JPH01232316A - 赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置 - Google Patents
赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置Info
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- JPH01232316A JPH01232316A JP8859158A JP5915888A JPH01232316A JP H01232316 A JPH01232316 A JP H01232316A JP 8859158 A JP8859158 A JP 8859158A JP 5915888 A JP5915888 A JP 5915888A JP H01232316 A JPH01232316 A JP H01232316A
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、微小部分の赤外吸収スペクトル測定を行う装
置に係わり、特に、微小部分のａ察も同時に可能な、赤
外吸収スペクトル測定顕微鏡装置に関するものである。
置に係わり、特に、微小部分のａ察も同時に可能な、赤
外吸収スペクトル測定顕微鏡装置に関するものである。
一般に用いられている赤外吸収スペクトル測定装置は、
赤外線光源、赤外線の各波長又は波数毎の測定信号を得
るためのモノクロメータ又は干渉計、検出器及び試料室
等から構成されている。
赤外線光源、赤外線の各波長又は波数毎の測定信号を得
るためのモノクロメータ又は干渉計、検出器及び試料室
等から構成されている。
しかし、微小部分の測定装置としては、微小部分の赤外
吸収スペクトルの測定には干渉計を用いたフーリエ変換
赤外分光光度計が高感度であるため、フーリエ変換赤外
分光光度計と顕微鏡とを組み合せた装置が用いられてい
る。
吸収スペクトルの測定には干渉計を用いたフーリエ変換
赤外分光光度計が高感度であるため、フーリエ変換赤外
分光光度計と顕微鏡とを組み合せた装置が用いられてい
る。
この装置では、干渉計からの赤外線は楕円面及び双曲面
反射鏡からなる集光鏡でＸＹＺステージ上の被測定試料
（以下試料と称する）面上に集光され、試料を透過した
赤外線はこの集光鏡と対称的に配置された対物レンズで
集光され、検出される。試料のａｍは可視光で行ない対
物レンズの焦点の調整はＸＹＺステージのＺ＠を調節し
て行う。
反射鏡からなる集光鏡でＸＹＺステージ上の被測定試料
（以下試料と称する）面上に集光され、試料を透過した
赤外線はこの集光鏡と対称的に配置された対物レンズで
集光され、検出される。試料のａｍは可視光で行ない対
物レンズの焦点の調整はＸＹＺステージのＺ＠を調節し
て行う。
可視光線と赤外光線とでは集光鏡及び対物レンズの焦点
距離が異なるため、赤外吸収スペクトルの測定の際にＺ
軸をさらに調節する。このようにすることにより、粒子
径が２０μｍ〜５００μｍの試料の測定が出来る。
距離が異なるため、赤外吸収スペクトルの測定の際にＺ
軸をさらに調節する。このようにすることにより、粒子
径が２０μｍ〜５００μｍの試料の測定が出来る。
なお、関連する技術は、例えば、ジョン・エイ・レフナ
ー他（Ｊｏｈｎ Ａ、Ｒｅｆｆｎｅｒ＋ Ｊｏｈｎ Ｐ
、Ｃｏａｔｅｓａｎｄ Ｒｏｂｅｒｔ Ｇ、Ｍｅｓｓｅ
ｒｓｃｈｍｉｄｔ） 、フーリエ変換赤外顕微鏡による
微小部の化学分析（Ｃｈｅｍｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏ
ｐｙ ｗｉｔｈ ＦＴＩＲｍｉｃｒｏｓｐｅｃｔｒｏｍ
ｅｔｒｙ）、インターナショナル ラボラトリ （Ｉｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ） １９
８７年７／８月号Ｐｉ８−２５に開示されている。
ー他（Ｊｏｈｎ Ａ、Ｒｅｆｆｎｅｒ＋ Ｊｏｈｎ Ｐ
、Ｃｏａｔｅｓａｎｄ Ｒｏｂｅｒｔ Ｇ、Ｍｅｓｓｅ
ｒｓｃｈｍｉｄｔ） 、フーリエ変換赤外顕微鏡による
微小部の化学分析（Ｃｈｅｍｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏ
ｐｙ ｗｉｔｈ ＦＴＩＲｍｉｃｒｏｓｐｅｃｔｒｏｍ
ｅｔｒｙ）、インターナショナル ラボラトリ （Ｉｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ） １９
８７年７／８月号Ｐｉ８−２５に開示されている。
