JP7828213B2 - 金属板上の有機付着物のサンプリング方法および有機化合物の同定方法 - Google Patents
金属板上の有機付着物のサンプリング方法および有機化合物の同定方法Info
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Description
本発明は、金属板の表面に付着した、異物である微量の有機化合物を含む有機付着物のサンプリング方法および当該異物である有機化合物の同定方法に関する。
金属製品の品質向上のためには、その製造工程中に金属素材表面に付着した異物である微量の有機物質（以下有機付着物と呼ぶことがある。）の成分の同定は重要な課題である。特に、銅板や鋼板等の金属板や、それに表面処理を施した表面処理金属板の場合には、複数のプロセスを含む複雑な工程により製造されるため、汚染の原因となったプロセスを特定するためには、有機付着物の成分を同定する必要がある。
前記の有機付着物は、微小なスポット状や線状の形態で金属板の表面に付着している場合が多い。微量な有機物または微小領域の有機物の同定方法としては従来、例えば非特許文献１で開示されている顕微フーリエ変換赤外分光法（以下、顕微ＦＴ－ＩＲと呼称する）や顕微ラマン分光法等が用いられている。顕微ＦＴ－ＩＲ測定においては通常、有機物の付着した板材等を顕微鏡下にセットし、顕微反射法や高感度顕微反射法等の反射法により測定を行う。しかし、反射ＦＴ－ＩＲ測定の場合、有機付着物の厚さが薄い場合には十分な赤外線の吸収強度が得られなくなる、また、付着している金属の表面粗さが大きいと金属表面で赤外線の乱反射が起こる等の理由により、明瞭な赤外線吸収スペクトルが得られず、有機付着物の成分特定が困難になる場合があった。
そのような場合には、顕微ＦＴ－ＩＲ測定に先立ち、有機付着物をサンプリングして濃縮する必要がある。特許文献１には、赤外線反射部材の表面に付されたフッ素系樹脂の薄膜上に測定試料の有機物を溶解した有機溶媒を滴下し、当該有機溶媒を揮発させて有機物を濃縮した後に顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行う技術が開示されている。しかし、特許文献１には、異物である有機付着物を金属材料の表面からサンプリングする方法は開示されていない。
日本赤外線学会誌，第５巻第２号，ｐ.４９－６１（１９９５）
金属材料上の微小な有機付着物のサンプリングには従来、汎用のマイクロシリンジを用い、当該有機付着物を溶解もしくは分散させるための有機溶媒を手作業で有機付着物の上に滴下し、当該有機溶媒中に有機付着物を抽出した後に、有機溶媒の回収手段を用いて有機付着物を含む有機溶媒を回収していた。また、有機溶媒の液滴が濡れ広がると、回収の対象となる有機付着物以外の有機性汚染物（以下、コンタミネーションと呼称することがある。）も回収してしまうため、有機付着物の同定の精度が悪化するという問題があった。有機物の同定方法としては顕微鏡反射ＦＴ－ＩＲ測定の他に、例えば質量分析法（ＭＳ）もあるが、このような方法においても、測定試料である有機付着物をサンプリングする際に前記のコンタミネーションは問題である。
本発明において解決すべき技術課題とは、金属材料、特に板状の金属材料の表面に付着した微小な（上方からみたときの大きさが小さい）有機付着物を回収する際の汚染を低減したサンプリング方法、およびそのサンプリング方法を用いた有機付着物の同定方法を提供することである。
本発明者等が鋭意検討を行った結果、前記の有機溶媒の液滴の濡れ広がりによる有機付着物の同定精度の悪化は、顕微鏡観察下で、前記の有機溶媒回収手段である管状部材として、開口部の径が微小な部材を使用して有機付着物の溶解を行うことにより改善することができることを見出した。
以上の知見を基に、本発明者らは、以下に述べる本発明を完成させた。
以上の知見を基に、本発明者らは、以下に述べる本発明を完成させた。
すなわち、上述の課題を達成するために本発明においては、
（１）撥液処理を施した溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記の細管状部材が有機溶媒の吐出と吸引とを行うための開口部を有する一つの部材であり、前記開口部の径は２５μｍ以下であり、有機溶媒を注入した当該細管状部材を、顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、
圧力を加えることにより前記の細管状部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出して有機溶媒の膜を形成して有機付着物を溶解した後、
前記の細管状部材の内部を減圧することにより、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を前記の開口部から吸引し、
前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を含む前記の細管状部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、圧力を加えることにより前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して前記の溶媒揮発部上で液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法が提供される。
（１）撥液処理を施した溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記の細管状部材が有機溶媒の吐出と吸引とを行うための開口部を有する一つの部材であり、前記開口部の径は２５μｍ以下であり、有機溶媒を注入した当該細管状部材を、顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、
圧力を加えることにより前記の細管状部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出して有機溶媒の膜を形成して有機付着物を溶解した後、
前記の細管状部材の内部を減圧することにより、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を前記の開口部から吸引し、
前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を含む前記の細管状部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、圧力を加えることにより前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して前記の溶媒揮発部上で液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法が提供される。
また本発明においては、
（２）前記の細管状部材の開口部が前記の有機溶媒の液滴と接触している状態で有機付着物を溶解させる、上記（１）に記載のサンプリング方法が提供される。
（２）前記の細管状部材の開口部が前記の有機溶媒の液滴と接触している状態で有機付着物を溶解させる、上記（１）に記載のサンプリング方法が提供される。
また本発明においては、
（３）撥液処理を施した溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、有機溶媒の吐出または吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記の細管状部材が、有機溶媒を有機付着物上に吐出するための開口部を有する吐出用部材と当該吐出した有機溶媒を吸引するための開口部を有する吸引用部材の一対の部材であり、前記吐出用部材の開口部の径が２５μｍ以下であり、当該一対の細管状部材を顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、
加圧機構により圧力を加えることにより、有機溶媒を注入した前記の吐出用部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出するとともに、前記の吸引用部材により前記の吐出された有機溶媒を吸引し、前記の有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成することにより前記の有機付着物を溶解し、
前記の吸引用部材により、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引し、
前記の吸引用部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、前記の吸引用部材の内部の前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒に圧力を加えることにより、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して前記の溶媒揮発部上で液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法が提供される。
（３）撥液処理を施した溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、有機溶媒の吐出または吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記の細管状部材が、有機溶媒を有機付着物上に吐出するための開口部を有する吐出用部材と当該吐出した有機溶媒を吸引するための開口部を有する吸引用部材の一対の部材であり、前記吐出用部材の開口部の径が２５μｍ以下であり、当該一対の細管状部材を顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、
加圧機構により圧力を加えることにより、有機溶媒を注入した前記の吐出用部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出するとともに、前記の吸引用部材により前記の吐出された有機溶媒を吸引し、前記の有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成することにより前記の有機付着物を溶解し、
前記の吸引用部材により、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引し、
前記の吸引用部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、前記の吸引用部材の内部の前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒に圧力を加えることにより、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して前記の溶媒揮発部上で液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法が提供される。
また本発明においては、
