JPH03107745A - 光散乱測定方法およびその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、透明試料にレーザ光を照射してその試料か
ら散乱される散乱光を計測し、新規有用な散乱光データ
を提供する光散乱測定法およびその方法に用いられる装
置に関する。

［従来の技術］ 気体、液体、溶液および固体などの穫々の形態の透明試
料にレーザ光を照射してその試料がら散乱される散乱光
の角度分布を計測し、散乱光データを得る光散乱測定法
およびその方法に用いられる装置としては、例えば、第
１２図に示すような光学繊維やレンズなどに用いられる
代表的な透明材料であるポリメチルメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）の光散乱を測定する装置（大塚ら、「高分子論
文集」４２巻Ｎ０１４．２６６頁（１９８５）＞があり
、この装置での測定方法は、数度間隔の角度依存で行な
われている〈大塚ら、「繊維学会シンポジウム予稿集Ｂ
　、　Ｂ−３６頁、昭和６３年６月、繊維学会）。

上記の装置およびその装置に用いられる方法から得られ
る散乱光プロフィルから、広角度領域における平均散乱
光レベルおよびその滑らかな分布状態から試料の密度ゆ
らぎによるレイリイ散乱強度（Ｒ）を評価し、更に、低
角度領域のプロフィルよりデバイプロットから試料内部
の構造を反映する相関長ａを評価できる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の装置および方法では、透明材料の
密度ゆらぎによるレイリイ散乱強度（Ｒ）および内部構
造を反映する相関長ａを評価できるが、より詳細に透明
材料の光学的性質を測定し、その透明光学材料を新たな
観点から評価することが難しい。

この発明は、上述の背景に基づきなされたものであり、
その目的とするところは、透明Ｎ料の構造などについて
新たな知見を得、その透明材料の光学的性質を評価して
新たな高性能光学的材料の開発を可能にする光散乱測定
装置およびその方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 発明者らは、上記課題解決のために種々の研究開発を行
なった。従来、光学的材料中のゴミなどの不純物をある
程度除去して光学的純度を高めると、その材料の光散乱
強度の角度分布はスムーズなカーブになると考えられて
いた。滑らかな曲線が得られないときは、装置の精度不
足などによる再現性の無い単なるノイズとして無視して
いたが、滑らかでない角度分布曲線〔スパイキ−な（ｓ
ｐｉｋｙ）角度分布曲線〕であっても従来知られていな
い新規な光学的特性を示唆するものを含むとの知見を得
た。

さらに、研究開発をすすめた結果、コヒーレントなレー
ザ光を使用し、Ｗｆｉ察する散乱体Ｔｆｔ（Ｖ）をでき
るだけ小さくし、受光角度の広がり（Δθ）を狭めれば
、微小領域からの散乱光が互いに干渉し合ったスパイキ
−な散乱光分布が得られ、その振幅や分布状態が非晶質
構造の不均一性と密接な関連を示すことを見いだし、こ
の発明を完成するに至った。

すなわち、この発明による高精度光散乱測定方法は、 レーザ光源からのレーザ光束の光路途中でレーザ光束断
面積を調整して、レーザ光束に対して相対的に固定した
試料にレーザ光束を入射し、試料より散乱光を散乱させ
、 その散乱光の光路途中で散乱光観測断面積を調整して試
料を中心に相対的に走査させて散乱光の角度分布を測定
する方法であって、 入射レーザ光束断面積および散乱光観測断面積の調整に
より、１■３以下の散乱体積（■と略記することもある
；入射方向に対して実質９０°の角度で観測した場合め
■）および／または０．５ｄｅｇ以下の受光角の広がり
（Δθ）の測定条件に設定して、 透明材料の光学的性質を評価することができることを特
徴とするものである。

更に、別の７［！様の方法では、レーザ光源からのレー
ザ光束の光路途中でレーザ光束断面積を調整して、レー
ザ光束に対して相対的に固定した試料にレーザ光束を入
射し、 試料より散乱光を散乱させ、 その散乱光の光路途中で散乱光観測断面積を調整して試
料中心に相対的に走査させて散乱光の角度分布を測定し
て、 透明非晶質試料の微細不均一構造に起因した、散乱角の
微小な変化に対する急激・微細な散乱強度変化、すなわ
ちスパイキ−な散乱現象を得、透明材料の光学的性質を
評価することを特徴とするものである。