上述の従来技術では集光鏡の赤外線の焦点はＸＹＺステ
ージ上の一定の高さに固定されており、試料面の高さが
異なる試料に対する配慮がなされてない。そのため、試
料によっては集光鏡の焦点の位置に測定面がないので、
試料のｉＪＩ定粒子径が。
ージ上の一定の高さに固定されており、試料面の高さが
異なる試料に対する配慮がなされてない。そのため、試
料によっては集光鏡の焦点の位置に測定面がないので、
試料のｉＪＩ定粒子径が。
２０μｍ以下の場合には赤外吸収スペクトルが測定出来
ない。
ない。
本発明は、どのような試料の場合でも集光鏡の焦点と対
物レンズの焦点と試料の測定点の３者を常に合致させて
ることを可能とし、５μｍ〜２０μｍの極微小の試料の
赤外吸収スペクトルの測定を可能にすることを目的とす
るものである。
物レンズの焦点と試料の測定点の３者を常に合致させて
ることを可能とし、５μｍ〜２０μｍの極微小の試料の
赤外吸収スペクトルの測定を可能にすることを目的とす
るものである。
上述の問題点を解決するためにとられた本発明の構成は
、被測定試料を三次元的に移動させるｘｙｚステージと
、前記被測定試料に赤外線を集光、照明する赤外線集光
系と、前記被測定試料を透過する赤外線を集光する対物
レンズと、前記被測定試料の赤外吸収スペクトルの測定
を行うスペクトル測定系及び可視光による顕微鏡像の検
出系とを有する装置において、前記対物レンズの焦点合
せ用の第１の焦点合せ手段と該第１の焦点合せ手段と独
立に操作される前記赤外線集光系の焦点合せ用の第２の
焦点合せ手段とが設けてあることを特徴とするものであ
る。
、被測定試料を三次元的に移動させるｘｙｚステージと
、前記被測定試料に赤外線を集光、照明する赤外線集光
系と、前記被測定試料を透過する赤外線を集光する対物
レンズと、前記被測定試料の赤外吸収スペクトルの測定
を行うスペクトル測定系及び可視光による顕微鏡像の検
出系とを有する装置において、前記対物レンズの焦点合
せ用の第１の焦点合せ手段と該第１の焦点合せ手段と独
立に操作される前記赤外線集光系の焦点合せ用の第２の
焦点合せ手段とが設けてあることを特徴とするものであ
る。
すなわち、本発明は、ＸＹＺステージ上の試料の測定点
の高さが異なっても、赤外線の集光鏡の焦点と対物レン
ズの焦点が合致するような調節機構を設けることにより
両者の焦点の合致を達成することが出来る点に着目し、
対物レンズと赤外採集゛光鏡の焦点を合せる機構とその
焦点に試料の測定面を合せる機構とをそれぞれ独立にす
ることにより所期の目的を達成可能としたものである。
の高さが異なっても、赤外線の集光鏡の焦点と対物レン
ズの焦点が合致するような調節機構を設けることにより
両者の焦点の合致を達成することが出来る点に着目し、
対物レンズと赤外採集゛光鏡の焦点を合せる機構とその
焦点に試料の測定面を合せる機構とをそれぞれ独立にす
ることにより所期の目的を達成可能としたものである。
本発明の作用を第２図の光路図を用いて説明する。この
図で、１はＸＹＺステージ、２は放物面鏡２ａと双曲面
鏡２ｂを有するカセグレン型対物レンズ（以下対物レン
ズと称する）、３は集光反射法、４はＸＹＺステージ１
上の試料、５はタングステンランプ、６及び７はタング
ステンランプ５の光を双曲面ｆｉ２ｂに導くための切換
ミラー及び部分ミラー、８は対物レンズ２と集光反射鏡
の焦点、９は試料４の測定点、Ｆｏ及びＦΩはそれぞれ
、対物レンズ２及び集光反射鏡３の焦点距離を示してい
る。
図で、１はＸＹＺステージ、２は放物面鏡２ａと双曲面
鏡２ｂを有するカセグレン型対物レンズ（以下対物レン
ズと称する）、３は集光反射法、４はＸＹＺステージ１
上の試料、５はタングステンランプ、６及び７はタング
ステンランプ５の光を双曲面ｆｉ２ｂに導くための切換
ミラー及び部分ミラー、８は対物レンズ２と集光反射鏡
の焦点、９は試料４の測定点、Ｆｏ及びＦΩはそれぞれ
、対物レンズ２及び集光反射鏡３の焦点距離を示してい
る。
集光反射鏡３は干渉計からの赤外線を試料４の測定点に
集光ぎせるもので、上下動の可能な機構を持っており、
この機構を動作させることにより検出器で受ける赤外線
の強度が最大となるように調節し、それによって対物レ
ンズ２と集光反射競３の集魚８を合致させることが出来
る。次にタングステンランプ５を点灯し可視光を部分ミ
ラー７側から対物レンズ２試料面を照射し可視光の焦点
をＸＹＺステージ１のＺ軸を調節して試料の測定点９を
出す。測定点９は焦点８に比べて対物レンズ２に近い所
にある。（この間隔は一定で３６倍のカセグレン型対物