（４）撥液処理の施されていない溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置１、あるいは、撥液処理の施されていない溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、有機溶媒の吐出または吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置２を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記装置１を用いる場合、当該装置１の前記の細管状部材が有機溶媒の吐出と吸引とを行うための開口部を有する一つの部材であり、前記開口部の径は２５μｍ以下であり、有機溶媒を注入した当該細管状部材を、顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、圧力を加えることにより前記の細管状部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出して有機溶媒の膜を形成して有機付着物を溶解した後、前記の細管状の部材の内部を減圧することにより、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を前記の開口部から吸引し、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を含む前記の細管状部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、圧力を加えることにより前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して、前記の溶媒揮発部上で長径６００μｍ以下に制御した液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮し、
前記装置２を用いる場合、当該装置２の前記の細管状部材が、有機溶媒を有機付着物上に吐出するための開口部を有する吐出用部材と当該吐出した有機溶媒を吸引するための開口部を有する吸引用部材の一対の部材であり、前記吐出用部材の開口部の径が２５μｍ以下であり、当該一対の細管状部材を顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、加圧機構により圧力を加えることにより、有機溶媒を注入した前記の吐出用部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出するとともに、前記の吸引用部材により前記の吐出された有機溶媒を吸引し、前記の有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成することにより前記の有機付着物を溶解し、前記の吸引用部材により、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引し、前記の吸引用部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、前記の吸引用部材の内部の前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒に圧力を加えることにより、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して、前記の溶媒揮発部上で長径６００μｍ以下に制御した液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法が提供される。
（４）撥液処理の施されていない溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置１、あるいは、撥液処理の施されていない溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、有機溶媒の吐出または吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置２を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記装置１を用いる場合、当該装置１の前記の細管状部材が有機溶媒の吐出と吸引とを行うための開口部を有する一つの部材であり、前記開口部の径は２５μｍ以下であり、有機溶媒を注入した当該細管状部材を、顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、圧力を加えることにより前記の細管状部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出して有機溶媒の膜を形成して有機付着物を溶解した後、前記の細管状の部材の内部を減圧することにより、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を前記の開口部から吸引し、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を含む前記の細管状部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、圧力を加えることにより前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して、前記の溶媒揮発部上で長径６００μｍ以下に制御した液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮し、
前記装置２を用いる場合、当該装置２の前記の細管状部材が、有機溶媒を有機付着物上に吐出するための開口部を有する吐出用部材と当該吐出した有機溶媒を吸引するための開口部を有する吸引用部材の一対の部材であり、前記吐出用部材の開口部の径が２５μｍ以下であり、当該一対の細管状部材を顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、加圧機構により圧力を加えることにより、有機溶媒を注入した前記の吐出用部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出するとともに、前記の吸引用部材により前記の吐出された有機溶媒を吸引し、前記の有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成することにより前記の有機付着物を溶解し、前記の吸引用部材により、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引し、前記の吸引用部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、前記の吸引用部材の内部の前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒に圧力を加えることにより、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して、前記の溶媒揮発部上で長径６００μｍ以下に制御した液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法が提供される。
また本発明においては、
（５）前記（１）～（４）のいずれかに記載の金属板上の有機付着物のサンプリング方法を用い、前記の試料ステージ上の溶媒揮発部に形成された、前記の有機付着物の濃縮物を顕微反射フーリエ変換赤外分光法で測定する、前記有機付着物を構成する有機化合物の同定方法が提供される。
（５）前記（１）～（４）のいずれかに記載の金属板上の有機付着物のサンプリング方法を用い、前記の試料ステージ上の溶媒揮発部に形成された、前記の有機付着物の濃縮物を顕微反射フーリエ変換赤外分光法で測定する、前記有機付着物を構成する有機化合物の同定方法が提供される。
本発明のサンプリング方法を用いることにより、板状の金属材料の表面に付着した微小な有機付着物を同定することが可能になる。
［サンプリング対象試料］
本発明の有機付着物のサンプリング方法の対象試料は、有機物が付着した金属板である。これにおける有機付着物は、有機化合物だけで構成されるものでも、無機物との混合物であってもよい。有機化合物は１種類でも複数種類の混合物でもよい。前記金属板の構成材料は特に限定するものではないが、有機付着物の溶解に用いる有機溶媒に溶解せず、当該有機溶媒に対する濡れ性の高い金属である場合に発明の効果を好適に発揮する。なお金属板がめっき製品など、金属の積層体である場合には、有機付着物が付着している表面の金属種が重要である。前記金属板（積層体である場合は表面の金属層）の構成材料の例としては、銅、銅合金、銀、スズが挙げられる。
本発明の有機付着物のサンプリング方法の対象試料は、有機物が付着した金属板である。これにおける有機付着物は、有機化合物だけで構成されるものでも、無機物との混合物であってもよい。有機化合物は１種類でも複数種類の混合物でもよい。前記金属板の構成材料は特に限定するものではないが、有機付着物の溶解に用いる有機溶媒に溶解せず、当該有機溶媒に対する濡れ性の高い金属である場合に発明の効果を好適に発揮する。なお金属板がめっき製品など、金属の積層体である場合には、有機付着物が付着している表面の金属種が重要である。前記金属板（積層体である場合は表面の金属層）の構成材料の例としては、銅、銅合金、銀、スズが挙げられる。
本発明の有機付着物のサンプリング方法はまた、いかなる大きさの有機付着物に対しても適用することが可能であるが、微小な有機付着物、例えば、微小なスポット状の有機付着物の場合には、その直径（外接円の直径）が３ｍｍ以下、幅の狭い線状の有機付着物の場合には、その幅が３０００μｍ以下、程度のものに適用する場合に発明の効果を好適に発揮する。なお前記幅とは、有機付着物が金属板上で構成する平面形状の輪郭の各点に対する法線（輪郭の各点における接線に直交する直線）が、当該平面図形内を通る長さの最小値である。
［試料ステージ］
本発明の有機付着物のサンプリング方法においては、試料ステージ上に、後述する表面に撥液処理を施した溶媒揮発部を設ける。有機付着物の同定方法として、顕微ＦＴ－ＩＲを用いる場合には、試料ステージとして赤外線反射部材からなるものを用いると、本発明のサンプリング方法を実施したステージをそのまま顕微鏡反射ＦＴ－ＩＲに供することができるので、好ましい。サンプリングの際には、異物である微小な有機物が付着したサンプリング対象試料を、当該溶媒揮発部の近くに載置することが、操作性の観点から好ましい。なお、本発明のサンプリング方法においては特に限定するものではないが、前記の溶媒揮発部およびサンプリング対象試料の近くに、有機付着物の溶解に用いる有機溶媒を貯留した容器を配置することが、操作性の観点から好ましい。当該試料ステージは、後述する細管状部材に対して相対的に移動を可能とする必要があるが、試料ステージを可動とする場合には、少なくとも二軸方向に移動可能なものを用いる。