また、この発明の別のｆｉ様としての高精度光散乱測定
装置は、 試料にレーザ光束を出射するレーザ光源と、試料をレー
ザ光束に対して相対的に固定する試料支持具と、試料を
中心に相対的に走査して散乱光の角度分布を測定する散
乱光測光部と、入射レーザ光束断面積および散乱光観測
断面積を調整する光束調整部とからなる光散乱測定装置
であって、光束調整部が、レーザ光束の光路途中に設け
られレーザ光束断面積を調整する入射レーザ光束調整部
と、試料と散乱光測光部との光路途中に設けられ散乱光
観測断面積を調整する散乱光調整部とがらなり、 光束調整部が、１　ｍｍ３以下の散乱体積（Ｖ・入射方
向に対して実質９０”の角度で観測した場合）および／
または０．５ｄｅｚ以下の受光角の広がり（Δθ）の測
定条件を設定するものであり、透明材料の光学的性質を
評価することができることを特徴とするものである。

この明細書において、入射方向に対して実質的に９０°
の角度で観測した場合の「散乱体積■」および、「受光
角の広がりΔθ」とは、第３図を参照して下記のように
定義される。

　１２ ４　　　　　　　１２ 第３図中および上記の式中、レーザビーム３１は、試料
く図示せず）中を通過中であり、この箇所から散乱され
た光は、第１ピンホール３２および第２ピンホール３３
を通過して受光部３４に到達する。レーザビーム３１の
断面直径がｒＯ１第１ピンホール３２および第２ピンホ
ール３３の直径が、各々、ｒｌ、ｒｌであり、レーザビ
ームの中心軸から第１ピンホール３２までの距離が、１
１であり、第１ピンホールから第２ピンホールまでの距
離が、１２である。この場合、受光角θは。

実質上、９０°である。なお、散乱体積■は、斜線で示
す。

上記の場合、特に、第１、第２ピンホールのサイズが等
しいとき、すなわち、ｒｌ＝ｒ２＝ｒが成立するとき、
次式から定義される。

Δθ＝ｊａｎ６”（）　　　　　　　・・・１′２ ４　　　　　　　　　　　１２ この発明における前記の測定条件は、散乱体積が、１■
３≧ｖ〉０、好：ｆｆ１Ｌ、＜ハｌ　Ｏ−”ｍｔ’≧Ｖ
＞０、より好ましくは１０−”ｍｍ”≧■〉ｏ、最も好
ましくは１０　”’ｍｍ３≧Ｖ＞Ｏである。上記の上限
を超えると１局部微小な部分の構造からの情報が過多と
なり、平均化された散乱プロフィールしが得られないか
らである。■値が小さくなると、散乱光量が減少するが
測定時間を長くすることで補償することができる。具体
的な散乱体積の設定値は、試料材質、受光角度の広がり
Δθなどを考慮して決定することが望ましい。

受光角の広がりは、できる限り狭いほうが好ましいが、
例えば、０．５ｄｅ４≧Δθ〉０、好ましくは、０．２
ｄｅに≧Δθ〉０、より好ましくは、０．１ｄｅｃ≧Δ
θ〉０、最も好ましくは、０．０５　ｄｅ（≧Δθ〉０
である。これは、上記の上限を超えると、分解能が低下
し高精度な散乱プロフィールが得られないからである。

Δθ値が小さくなると、散乱光量が減少するが測定時間
を長くすることで補償することができる。具体的な受光
角の広がりの設定値は、試料材質、散乱体積などを考慮
して決定することが望ましい。

いずれにしても、これらの測定条件は、透明非晶質試料
の微細不均一構造に起因した、散乱角の微小な変化に対
する急激・微細な散乱強度変化（スパイキ−な散乱現象
）を得るように設定する。