レンズで８０μｍである。）以上の様な操作の後、赤外
線を集光反射鏡３側から入射させることにより試料２の
測定点９に赤外線の対物レンズ２と集光反射鏡３の焦点
８の３者を合致させてｔＩす定することが出来る。
集光ぎせるもので、上下動の可能な機構を持っており、
この機構を動作させることにより検出器で受ける赤外線
の強度が最大となるように調節し、それによって対物レ
ンズ２と集光反射競３の集魚８を合致させることが出来
る。次にタングステンランプ５を点灯し可視光を部分ミ
ラー７側から対物レンズ２試料面を照射し可視光の焦点
をＸＹＺステージ１のＺ軸を調節して試料の測定点９を
出す。測定点９は焦点８に比べて対物レンズ２に近い所
にある。（この間隔は一定で３６倍のカセグレン型対物
レンズで８０μｍである。）以上の様な操作の後、赤外
線を集光反射鏡３側から入射させることにより試料２の
測定点９に赤外線の対物レンズ２と集光反射鏡３の焦点
８の３者を合致させてｔＩす定することが出来る。
以下、実施例について説明する。
第１図は一実施例の要部を示す構成図で、第２図と同一
部分には同一の符号が付しである。図において、１０及
び１１は平面反射鏡で、フーリエ変換赤外分光光度計の
干渉計（図示せず）から出た平行な赤外線を集光反射鏡
３へ照射させるように配置されている。１２は集光反射
鏡３の上下駆動装置で集光反射鏡３と平面反射鏡１１は
上下駆動装置１２によって一体となって同時に上下する
ようになっている。１３．１４及び１５は、それぞれ接
眼レンズ、ＴＶモニタ及び赤外線検出器を示している。
部分には同一の符号が付しである。図において、１０及
び１１は平面反射鏡で、フーリエ変換赤外分光光度計の
干渉計（図示せず）から出た平行な赤外線を集光反射鏡
３へ照射させるように配置されている。１２は集光反射
鏡３の上下駆動装置で集光反射鏡３と平面反射鏡１１は
上下駆動装置１２によって一体となって同時に上下する
ようになっている。１３．１４及び１５は、それぞれ接
眼レンズ、ＴＶモニタ及び赤外線検出器を示している。
集光反射鏡３は焦点距離の短かい放物面反射鏡で９０度
の軸外し角度で使用する。ｘＹｚステージ１は回転体１
ｂを回すことにより試料台１ａが上下するようになって
いる。切換ミラー６はタングステンランプから出た可視
光を対物レンズ２に照射するための平面反射鏡で、この
切換ミラー６をレバー操作で入れることで可視光を照射
できる。部分ミラー７は可視光を対物レンズ２側に照射
し、また試料４から反射してきた可視光を接眼レンズ１
３．、ＴＶモニタ１４．赤外線検出器１５へ導くための
ものである。
の軸外し角度で使用する。ｘＹｚステージ１は回転体１
ｂを回すことにより試料台１ａが上下するようになって
いる。切換ミラー６はタングステンランプから出た可視
光を対物レンズ２に照射するための平面反射鏡で、この
切換ミラー６をレバー操作で入れることで可視光を照射
できる。部分ミラー７は可視光を対物レンズ２側に照射
し、また試料４から反射してきた可視光を接眼レンズ１
３．、ＴＶモニタ１４．赤外線検出器１５へ導くための
ものである。
この実施例の赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置を用い
て測定を行なうには、まず、平面反射鏡１０．１１を通
して集光反射鏡３に赤外線を通し、上下駆動装置１２を
操作し赤外線検出器１５で受ける赤外線の強度が最大と
なるよう調節し、この際にＸＹＺステージ１の高さも調
節する。次に切換ミラー６を切換えてタングステンラン
プ５からの可視光を部分ミラー７を介して対物レンズ２
に入射させ、試料台１ａの上に試料４をのせ之。回転体
１ｂのつまみを回し、試料台１ａを上下動させまた、Ｘ
Ｙ軸を動かして試料の測定点９に焦点８を合せる。次に
切換ミラー６を外し回転体１ｂを回し赤外線検出器１５
で受ける赤外線の強度が最大となるように調節する。そ
して、ピン１ｃで試料台１ａの回転は固定する。
て測定を行なうには、まず、平面反射鏡１０．１１を通
して集光反射鏡３に赤外線を通し、上下駆動装置１２を
操作し赤外線検出器１５で受ける赤外線の強度が最大と
なるよう調節し、この際にＸＹＺステージ１の高さも調
節する。次に切換ミラー６を切換えてタングステンラン
プ５からの可視光を部分ミラー７を介して対物レンズ２
に入射させ、試料台１ａの上に試料４をのせ之。回転体
１ｂのつまみを回し、試料台１ａを上下動させまた、Ｘ
Ｙ軸を動かして試料の測定点９に焦点８を合せる。次に
切換ミラー６を外し回転体１ｂを回し赤外線検出器１５
で受ける赤外線の強度が最大となるように調節する。そ