本発明の有機付着物のサンプリング方法においては、試料ステージ上に、後述する表面に撥液処理を施した溶媒揮発部を設ける。有機付着物の同定方法として、顕微ＦＴ－ＩＲを用いる場合には、試料ステージとして赤外線反射部材からなるものを用いると、本発明のサンプリング方法を実施したステージをそのまま顕微鏡反射ＦＴ－ＩＲに供することができるので、好ましい。サンプリングの際には、異物である微小な有機物が付着したサンプリング対象試料を、当該溶媒揮発部の近くに載置することが、操作性の観点から好ましい。なお、本発明のサンプリング方法においては特に限定するものではないが、前記の溶媒揮発部およびサンプリング対象試料の近くに、有機付着物の溶解に用いる有機溶媒を貯留した容器を配置することが、操作性の観点から好ましい。当該試料ステージは、後述する細管状部材に対して相対的に移動を可能とする必要があるが、試料ステージを可動とする場合には、少なくとも二軸方向に移動可能なものを用いる。
［顕微鏡観察システム］
本発明の有機付着物のサンプリング方法では、後述する細管状部材の移動および細管状部材からの有機溶媒の吐出および溶解した有機付着物を含む有機溶媒の吸引は、顕微鏡観察システムによる観察下で行う。その場合、顕微鏡の視野内の映像をＣＲＴディスプレイ等の表示装置に表示させても構わない。従来、有機付着物と前記の細管状部材の相対的な位置合わせは目視で、手作業で行っていたが、目視の場合、有機付着物が微小な場合には、前記の相対的位置合わせの精度が悪くなり、測定対象の有機付着物のそばにあるコンタミネーションをサンプリングする可能性が増大する。
本発明の有機付着物のサンプリング方法では、後述する細管状部材の移動および細管状部材からの有機溶媒の吐出および溶解した有機付着物を含む有機溶媒の吸引は、顕微鏡観察システムによる観察下で行う。その場合、顕微鏡の視野内の映像をＣＲＴディスプレイ等の表示装置に表示させても構わない。従来、有機付着物と前記の細管状部材の相対的な位置合わせは目視で、手作業で行っていたが、目視の場合、有機付着物が微小な場合には、前記の相対的位置合わせの精度が悪くなり、測定対象の有機付着物のそばにあるコンタミネーションをサンプリングする可能性が増大する。
また顕微鏡観察システムは、以下で説明する細管状部材をセットして当該部材の操作を精密に制御することを可能とするためのアームを備えていることが好ましい。また位置記憶機能及び記憶した位置への移動機能を有する顕微鏡観察システムであれば、あらかじめ細管状部材に注入する有機溶媒を収容した容器や有機付着物をサンプリングする箇所や溶媒揮発部の座標を記憶させて、それに基づいて細管状部材やステージを移動させることができるようにしておくことが、操作性の観点からより好ましい。
有機付着物の同定に顕微ＦＴ－ＩＲを用いる場合には、顕微鏡観察システムに当該測定に用いる顕微鏡を用いても良い。
［細管状部材］
本発明の有機付着物のサンプリング方法では、微小な有機付着物を有機溶媒で溶解して回収するために、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および／または吸引を可能とした細管状部材を用いる。当該細管部材としては、バイオテクノロジー分野でマイクロインジェクションに用いられる、ピストン付きのマイクロピペット等を用いることができる。当該マイクロピペットには圧力調整機構としてのゴム球を装着してもよい。
本発明の有機付着物のサンプリング方法では、微小な有機付着物を有機溶媒で溶解して回収するために、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および／または吸引を可能とした細管状部材を用いる。当該細管部材としては、バイオテクノロジー分野でマイクロインジェクションに用いられる、ピストン付きのマイクロピペット等を用いることができる。当該マイクロピペットには圧力調整機構としてのゴム球を装着してもよい。
ここで、マイクロピペットとは、外径が約１ｍｍ程度のガラス管の一端を、外側に向かって先細りとなるようにテーパ形状に加工したものであり、吐出口または吸引口となる先端の開口部の開口径（以下開口径ともいう）は通常２５μｍ以下であり、微細な液滴を吐出してコンタミを防止する観点およびマイクロピペットのコストの観点から、開口径は、好ましくは２～１８μｍであり、より好ましくは５～１２μｍである。なお前記開口部の開口形状は、円形であることが好ましい。本発明の有機付着物のサンプリング方法においては、溶媒量があまりに微量だと操作中に揮発してしまうため、容量が５×１０－４μＬ以上のものを使用する。細管状部材としてマイクロピペットを使用する場合、本発明においてはその容量の上限を特に規定するものではないが、溶媒中の微量の不純物もスポット状に残り顕微ＦＴ－ＩＲにて検出される可能性がある観点から、容量が５０μＬ以下のものを使用することが好ましい。
このような小さな開口部を有する細管状部材を用いて、これを有機付着物の近傍に移動し、有機溶媒を有機付着物に対して吐出する。前記「近傍」については、吐出された有機溶媒が有機付着物に接触する位置であればよく、開口部が有機付着物に接触してもよい。また、有機付着物が有機溶媒に対して溶解しなくとも、有機溶媒中に、前記細管状部材の開口径より寸法の小さな粒子にばらけて分散すれば、吸引用の細管状部材（以下吸引用部材ともいう）で吸引することができる。以降、本明細書では、このような溶解もしくは分散を、単に「溶解」と表記する。
本発明のサンプリング方法においては、前記の試料ステージと前記の細管状部材の位置関係を相対的に移動する必要がある。その場合、細管状部材を移動可能として試料ステージを固定としても、細管状部材を固定として試料ステージを移動可能としても良い。いずれの場合でも、サンプリングの位置的な精度を高めるために、移動可能とした前記の細管状部材または前記の試料ステージは、搬送機構を用いて機械的に移動させる。搬送手段としては、公知の搬送手段を用いれば良い。
［溶媒揮発部］
本発明の有機付着物のサンプリング方法では、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引した細管状部材を、溶媒揮発部の上に移動し、前記有機溶媒を溶媒揮発部に吐出し、形成された液滴から有機溶媒を揮発させて、有機付着物を蒸発乾固（濃縮）する。当該溶媒揮発部として、後述のように、撥液処理を施さない状態の試料ステージ表面を用いることができるが、操作の迅速性が要求される場合には、表面に撥液処理を施したものを用いることが好ましい。なお溶媒揮発部は、試料ステージ上に金属板を配置する位置の近くにあることが、操作の簡便性から好ましい。
本発明の有機付着物のサンプリング方法では、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引した細管状部材を、溶媒揮発部の上に移動し、前記有機溶媒を溶媒揮発部に吐出し、形成された液滴から有機溶媒を揮発させて、有機付着物を蒸発乾固（濃縮）する。当該溶媒揮発部として、後述のように、撥液処理を施さない状態の試料ステージ表面を用いることができるが、操作の迅速性が要求される場合には、表面に撥液処理を施したものを用いることが好ましい。なお溶媒揮発部は、試料ステージ上に金属板を配置する位置の近くにあることが、操作の簡便性から好ましい。
また前記の撥液処理とは、有機付着物を溶解する有機溶媒を弾くための処理を指す。撥液処理の方法としては、特許文献１に開示されている方法や、例えば特開２００８－２０３０２０号公報に開示されている、基板上にフッ素系樹脂の薄膜（当該薄膜が撥液性を示す）を形成する方法等、公知の方法を用いることができる。また、撥液処理は試料ステージ表面に直接施すのではなく、市販の撥液処理を施したプレートを試料ステージに載置することにより代替することが可能である。そのような撥液処理を施したプレートとしては、例えば（株）東レリサーチ社製ピンポイント濃縮プレート（２０２０－０１）等を用いれば良い。
溶媒揮発部に撥液処理を施すのは、当該溶媒揮発部の有機溶媒に対する濡れ性を低下させることにより、当該溶媒揮発部上に形成された、溶解した有機付着物を含む有機溶媒の液滴が濡れ広がらず、小さな液滴の状態を保ったまま有機溶媒を揮発させるためである。その状態で有機溶媒を揮発させると、揮発後に残る有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）のスポット径が小さくなり、当該蒸発乾固物の厚みが増すために、例えば顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った際の赤外線の吸収強度が増大する。
なお本発明では、有機付着物上に有機溶媒を吐出する手段として、上述の通り開口径の小さい細管状部材を用いるが、この細管状部材を使って、有機付着物を溶解した有機溶媒を少しずつ吐出すれば、吐出される部位が上記溶媒揮発部のように撥液処理されていなくとも、吐出により形成される液滴がそれほど大きくならない。具体的には、液滴の長径（外接円の直径）を６００μｍ以下程度（通常３０μｍ以上）に制御することができる。
このように小さな液滴の有機溶媒を揮発させれば、撥液処理された溶媒揮発部で揮発させた場合ほどではないものの、相応の厚みのある、顕微ＦＴ－ＩＲ測定で物質を同定しうる、有機付着物の濃縮物が得られる。この態様は、高価な撥液処理された溶媒揮発部を必要としない点で有利である。また、撥液処理された溶媒揮発部を使用する場合でも、上記のように液滴を小さく制御すれば、液滴を形成する箇所を変えることで、一つの溶媒揮発部（プレート）で何度も本発明のサンプリング方法を実施することができる。
本発明の有機付着物のサンプリング方法においては、前記の細管状部材の使用方法にしたがって、以下に記述する二つの実施態様を取ることができる。なお、本発明の実施の態様は、後述する二つの実施形態のみに限定されるものではない。
［第一の実施形態］
本発明の有機付着物のサンプリング方法の第一の実施形態においては、有機溶媒の吐出用と吸引用を兼ねた、一本の細管状部材を使用する。この実施態様においては、予め有機付着物を溶解するための有機溶媒を注入した細管状部材を、顕微鏡観察下で搬送手段を用いて有機付着物の近傍に移動した後、加圧－減圧機構を用い、圧力を加えることで当該有機付着物の表面に有機溶媒を吐出することにより有機溶媒の液滴からなる膜を形成する。なお、加圧－減圧機構を用いなくても、有機溶媒の蒸発による内圧の増加により細管状部材から有機溶媒を吐出させることが可能な場合もあるが、その場合も加圧－減圧機構を用いたとみなす。
本発明の有機付着物のサンプリング方法の第一の実施形態においては、有機溶媒の吐出用と吸引用を兼ねた、一本の細管状部材を使用する。この実施態様においては、予め有機付着物を溶解するための有機溶媒を注入した細管状部材を、顕微鏡観察下で搬送手段を用いて有機付着物の近傍に移動した後、加圧－減圧機構を用い、圧力を加えることで当該有機付着物の表面に有機溶媒を吐出することにより有機溶媒の液滴からなる膜を形成する。なお、加圧－減圧機構を用いなくても、有機溶媒の蒸発による内圧の増加により細管状部材から有機溶媒を吐出させることが可能な場合もあるが、その場合も加圧－減圧機構を用いたとみなす。
有機付着物の表面に有機溶媒の膜を形成した後は、好ましくは、当該有機溶媒の膜と、前記の細管状部材の吐出口である開口部が接触した状態を保ちながら、有機溶媒の膜の中に有機付着物を溶解させる。有機溶媒の膜と細管状部材の吐出口が接触した状態を保つと、当該有機物の膜の濡れ広がりを防止し、液滴状の状態を長く保つことができる。なお本発明のサンプリング方法の実施においては、有機付着物がどのような物質であるかは不明であり、極性などの物性が異なる複数種類の有機溶媒を使用して、当該溶媒により有機付着物を溶解できるかを試行することとなる。本発明において使用できる有機溶媒の例としては、トルエン、アセトニトリル、アセトン、イソプロパノール等が挙げられる。