［作　用］ 上述の構成からなるこの発明では、以下のように作用す
る。

通常、散乱現象を観測する場合、角度θの散乱光を計測
しようとすると、θ±Δθの角度の散乱光のデータを計
測することとなる。ここで△θ、すなわち、前記で定義
された受光角の広がりは、受光系の立体角ωに起因し、
光学系の分解能に該当する。

そこで、受光角の広がりΔθをできるだけ小さくすると
（Δθ→０）測定分解能を高めることができ、理想的な
散乱プロフィールに近づけることができる。

Δθをある程度小さくして分解能を高めても散乱体積Ｖ
が大きいと、局所的な構造に基づく散乱情報が過剰とな
り、結果的に分解能が低下する。

この発明においては、ΔθおよびＶができるだけ小さく
なるように設定され、透明非晶質試料の局所的な構造に
基づく下記特徴の散乱情報が観測される。

散乱角の微小な変化に対する微細かつ急激な散乱強度の
変化（スパイキ−な散乱〉を有すること。

散乱プロフィールに長周期のうねりが見られること。

その他の種々の異なる周期性を呈すること。

散乱プロフィールが高い再現性を示すこと。

この散乱プロフィールは、透明非晶質試料の内部構造に
起因する。

上記の散乱プロフィールから、透明非晶質試料の内部構
造に関する以下の情報が得られる。

■　試料内部に残渣程度の残存する不純物（ゴミ、触媒
など）の存在を定性的に判定し、他の手段と併用して定
量的に計測することができる。

■　光学的に重要な透明非晶質材料のミクロまたはサブ
ミクロンの微細な構造における不拘、−性を定性的に、
更に解析して定量的に評価することができる。

■　更に、試料特有の眼界散乱損失値の見積を行なうこ
とができる。

［実施例］ 以下に、この発明を実施例に基づき具体的に説明するが
、この発明はその要旨を超えない限り以下の例に限定さ
れるものではない。

良ＵＬ この発明による光散乱測定方法に使用する装置例のブロ
ック図を第２図に示し、その装置例の光学システムを第
１図に示す。

この装置例では、試料２に波長４８８ｎｍのＡｒイオン
レーザ光束４を出射するＡｒイオンレーザ光源ＣＮＥＣ
製）１と、試料２をレーザ光束４に対して相対的に固定
する様に試料２を載置する試料台（試料支持具）３と、
散乱光の角度分布を測定する散乱光測光部５と、レーザ
光束４の光路途中に設けられレーザ光束断面積を調整す
る入射レーザ光束調整部６と、試料２と散乱光測光部５
との光路途中に設けられ散乱光観測断面積を調整する散
乱光光束調整部７とからなる。

この実施例では、入射レーザ光束調整部６は２枚の集光
レンズ１０．１１と、偏光子１２とがらなり、光源１を
発したレーザ光を、その断面直径が約１０〜１０００μ
ｍφ、好ましくは、５０〜７００μｍφ、より好ましく
は２００μｍφ以下の細い平行レーザ光に絞る。

散乱光光束調整部７は、２個のピンホール（例えば、直
径０．６■φ、ピンホール間距離１２８■）１３．１４
と、集光レンズ１５と、横及び縦傳光板１６とからなり
、試料からの散乱光が所定の散乱光観測断面積に調整さ
せる。

偏光板１６を出た光の下流側には、光ファイバ１７の入
射端が配設され、この光ファイバ１７の他端の出射端に
は、散乱光測光部５が配置され、試料中のレーザ光束の
中心に回転走査する。

この実施例における散乱光測光部５は、フォトマル（印
加電圧−１１５０Ｖ）からなり、ディスクリ内蔵のフォ
トカウンター（浜松ホトニクス側層）を用いて光電子計
数法により光量を測定する。

試料２は、レーザ光束４に対して相対的に固定する様に
試料台（試料支持具）３に載置される。

散乱光光束調整部７は、試料の中心軸（レーザ光束と直
角をなす）を中心として回転する回転ステージの外周端
の配設されたアーム２０上（中心から例えば、４００＋
ｍの距離）にマグネットにより載置されている。