して、ピン１ｃで試料台１ａの回転は固定する。
このような操作によって固定した結果を例示したのが第
３図で、粒子径５μｍφのポリスチレンの赤外吸収スペ
クトルで、倍率５２倍、絞り４μｍφの対物レンズを用
い、積算回数２０００回で測定したもので、横軸、縦軸
にそれぞれ波数、透過率（％）がとっである。
３図で、粒子径５μｍφのポリスチレンの赤外吸収スペ
クトルで、倍率５２倍、絞り４μｍφの対物レンズを用
い、積算回数２０００回で測定したもので、横軸、縦軸
にそれぞれ波数、透過率（％）がとっである。
以上の如く、この実施例の装置によれば、いかなる試料
でも、赤外線の焦点にその測定点を合せて測定すること
ができ、高精度の赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置を
実現することができる。
でも、赤外線の焦点にその測定点を合せて測定すること
ができ、高精度の赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置を
実現することができる。
本発明は、どのような試料の場合でも、集光反射鏡の焦
点と対物レンズの焦点と試料の測定点の３者を常に合致
させることを可能とし、５μｍ〜２０μｍの極微小の試
料の赤外吸収スペクトルの固定を可能とするもので、産
業上の効果の大なるものである。
点と対物レンズの焦点と試料の測定点の３者を常に合致
させることを可能とし、５μｍ〜２０μｍの極微小の試
料の赤外吸収スペクトルの固定を可能とするもので、産
業上の効果の大なるものである。
第１図は本発明の赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置の
一実施例の要部の説明図、第２図は同じく作用の説明図
、第３図は第１図の実施例によって得られた赤外吸収ス
ペクトルの一例の線図である。 １・・・ＸＹＺステージ、２・・・カセグレン型対物レ
ンズ、３・・・集光反射鏡、４・・・試料（被測定試料
）、５・・・タングステンランプ、６・・・切換ミう−
、７・・・部分ミラー、８・・・焦点、９・・・（試料
の）測定点。 １０．１１・・・平面反射鏡、１２・・・（集光反射鏡
の）第 １ 図 第２図 デ、・・Ｃベヤ上のル町づ亡−莫
一実施例の要部の説明図、第２図は同じく作用の説明図
、第３図は第１図の実施例によって得られた赤外吸収ス
ペクトルの一例の線図である。 １・・・ＸＹＺステージ、２・・・カセグレン型対物レ
ンズ、３・・・集光反射鏡、４・・・試料（被測定試料
）、５・・・タングステンランプ、６・・・切換ミう−
、７・・・部分ミラー、８・・・焦点、９・・・（試料
の）測定点。 １０．１１・・・平面反射鏡、１２・・・（集光反射鏡
の）第 １ 図 第２図 デ、・・Ｃベヤ上のル町づ亡−莫
Claims (1)
- １、被測定試料を三次元的に移動させるＸＹＺステージ
と、前記被測定試料に赤外線を集光、照明する赤外線集
光系と、前記被測定試料を透過する赤外線を集光する対
物レンズと、前記被測定試料の赤外吸収スペクトルの測
定を行うスペクトル測定系及び可視光による顕微鏡像の
検出系とを有する装置において、前記対物レンズの焦点
合せ用の第１の焦点合せ手段と、該第１の焦点合せ手段
と独立に操作される前記赤外線集光系の焦点合せ用の第
２の焦点合せ手段とが設けてあることを特徴とする赤外
吸収スペクトル測定顕微鏡装置。２、前記赤外線集光系
が、前記被測定試料の下部に位置する集光反射鏡と、該
集光反射鏡に赤外線を入射させる互いに平行に配置され
た第１及び第２の平面反射鏡とよりなり、前記第２の焦
点合せ手段が、前記集光反射鏡と前記第２の平面反射鏡
とを一体として前記対物レンズの光軸方向に移動させる
駆動装置よりなつている特許請求の範囲第１項記載の赤
外吸収スペクトル測定顕微鏡装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5915888A JPH087331B2 (ja) | 1988-03-12 | 1988-03-12 | 赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置 |
| US07/277,964 US4922104A (en) | 1987-11-30 | 1988-11-30 | Infrared microspectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5915888A JPH087331B2 (ja) | 1988-03-12 | 1988-03-12 | 赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232316A true JPH01232316A (ja) | 1989-09-18 |