有機付着物の溶解を所定の時間行った後、加圧－減圧機構を用いて細管状部材の内部を減圧し、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を、前記の吐出口、この場合は吸引口、から細管状部材内に吸引する。有機付着物を溶解するための時間は、金属材料の表面状態、有機付着物の性質および溶解に用いる有機溶媒の種類によって変化する。通常の金属材料の場合、有機溶媒が吐出されてから吸引までの時間（溶解時間）は０.５～５秒程度である。
溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引した後、細管状部材を溶媒揮発部の上に移動し、細管状部材の内部に圧力を加え、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を溶媒揮発部に吐出して溶媒揮発部上に液滴を形成し、有機溶媒を揮発させることにより、有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を得る。そのようにして得られた有機付着物の量が同定に不十分な場合や、線状の有機付着物の場合には、サンプリング位置を変えながら、前記の抽出操作を繰り返す。
図１に、第一の実施形態における抽出操作の形態を模式的に示す。
図１に、第一の実施形態における抽出操作の形態を模式的に示す。
［第二の実施形態］
本発明の有機付着物のサンプリング方法の第二の実施形態においては、有機付着物を溶解するための有機溶媒の吐出を行う細管状部材（以下吐出用部材ともいう）と、溶解した有機付着物用を含む有機溶媒を吸引する吸引用部材の、二本の細管状部材を使用する。この実施態様においては、予め有機付着物を溶解するための有機溶媒を注入した吐出用部材と吸引用部材とを、顕微鏡観察下で搬送手段を用いて有機付着物の近傍に移動した後、吐出用部材の内部を加圧することにより、吐出用部材の吐出口から当該有機付着物の表面に有機溶媒を吐出するとともに、吸引用部材の内部を減圧し、有機付着物表面に吐出された有機溶媒を吸引口から吸引することにより、前記の吐出用部材の吐出口から前記の吸引用部材の吸引口まで、有機付着物の表面に有機溶媒の連続的な流れを形成し、その有機溶媒の流れの中に有機付着物を溶解することにより有機付着物を抽出する。その場合、吐出用部材の開口径が小さいため形成される液滴が小さいことに加えて、有機溶媒の吐出と吸引とを同時に行うため、有機溶媒の濡れ広がりをさらに効果的に防止することができる。前記の連続的な流れを形成するため、また有機付着物を溶解させる場を提供する観点から、吐出用部材の吐出口と吸引用部材の吸引口との間の距離は、５～５００μｍの範囲にあることが好ましい。
本発明の有機付着物のサンプリング方法の第二の実施形態においては、有機付着物を溶解するための有機溶媒の吐出を行う細管状部材（以下吐出用部材ともいう）と、溶解した有機付着物用を含む有機溶媒を吸引する吸引用部材の、二本の細管状部材を使用する。この実施態様においては、予め有機付着物を溶解するための有機溶媒を注入した吐出用部材と吸引用部材とを、顕微鏡観察下で搬送手段を用いて有機付着物の近傍に移動した後、吐出用部材の内部を加圧することにより、吐出用部材の吐出口から当該有機付着物の表面に有機溶媒を吐出するとともに、吸引用部材の内部を減圧し、有機付着物表面に吐出された有機溶媒を吸引口から吸引することにより、前記の吐出用部材の吐出口から前記の吸引用部材の吸引口まで、有機付着物の表面に有機溶媒の連続的な流れを形成し、その有機溶媒の流れの中に有機付着物を溶解することにより有機付着物を抽出する。その場合、吐出用部材の開口径が小さいため形成される液滴が小さいことに加えて、有機溶媒の吐出と吸引とを同時に行うため、有機溶媒の濡れ広がりをさらに効果的に防止することができる。前記の連続的な流れを形成するため、また有機付着物を溶解させる場を提供する観点から、吐出用部材の吐出口と吸引用部材の吸引口との間の距離は、５～５００μｍの範囲にあることが好ましい。
なお吸引用部材による吸引について、減圧を行わなくとも数秒間は毛細管現象により吐出された有機溶媒を吸引することができる。後述する有機付着物を連続的に抽出する場合には、吸引をより長く継続することになり、減圧が必要である。また吸引用部材の吸引口の開口径については、有機溶媒の吐出と吸引を同時に行うことを容易とする観点から、吐出用部材の吐出口の開口径の、５０～２００％程度の大きさであることが好ましい。
また、加圧機構を用いなくても、有機溶媒の蒸発による内圧の増加により吐出用部材から有機溶媒を吐出させることが可能な場合もあるが、その場合も加圧機構を用いたとみなす。
有機付着物の溶解を所定の時間行った後、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引した吸引用部材を溶媒揮発部の上に移動し、吸引用部材の内部に圧力を加え、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を溶媒揮発部に吐出して溶媒揮発部上に液滴を形成し、有機溶媒を揮発させることにより、有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を得る。なお溶媒揮発部は、原則撥液処理が施されたものを用いるが、開口径が吐出用部材の開口径のように小さい吸引用部材を用いて、有機付着物を溶解した有機溶媒を当該吸引用部材から少しずつ吐出して、形成される液滴の長径を６００μｍ以下程度（通常３０μｍ以上）に制御すれば、溶媒揮発部が撥液処理されていなくてもよいことは、第一の実施形態の場合と同様である。
その場合、溶媒揮発部への移動は、吸引用部材のみで行っても、吸引用部材と吐出用部材を一対で同時に行っても良い。有機付着物を溶解するための時間は、金属材料の表面状態、有機付着物の性質および溶解に用いる有機溶媒の種類によって変化するが、有機付着物の溶解状況を顕微鏡観察することにより、適宜設定すれば良い。
第二の実施形態の利点は、吐出用部材と吸引用部材とを、有機溶媒の吐出－吸引を実施しながら一対で移動することにより、例えば線状の有機付着物をその長さ方向に沿って連続的に抽出することが可能なことである。
図２に、第二の実施形態における抽出操作の形態を模式的に示す。
図２に、第二の実施形態における抽出操作の形態を模式的に示す。
［有機付着物中の有機化合物の同定］
前記の有機付着物のサンプリング方法により得られた蒸発乾固物を測定試料とすることにより、極微量の有機付着物の成分（有機化合物）の定性分析が可能になる。微量の有機付着物の成分の同定には、顕微ＦＴ－ＩＲ、顕微ラマン分光法、微小領域Ｘ線光電子分光法（μ－ＸＰＳ）、マイクロサンプリング質量分析（μ－ＭＳ）等の微小部分析法（マイクロアナリシス）を用いることが可能である。これらの中でも、大気中で測定可能で測定装置が安価であり、かつ、有機官能基の情報が得られるために有機付着物の化学構造の特定が容易である、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を用いることが好ましい。
前記の有機付着物のサンプリング方法により得られた蒸発乾固物を測定試料とすることにより、極微量の有機付着物の成分（有機化合物）の定性分析が可能になる。微量の有機付着物の成分の同定には、顕微ＦＴ－ＩＲ、顕微ラマン分光法、微小領域Ｘ線光電子分光法（μ－ＸＰＳ）、マイクロサンプリング質量分析（μ－ＭＳ）等の微小部分析法（マイクロアナリシス）を用いることが可能である。これらの中でも、大気中で測定可能で測定装置が安価であり、かつ、有機官能基の情報が得られるために有機付着物の化学構造の特定が容易である、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を用いることが好ましい。
なお、本発明の好ましい実施態様においては、溶媒揮発部として表面に撥液処理を施した赤外線反射部材を用い、顕微ＦＴ－ＩＲ測定により有機付着物の成分の同定を行うが、赤外線反射部材としては、赤外線を吸収しない材料であれば、金属等、どのような材料を用いても構わない。また、溶媒揮発部として赤外線に透明な部材を用いると、透過型の顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行うことも可能である。
［本発明のサンプリング方法・同定方法の運用］
以上説明した本発明のサンプリング方法及び同定方法の具体的な運用の形態について、一例を挙げて説明する。
以上説明した本発明のサンプリング方法及び同定方法の具体的な運用の形態について、一例を挙げて説明する。
単一の物質か複数の物質の混合物か不明のサンプリング対象物質が付着した金属板について、本発明のサンプリング方法を実施する。使用する有機溶媒としては標準品を予め定めておき、これで前記対象物質が溶解すれば、次の操作である溶媒揮発部への吐出へと進む。一方前記対象物質の少なくとも一部が溶解しない場合は、極性の異なる各種の有機溶媒を使用して、残存物の溶解を試みる。以上の試行錯誤を経て、対象物質の少なくとも一部が有機溶媒に溶解しなかった場合、その溶解しなかったものは、有機溶媒に溶解しない有機物か無機物であると考えられる。極性の異なる２種類程度の有機溶媒を標準品として定めておけば、多くのサンプリング対象物質に対応することができる。
次に、対象物質の少なくとも一部が溶解した場合、その溶解物を含む有機溶媒Ａを溶媒揮発部に吐出して有機溶媒を揮発させ、濃縮物１を得る。その濃縮物１について、有機溶媒Ａとは極性の異なる有機溶媒Ｂで溶解を試みる。これによって濃縮物１の一部が残存し、一部が溶解したならば、前記濃縮物１には複数種類の有機化合物が含まれていたことになり、残存物と、有機溶媒Ｂに溶解したものから生成させた濃縮物２とのそれぞれについて、有機物の同定を実施することができる。なお残存物については、前記の残存物を有機溶媒Ａで溶解し、溶媒揮発部に吐出して溶媒を揮発させて濃縮物にすることで、厚みを大きくしたうえで前記の同定に供することが好ましい。
一方、有機溶媒Ｂで濃縮物１が全て溶解した場合には、その有機溶媒Ｂを吐出して溶媒を揮発させて濃縮物１に戻し、有機溶媒ＡともＢとも極性の異なる有機溶媒Ｃで溶解を試みる。これによって濃縮物１の一部が残存し、一部が溶解したならば、前記濃縮物１には複数種類の有機化合物が含まれていたことになり、残存物と、有機溶媒Ｃに溶解したものから生成させた濃縮物３とのそれぞれについて、有機物の同定を実施することができる。なお残存物については、前記の残存物を有機溶媒Ｂで溶解し、溶媒揮発部に吐出して溶媒を揮発させて濃縮物にすることで、厚みを大きくしたうえで前記の同定に供することが好ましい。
一方、有機溶媒Ｃによっても濃縮物１が全て溶解した場合には、濃縮物１を溶解した有機溶媒Ｃを吐出して溶媒を揮発させて濃縮物１に戻し、有機物の同定を実施することができる。この同定によって有機物が特定できなかった場合、さらに別の有機溶媒Ｄによって、濃縮物１の一部を溶解して残存物と溶解物に分離することを試みてもよい。