この実施例の装置では、受光部分および光源部分の光路
全体において、それぞれ外部光から遮断する光シールド
２１が設けられている。

試料中心に散乱光測光部を回転走査させるＤＤサーボモ
ータ（横河プレシジョン畑製）２２が、回転ステージに
配設される。このサーボモータは、１０２４０００Ｐ／
ｒｅｖの光学式エンコーダを内蔵し、繰り返し精度±２
ｓｅｃ（１／８００ｄｅｆ）以上、位置決め精度３０ｓ
ｅｃ　（１／　１２０ｄｅｒ）の高精度な回転位置決め
精度を可能にする。

回転座標を設定するために、モータ上の原点出しを行な
う位置決めセンサとしての近接スイッチ２３（立石電気
味製）を使用する。このセンサとエンコーダとの両用力
信号から外部制御により高精度原点出しを行なうことが
できる。

上述の装置による光束調整部において、入射方向に対し
て実質９０°の角度で観測した場合の散乱体積（Ｖ＞が
１　ａｍ３以下であり、また／若しくは受光角の広がり
（Δθ）が０．５ｄｅｚ以下である測定条件に設定され
る。

ｉ１九 次いで、この実施例に示すの装置例を用いてこの発明に
よる光散乱測定方法を具体的に説明する。

まず、試料を準備する。試料としては、例えば、無機ガ
ラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透
明非晶質材料および、水晶などの透明品質材料、半透明
材料などがある。

試料の形状および、固体、液体、気体などの形態は、光
散乱光測定できるものであれば、いずれでもよい、具体
的な形状としては、例えば、円筒状、円錐状、棒状、糸
状、球状、鼓状、紡錘状などがあり、試料中心部の微少
散乱体積から放射状に散乱される光が、試料側面から常
に垂直に横切る様に形状が選定される。

試料の準備において、試料側面の影響がなくなるように
、例えば、試料と屈折率が等しいマツチングオイルに試
料を浸漬して、また試料表面にそのマツチングオイルを
塗布して、前処理をすることが好ましい、準備された試
料を試料台に載置する。マツチングオイルとしては、シ
リコンオイル、ジブチルフタレイトなどがある。

レーザ光源より光路途中でレーザ光束断面積を入射レー
ザ光束調整部６で調整・偏光し、レーザ光束に対して相
対的に固定した試料に、調整・偏光したレーザ光束を入
射させる。

この入射により、入射方向に対して実質９０゛の角度で
観測した場合の試料の散乱体積１１３以下から散乱光を
散乱させる。

散乱光の光路途中で散乱観測光断面積を調整して試料中
心に散乱光測光部を相対的に回転走査させて散乱光の角
度分布を測定する。

この測定は、縦及び横の偏光成分でそれぞれ散乱される
ときの散乱強度ｖｖおよびＨＶを計測して行なう、フォ
トカウンター２４を用いて光電子計数法により光量を測
定し、カウントタイムは、１点の測定で例えば約２秒程
度であり、他の条件により適宜選択変更することができ
る。

上述の例において、入射レーザ光束および散乱光の断面
積調整により、１１３以下の散乱体積（Ｖ：入射方向に
対して実質９０°の角度で観測した場合）および／また
は０．５ｄｅｇ以下の受光角の広がり（Δθ）の測定条
件に設定する。

この発明は、上記の例に限定されず、更に種々の変形態
様が可能である。

次いで、上記実施例の装置を用いて、この発明の高精度
光散乱測定方法による例を説明する。

左１匠二 光フアイバ用光学石英のプリフォームからの直径１８５
ｍφ、長さ２０ｍｍ程度のロッド状試料を準備し、シリ
コンオイルからなるマツチングオイルに浸漬したに の石英ガラス試料を、第１図および第２図に示す装置例
の高分解能光散乱測定装置で精密測定しな。

なお、レーザビームの中心軸から第１ピンホールまでの
距離１１が７４■、第１ピンホールから第２ピンホール
までの距離１２が１２８■であった。

光束調整部において、２枚のピンホールの径と、共に、
６００μｍφから１０００ｔｔｍφに、また、光源部の
２枚の集光レンズを用いてレーザビーム径を、約１５０
μｍφから６００μｍφに変えて入射レーザ光及び散乱
光の光断面績を調整し、下記の測定条件で散乱プロフィ
ールを記録した。

