JP4809067B2 - Hollow fiber probe - Google Patents

Hollow fiber probe Download PDF

Info

Publication number
JP4809067B2
JP4809067B2 JP2006012010A JP2006012010A JP4809067B2 JP 4809067 B2 JP4809067 B2 JP 4809067B2 JP 2006012010 A JP2006012010 A JP 2006012010A JP 2006012010 A JP2006012010 A JP 2006012010A JP 4809067 B2 JP4809067 B2 JP 4809067B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
microlens
fiber probe
ball lens
probe
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006012010A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007192701A (en
Inventor
崇史 片桐
英俊 佐藤
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.)
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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 RIKEN Institute of Physical and Chemical Research filed Critical RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority to JP2006012010A priority Critical patent/JP4809067B2/en
Publication of JP2007192701A publication Critical patent/JP2007192701A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4809067B2 publication Critical patent/JP4809067B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/063Illuminating optical parts
    • G01N2201/0638Refractive parts
    • G01N2201/0639Sphere lens

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

本発明は、中空ファイバプローブに関し、さらに詳細には、分光分析機器などに用いて好適な中空ファイバプローブに関する。   The present invention relates to a hollow fiber probe, and more particularly to a hollow fiber probe suitable for use in a spectroscopic analysis instrument or the like.

従来より、分光分析機器に用いる分光用プローブとして、非特許文献1に開示されているように、中空のコアを有する光ファイバたる中空ファイバを用いたプローブである中空ファイバプローブが知られており、こうした中空ファイバプローブを用いることにより、これまでにない広帯域な遠隔分光分析が可能になるものであった。   Conventionally, a hollow fiber probe that is a probe using a hollow fiber that is an optical fiber having a hollow core, as disclosed in Non-Patent Document 1, is known as a spectroscopic probe used in a spectroscopic analysis instrument, By using such a hollow fiber probe, it has become possible to perform remote spectroscopic analysis with an unprecedented broadband.

また、分光用プローブとしては、非特許文献2や非特許文献3に開示されているように、コアが中空でない石英系光ファイバプローブの先端にボールレンズを取り付けた構成を備えたものもあり、こうした構成を備えた分光用プローブによれば、検出能および空間分解能を向上させることができるものであった。   In addition, as disclosed in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3, as a spectroscopic probe, there is a probe having a configuration in which a ball lens is attached to the tip of a silica-based optical fiber probe whose core is not hollow, According to the spectroscopic probe having such a configuration, the detection capability and the spatial resolution can be improved.

さらに、分光測定を行う手法として、特許文献1に開示されているように、ガラスキャピラリの先端の前方にレンズを配置して、共焦点系を構築して分光測定を行う手法が提案されており、こうした手法によれば高検出能かつ高空間分解能な分光測定を行うことができるものであった。   Further, as disclosed in Patent Document 1, as a technique for performing spectroscopic measurement, a technique is proposed in which a lens is arranged in front of the tip of a glass capillary to construct a confocal system and perform spectroscopic measurement. According to such a method, it was possible to perform spectroscopic measurement with high detection capability and high spatial resolution.


しかしながら、上記非特許文献1に開示された中空ファイバプローブは、検出能が小さいことからS/N比が小さくなり、空間分解能が低いという問題点があった。

However, the hollow fiber probe disclosed in Non-Patent Document 1 has a problem that the S / N ratio is small because of its low detection capability, and the spatial resolution is low.

また、上記非特許文献2や非特許文献3に開示された石英系光ファイバプローブの先端にボールレンズを取り付けた分光用プローブにおいては、バンドル化したファイバを用いていることから、高い性能を得ることができないという問題点があった。   Further, in the spectroscopic probe in which a ball lens is attached to the tip of the silica-based optical fiber probe disclosed in Non-Patent Document 2 or Non-Patent Document 3, high performance is obtained because a bundled fiber is used. There was a problem that it was not possible.

さらに、上記特許文献1に開示された手法によれば、ガラスキャピラリの先端の前方にレンズを配置して共焦点系を構築しているため、ガラスキャピラリとレンズとを接触させることができないので、プローブの全長が長くなって全体構成が大型化するという問題点があった。

国際公開第02/101365号パンフレット Yuichi Komachi, at al. Opt.Lett. 30, 2942 (2005) Jason T. Motz, at al. Appl.Opt. 43, 542 (2004) Richard A. Schwarz, at al. Opt. Lett. 1159 (2005)
Furthermore, according to the method disclosed in Patent Document 1, since the confocal system is constructed by arranging the lens in front of the tip of the glass capillary, the glass capillary and the lens cannot be brought into contact with each other. There has been a problem that the entire length of the probe becomes longer and the overall structure becomes larger.

International Publication No. 02/101365 Pamphlet Yuichi Komachi, at al. Opt. Lett. 30, 2942 (2005) Jason T. Motz, at al. Appl. Opt. 43, 542 (2004) Richard A. Schwartz, at al. Opt. Lett. 1159 (2005)

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、検出能および空間分解能を著しく向上することができるとともに全体構成を小型化した中空ファイバプローブを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the various problems of the conventional techniques as described above. The object of the present invention is to significantly improve the detection capability and spatial resolution and to reduce the overall configuration. An object of the present invention is to provide a hollow fiber probe.

上記目的を達成するために、本発明による中空ファイバプローブは、中空ファイバの端部に集光素子としてサイズが小さく(例えば、0.1mm〜1.0mmであり、好ましくは、0.3mm〜0.7mmである。)かつ開口数(NA:Numerical Aperture)が大きい(例えば、0.4〜1.0であり、好ましくは、0.5〜1.0である。)レンズ、即ち、開口数が大きい微小レンズを取り付けるようにしたものである。   In order to achieve the above object, the hollow fiber probe according to the present invention has a small size as a condensing element at the end of the hollow fiber (for example, 0.1 mm to 1.0 mm, preferably 0.3 mm to 0). And a large numerical aperture (NA) (for example, 0.4 to 1.0, preferably 0.5 to 1.0), that is, a numerical aperture. A small lens with a large is attached.

ここで、開口数が大きい微小レンズとしては、例えば、ボールレンズ、ドラムレンズ、半球レンズ、ハーフドラムレンズ、セルフォックスレンズなどがある。   Here, examples of the micro lens having a large numerical aperture include a ball lens, a drum lens, a hemispherical lens, a half drum lens, and a Selfox lens.