なお、以上の運用の最初に用いる有機溶媒Ａとしては、有機溶媒ＢとＣの混合溶媒（有機溶媒ＢとＣの質量割合は４０：６０～６０：４０程度）を用いることができる。
［顕微ＦＴ－ＩＲ測定］
顕微ＦＴ－ＩＲ測定には、Thermo Fisher Scientific社製赤外分光装置赤外顕微システム（Nicolet 4700, Continuμm）を用いた。試料ステージにはMicro Support社製アクシスプロSSマイクロスコープ一体型マニピュレーターを用い、（株）東レリサーチ社製ピンポイント濃縮プレート（２０２０－０１）（撥液処理されている）を試料ステージ上に載置して溶媒揮発部とした。細管用部材としては、１０μｍ径の円状口径のマイクロピペット（Micro Support社製、マイクロピペット、先端内径１０μｍ（１０本）、型式：MP-010、容量１０μＬ、以下１０μｍマイクロピペットともいう）を用いた。図３に、本発明の実施に用いた装置の一部および操作状況を示す。
顕微ＦＴ－ＩＲ測定には、Thermo Fisher Scientific社製赤外分光装置赤外顕微システム（Nicolet 4700, Continuμm）を用いた。試料ステージにはMicro Support社製アクシスプロSSマイクロスコープ一体型マニピュレーターを用い、（株）東レリサーチ社製ピンポイント濃縮プレート（２０２０－０１）（撥液処理されている）を試料ステージ上に載置して溶媒揮発部とした。細管用部材としては、１０μｍ径の円状口径のマイクロピペット（Micro Support社製、マイクロピペット、先端内径１０μｍ（１０本）、型式：MP-010、容量１０μＬ、以下１０μｍマイクロピペットともいう）を用いた。図３に、本発明の実施に用いた装置の一部および操作状況を示す。
［実施例１］
泰豊トレーディング（株）社製のＣｕ板（板厚１ｍｍ）を２～３ｃｍ角に切断したものを、関東化学（株）社製Ｐｒｉｍｅｐｕｒｅ純度（純度９９.９質量％以上）のトルエン中で２分間超音波処理し、ブロワーで乾燥した後、その表面上に疑似的な有機付着物（以下疑似シミと呼称する）を形成したものを供試材とした。疑似シミの形成方法は以下の通りである。
泰豊トレーディング（株）社製のＣｕ板（板厚１ｍｍ）を２～３ｃｍ角に切断したものを、関東化学（株）社製Ｐｒｉｍｅｐｕｒｅ純度（純度９９.９質量％以上）のトルエン中で２分間超音波処理し、ブロワーで乾燥した後、その表面上に疑似的な有機付着物（以下疑似シミと呼称する）を形成したものを供試材とした。疑似シミの形成方法は以下の通りである。
関東化学（株）社製の粉末状のステアリン酸アミド（鹿一級、純度９０質量％以上）１０ｍｇを精密天秤で秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬの前記トルエンに溶解して溶液１とした。続いて、１０ｍＬの溶液１にトルエン１０ｍＬを加えて溶液２とした。さらに、１０ｍＬの溶液２にトルエン１０ｍＬを加えて溶液３とし、１０ｍＬの溶液３にトルエン１０ｍＬを加えて溶液４とした。
前記の方法で調製した溶液１～４を、SGE Analytical Science Pty.社製の１０μＬシリンジ（内径は１７０μｍ、以下１７０μｍシリンジともいう）を用い、前記のＣｕ板の表面に滴下した後自然乾燥を行い、ステアリン酸アミドからなる円環状の疑似シミ１～４を得た。当該円環状の疑似シミは、直径が１０ｍｍ程度、円環（輪郭部分）の幅が５０～２００μｍ程度のものである。
図４に、前記の方法により得られた疑似シミ１～４について、通常の顕微ＦＴ－ＩＲ測定により得られた赤外吸収スペクトルを示す。なお、２３００ｃｍ－１付近に現れる吸収ピークは、大気中のＣＯ２を吸収したことに基づくピークである。また、図中には、前記の顕微ＦＴ－ＩＲ測定装置に付属した測定結果処理用のコンピュータに内蔵されたライブラリ中のステアリン酸アミドの標準スペクトル（リファレンススペクトル）も示している。また縦軸は標準スペクトルについての反射率を示しており、例えば疑似シミ４について、図４に示された全波数領域において反射率が１１５程度であったわけではない（以下、同じ）。図４の結果から、前記の方法で形成した疑似シミの場合、通常の顕微ＦＴ－ＩＲ測定では疑似シミ３および４の付着物の成分が同定できないことが定性的に判る。
疑似シミ３および４については、赤外線を低角度で入射する高感度顕微ＦＴ－ＩＲ測定も行ったが、サンプルのＣｕ板の表面粗さの影響により、明瞭な赤外吸収スペクトルが得られなかった。
続いて、疑似シミ３および４に係る有機付着物の抽出操作を、１０μｍマイクロピペットを二本用い、本発明の第二の実施態様で行った。なお、有機付着物を抽出する有機溶媒としては、前記のトルエンを用い、抽出操作はシミの円環（輪郭部分）に沿っておよそ円環の１／８程度の長さにわたり移動しながら行った。
上記のマニピュレーターの試料ステージ上に、疑似シミの付着したＣｕ板と、Thermo Fisher Scientific社製Ａｕ蒸着板の上に前記のピンポイント濃縮プレートと有機溶媒収容用のＡｌパンをカーボンテープで貼り付けたものを並べて載置した。なお、抽出操作に当たっては、操作（溶媒吸入・抽出・濃縮）の迅速性を確保するために、試料、Ａｌパンおよび溶媒揮発部の座標を、予め操作コンピュータに入力しておき、当該座標に基づきステージを種々移動させた。そして、マニピュレーターにおけるマイクロスコープの拡大倍率を２００倍として操作部を観察しながら、以下の操作を行った。
マニピュレーターの両腕に取り付けた、圧力調整機構を有するMicro Support社製の１０μｍマイクロピペットの内、吐出用部材として使用する１０μｍマイクロピペット１でＡｌパン内に収容したトルエンを吸入した後、有機付着物を抽出する箇所に一対の細管状部材を移動し、吐出用部材の１０μｍマイクロピペット１の吐出口を疑似シミに接触させた後、当該有機溶媒の蒸発による内圧上昇を利用し、１０μｍマイクロピペット１内の有機溶媒を自然吐出させた。それと同時に、吐出された溶媒に吸引用の１０μｍマイクロピペット２を接触させ、マイクロインジェクター付属のシリンジを用いて１０μｍマイクロピペット２内を負圧にして有機溶媒を吸引した。これにより、有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成した。なお、前記の吐出および吸引を連続的に行いながら、試料ステージを移動させて抽出場所を変えながら、有機付着物を連続的に溶解して吸引した。また、１０μｍマイクロピペット１の吐出口と１０μｍマイクロピペット２の吸入口間の距離はおよそ２０μｍ程度とした。
抽出操作を終了した後、細管状部材をピンポイント濃縮プレート上に移動し、吸引用部材の１０μｍマイクロピペット２の吸引口をピンポイント濃縮プレートに接触させ、マイクロインジェクター付属のゴムまりを用い、１０μｍマイクロピペット２内の有機溶媒をピンポイント濃縮プレート上に吐出し、有機溶媒を揮発させることにより、有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を得た。なお、吐出の際に濃縮プレート上に広がった液滴の長径は最大１ｍｍ程度であった。得られた濃縮スポットの直径は、疑似シミ３および４のいずれの場合も１００μｍ程度であり、その濃縮スポットに対し、前記のＦＴ－ＩＲ測定装置を用い、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った。図５に、疑似シミ３および４について得られた赤外吸収スペクトルを示す。図から明らかなように、得られた赤外吸収スペクトルはステアリン酸アミドのそれに概ね一致しており、本発明の有機付着物のサンプリング方法を用いることにより、通常の顕微ＦＴ－ＩＲ測定では不可能であった、有機付着物の同定が可能になった。
［実施例２］
上記の溶液４を用い、実施例１と同じ手順でＣｕ板上に円環状の疑似シミを形成した後、その近くに指紋を３点付着させ、疑似シミ４－２とした。顕微鏡観察により確認したところ、付着した指紋と円環との距離は５００μｍ～１ｍｍ程度であった。その疑似シミに対し、付着した指紋の近くで、（１）上記１７０μｍシリンジ１本を使った目視、手操作による有機付着物の抽出、（２）１０μｍマイクロピペット１本を使った第一の実施形態による有機付着物の抽出、および（３）１０μｍマイクロピペット２本を使った第二の実施形態による有機付着物の抽出をそれぞれ行い、有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を得た後、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った。なおいずれの抽出操作も前記トルエンを用いて行った。また（１）の操作で得られた濃縮スポットは３００μｍ径程度、（２）および（３）の操作で得られた濃縮スポットは１００μｍ径程度であった。図６に、得られた蒸発乾固物に対して行った、顕微ＦＴ－ＩＲの測定結果を示す。
上記の溶液４を用い、実施例１と同じ手順でＣｕ板上に円環状の疑似シミを形成した後、その近くに指紋を３点付着させ、疑似シミ４－２とした。顕微鏡観察により確認したところ、付着した指紋と円環との距離は５００μｍ～１ｍｍ程度であった。その疑似シミに対し、付着した指紋の近くで、（１）上記１７０μｍシリンジ１本を使った目視、手操作による有機付着物の抽出、（２）１０μｍマイクロピペット１本を使った第一の実施形態による有機付着物の抽出、および（３）１０μｍマイクロピペット２本を使った第二の実施形態による有機付着物の抽出をそれぞれ行い、有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を得た後、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った。なおいずれの抽出操作も前記トルエンを用いて行った。また（１）の操作で得られた濃縮スポットは３００μｍ径程度、（２）および（３）の操作で得られた濃縮スポットは１００μｍ径程度であった。図６に、得られた蒸発乾固物に対して行った、顕微ＦＴ－ＩＲの測定結果を示す。
前記（１）の目視、手操作による抽出の場合には、吐出用部材と吸引用部材を兼ねた１本の１７０μｍシリンジを用いて抽出操作を行い、その際に顕微鏡観察は行わなかった。上記（３）の第二の実施形態による有機付着物の抽出の手順は実施例１に記載の手順と同じであり、およそ円環の１／８程度の長さにわたり移動しながら行った。上記（２）の本発明の第一の実施形態による有機付着物の抽出については以下に示す手順で行った。
まず上記のマニピュレーターの試料ステージ上に、疑似シミの付着したＣｕ板と、Thermo Fisher Scientific社製Ａｕ蒸着板の上に前記のピンポイント濃縮プレートと有機溶媒収容用のＡｌパンをカーボンテープで貼り付けたものを並べて載置した。なお、抽出操作に当たっては、操作（溶媒吸入・抽出・濃縮）の迅速性を確保するために、試料、Ａｌパンおよび溶媒揮発部の座標を、予め操作コンピュータに入力しておき、当該座標に基づきステージを種々移動させた。そして、マニピュレーターにおけるマイクロスコープの拡大倍率を２００倍として操作部を観察しながら、以下の操作を行った。