| JPH087331B2 JPH087331B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=13105278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5915888A Expired - Fee Related JPH087331B2 (ja) | 1987-11-30 | 1988-03-12 | 赤外吸収スペクトル測定顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087331B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992016827A1 (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-01 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho | Method and device for analyzing area |
| WO2013007726A1 (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-17 | Facultes Universitaires Notre-Dame De La Paix | Method for high resolution sum-frequency generation and infrared microscopy |
| US9897536B2 (en) | 2013-01-04 | 2018-02-20 | University Of Limerick | Differential infra red nanoscopy system and method |
-
1988
- 1988-03-12 JP JP5915888A patent/JPH087331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992016827A1 (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-01 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho | Method and device for analyzing area |
| US5418367A (en) * | 1991-03-19 | 1995-05-23 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho | Method and device for analyzing substances contained in an area |
| WO2013007726A1 (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-17 | Facultes Universitaires Notre-Dame De La Paix | Method for high resolution sum-frequency generation and infrared microscopy |
| US9664614B2 (en) | 2011-07-11 | 2017-05-30 | University Of Limerick | Method for high resolution sum-frequency generation and infrared microscopy |
| US9897536B2 (en) | 2013-01-04 | 2018-02-20 | University Of Limerick | Differential infra red nanoscopy system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH087331B2 (ja) | 1996-01-29 |
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