測定条件 試験Ｎｏ、　　ピンホール径　　レーザビーム径ａ　　
　　６００μｍ　　　１５０μｍｂ　　　　１０００μ
ｍ　　　　１５０．ｕｍｏ　　　　６００μｍ　　　６
００μｍｄ　　　　１０００μｍ　　　　６００μｍ試
験Ｎｏ、　　Ｖ　（Ｘ　１０−”ｔａ３）　　Δθ（ｄ
ｅｇ）ａ　　　　　２．２８．　　　　　０．２６８ｂ
　　　　３゜８１　　　　　０．４１７ｃ　　　　　３
６．６　　　　　０．２６８ｄ　　　　　６１．０　　
　　　０．４４７試験Ｎｏ、ａ、ｂ、ｃ、およびｄの結
果を、第４区（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）および（ｄ）に各
々示す。

第４図に示すように、分解能が高くなるｄ、ｃ、ｂ、ａ
の順で、スパイキ−な散乱プロフィールの振幅が、大き
くなり、平均化されていた散乱プロフィールから微細か
つ局部的な内部構造に起因する散乱プロフィールに変化
していることが分かる。

Ｌ１圧え 上記の試験例１を確認するために、分子運動により時間
平均化された均一でかつ無構造状態として充分にみなさ
れるベンゼン純液体を用いて、同例と同様に、下記の測
定条件により、光散乱プロフィールを観察した。

測定条件 ピンホール径　　　レーザビーム径 ６００μｍ　　　　１５０μｍ Ｖ（Ｘ１０−２ｍｍ”）Δθ（ｄｅｇ）２．２８　　　
　　０．２６８ その結果を、第５図に示す、この図から容易に分かるよ
うに、不均一な内部構造に起因したスパイキ−な散乱現
象が見られず、単に検出器の電気ノイズによる極めて微
細なゆらぎが見られたに過ぎなかった。

昌」１五」− プラスチック光ファイバーの芯材として用いられる高純
度ポリメチルメタクリレイト（ＰＭＭＡ、三菱レイヨン
■製）を用いて、同例と同様に、下記の測定条件により
、光散乱プロフィールを観察した。

測定条件 ピンホール径　　　レーザビーム径 ６００μｍ　　　　１５０μｍ ■（Ｘ１０−２■３）　Δθ（ｄｅｇ）２．２８　　　
　　０．２６８ その結果を、第６図に示す、この図から明らかなように
、不均一な内部構造に起因したスパイキ−な散乱現象が
観測され、その再現性は、かなり高かった。

Ｌｌ匠 ＰＭＭＡのアモルファス構造（不均質構造）に関してこ
の発明の光散乱測定法により、透明非晶質材料を評価し
た。

ＰＭＭＡのロッドをヒータ付きサンプルセル中に固定し
、温度コントローラによりその温度を、３０℃、７０℃
、９０℃、１１０℃、１３０℃と段階的にコントロール
しながら上昇させ、次いで、同様に降温させて、各温度
について熱平衡に達して完全に熱的に安定な状態で光散
乱測定をした。

その結果を第７図に示す。

さらに、このサンプルについて、ＤＳＣ測定を行なった
。その結果を第８図に示す。

第７図の散乱プロフィールの温度変化から明らかなよう
に、散乱光の振幅は、９０℃までは殆ど変化しないが、
１１０℃から多少の減少傾向がみられ、１３０℃で急激
に減少して、スパイキ−な散乱現象は突然に消滅する。

降温過程においては、１１０℃付近で再びスパイキ−な
散乱現象が現れ、昇温過程と同様の散乱を示した。なお
、加熱の前後では、プロフィールは、完全には一致しな
かっな。

また、第８図のＤＳＣ測定結果からは、ＰＭＭＡのガラ
ス転移点（Ｔｇ）が１１２．５℃付近にあることから、
このガラス転移点（Ｔｇ）を境として、スパイキ−な散
乱が可逆的に消滅・発生したことがわかる。

上記のデータから、横軸にサンプル温度（Ｔ）を、縦軸
左に散乱プロフィールの平均強度、縦軸右にその標準偏
差（スパイキ−な散乱の平均振幅の大きさ）とするグラ
フを、第９図に示す。