マニピュレーターの片腕に細管状部材として圧力調整機構を有するMicro Support社製の１０μｍマイクロピペットを取り付け、１０μｍマイクロピペットでＡｌパン内に収容したトルエンを吸入した後、有機付着物を抽出する箇所に10μｍマイクロピペットを移動し、１０μｍマイクロピペットの吐出口を疑似シミ４－２に接触させた後、マイクロインジェクター付属のゴムまりを握り１０μｍマイクロピペット内の有機溶媒の一部を吐出させた。その後ゴムまりを離して１０μｍマイクロピペット内に有機溶媒を負圧吸引した。吐出から吸引までの所要時間はおよそ1秒で、１０μｍマイクロピペットの吐出口を液滴に接触させたまま操作を行った。またＣｕ板上に広がる液滴の長径が最大４００μｍ程度となるよう吐出量を調整したが、この液滴の広がった範囲が抽出を行った範囲とみなせる。
抽出操作を終了した後、細管状部材をピンポイント濃縮プレート上に移動し、細管状部材である１０μｍマイクロピペットの吐出口をピンポイント濃縮プレートに接触させ、ゴムまりを用い、１０μｍマイクロピペット内の有機溶媒をピンポイント濃縮プレート上に吐出し、有機溶媒を揮発させることにより、有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を得た。なお、吐出の際に濃縮プレート上に広がった液滴の長径は最大１ｍｍ程度であった。濃縮プレート上に広がる液滴の長径がＣｕ板上に広がる液滴の長径より大きいのは、抽出操作での吐出と異なり、ピペット内にあらかじめ吸入していた溶媒を濃縮プレート上に全て吐出したためである。
図６において、目視、手操作で１７０μｍシリンジを用いて抽出を行った場合に得られた赤外吸収スペクトルには、ステアリン酸アミド起因の吸収ピーク以外に、複数の吸収ピークが観察された。抽出操作の終了後に顕微鏡観察を行ったところ、２００μｍ程度の円環の幅に対し、滴下した有機溶媒が直径３０００μｍ程度まで濡れ広がっていたことが観察されたので、円環のそばに付着した指紋からのコンタミネーションも抽出したものと考えられる。
それに対し、第一の実施形態および第二の実施形態で抽出操作を行った場合には、ステアリン酸アミド起因の吸収ピークのみが観察されたので、本発明の有機付着物のサンプリング方法の効果は明らかである。
［実施例３］
市販品の棒状のポリカーボネート（アズワン（株）社製）をカッターで細かく切断したもの約１０ｍｇを精密天秤で秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬの前記トルエンに溶解して溶液５とした。１０ｍＬの溶液５にトルエン１０ｍＬを加えて溶液６とした。さらに、１０ｍＬの溶液６にトルエン１０ｍＬを加えて溶液７とし、１０ｍＬの溶液７にトルエン１０ｍＬを加えて溶液８とした。また、粉末状のポリメタクリル酸メチル（KULZER社製Technovit 4004 Powder、純度９５質量％）を精密天秤で約１０ｍｇ秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬのアセトン（関東化学（株）製、Ｐｒｉｍｅｐｕｒｅ純度（純度９９.９質量％以上））に溶解し、溶液９とした。１０ｍＬの溶液９にアセトン１０ｍＬを加えて溶液１０とした。さらに、１０ｍＬの溶液１０にアセトン１０ｍＬを加えて溶液１１とし、１０ｍＬの溶液１１にアセトン１０ｍＬを加えて溶液１２とした。溶液８および１２を用い、実施例１と同様な手順で円環状の疑似シミ５および６を形成した。その場合、疑似シミ５および６の円環状のシミはいずれも、直径が１０ｍｍ程度、円環（輪郭部分）の幅が２００μｍ程度のものであるが、連続したものではなく、大きさ１００μｍ径程度の島状のシミが点在したものとなった。得られた疑似シミ５および６に対し、疑似シミ５に対しては有機溶媒としてトルエンを、疑似シミ６に対しては有機溶媒としてアセトンを用いて、実施例１に記載した第二の実施形態の手順で抽出操作を行ったところ、いずれも直径１００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）が得られた。なお、抽出操作はいずれもシミの円環に沿っておよそ円環の１／４程度の長さにわたり移動しながら行った。図７に、有機付着物の種類をポリカーボネートとした場合（疑似シミ５の場合）に、図８に、有機付着物の種類をポリメタクリル酸メチルとした場合（疑似シミ６の場合）に、得られた蒸発乾固物に対して行った、顕微ＦＴ－ＩＲの測定結果を示す。なお、図７および８には、抽出操作を行わず、疑似シミに対して直接顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った時に得られた赤外吸収スペクトルも併せて示している。
市販品の棒状のポリカーボネート（アズワン（株）社製）をカッターで細かく切断したもの約１０ｍｇを精密天秤で秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬの前記トルエンに溶解して溶液５とした。１０ｍＬの溶液５にトルエン１０ｍＬを加えて溶液６とした。さらに、１０ｍＬの溶液６にトルエン１０ｍＬを加えて溶液７とし、１０ｍＬの溶液７にトルエン１０ｍＬを加えて溶液８とした。また、粉末状のポリメタクリル酸メチル（KULZER社製Technovit 4004 Powder、純度９５質量％）を精密天秤で約１０ｍｇ秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬのアセトン（関東化学（株）製、Ｐｒｉｍｅｐｕｒｅ純度（純度９９.９質量％以上））に溶解し、溶液９とした。１０ｍＬの溶液９にアセトン１０ｍＬを加えて溶液１０とした。さらに、１０ｍＬの溶液１０にアセトン１０ｍＬを加えて溶液１１とし、１０ｍＬの溶液１１にアセトン１０ｍＬを加えて溶液１２とした。溶液８および１２を用い、実施例１と同様な手順で円環状の疑似シミ５および６を形成した。その場合、疑似シミ５および６の円環状のシミはいずれも、直径が１０ｍｍ程度、円環（輪郭部分）の幅が２００μｍ程度のものであるが、連続したものではなく、大きさ１００μｍ径程度の島状のシミが点在したものとなった。得られた疑似シミ５および６に対し、疑似シミ５に対しては有機溶媒としてトルエンを、疑似シミ６に対しては有機溶媒としてアセトンを用いて、実施例１に記載した第二の実施形態の手順で抽出操作を行ったところ、いずれも直径１００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）が得られた。なお、抽出操作はいずれもシミの円環に沿っておよそ円環の１／４程度の長さにわたり移動しながら行った。図７に、有機付着物の種類をポリカーボネートとした場合（疑似シミ５の場合）に、図８に、有機付着物の種類をポリメタクリル酸メチルとした場合（疑似シミ６の場合）に、得られた蒸発乾固物に対して行った、顕微ＦＴ－ＩＲの測定結果を示す。なお、図７および８には、抽出操作を行わず、疑似シミに対して直接顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った時に得られた赤外吸収スペクトルも併せて示している。
［実施例４］
市販品の棒状のＡＢＳ樹脂（アズワン（株）社製）をカッターで細かく切断したもの約１０ｍｇを精密天秤で秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬのアセトニトリル（関東化学（株）製 ＬＣ／ＭＣ用、純度９９.９質量％以上）に溶解して溶液１３とした。また、１０ｍＬの溶液１３に１０ｍＬのアセトニトリルを加え、溶液１４とした。さらに、１０ｍＬの溶液１４に１０ｍＬのアセトニトリルを加え、溶液１５とした。続いて、実施例１で調製した溶液３（ステアリン酸アミドのトルエン溶液）と溶液１５を等量混合して溶液１６を作成した後、当該溶液１６を用い、実施例１に記載の方法と同様な手順により、円環状の疑似シミ７を形成した。当該円環状の疑似シミは、直径が１０ｍｍ程度、円環（輪郭部分）の幅が１００μｍ程度のものである。
市販品の棒状のＡＢＳ樹脂（アズワン（株）社製）をカッターで細かく切断したもの約１０ｍｇを精密天秤で秤量し、超音波洗浄機を用いて１００ｍＬのアセトニトリル（関東化学（株）製 ＬＣ／ＭＣ用、純度９９.９質量％以上）に溶解して溶液１３とした。また、１０ｍＬの溶液１３に１０ｍＬのアセトニトリルを加え、溶液１４とした。さらに、１０ｍＬの溶液１４に１０ｍＬのアセトニトリルを加え、溶液１５とした。続いて、実施例１で調製した溶液３（ステアリン酸アミドのトルエン溶液）と溶液１５を等量混合して溶液１６を作成した後、当該溶液１６を用い、実施例１に記載の方法と同様な手順により、円環状の疑似シミ７を形成した。当該円環状の疑似シミは、直径が１０ｍｍ程度、円環（輪郭部分）の幅が１００μｍ程度のものである。
前記の疑似シミ７に対し、有機付着物の溶解用の有機溶媒として前記のアセトニトリルを用いたことを除き、実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により、円環に沿っておよそ円環の１／４程度の長さにわたり連続的に抽出操作を行い、溶媒揮発部に直径２００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット１と呼ぶ。）を得た。なお疑似シミ７の抽出操作を行った箇所については、シミが消失していたので、その個所に存在した有機付着物は全て抽出できた（アセトニトリルに溶解した）と考えられる。
続いて、濃縮スポット１を対象に、有機溶媒をトルエンに変更して前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で有機付着物を含む有機溶媒を吐出させた後に有機溶媒を揮発させて、直径２００μｍ程度の第二の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット２と呼ぶ。）を得た。また、濃縮スポット１において、トルエンで抽出されずに残存した有機付着物を、有機溶媒としてアセトニトリルを用い、前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で直径１００μｍ程度の第三の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット３と呼ぶ。）を得た。
濃縮スポット２および濃縮スポット３を対象に顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行ったところ、濃縮スポット２についてはステアリン酸アミドと、濃縮スポット３についてはＡＢＳ樹脂のそれに概ね一致する赤外吸収スペクトルが得られた（図９）。なお図９の縦軸は、ＡＢＳ樹脂のリファレンススペクトルの反射率を示す。
濃縮スポット２および３についてこのような測定結果が得られたのは、親水側に近いアセトニトリルはステアリン酸アミドとＡＢＳ樹脂の両方を溶出するのに対し、疎水性のトルエンはステアリン酸アミドと比べてＡＢＳ樹脂を溶出しにくいためであり、結果としてトルエンを使用して再抽出を行う事により２成分に分離された。同様にして仮にシミが２成分ある場合でも溶媒の極性の違いにより抽出量に差があれば、極性の異なる溶媒を組み合わせて抽出・再抽出操作を行う事により各成分に分離することが可能である。ただし実際のシミではどのような成分が存在するのか、複数成分あるのかは分からないため、例えばあらかじめ２種類の極性の異なる溶媒を用意して抽出・再抽出を行うようにすれば２種類に分離する事は可能であるが、分離された成分も溶媒に対する抽出量が同等の複数成分を含む可能性があることは留意しておく必要があると考えられる。