こうした本発明による中空ファイバプローブによれば、微小先端を維持したままで検出能および空間分解能を著しく向上することができる。   According to such a hollow fiber probe of the present invention, the detection capability and the spatial resolution can be remarkably improved while maintaining the minute tip.

なお、本発明による中空ファイバプローブにおいては、微小レンズの開口数が大きいほど光の集光率が高くなり、空間分解能が向上するので、微小レンズの開口数は大きければ大きいほどよい。   In the hollow fiber probe according to the present invention, the larger the numerical aperture of the microlens, the higher the light collection rate and the better the spatial resolution. Therefore, the larger the numerical aperture of the microlens is better.

本発明のうち請求項1に記載の発明は、試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、内部が中空のパイプ状に形成され、かつ、内表面が金属層で形成され、上記金属層により円筒状の中空のコアが形成された中空ファイバと、上記中空ファイバの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズとを有し、上記中空ファイバの内径と上記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、上記中空ファイバの内径は0.1mm〜1.0mmであり、上記微小レンズの外側の少なくとも一部が上記中空ファイバの上記コアに接するように配置され、かつ、上記微小レンズの焦点位置が上記微小レンズの外部あるいは上記微小レンズの表面に存在するように設定されることにより、上記微小レンズの焦点面から放射された光が上記中空ファイバ内の上記金属層に略平行に入射して上記中空ファイバ内を伝送されるようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, in the hollow fiber probe for detecting light emitted from a sample, the inside is formed in a hollow pipe shape, and the inner surface is formed of a metal layer, and the metal A hollow fiber in which a cylindrical hollow core is formed by a layer, and a microlens having a large numerical aperture disposed on one end side of the hollow fiber, the inner diameter of the hollow fiber and the microlens The hollow fiber has an inner diameter of 0.1 mm to 1.0 mm, and is arranged so that at least a part of the outer side of the micro lens is in contact with the core of the hollow fiber. And the light emitted from the focal plane of the microlens by setting the focal position of the microlens to be outside the microlens or on the surface of the microlens It is obtained so as to be transmitted within the hollow fibers with substantially parallel incident on the metal layer in the hollow fiber.

また、本発明のうち請求項2に記載の発明は、本発明のうち請求項1に記載の発明において、上記コアの内径と上記微小レンズの外径とを略等しい大きさとし、上記微小レンズを上記コア内に嵌入するようにしたものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the inner diameter of the core and the outer diameter of the microlens are substantially equal to each other. It fits in the core.

また、本発明のうち請求項3に記載の発明は、試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、内部が中空のパイプ状に形成され、かつ、内表面が金属層で形成され、上記金属層により円筒状の中空のコアを有する中空ファイバと、上記中空ファイバの外径と略等しい大きさの内径を有するパイプと、上記パイプの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズとを有し、上記中空ファイバの内径と上記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、上記パイプの内径側に上記中空ファイバの少なくとも一方の端部を挿入して、上記一方の端部を上記微小レンズに隣接して配置され、上記中空ファイバの内径は、0.1mm〜1.0mmであり、上記微小レンズの外側の少なくとも一部が上記パイプの一方の端部側に接するように上記微小レンズは配置され、かつ、上記微小レンズの焦点位置が上記微小レンズの外部あるいは上記微小レンズの表面に存在するように設定されることにより、上記微小レンズの焦点面から放射された光が上記中空ファイバ内の上記金属層に略平行に入射して上記中空ファイバ内を伝送されるようにしたものである。 The invention according to claim 3 of the present invention is a hollow fiber probe for detecting light emitted from a sample, wherein the inside is formed in a hollow pipe shape, and the inner surface is formed of a metal layer, A hollow fiber having a cylindrical hollow core by the metal layer , a pipe having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the hollow fiber, and a numerical aperture disposed on one end side of the pipe A large microlens, the inner diameter of the hollow fiber and the outer diameter of the microlens are substantially equal, and at least one end of the hollow fiber is inserted into the inner diameter side of the pipe, One end is arranged adjacent to the microlens, the hollow fiber has an inner diameter of 0.1 mm to 1.0 mm, and at least a part of the outer side of the microlens is on one end side of the pipe In The microlens is arranged, and the focal position of the microlens is set to be outside the microlens or on the surface of the microlens, so that the microlens is emitted from the focal plane of the microlens. light is substantially parallel to incident on the metal layer in the hollow fiber is obtained so as to be transmitted within the hollow fibers.

また、本発明のうち請求項4に記載の発明は、本発明のうち請求項1、2または3のいずれか1項に記載の発明において、上記微小レンズをボールレンズとしたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first, second, and third aspects of the present invention, the micro lens is a ball lens.

また、本発明のうち請求項5に記載の発明は、本発明のうち請求項4に記載の発明において、上記ボールレンズの屈折率を2以下としたものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect of the present invention, the refractive index of the ball lens is 2 or less.

本発明によれば、検出能および空間分解能を著しく向上することができるとともに全体構成を小型化した中空ファイバプローブを提供することができるという優れた効果が奏される。   According to the present invention, it is possible to remarkably improve the detection capability and the spatial resolution, and it is possible to provide an excellent effect that it is possible to provide a hollow fiber probe having a reduced overall configuration.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による中空ファイバプローブの実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。   Hereinafter, an example of an embodiment of a hollow fiber probe according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.


まず、図1および図2(a)(b)には本発明による中空ファイバプローブの構成説明図が示されており(図1は本発明による中空ファイバプローブの図2(a)のA−A線による縦断構成説明図であり、図2(a)は図1のB−B線による横断構成説明図であり、図2(b)は図1のC−C線による横断構成説明図である。)、図3には本発明による中空ファイバプローブを備えたラマン分光システムの概念構成説明図が示されている。

First, FIG. 1 and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are diagrams for explaining the structure of a hollow fiber probe according to the present invention (FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 2A is a cross-sectional configuration explanatory view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional configuration explanatory view taken along line CC in FIG. 1. FIG. 3 is a conceptual structural explanatory diagram of a Raman spectroscopic system provided with a hollow fiber probe according to the present invention.

