Fee Related JP3385670B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 赤外分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385670B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19918956A1 (de) * | 1999-04-27 | 2000-11-02 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Verfahren zur automatisierten Untersuchung katalytischer und spektroskopischer Eigenschaften der Komponenten kombinatorischer Bibliotheken |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP25515093A patent/JP3385670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783826A (ja) | 1995-03-31 |
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