［実施例５］
測定対象試料として、実際の工場でサンプリングされた、成分が未知の有機物のシミ状の汚染がある金属板を用いた。シミは長さ約１ｃｍ、幅２００～３００μｍの直線状のものであった。
測定対象試料として、実際の工場でサンプリングされた、成分が未知の有機物のシミ状の汚染がある金属板を用いた。シミは長さ約１ｃｍ、幅２００～３００μｍの直線状のものであった。
前記のサンプルに対し、有機付着物を溶解するための溶媒としてトルエンを用い、実施例２に記載の１本のマイクロピペットを用いる抽出方法と、実施例１に記載のマイクロピペットを２本使用する抽出方法を用い、それぞれ成分が未知の直径１００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（濃縮スポット）を形成した後、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った。また、ピペットを２本使用する場合の抽出操作はシミの長さ方向およそ５００μｍおよび幅２００μｍの範囲内を移動しながら行った。図１０に、得られた測定結果の赤外吸収スペクトルを示す。いずれの濃縮スポットに関しても明瞭な吸収スペクトルが得られたが、データ処理用のコンピュータ内蔵のライブラリを用いて検索したところ、それらの赤外の吸収スペクトルはアミド系化合物（エルカ酸アミド）のリファレンススペクトルと概ね一致することが判った。また１本のマイクロピペットを用いて抽出した場合と２本のマイクロピペットを用いて抽出した場合のいずれも、抽出を行った箇所はシミの色が消失したためトルエンによってシミ成分が全て溶解できたものと考えられる。
［実施例６］混合溶媒を使った有機付着物のサンプリング・同定方法の運用
＜実施例６－１＞
測定対象試料として、実施例５と同じ試料（成分が未知の有機物のシミ状の汚染がある金属板）を用いた。
＜実施例６－１＞
測定対象試料として、実施例５と同じ試料（成分が未知の有機物のシミ状の汚染がある金属板）を用いた。
前記のサンプルに対し、有機付着物を溶解するための溶媒としてトルエンとアセトニトリルの等量混合溶媒を用い、実施例１に記載のマイクロピペットを２本使用する抽出方法を用い、成分が未知の直径１００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット４とよぶ）を形成した。なお、抽出操作はシミの長さ方向およそ５００μｍおよび幅２００μｍの範囲内を移動しながら行った。またこの際、抽出を行った箇所はシミの色が消失したため、トルエンとアセトニトリルの等量混合溶媒によってシミ成分が全て溶解できたものと考えられる。
続いて、濃縮スポット４を対象に、有機溶媒をアセトニトリルに変更して前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で有機付着物を含む有機溶媒を吐出させた後に有機溶媒を揮発させて、直径１００μｍ程度の第二の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット５と呼ぶ。）を得た。この際、アセトニトリルに溶けないで残る残留物は確認されなかった。
次に、濃縮スポット５を対象に、有機溶媒をトルエンに変更して前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で有機付着物を含む有機溶媒を吐出させた後に有機溶媒を揮発させて、直径１００μｍ程度の第三の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット６と呼ぶ。）を得た。この際、トルエンに溶けないで残る残留物は確認されなかった。
濃縮スポット６を対象に顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行ったところ明瞭な吸収スペクトルが得られたが、データ処理用のコンピュータ内蔵のライブラリを用いて検索したところ、それらの赤外の吸収スペクトルはアミド系化合物（エルカ酸アミド）のリファレンススペクトルと概ね一致した（図１１）。
このような操作を行ったのは、シミが複数成分から成る可能性を想定したためであり、極性の異なる混合溶媒を最初に抽出に使用することにより、できるだけ多くの成分を抽出し、その後単一の溶媒を用いて各成分に分離する事を目的としたためである。
＜実施例６－２＞
測定対象試料として、実施例４と同じ試料（Ｃｕ板上の円環状の疑似シミ７（ＡＢＳ樹脂のアセトニトリル溶液とステアリン酸アミドのトルエン溶液とを等量混合した溶液を使用して形成したシミ））を用いた。
前記のサンプルに対し、有機付着物を溶解するための溶媒としてトルエンとアセトニトリルの等量混合溶媒を用い、実施例１に記載の１０μｍマイクロピペットを２本使用する抽出方法を用い、直径２００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット７とよぶ）を形成した。なお、抽出操作はシミの円環に沿っておよそ円環の１／４程度の長さにわたり移動しながら行った。またこの際、抽出を行った箇所はシミの色が消失したためトルエンとアセトニトリルの等量混合溶媒によってシミ成分が溶解できたものと考えられる。
測定対象試料として、実施例４と同じ試料（Ｃｕ板上の円環状の疑似シミ７（ＡＢＳ樹脂のアセトニトリル溶液とステアリン酸アミドのトルエン溶液とを等量混合した溶液を使用して形成したシミ））を用いた。
前記のサンプルに対し、有機付着物を溶解するための溶媒としてトルエンとアセトニトリルの等量混合溶媒を用い、実施例１に記載の１０μｍマイクロピペットを２本使用する抽出方法を用い、直径２００μｍ程度の有機付着物の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット７とよぶ）を形成した。なお、抽出操作はシミの円環に沿っておよそ円環の１／４程度の長さにわたり移動しながら行った。またこの際、抽出を行った箇所はシミの色が消失したためトルエンとアセトニトリルの等量混合溶媒によってシミ成分が溶解できたものと考えられる。
続いて、濃縮スポット７を対象に、有機溶媒をアセトニトリルに変更して前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で有機付着物を含む有機溶媒を吐出させた後に有機溶媒を揮発させて、直径２００μｍ程度の第二の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット８と呼ぶ。）を得た。この際、アセトニトリルに溶けないで残る残留物は確認されなかった。
続いて、濃縮スポット８を対象に、有機溶媒をトルエンに変更して前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で有機付着物を含む有機溶媒を吐出させた後に有機溶媒を揮発させて、直径２００μｍ程度の第三の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット９と呼ぶ。）を得た。また、濃縮スポット８において、トルエンで抽出されなかった残存物が確認されたため、有機溶媒としてアセトニトリルを用い、前記の実施例１に記載の抽出操作と同様の手順により抽出操作を行い、溶媒揮発部の別の場所で直径１００μｍ程度の第四の蒸発乾固物（以下、濃縮スポット１０と呼ぶ。）を得た。
濃縮スポット９および濃縮スポット１０を対象に顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行ったところ、濃縮スポット９についてはステアリン酸アミドと、濃縮スポット１０についてはＡＢＳ樹脂のそれに概ね一致する赤外吸収スペクトルが得られた（図１２）。
［実施例7］
測定対象試料として、実施例５と同じ試料（成分が未知の有機物のシミ状の汚染がある金属板）を用いた。
測定対象試料として、実施例５と同じ試料（成分が未知の有機物のシミ状の汚染がある金属板）を用いた。
前記のサンプルに対し、有機付着物を溶解するための溶媒としてトルエンを用い、（１）マイクロピペット１本を使った第一の実施形態による有機付着物の抽出、および（２）マイクロピペット２本を使った第二の実施形態による有機付着物の抽出をそれぞれ行った。
第一の実施形態による有機付着物の抽出については以下に示す手順で行った。
まず上記のマニピュレーターの試料ステージ上に、シミの付着した金属板と、有機溶媒収容用のＡｌパン、および溶媒揮発部として、撥液処理を行っていない、泰豊トレーディング（株）社製のＣｕ板（板厚１ｍｍ）を２～３ｃｍ角に切断したものを並べて載置した。なお、抽出操作に当たっては、操作（溶媒吸入・抽出・濃縮）の迅速性を確保するために、試料、Ａｌパンおよび溶媒揮発部の座標を、予め操作コンピュータに入力しておき、当該座標に基づきステージを種々移動させた。そして、マニピュレーターにおけるマイクロスコープの拡大倍率を２００倍として操作部を観察しながら、以下の操作を行った。
まず上記のマニピュレーターの試料ステージ上に、シミの付着した金属板と、有機溶媒収容用のＡｌパン、および溶媒揮発部として、撥液処理を行っていない、泰豊トレーディング（株）社製のＣｕ板（板厚１ｍｍ）を２～３ｃｍ角に切断したものを並べて載置した。なお、抽出操作に当たっては、操作（溶媒吸入・抽出・濃縮）の迅速性を確保するために、試料、Ａｌパンおよび溶媒揮発部の座標を、予め操作コンピュータに入力しておき、当該座標に基づきステージを種々移動させた。そして、マニピュレーターにおけるマイクロスコープの拡大倍率を２００倍として操作部を観察しながら、以下の操作を行った。
マニピュレーターの片腕に細管状部材として圧力調整機構を有するMicro Support社製の１０μｍマイクロピペットを取り付け、１０μｍマイクロピペットでＡｌパン内に収容したトルエンを吸入した後、有機付着物を抽出する箇所に１０μｍマイクロピペットを移動し、１０μｍマイクロピペットの吐出口をシミに接触させた後、マイクロインジェクター付属のゴムまりを握り１０μｍマイクロピペット内の有機溶媒の一部を吐出させた。その後ゴムまりを離して１０μｍマイクロピペット内に有機溶媒を負圧吸引した。吐出から吸引までの所要時間はおよそ１秒で、１０μｍマイクロピペットの吐出口を液滴に接触させたまま操作を行った。またＣｕ板上に広がる液滴の長径が最大４００μｍ程度となるよう吐出量を調整したが、この液滴の広がった範囲が抽出を行った範囲とみなせる。
抽出操作を終了した後、細管状部材をＣｕ板上に移動し、細管状部材の１０μｍマイクロピペットの吐出口をＣｕ板に接触させ、ゴムまりを用い、マイクロピペット内の有機溶媒をＣｕ板上に吐出し、有機溶媒を揮発させることにより、蒸発乾固物を得た。この際、Ｃｕ板上での溶媒の広がり（液滴）がおよそ５００μｍ径以下になるように微量ずつ吐出させた。また蒸発乾固物の形状は円環状であった。