本発明による中空ファイバプローブ10は、円筒状の中空なコア12aを備えた長さL1の中空ファイバ12(この実施の形態においては、中空ファイバ12は、内部が中空のパイプ状に形成した金属層12bと、金属層12bの外周側に形成されたポリマー層12cとにより構成されている。)と、中空ファイバ12の一方の端部(以下、「先端部」と適宜に称する。)12d側に配設された微小レンズとしてのボールレンズ14とを有して構成されている。なお、中空ファイバ12の他方の端部(以下、「後端部」と適宜に称する。)12eは、開放状態のままとされている。   A hollow fiber probe 10 according to the present invention includes a hollow fiber 12 having a length L1 having a cylindrical hollow core 12a (in this embodiment, the hollow fiber 12 is a metal layer formed in the shape of a hollow pipe. 12b and a polymer layer 12c formed on the outer peripheral side of the metal layer 12b.) And one end of the hollow fiber 12 (hereinafter referred to as “tip” as appropriate) 12d. And a ball lens 14 as a minute lens. In addition, the other end portion (hereinafter, appropriately referred to as “rear end portion”) 12e of the hollow fiber 12 is left open.

そして、中空ファイバプローブ10においては、中空ファイバ12の先端部12dに配設されたボールレンズ14に隣接して試料104(図3参照)が配置されることになる。   In the hollow fiber probe 10, the sample 104 (see FIG. 3) is disposed adjacent to the ball lens 14 disposed at the distal end portion 12 d of the hollow fiber 12.

また、中空ファイバプローブ10においては、中空ファイバ12の先端部12dに配設されたボールレンズ14の焦点位置が、ボールレンズ14の内部には存在せず、ボールレンズ14の外部あるいはボールレンズ14の表面に存在するように設定することが好ましい。そのため、ボールレンズ14は、屈折率が2以下の材質により構成することが好ましい。   Further, in the hollow fiber probe 10, the focal position of the ball lens 14 disposed at the distal end portion 12 d of the hollow fiber 12 does not exist inside the ball lens 14, but outside the ball lens 14 or the ball lens 14. It is preferable to set to exist on the surface. Therefore, the ball lens 14 is preferably made of a material having a refractive index of 2 or less.

ここで、コア12aの内径D1とボールレンズ14の外径D2とは、その大きさが略等しいことが好ましい。この場合には、ボールレンズ14は、中空ファイバ12の先端部12dのコア12a内に嵌入して配設する。なお、中空ファイバ12の先端部12dのコア12a内にボールレンズ14を嵌入した後に、ボールレンズ14を適宜の接着剤などにより金属層12bに固定してもよい。   Here, the inner diameter D1 of the core 12a and the outer diameter D2 of the ball lens 14 are preferably substantially equal in size. In this case, the ball lens 14 is fitted into the core 12a of the distal end portion 12d of the hollow fiber 12. In addition, after inserting the ball lens 14 in the core 12a of the front-end | tip part 12d of the hollow fiber 12, you may fix the ball lens 14 to the metal layer 12b with a suitable adhesive agent.

図1および図2(a)(b)に示した実施の形態においては、コア12aの内径D1とボールレンズ14の外径D2とはその大きさが等しく、ボールレンズ14を中心から半分に切断した場合に一方の半球部分が中空ファイバ12のコア12a内に位置し、他方の半球部分が中空ファイバ12外に位置するように配置されている。   In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2A and 2B, the inner diameter D1 of the core 12a and the outer diameter D2 of the ball lens 14 are equal in size, and the ball lens 14 is cut in half from the center. In this case, one hemispherical portion is positioned in the core 12 a of the hollow fiber 12, and the other hemispherical portion is positioned outside the hollow fiber 12.

なお、コア12aの内径D1よりもボールレンズ14の外径D2が大きい場合には、中空ファイバ12の先端部12dに、適宜の接着剤などによりボールレンズ14を固定すればよい。   When the outer diameter D2 of the ball lens 14 is larger than the inner diameter D1 of the core 12a, the ball lens 14 may be fixed to the distal end portion 12d of the hollow fiber 12 with an appropriate adhesive or the like.

一方、コア12aの内径D1よりもボールレンズ14の外径D2が小さい場合には、ボールレンズ14を中空ファイバ12の先端部12cからコア12a内に挿入し、接着剤によりボールレンズ14の外周と金属層12bとの間の隙間を充填するようにして、ボールレンズ14を金属層12bに固定的に配設すればよい。   On the other hand, when the outer diameter D2 of the ball lens 14 is smaller than the inner diameter D1 of the core 12a, the ball lens 14 is inserted into the core 12a from the distal end portion 12c of the hollow fiber 12, and the outer periphery of the ball lens 14 is bonded with an adhesive. The ball lens 14 may be fixedly disposed on the metal layer 12b so as to fill a gap between the metal layer 12b.


こうした本発明による中空ファイバプローブ10は、例えば、図3に示すようなラマン分光システム100の分光用プローブとして用いることができるものである。

Such a hollow fiber probe 10 according to the present invention can be used, for example, as a spectroscopic probe of a Raman spectroscopic system 100 as shown in FIG.

このラマン分光システム100は、試料台102上に載置された試料104へ照射するための励起光を出力するレーザー装置106と、レーザー装置106から出力された励起光を反射するとともに試料104への励起光の照射に基づいて試料104から放射される信号光を透過する光学フィルター108を備えたカプラー110と、中空ファイバ12の先端部12dを試料104に隣接して配置するとともに後端部12eをカプラー110の一方の端部110aに接続した中空ファイバプローブ10と、カプラー110の他方の端部110bに接続された分光器112とを有して構成されている。   The Raman spectroscopic system 100 includes a laser device 106 that outputs excitation light for irradiating the sample 104 placed on the sample stage 102, and reflects the excitation light output from the laser device 106 and applies it to the sample 104. A coupler 110 including an optical filter 108 that transmits signal light radiated from the sample 104 based on the excitation light irradiation, and a front end portion 12d of the hollow fiber 12 are disposed adjacent to the sample 104, and a rear end portion 12e is provided. The hollow fiber probe 10 is connected to one end 110 a of the coupler 110 and the spectroscope 112 is connected to the other end 110 b of the coupler 110.


以上の構成において、レーザー装置106から出力された励起光は、カプラー110内の光学フィルター108により反射されて、中空ファイバプローブ10の中空ファイバ12内へ導入される(図1参照)。

In the above configuration, the excitation light output from the laser device 106 is reflected by the optical filter 108 in the coupler 110 and introduced into the hollow fiber 12 of the hollow fiber probe 10 (see FIG. 1).