この第９図から、１２７ｇの温度領域で散乱強度が増大
し、振幅が減少し、Ｔ＜Ｔｇの温度領域でさほど温度に
対する変化はみられなかった。

これは、１２７ｇの温度領域では、温度の増大にともな
いポリマーのミクロブラウン運動が促進されて強度が増
大し２また。ポリマーの運動性が温度の上昇と共に、観
測時間Δｔに比べて充分に高まり、アモルファスの構造
が時間的により平均化された均一な状態として観測され
るために、スパイキ−な散乱の振幅が急激に減少すると
考えられる。Ｔ＜Ｔｇの温度領域では、その構造がほぼ
凍結されているために、平均散乱強度や散乱振幅が殆ど
変化せず、なんらかの理由で凍結残存したアモルファス
ポリマー内の不均質構造がスパイキ−な散乱現象として
反映すると考えられる。

上述の評価例から、透明非晶質材料であるＰＭＭＡのガ
ラス転移点（Ｔｇ）前後における構造相転移と、スパイ
キ−な散乱の可逆的な消滅・生成とが密接な関連があり
、この発明の光散乱測定法により、相転移を！！察する
ことができることが実証された。

さらに、言い換えれば、この発明の測定法で得られるス
パイキ−な散乱現象は、アモルファス透明体の不均質構
造を反映し、この散乱現象を評価することにより、透明
非晶質材料の特性、特徴、性質を評価できるといえる。

１毘乱 散乱理論より、結論的に次式が成立する。

ＩＲ（ｓ＞＝　（Ｉ　（ｓ）−１０（ｓ）ｌ／ＩＤ（ｓ
）ＣｒＰ（ｒ）＝Ｊ’５ｌＲ（ｓ）ｓｉｎ（ｋｓｒ）ｄ
ｓ式中、Ｉ　（ｓ）は散乱強度、ＩＤ（ｓ）は平均散乱
強度、ＩＲ（ｓ）は干渉ハローと平均散乱強度ＩＤ（ｓ
）との比の散乱強度比であり、Ｓはボインテングベクト
ルの方向、ｋは散乱ベクトルの大きさ、ｒは動径方向の
実空間における相対距離、Ｃは定数である。

前記試験例１の光学Ｉ／ンズから実験的に求められるＩ
Ｒ（ｓ）よりＰ　（ｒ）関数を求め、これを用いて解析
を行なった。

ｒＰ　（ｒ）関数と実空間における相対座標ｒとの関係
を第１０図（ａ）に示し、第１０図（ｂ）及び（ｃ）は
ｒＰ　（ｒ）関数およびＰ（ｒ）関数とｒ及びｌｏｇｒ
との関係を示す。

この図から明らかなように＋　Ｐ　（ｒ）関数は、１　
／　ｒの激しい減衰振動関数である。

更に、このＰ　（ｒ）関数を特徴付けるために、第１１
図に、そのパワースペクトル分布を示す。

なお、縦軸をパワーとし、横軸を空間周波数成分に対応
する波長成分とする。

第１１図から、光学ガラスとして高透明性を有すると評
価されている透明非晶質材料であっても、不均質構造に
なっていることが分かる。これは、理論的には、離散的
構造単位のゆらぎ、広がりの場所変動、それらの会合や
結釡状態などによる不均質性のためであり、具体的には
、不純物や触媒の存在、試料調製時に形成される高分子
の凝集、微結晶、密度ゆらぎ、気泡ボイド、マイクロク
ラックなどによると考えられる。

［発明の効果］ 上記の例から実証されるように、この発明による方法お
よび装置により、次の様な効果を奏する。

（１）　上述の例に実証されているように、スパイキ−
な散乱プロフィールを観測して、透明非晶質材料の内部
精造の不均一性を評価することができる。すなわち、不
均一性が高まるにしたがってより激しいスパイキ−な散
乱プロフィールとなり、均一になるにつれて平均化され
たプロフィールとなる。