なお、上記の抽出操作については他にも金属板上のシミ上の２箇所、つまりは計３箇所で行い、いずれもＣｕ板上の同一箇所に微量ずつ吐出させてシミ成分を蓄積させ、最終的に約５００μｍ径程度の円環状の濃縮物１を得た。
なお、上記の抽出操作については他にも金属板上のシミ上の２箇所、つまりは計３箇所で行い、いずれもＣｕ板上の同一箇所に微量ずつ吐出させてシミ成分を蓄積させ、最終的に約５００μｍ径程度の円環状の濃縮物１を得た。
また第二の実施形態による有機付着物の抽出については以下に示す手順で行った。
まず上記のマニピュレーターの試料ステージ上に、シミの付着した金属板と、有機溶媒収容用のＡｌパン、および上記と同じＣｕ板を並べて載置した。なお、抽出操作に当たっては、操作（溶媒吸入・抽出・濃縮）の迅速性を確保するために、試料、Ａｌパンおよび溶媒揮発部の座標を、予め操作コンピュータに入力しておき、当該座標に基づきステージを種々移動させた。そして、マニピュレーターにおけるマイクロスコープの拡大倍率を２００倍として操作部を観察しながら、以下の操作を行った。
まず上記のマニピュレーターの試料ステージ上に、シミの付着した金属板と、有機溶媒収容用のＡｌパン、および上記と同じＣｕ板を並べて載置した。なお、抽出操作に当たっては、操作（溶媒吸入・抽出・濃縮）の迅速性を確保するために、試料、Ａｌパンおよび溶媒揮発部の座標を、予め操作コンピュータに入力しておき、当該座標に基づきステージを種々移動させた。そして、マニピュレーターにおけるマイクロスコープの拡大倍率を２００倍として操作部を観察しながら、以下の操作を行った。
マニピュレーターの両腕に取り付けた、圧力調整機構を有するＭｉｃｒｏ Ｓｕｐｐｏｒｔ社製の１０μｍマイクロピペットの内、吐出用部材として使用する１０μｍマイクロピペットでＡｌパン内に収容したトルエンを吸入した後、有機付着物を抽出する箇所に一対の細管状部材を移動し、吐出用部材の１０μｍマイクロピペット１の吐出口をシミに接触させた後、当該有機溶媒の蒸発による内圧上昇を利用し、１０μｍマイクロピペット１内の有機溶媒を自然吐出させた。それと同時に、吐出された溶媒に吸引用の１０μｍマイクロピペット２を接触させ、マイクロインジェクター付属のシリンジを用いて１０μｍマイクロピペット２内を負圧にして有機溶媒を吸引した。なお前記の吐出および吸引を連続的に行いながら、試料ステージを２次元的に移動させて抽出場所を変えながら、有機付着物を連続的に溶解して抽出した。また、１０μｍマイクロピペット１の吐出口と１０μｍマイクロピペット２の吸入口間の距離はおよそ２０μｍ程度である。なお、抽出操作はシミの長さ方向およそ５００μｍおよび幅２００μｍの範囲内を移動しながら行った。
抽出操作を終了した後、細管状部材をＣｕ板上に移動し、吸引用部材の１０μｍマイクロピペットの吸引口をＣｕ板に接触させ、マイクロインジェクター付属のゴムまりを用い、１０μｍマイクロピペット内の有機溶媒をＣｕ板上に吐出し、有機溶媒を揮発させることにより、約４００μｍ径程度の円環状の濃縮物２を得た。この際、Ｃｕ板上での溶媒の広がり（液滴）がおよそ５００μｍ径以下になるように微量ずつ吐出させた。
それぞれ得られた円環状の濃縮物１、２の円環部分に対して、顕微ＦＴ－ＩＲ測定を行った。図１３に、得られた測定結果の赤外吸収スペクトルを示す。いずれのシミに関しても明瞭な吸収スペクトルが得られたが、データ処理用のコンピュータ内蔵のライブラリを用いて検索したところ、それらの赤外の吸収スペクトルはアミド系化合物（エルカ酸アミド）のリファレンススペクトルと概ね一致した。
上述の測定結果は、有機付着物に対して抽出した後に溶媒揮発を行う場所は、必ずしも表面に撥液処理を施した溶媒揮発部でなくともよく、溶媒が広がらないように範囲を狭めて微量ずつ吐出して溶媒を揮発させれば、例えば円環状に抽出した成分が集積するなどして、元来のシミよりも厚みのある濃縮物（シミ）を再形成させることによって明瞭なスペクトルが得られることを示す。
Claims (5)
- 撥液処理を施した溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記の細管状部材が有機溶媒の吐出と吸引とを行うための開口部を有する一つの部材であり、前記開口部の径は２５μｍ以下であり、有機溶媒を注入した当該細管状部材を、顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、
圧力を加えることにより前記の細管状部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出して有機溶媒の膜を形成して有機付着物を溶解した後、
前記の細管状部材の内部を減圧することにより、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を前記の開口部から吸引し、
前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を含む前記の細管状部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、圧力を加えることにより前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して前記の溶媒揮発部上で液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法。 - 前記の細管状部材の開口部が前記の有機溶媒の液滴と接触している状態で有機付着物を溶解させる、請求項１に記載のサンプリング方法。
- 撥液処理を施した溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、有機溶媒の吐出または吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記の細管状部材が、有機溶媒を有機付着物上に吐出するための開口部を有する吐出用部材と当該吐出した有機溶媒を吸引するための開口部を有する吸引用部材の一対の部材であり、前記吐出用部材の開口部の径が２５μｍ以下であり、当該一対の細管状部材を顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、
加圧機構により圧力を加えることにより、有機溶媒を注入した前記の吐出用部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出するとともに、前記の吸引用部材により前記の吐出された有機溶媒を吸引し、前記の有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成することにより前記の有機付着物を溶解し、
前記の吸引用部材により、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引し、
前記の吸引用部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、前記の吸引用部材の内部の前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒に圧力を加えることにより、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して前記の溶媒揮発部上で液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法。 - 撥液処理の施されていない溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、加圧－減圧機構により有機溶媒の吐出および吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置１、あるいは、撥液処理の施されていない溶媒揮発部を設けた試料ステージと、顕微鏡観察システムと、有機溶媒の吐出または吸引を可能とした細管状部材とを有し、前記の試料ステージと前記の細管状部材とを顕微鏡観察システムの観察下で搬送機構により相対的に移動可能とした、金属板上に付着した有機化合物を含む有機付着物を有機溶媒で溶解した後に吸引するための装置２を用いる、金属板上の有機付着物のサンプリング方法であって、
前記装置１を用いる場合、当該装置１の前記の細管状部材が有機溶媒の吐出と吸引とを行うための開口部を有する一つの部材であり、前記開口部の径は２５μｍ以下であり、有機溶媒を注入した当該細管状部材を、顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、圧力を加えることにより前記の細管状部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出して有機溶媒の膜を形成して有機付着物を溶解した後、前記の細管状の部材の内部を減圧することにより、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を前記の開口部から吸引し、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を含む前記の細管状部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、圧力を加えることにより前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して、前記の溶媒揮発部上で長径６００μｍ以下に制御した液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮し、
前記装置２を用いる場合、当該装置２の前記の細管状部材が、有機溶媒を有機付着物上に吐出するための開口部を有する吐出用部材と当該吐出した有機溶媒を吸引するための開口部を有する吸引用部材の一対の部材であり、前記吐出用部材の開口部の径が２５μｍ以下であり、当該一対の細管状部材を顕微鏡観察下で試料ステージ上に載置した金属板表面の有機付着物の近傍に移動し、加圧機構により圧力を加えることにより、有機溶媒を注入した前記の吐出用部材の内部の有機溶媒を前記の有機付着物の表面に吐出するとともに、前記の吸引用部材により前記の吐出された有機溶媒を吸引し、前記の有機付着物の表面に有機溶媒の流れを形成することにより前記の有機付着物を溶解し、前記の吸引用部材により、溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吸引し、前記の吸引用部材を前記の溶媒揮発部の上に移動し、前記の吸引用部材の内部の前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒に圧力を加えることにより、前記の溶解した有機付着物を含む有機溶媒を吐出して、前記の溶媒揮発部上で長径６００μｍ以下に制御した液滴を形成し、当該液滴の有機溶媒を揮発させることにより前記の有機付着物を濃縮する、金属板上の有機付着物のサンプリング方法。 - 請求項１～４のいずれか１項に記載の金属板上の有機付着物のサンプリング方法を用い、前記の試料ステージ上の溶媒揮発部に形成された、前記の有機付着物の濃縮物を顕微反射フーリエ変換赤外分光法で測定する、前記有機付着物を構成する有機化合物の同定方法。
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