中空ファイバプローブ10の中空ファイバ12内へ導入された励起光は、中空ファイバ12のコア12a内を伝送し、ボールレンズ14を介して試料104に照射される。   The excitation light introduced into the hollow fiber 12 of the hollow fiber probe 10 is transmitted through the core 12 a of the hollow fiber 12 and is irradiated onto the sample 104 through the ball lens 14.

この試料104への励起光の照射により、試料104から放射された信号光は、ボールレンズ14により中空ファイバ12に結合される。   By irradiating the sample 104 with excitation light, signal light emitted from the sample 104 is coupled to the hollow fiber 12 by the ball lens 14.

ここで、中空ファイバ12は、中空ファイバ12の内壁に略平行に入射する光線を低損失で効率よく伝送する特性を持つ。   Here, the hollow fiber 12 has a characteristic of efficiently transmitting a light beam incident substantially parallel to the inner wall of the hollow fiber 12 with low loss.

従って、図1において二点鎖線で示すように、ボールレンズ14の焦点面から放射された光は中空ファイバ12の金属層12bに略平行に入射するため中空ファイバ12内を低損失に伝送され、カプラー118内の光学フィルター108を透過して光検出器112で検出されることになる。   Accordingly, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, the light emitted from the focal plane of the ball lens 14 is incident on the metal layer 12b of the hollow fiber 12 substantially in parallel, so that the light is transmitted through the hollow fiber 12 with low loss. The light passes through the optical filter 108 in the coupler 118 and is detected by the photodetector 112.

一方、図1において破線で示すように、ボールレンズ14の焦点面以外から放射された光は、中空ファイバ12の金属層12bに繰り返し反射されて大幅に減衰されることになり、光検出器112では検出されないようになる。   On the other hand, as shown by a broken line in FIG. 1, the light emitted from other than the focal plane of the ball lens 14 is repeatedly reflected by the metal layer 12 b of the hollow fiber 12 and greatly attenuated. Will not be detected.

このことから、中空ファイバプローブ10を用いることにより、励起光の光軸方向における高い空間分解能が得られることになる。   From this, by using the hollow fiber probe 10, high spatial resolution in the optical axis direction of the excitation light can be obtained.

また、ボールレンズ14は中空ファイバ12のコア12a内に嵌入されているため、中空ファイバプローブ10の励起光の光軸方向の寸法を短くすることができ、全体構成を小型化することが可能になる。   Further, since the ball lens 14 is fitted into the core 12a of the hollow fiber 12, the dimension of the excitation light of the hollow fiber probe 10 in the optical axis direction can be shortened, and the overall configuration can be miniaturized. Become.

ここで、図4には、本発明による中空ファイバプローブ10と、ボールレンズ14を備えていない中空ファイバのみにより構成される従来の中空ファイバプローブ(非特許文献1参照)とを用いて、それぞれの検出能を測定した本願発明者による実験結果が示されている。なお、この実験においては、試料104として酸化チタンを用いている。   Here, in FIG. 4, each of the hollow fiber probe 10 according to the present invention and a conventional hollow fiber probe (see Non-Patent Document 1) configured only by a hollow fiber not provided with the ball lens 14 is used. An experimental result by the present inventor who measured the detectability is shown. In this experiment, titanium oxide is used as the sample 104.

実験に用いた中空ファイバプローブ10は、中空ファイバ12の金属層12bがAgよりなり、長さL1が1mであって、コア12aの内径D1を320μmとした。一方、ボールレンズ14は、屈折率1.76のサファイアにより構成し、外径D2を500μmとした。即ち、この実験に用いた中空ファイバプローブ10においては、コア1aの内径D1よりもボールレンズ14の外径D2が大きいので、中空ファイバ12の先端部12aに接着剤によりボールレンズ14を固定した。 In the hollow fiber probe 10 used in the experiment, the metal layer 12b of the hollow fiber 12 is made of Ag, the length L1 is 1 m, and the inner diameter D1 of the core 12a is 320 μm. On the other hand, the ball lens 14 is made of sapphire having a refractive index of 1.76 and has an outer diameter D2 of 500 μm. That is, in the hollow fiber probe 10 used in this experiment, since the outer diameter D2 of the ball lens 14 than the inner diameter D1 of the core 1 2 a is large, the ball lens 14 with an adhesive on the tip portion 12a of the hollow fiber 12 fixed did.

また、ボールレンズ14を備えていない中空ファイバのみにより構成される従来の中空ファイバプローブとしては、実験に用いた中空ファイバプローブ10の中空ファイバ12と同寸法のものを用いた。そして、この実験においては、励起光の波長を785nmとした。   In addition, as a conventional hollow fiber probe constituted only by a hollow fiber not provided with the ball lens 14, a probe having the same dimensions as the hollow fiber 12 of the hollow fiber probe 10 used in the experiment was used. In this experiment, the wavelength of the excitation light was 785 nm.

図4において横軸は、中空ファイバプローブ10の先端部を0とした場合の焦点面方向への距離L2(Distance from Probe End)をmmの単位で示し、また、図4において縦軸は、検出能として643cm−1におけるラマン散乱光強度(Intensity)を励起光強度(Excitation Power)で除算した値(単位:counts/mW)を示している。 In FIG. 4, the horizontal axis indicates the distance L2 (Distance from Probe End) in the focal plane direction when the tip of the hollow fiber probe 10 is 0, and the vertical axis in FIG. As a function, a value (unit: counts / mW) obtained by dividing the Raman scattered light intensity (Intensity) at 643 cm −1 by the excitation light intensity (Excitation Power) is shown.

この図4に示した実験結果から明らかなように、本発明による中空ファイバプローブ10によれば、ボールレンズ14を備えていない従来の中空ファイバプローブと比較すると、10倍以上の検出能が得られている。   As is clear from the experimental results shown in FIG. 4, according to the hollow fiber probe 10 of the present invention, a detection capability of 10 times or more can be obtained as compared with the conventional hollow fiber probe not provided with the ball lens 14. ing.

また、検出能は試料104がボールレンズ14の焦点面における焦点位置から離れると急激に減少するものであり、深さ方向の空間分解能は半値全幅(FWHM)で70μmが得られている。   In addition, the detection capability decreases sharply when the sample 104 moves away from the focal position on the focal plane of the ball lens 14, and the spatial resolution in the depth direction is 70 μm at the full width at half maximum (FWHM).