（２）　この発明による測定から得られたスパイキ−な
散乱データを、散乱理論により解析し、理論的に透明非
晶質材料の不均質精造に関する評価を行なうことができ
る。

従って、上述したスパイキ−な散乱現象を計測すること
により、従来にない新たな知見が透明非晶質材料の構造
に関して得られ、また、本発明による評価手段を用いる
ことにより、高性能な光学繊維や光学レンズなどの光学
材料を開発することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光散乱装置例の概略図、第２図はこ
の発明の光散乱装置のブロック図、第３図は散乱体積■
と受光角の広がりΔθとを説明するための模式図、第４
図は■とΔθとの変化によるスパイキ−な散乱変化を示
す散乱プロフィール図、第５１１は純ベンゼンの散乱プ
ロフィール図、第６図はＰＭＭＡのスパイキ−な散乱プ
ロフィール図、第７図は温度変化によるＰＭＭＡのスパ
イキ−な散乱プロフィール図、第８図はＰＭＭＡのＤＳ
Ｃ測定結果を示すプロフィール図、第９図はＰＭＭＡの
温度変化に対する平均散乱強度とスパイキ−な散乱の標
準偏差の変化を示すグラフ、第１０図はｒに対するＰ（
ｒ）関数を示すプロフィール図、第１１図は波長に対す
るＰ　（ｒ＞関数のパワースペクトルを示すプロフィー
ル図、第１２図は従来の光散乱測定装置の概略図である
。 １３．、レーザ光源、２．５．試料、３１３．試料台、
４．。 、レーザ光束、５１１．散乱光測光部、６１０．入射レ
ーザ光束調整部、 ７、。 散乱光光束調整部、１０、 １１１．レンズ、 １２、。 偏光子、 １３． １４、、。 ピンホール、 １５． １６、、、レンズ、 １７、。 光フ ァイバ 発明者 山 下 友 義 田 原 康 照 鎌 田 健 資

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源からのレーザ光束の光路途中でレーザ光
   束断面積を調整して、レーザ光束に対して相対的に固定
   した試料にレーザ光束を入射し、試料より散乱光を散乱
   させ、 散乱光の光路途中で散乱光観測断面積を調整して観測に
   おける分解精度を高め、試料中のレーザ光束の中心に相
   対的に走査させて散乱光の角度分布を測定する方法であ
   って、 その測定条件を、入射レーザ光束および散乱光の断面積
   調整により、１ｍｍ＾３以下の散乱体積（Ｖ：入射方向
   に対して実質９０゜の角度で観測した場合）および／ま
   たは０．５ｄｅｇ以下の受光角の広がり（Δθ）に設定
   することを特徴とする透明材料の光学的性質を評価する
   高精度光散乱測定方法。 ２、レーザ光源からのレーザ光束の光路途中でレーザ光
   束断面積を調整して、レーザ光束に対して相対的に固定
   した試料にレーザ光束を入射し、試料より散乱光を散乱
   させ、 散乱光の光路途中で散乱光観測断面積を調整して試料中
   心に相対的に走査させて散乱光の角度分布を測定して、 透明非晶質試料の微細不均一構造に起因した、散乱角の
   微小な変化に対する急激・微細な散乱強度変化を得、 透明材料の光学的性質を評価することを特徴とする高精
   度光散乱測定方法。 ３、試料にレーザ光束を照射するレーザ光源と、試料を
   レーザ光束に対して相対的に固定する試料支持具と、試
   料を中心に相対的に走査して散乱光の角度分布を測定す
   る散乱光測光部と、入射レーザ光束断面積および散乱光
   の観測断面積を調整する光束調整部とからなる光散乱測
   定装置であって、 光束調整部が、レーザ光束の光路途中に設けられレーザ
   光束断面積を調整する入射レーザ光束調整部と、試料と
   散乱光測光部との光路途中に設けられ散乱光観測断面積
   を調整する散乱光調整部とからなり、 光束調整部が、１ｍｍ＾３以下の散乱体積（Ｖ：入射方
   向に対して実質９０゜の角度で観測した場合）および／
   または０．５ｄｅｇ以下の受光角の広がり（Δθ）の測
   定条件を設定するものである ことを特徴とする透明材料の光学的性質を評価する高精
   度光散乱測定装置。