従って、試料104における測定対象領域をボールレンズ14の焦点面における焦点位置に配置すると、当該測定対象領域の情報を最も効率良く取得することができるようになる。   Therefore, when the measurement target region in the sample 104 is arranged at the focal position on the focal plane of the ball lens 14, information on the measurement target region can be acquired most efficiently.

なお、ボールレンズ14の焦点は、必ずしも試料104の表面に位置させる必要はなく、試料104の深さ方向、即ち、試料104の内部に位置させて、試料104の内部の情報を得るようにしてもよい。例えば、ボールレンズ14の焦点を層状の試料の内部に位置させることにより、層状の試料の深さ方向の情報(例えば、血管内の情報などである。)を得ることができる。   Note that the focal point of the ball lens 14 is not necessarily located on the surface of the sample 104, and is positioned in the depth direction of the sample 104, that is, inside the sample 104 to obtain information inside the sample 104. Also good. For example, by positioning the focal point of the ball lens 14 inside the layered sample, information in the depth direction of the layered sample (for example, information in a blood vessel) can be obtained.


また、図5には、図4に示す測定結果を得た実験条件と同じ条件において、中空ファイバプローブ10のボールレンズ14の外径D2のみを0.32mmと0.5mmと1mmとにそれぞれ変化させた場合のシミュレーション結果が示されている。

In FIG. 5, only the outer diameter D2 of the ball lens 14 of the hollow fiber probe 10 is changed to 0.32 mm, 0.5 mm, and 1 mm, respectively, under the same experimental conditions as the measurement results shown in FIG. The simulation result is shown when this is done.

図5において横軸は、中空ファイバプローブ10の先端部を0とした場合の焦点面方向への距離L2(Distance from Probe End)をmmの単位で示し、また、図5において縦軸は、検出能として波長785nmの散乱光の集光効率(Collection Efficiency)の値(単位:%)を示している。   In FIG. 5, the horizontal axis indicates the distance L2 (Distance from Probe End) in the focal plane direction when the tip of the hollow fiber probe 10 is 0, and the vertical axis in FIG. As a function, the value (unit:%) of the collection efficiency (Collection Efficiency) of the scattered light with a wavelength of 785 nm is shown.

このシミュレーション結果によれば、中空ファイバ12の内径D1と同じ大きさの外径D2を備えたボールレンズ14を用いた場合が最も効率が高いことが判る。   According to this simulation result, it is understood that the efficiency is highest when the ball lens 14 having the outer diameter D2 having the same size as the inner diameter D1 of the hollow fiber 12 is used.


次に、図6を参照しながら、本発明による中空ファイバプローブの他の実施の形態について説明する。なお、図6において図1に示す構成と相当する構成については、図1において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その重複する構成ならびに作用の説明は省略する。

Next, another embodiment of the hollow fiber probe according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the configuration corresponding to the configuration shown in FIG. 1 is indicated by the same reference numeral as that used in FIG. 1, and the description of the overlapping configuration and operation is omitted.

この本発明の他の実施の形態による中空ファイバプローブは、中空ファイバの外径と略等しい大きさの内径を有するパイプ内に当該中空ファイバを挿入するようにして、全体の組み付けを容易にするとともに、その取り扱い性を向上させたものである。   The hollow fiber probe according to another embodiment of the present invention facilitates the entire assembly by inserting the hollow fiber into a pipe having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the hollow fiber. The handleability is improved.

即ち、中空ファイバプローブ20は、中空ファイバ12の外径D3と等しい大きさの内径を有するパイプ22を備えている。   That is, the hollow fiber probe 20 includes a pipe 22 having an inner diameter that is equal to the outer diameter D3 of the hollow fiber 12.

こうした中空ファイバプローブ20は、パイプ22の一方の端部(以下、「先端部」と適宜に称する。)22a側に微小レンズとしてボールレンズ14を配設し、さらに、先端部12dがボールレンズ14に隣接して配置されるようにしてパイプ22内に中空ファイバ12を嵌入して固定して組み付ける。ボールレンズ14に隣接して中空ファイバ12の先端部12dを隣接して配置するには、中空ファイバ12をボールレンズ14側に押し込んで両者を当接させればよい。   In such a hollow fiber probe 20, a ball lens 14 is disposed as a microlens on one end portion (hereinafter referred to as “tip portion”) 22 a side of a pipe 22, and the tip portion 12 d has a ball lens 14. The hollow fiber 12 is fitted into the pipe 22 so as to be disposed adjacent to the pipe 22 and fixed and assembled. In order to place the distal end portion 12d of the hollow fiber 12 adjacent to the ball lens 14, the hollow fiber 12 may be pushed into the ball lens 14 and brought into contact with each other.

従って、中空ファイバプローブ20によれば、中空ファイバ12の先端部12dにボールレンズ14を容易に配置することができる。   Therefore, according to the hollow fiber probe 20, the ball lens 14 can be easily disposed at the distal end portion 12 d of the hollow fiber 12.

また、パイプ22から中空ファイバ12を容易に抜き差しできるので、試料104内にパイプ22の先端部を挿入して測定した際などには、パイプ22から中空ファイバ12を抜き出して、パイプ22とボールレンズ14とを使い捨てにすることができる。   Further, since the hollow fiber 12 can be easily inserted and removed from the pipe 22, when the measurement is performed by inserting the tip of the pipe 22 into the sample 104, the hollow fiber 12 is extracted from the pipe 22, and the pipe 22 and the ball lens are removed. 14 can be made disposable.

なお、パイプ22の材料としては、例えば、金属、ガラスあるいは樹脂などを用いることができる。   In addition, as a material of the pipe 22, a metal, glass, resin, etc. can be used, for example.

また、図6に示す中空ファイバプローブ20では、中空ファイバ12の先端部12dを含む領域のみをパイプ22内に挿入するようにしたが、中空ファイバ12全体をパイプ22で被覆するようにしてもよい。   In the hollow fiber probe 20 shown in FIG. 6, only the region including the distal end portion 12 d of the hollow fiber 12 is inserted into the pipe 22, but the entire hollow fiber 12 may be covered with the pipe 22. .

さらに、図6に示す中空ファイバプローブ20ではボールレンズ14の外径D2とパイプ22の内径とを等しくし、パイプ22の先端部22a側にボールレンズ14を挿入するようにしたが、ボールレンズ14の外径D2をパイプ22の内径よりも大きくして、パイプ22の先端縁部22ddにボールレンズ14を固定するようにしてもよい。このようにすると、パイプ22からのボールレンズ14の取り外しが容易となる。   Further, in the hollow fiber probe 20 shown in FIG. 6, the outer diameter D2 of the ball lens 14 and the inner diameter of the pipe 22 are made equal, and the ball lens 14 is inserted into the tip 22a side of the pipe 22. The outer diameter D2 of the pipe 22 may be made larger than the inner diameter of the pipe 22, and the ball lens 14 may be fixed to the tip end edge 22dd of the pipe 22. This facilitates removal of the ball lens 14 from the pipe 22.


なお、上記した実施の形態は、以下の(1)〜(8)に示すように変形することができるものである。

The above-described embodiment can be modified as shown in the following (1) to (8).

(1)上記した実施の形態においては、中空ファイバプローブ10の中空ファイバ12を金属層12bとポリマー層12cとにより構成したが、中空ファイバプローブ10の中空ファイバ12の構成はこれに限られるものではないことは勿論であり、伝送する光の波長に応じて適宜の構成を選択すればよい。即ち、金属層12bの内面に誘電体層を形成してもよいし、また、多層膜構造状に形成してもよい。   (1) In the above-described embodiment, the hollow fiber 12 of the hollow fiber probe 10 is configured by the metal layer 12b and the polymer layer 12c. However, the configuration of the hollow fiber 12 of the hollow fiber probe 10 is not limited to this. Needless to say, an appropriate configuration may be selected according to the wavelength of light to be transmitted. That is, a dielectric layer may be formed on the inner surface of the metal layer 12b, or may be formed in a multilayer film structure.

また、金属層12bの材料もAgに限られるものではなく、例えば、紫外光を伝送しよとする場合にはAlを用い、可視光〜赤外光〜テラヘルツ光の波長の光を伝送しようとする場合にはAgを用いるなどのように、伝送する光の波長に応じて適宜に選択すればよい。   Further, the material of the metal layer 12b is not limited to Ag. For example, when transmitting ultraviolet light, Al is used to transmit light having wavelengths from visible light to infrared light to terahertz light. For example, Ag may be used as appropriate, depending on the wavelength of light to be transmitted.

さらに、金属層12bを被覆する層もポリマー層12cに限られるものではなく、ガラス層などを適宜に用いることができる。   Further, the layer covering the metal layer 12b is not limited to the polymer layer 12c, and a glass layer or the like can be appropriately used.

さらにまた、中空ファイバ12の長さL1やコア12aの内径D1なども、中空ファイバプローブ10の使用条件などに応じて適宜に設定すればよい。   Furthermore, the length L1 of the hollow fiber 12 and the inner diameter D1 of the core 12a may be appropriately set according to the use conditions of the hollow fiber probe 10 and the like.

(2)上記した実施の形態においては、中空ファイバ12の先端部12dにボールレンズ14を取り付ける際に、ボールレンズ14を中心から半分に切断した場合に一方の半球部分が中空ファイバ12のコア12a内に位置し、他方の半球部分が中空ファイバ12外に位置するように配置したが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、図7に示すように、中空ファイバ12の先端部12d側から後端部12e側にずらしてボールレンズ14を配置するようにしてもよい。ただし、ボールレンズ14の焦点位置に試料104を配置することを考慮すると、ボールレンズ14の焦点位置が中空ファイバ12の先端縁部12ddよりも前方位置となるようにボールレンズ14を配置することが好ましい。   (2) In the above-described embodiment, when the ball lens 14 is attached to the tip 12d of the hollow fiber 12, when the ball lens 14 is cut in half from the center, one hemispherical portion is the core 12a of the hollow fiber 12. Although it arrange | positions so that it may be located inside and the other hemisphere part may be located outside the hollow fiber 12, it is needless to say that it is not restricted to this. For example, as shown in FIG. 7, the ball lens 14 may be disposed so as to be shifted from the front end portion 12d side of the hollow fiber 12 to the rear end portion 12e side. However, in consideration of disposing the sample 104 at the focal position of the ball lens 14, the ball lens 14 may be disposed so that the focal position of the ball lens 14 is in front of the tip edge portion 12 dd of the hollow fiber 12. preferable.

(3)中空ファイバプローブ10の中空ファイバ12は、直線状に配置すると検出能が最も向上するが、柔軟に曲げて使用してもよい。即ち、中空ファイバ12を曲線状に配置しても、中空ファイバの特性からボールレンズ14の焦点位置に配置された試料104の信号光を伝送することは可能であり、従来よりも検出能および空間分解能を向上することができる。   (3) When the hollow fiber 12 of the hollow fiber probe 10 is arranged in a straight line, the detection performance is most improved, but it may be flexibly bent. In other words, even if the hollow fiber 12 is arranged in a curved shape, it is possible to transmit the signal light of the sample 104 arranged at the focal position of the ball lens 14 due to the characteristics of the hollow fiber. The resolution can be improved.

(4)上記した実施の形態においては、中空ファイバ12のコア12a内に励起光を伝送するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、励起光は中空ファイバプローブ10の外部から試料104へ照射するようにしてもよい。   (4) In the above-described embodiment, the excitation light is transmitted into the core 12a of the hollow fiber 12. However, the present invention is not limited to this, and the excitation light is not limited to the hollow fiber probe 10. The sample 104 may be irradiated from the outside.

(5)上記した実施の形態においては、ボールレンズ14の焦点位置がボールレンズ14の外部にある場合を中心に説明したが、上記したように、ボールレンズ14の焦点位置は当該ボールレンズ14の表面に存在してもよい。例えば、中空ファイバプローブ10を試料104の表面に接触させ、かつ、試料104の表面の情報を得る場合には、ボールレンズ14の焦点位置を当該ボールレンズ14の表面に位置させることが好ましい。   (5) In the above-described embodiment, the case where the focal position of the ball lens 14 is outside the ball lens 14 has been described. However, as described above, the focal position of the ball lens 14 is the same as that of the ball lens 14. It may be present on the surface. For example, when the hollow fiber probe 10 is brought into contact with the surface of the sample 104 and information on the surface of the sample 104 is obtained, the focal position of the ball lens 14 is preferably positioned on the surface of the ball lens 14.

(6)上記した実施の形態においては、本発明による中空ファイバプローブをラマン分光システムに用いた場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。本発明による中空ファイバプローブは、ラマン分光システムに限られずに、吸収分光、蛍光分光などの各種の分光システムに適用することができる。   (6) In the above-described embodiment, the case where the hollow fiber probe according to the present invention is used in the Raman spectroscopic system has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. The hollow fiber probe according to the present invention is not limited to the Raman spectroscopic system, but can be applied to various spectroscopic systems such as absorption spectroscopic and fluorescent spectroscopic systems.

(7)中空ファイバプローブ10においては、ボールレンズの外径D2が大きくなればなるほど集光能力ならびに空間分解能が低下するので、ボールレンズの外径D2ならびに中空ファイバ12の内径D1は、使用条件に応じてより小さく設定することが好ましい。   (7) In the hollow fiber probe 10, the larger the outer diameter D2 of the ball lens, the lower the light collecting ability and the spatial resolution. Therefore, the outer diameter D2 of the ball lens and the inner diameter D1 of the hollow fiber 12 are subject to use conditions. Accordingly, it is preferable to set a smaller value.

(8)上記した実施の形態ならびに上記した(1)〜(7)に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。   (8) You may make it combine the above-mentioned embodiment and the modification shown in said (1)-(7) suitably.

本発明は、真空紫外からテラヘルツまでのあらゆる波長を用いた吸収分光、蛍光分光などを含む各種分光分析機器に用いることができ、特に、医療生物分野における生体内分光分析を行う分光分析機器に利用することができる。こうした分光分析機器としては、例えば、内視鏡と組み合わせた光バイオプシーシステムなどが挙げられる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for various spectroscopic instruments including absorption spectroscopy using various wavelengths from vacuum ultraviolet to terahertz, fluorescence spectroscopy, and the like, and particularly used for spectroscopic instruments that perform in-vivo spectroscopic analysis in the medical biological field. can do. Examples of such a spectroscopic analysis instrument include an optical biopsy system combined with an endoscope.

図1は、本発明による中空ファイバプローブの図2(a)のA−A線による縦断構成説明図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the hollow fiber probe according to the present invention taken along line AA in FIG. 2 (a). 図2(a)は図1のB−B線による横断構成説明図であり、図2(b)は図1のC−C線による横断構成説明図である。2A is a cross-sectional configuration explanatory view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional configuration explanatory view taken along line CC in FIG. 図3は、本発明による中空ファイバプローブを備えたラマン分光システムの概念構成説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conceptual configuration of a Raman spectroscopic system including a hollow fiber probe according to the present invention. 図4は、本発明による中空ファイバプローブとボールレンズを備えていない中空ファイバのみにより構成される従来の中空ファイバプローブ(非特許文献1参照)とを用いて、それぞれの検出能を測定した本願発明者による実験結果を示すグラフである。FIG. 4 shows the present invention in which the detectability is measured using a hollow fiber probe according to the present invention and a conventional hollow fiber probe (see Non-Patent Document 1) composed only of a hollow fiber without a ball lens. It is a graph which shows the experimental result by a person. 図5は、図4に示す測定結果を得た実験条件と同じ条件において、中空ファイバプローブのボールレンズの外径のみを0.32mmと0.5mmと1mmとにそれぞれ変化させた場合のシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 5 is a simulation result in the case where only the outer diameter of the ball lens of the hollow fiber probe is changed to 0.32 mm, 0.5 mm, and 1 mm under the same experimental conditions as those obtained from the measurement results shown in FIG. It is a graph which shows. 図6は、本発明による中空ファイバプローブの他の実施の形態を示す図1に相当する縦断構成説明図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional explanatory view corresponding to FIG. 1 showing another embodiment of the hollow fiber probe according to the present invention. 図7は、本発明による中空ファイバプローブの他の実施の形態を示す図1に対応する縦断構成説明図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional explanatory view corresponding to FIG. 1 showing another embodiment of the hollow fiber probe according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10、20 中空ファイバプローブ
12 中空ファイバ
12a コア
12b 金属層
12c ポリマー層
12d 先端部
12dd 先端縁部
12e 後端部
14 ボールレンズ
22 パイプ
22a 先端部
22dd 先端縁部
100 ラマン分光システム
102 試料台
104 試料
106 レーザー装置
108 光学フィルター
110 カプラー
110a 端部
110b 端部
112 分光器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20 Hollow fiber probe 12 Hollow fiber 12a Core 12b Metal layer 12c Polymer layer 12d Tip part 12dd Tip edge part 12e Rear edge part 14 Ball lens 22 Pipe 22a Tip part 22dd Tip edge part 100 Raman spectroscopy system 102 Sample stand 104 Sample 106 Laser device 108 Optical filter 110 Coupler 110a End 110b End 112 Spectrometer

Claims (5)

試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、
内部が中空のパイプ状に形成され、かつ、内表面が金属層で形成され、前記金属層により円筒状の中空コアが形成された中空ファイバと、
前記中空ファイバの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズと
を有し、
前記中空ファイバの内径と前記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、
前記中空ファイバの内径は0.1mm〜1.0mmであり、
前記微小レンズの外側の少なくとも一部が前記中空ファイバの前記コアに接するように配置され、かつ、前記微小レンズの焦点位置が前記微小レンズの外部あるいは前記微小レンズの表面に存在するように設定されることにより、前記微小レンズの焦点面から放射された光が前記中空ファイバ内の前記金属層に略平行に入射して前記中空ファイバ内を伝送される
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。
In a hollow fiber probe that detects light emitted from a sample,
A hollow fiber having an inner surface formed into a hollow pipe shape, an inner surface formed of a metal layer, and a cylindrical hollow core formed by the metal layer ;
A microlens having a large numerical aperture disposed on one end side of the hollow fiber,
The inner diameter of the hollow fiber and the outer diameter of the micro lens are approximately equal in size,
The hollow fiber has an inner diameter of 0.1 mm to 1.0 mm,
It is arranged so that at least a part of the outside of the microlens is in contact with the core of the hollow fiber, and the focal position of the microlens is set outside the microlens or on the surface of the microlens. the Rukoto, hollow fiber probe, wherein a light emitted is transmitted within the hollow fiber substantially parallel to the incident to the metal layer in the hollow fiber from the focal plane of the micro lens.
請求項1に記載の中空ファイバプローブにおいて、
前記コアの内径と前記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、
前記微小レンズは前記コア内に嵌入された
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。
The hollow fiber probe of claim 1, wherein
The inner diameter of the core and the outer diameter of the microlens are approximately equal in size,
The hollow fiber probe, wherein the micro lens is fitted into the core.
試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、
内部が中空のパイプ状に形成され、かつ、内表面が金属層で形成され、前記金属層により円筒状の中空のコアを有する中空ファイバと、
前記中空ファイバの外径と略等しい大きさの内径を有するパイプと、
前記パイプの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズと
を有し、
前記中空ファイバの内径と前記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、
前記パイプの内径側に前記中空ファイバの少なくとも一方の端部を挿入して、前記一方の端部を前記微小レンズに隣接して配置され、
前記中空ファイバの内径は、0.1mm〜1.0mmであり、
前記微小レンズの外側の少なくとも一部が前記パイプの一方の端部側に接するように前記微小レンズは配置され、かつ、前記微小レンズの焦点位置が前記微小レンズの外部あるいは前記微小レンズの表面に存在するように設定されることにより、前記微小レンズの焦点面から放射された光が前記中空ファイバ内の前記金属層に略平行に入射して前記中空ファイバ内を伝送される
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。
In a hollow fiber probe that detects light emitted from a sample,
A hollow fiber having an inner surface formed in a hollow pipe shape and an inner surface formed of a metal layer, and having a cylindrical hollow core by the metal layer ;
A pipe having an inner diameter approximately equal to the outer diameter of the hollow fiber;
A microlens having a large numerical aperture disposed on one end side of the pipe,
The inner diameter of the hollow fiber and the outer diameter of the micro lens are approximately equal in size,
Inserting at least one end of the hollow fiber on the inner diameter side of the pipe, the one end is disposed adjacent to the microlens,
The hollow fiber has an inner diameter of 0.1 mm to 1.0 mm,
The microlens is arranged such that at least a part of the outside of the microlens is in contact with one end side of the pipe, and the focal position of the microlens is outside the microlens or on the surface of the microlens. by setting so existing, characterized in that light emitted from the focal plane of the micro lens is transmitted within the hollow fibers with substantially parallel incident to the metal layer in the hollow fiber Hollow fiber probe.
請求項1、2または3のいずれか1項に記載の中空ファイバプローブにおいて、
前記微小レンズは、ボールレンズである
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。
The hollow fiber probe according to any one of claims 1, 2, or 3,
The hollow fiber probe, wherein the micro lens is a ball lens.
請求項4に記載の中空ファイバプローブにおいて、
前記ボールレンズの屈折率は2以下である
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。
The hollow fiber probe according to claim 4, wherein
A hollow fiber probe, wherein the ball lens has a refractive index of 2 or less.
JP2006012010A 2006-01-20 2006-01-20 Hollow fiber probe Expired - Fee Related JP4809067B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006012010A JP4809067B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Hollow fiber probe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006012010A JP4809067B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Hollow fiber probe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007192701A JP2007192701A (en) 2007-08-02
JP4809067B2 true JP4809067B2 (en) 2011-11-02

Family

ID=38448520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006012010A Expired - Fee Related JP4809067B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Hollow fiber probe

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4809067B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103472049A (en) * 2013-06-25 2013-12-25 复旦大学 Organophosphorus detection method based on hollow-core fiber

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008209160A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Hitachi Cable Ltd Hollow fiber bundle
EP3004845A4 (en) * 2013-06-04 2016-08-03 Pims Passive Imaging Medical Systems Ltd Hybrid fiber optic probe device for attenuated total reflection spectroscopic applications in uv, visible and ir ranges
KR102415329B1 (en) 2015-09-08 2022-06-30 삼성전자주식회사 Tube-type lens, OES(Optical Emission Spectroscopy) apparatus comprising the tube-type lens, plasma monitoring system comprising the OES apparatus, and method for fabricating semiconductor device using the system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0222612A (en) * 1988-07-11 1990-01-25 Fujitsu Ltd Lens assembly
JPH0255303A (en) * 1988-08-22 1990-02-23 Hitachi Cable Ltd Hollow optical waveguide and its production
JPH03144506A (en) * 1989-10-31 1991-06-19 Brother Ind Ltd Optical fiber array and its manufacture
JP3535685B2 (en) * 1997-02-07 2004-06-07 光信 宮城 Medical laser probe
NL1018261C2 (en) * 2001-06-12 2002-12-13 Univ Erasmus Spectrometer for measuring inelastically scattered light.
JP2005257472A (en) * 2004-03-11 2005-09-22 Pulstec Industrial Co Ltd Physical quantity detection device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103472049A (en) * 2013-06-25 2013-12-25 复旦大学 Organophosphorus detection method based on hollow-core fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007192701A (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Keiser et al. Review of diverse optical fibers used in biomedical research and clinical practice
Pahlevaninezhad et al. Nano-optic endoscope for high-resolution optical coherence tomography in vivo
Utzinger et al. Fiber optic probes for biomedical optical spectroscopy
US6006001A (en) Fiberoptic assembly useful in optical spectroscopy
US9804092B2 (en) Integrated spectral probe for raman, reflectance and fluorescence spectral measurements
JP2016505148A (en) Fiber optic probe for remote spectroscopy
JP2007519481A (en) Side-illuminated optical fiber array probe
WO2005057244A2 (en) Optical fiber delivery and collection system for biological applications
JP5400397B2 (en) Bundle fiber and endoscope system
US20190064072A1 (en) Collection optics system for spectrometer and raman spectral system
Deladurantaye et al. Advances in engineering of high contrast CARS imaging endoscopes
JP2019049537A (en) Collection optical system for spectrometers and raman spectral system
JP4809067B2 (en) Hollow fiber probe
Chin et al. Optical fiber sensors for biomedical applications
Katagiri et al. High axial resolution Raman probe made of a single hollow optical fiber
KR101278285B1 (en) Imaging system using lens-integrated type optical fiber array probe
WO2017158331A1 (en) Sers probe comprising a dual-core optical fiber and a spacer onto which sers-active nanoparticles are attached
KR101258682B1 (en) Optical fiber array probe imaging system intergrated with endoscope
CN105263414A (en) Methods and apparatus for colonic neoplasia detection with high frequency raman spectra
Barik et al. In vivo spectroscopy: optical fiber probes for clinical applications
US9131845B2 (en) Optical probe
Roldán-Varona et al. Selective plane illumination optical endomicroscopy with polymer imaging fibers
WO2012056991A1 (en) Probe
Matsuura et al. Flexible fiber-optics probes for Raman and FT-IR remote spectroscopy
JP5831543B2 (en) probe

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110722

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: 20110816

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: 20110818

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140826

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4809067

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees