JPH03272440A - ラマン分光光度計 - Google Patents
ラマン分光光度計Info
- Publication number
- JPH03272440A JPH03272440A JP31136290A JP31136290A JPH03272440A JP H03272440 A JPH03272440 A JP H03272440A JP 31136290 A JP31136290 A JP 31136290A JP 31136290 A JP31136290 A JP 31136290A JP H03272440 A JPH03272440 A JP H03272440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- laser light
- raman spectrophotometer
- laser beam
- refrigerant
- 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.)
- Pending
Links
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 abstract description 16
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 18
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 13
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (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
本発明は、顕微ラマン分光光度計に係り、特にレーザ照
射による試料の熱変形や変質を防止し、かつ、室内照明
光等の光の信号がラマンスペクトルに重畳するのを排除
する手段を備えたラマン分光光度計の改良に関するもの
である。
射による試料の熱変形や変質を防止し、かつ、室内照明
光等の光の信号がラマンスペクトルに重畳するのを排除
する手段を備えたラマン分光光度計の改良に関するもの
である。
従来のラマン分光光度計の一例を第７図により説明する
。同図において、レーザ光源１から発生した入射レーザ
ビーム８はミラー１６．１７．３７．３８で反射された
後、顕微鏡３に入射し、対物レンズ３３下に置いた試料
９に照射される。試料９から発生したラマン光ｌＯはモ
ノクロメータ５によって分光された後、マルチチャンネ
ル検出器７３または光電増倍管６５により検出される。 ところで、ラマン散乱光は極めて弱い光である。しかし
、その強度は使用するレーザ光の強度に比例するので、
−船釣に大きいパワーのレーザを用いて測定する。試料
９によってはレーザ光３５を吸収し温度上昇を起こし、
試料が変形したり、変質するという問題があるが５この
従来技術では係る問題に対する考慮が為されていない、
また、試料にレーザを照射する装置は一般に試料の出し
入れを容易にするため周囲が開放されている。第７図に
示した従来技術では対物レンズ３３部分が試料９にレー
ザを照射する装置に該当する。この部分から室内の光が
対物レンズを介してモノクロメータ５を通ってマルチチ
ャンネル検出器７３または光電増倍管６５に入り、ラマ
ンスペクトルに混入するという問題があるが、一般にこ
の光も外光と呼ばれているが、この光に対する配慮が従
来技術ではなされていない。 なお、この種の技術に関連するものとしては、例えば、
実間ｗ！５８−１１５１号公報が挙げられる。
。同図において、レーザ光源１から発生した入射レーザ
ビーム８はミラー１６．１７．３７．３８で反射された
後、顕微鏡３に入射し、対物レンズ３３下に置いた試料
９に照射される。試料９から発生したラマン光ｌＯはモ
ノクロメータ５によって分光された後、マルチチャンネ
ル検出器７３または光電増倍管６５により検出される。 ところで、ラマン散乱光は極めて弱い光である。しかし
、その強度は使用するレーザ光の強度に比例するので、
−船釣に大きいパワーのレーザを用いて測定する。試料
９によってはレーザ光３５を吸収し温度上昇を起こし、
試料が変形したり、変質するという問題があるが５この
従来技術では係る問題に対する考慮が為されていない、
また、試料にレーザを照射する装置は一般に試料の出し
入れを容易にするため周囲が開放されている。第７図に
示した従来技術では対物レンズ３３部分が試料９にレー
ザを照射する装置に該当する。この部分から室内の光が
対物レンズを介してモノクロメータ５を通ってマルチチ
ャンネル検出器７３または光電増倍管６５に入り、ラマ
ンスペクトルに混入するという問題があるが、一般にこ
の光も外光と呼ばれているが、この光に対する配慮が従
来技術ではなされていない。 なお、この種の技術に関連するものとしては、例えば、
実間ｗ！５８−１１５１号公報が挙げられる。
上記従来技術は、入射レーザビーム８が試料９へ長時間
入射することによって起こる試料９の温度上昇を低減す
る手段について配慮がされておらず、試料９が熱損傷す
ることや、試料９のラマンスペクトルが温度により変化
することや、試料９の膨張によりレーザビームの照射位
置がずれる問題があった。また、装置の外部から顕微Ｍ
３と試料９とのすきまを通って入る外光と試料９から発
生したラマン光とを識別する方法が配慮されておらず、
′／Ｓ定したラマンスペクトルのバックグランドが大き
くなるという問題があった。 したがって、本発明の目的は上記従来の問題点を解消す
ることにあり、入射レーザビーム８が試料９へ長時間入
射することによって起こる試料９の温度上昇を低減する
ことにある。また、本発明の他の目的は、装置の外部か
ら顕微鏡３と試料９とのすきまを通ってはいる外光と試
料９から発生したラマン光とを識別する手段を与えるこ
とにある。また本発明の更に他の目的は、この外光が上
記のすきまを通って入るのを防ぐことにある。
入射することによって起こる試料９の温度上昇を低減す
る手段について配慮がされておらず、試料９が熱損傷す
ることや、試料９のラマンスペクトルが温度により変化
することや、試料９の膨張によりレーザビームの照射位
置がずれる問題があった。また、装置の外部から顕微Ｍ
３と試料９とのすきまを通って入る外光と試料９から発
生したラマン光とを識別する方法が配慮されておらず、
′／Ｓ定したラマンスペクトルのバックグランドが大き
くなるという問題があった。 したがって、本発明の目的は上記従来の問題点を解消す
ることにあり、入射レーザビーム８が試料９へ長時間入
射することによって起こる試料９の温度上昇を低減する
ことにある。また、本発明の他の目的は、装置の外部か
ら顕微鏡３と試料９とのすきまを通ってはいる外光と試
料９から発生したラマン光とを識別する手段を与えるこ
とにある。また本発明の更に他の目的は、この外光が上
記のすきまを通って入るのを防ぐことにある。
上記目的を達成する為に、レーザ光源１と試料９との間
のレーザ光路上で、間歇的に開閉を行う光路を遮断する
手段、例えばシャッタを設け、この手段の開閉を繰り返
すことによって、試料へのレーザ光の照射を間歇的に行
い、試料の温度上昇を低減するようにする。また、試料
の冷却手段としては、気体や液体からなる冷媒で冷却し
た試料台の上に載せるとともに、これを補強するため。 更に、試料の上部からノズルで冷却気体を噴射するよう
にする。 また、ラマンスペクトルに重畳する室内光等の外光の除
去のためには、試料へのレーザ光の照射を間歇的に行う
ことにより、試料へのレーザ光の照射状態での測定と照
射のない状態での測定とを交互に行うことになり、この
両者の測定結果の差または比を求めることで試料自体の
ラマンスペクトルを求めることが可能となる。以上の方
法を達成するには次のような手段がある。 例えば、レーザ光源１から顕微＃Ｅ３に至るレーザ光路
上にシャッタを設け、シャッタの開閉を繰り返すことに
よって、試料へのレーザ光の照射を間歇的に行い、試料
の温度上昇を低減するようにする。また、試料のレーザ
光吸収率や熱伝導率に応じてシャッタの開いている時間
と閉じている時間を可変し、試料の種類にかかわらず温
度上昇を低減できるようにする。 また、シャッタが閉じている期間にノズルから冷却気体
を試料上に噴射し、シャッタが開いている期間には冷却
気体の噴射を停止する手段を設け、試料の温度上昇を抑
制するようにする。ノズルに送給する冷却気体としては
例えば、液体窒素、液体酸素、液体水素、液体空気等に
より製造された気体を用いることが可能であるが、試料
と反応しないものを選ぶことが望ましい。 また、上記外光が顕微鏡と試料とのすきまから入るのを
防ぐためには、光を集光する働きをする主に凸レンズと
して顕微鏡対物レンズ、カメラレンズ、カセグレンレン
ズ等と試料と上記の冷却した試料台とを光を透過しない
容器に収納することで可能となる。
のレーザ光路上で、間歇的に開閉を行う光路を遮断する
手段、例えばシャッタを設け、この手段の開閉を繰り返
すことによって、試料へのレーザ光の照射を間歇的に行
い、試料の温度上昇を低減するようにする。また、試料
の冷却手段としては、気体や液体からなる冷媒で冷却し
た試料台の上に載せるとともに、これを補強するため。 更に、試料の上部からノズルで冷却気体を噴射するよう
にする。 また、ラマンスペクトルに重畳する室内光等の外光の除
去のためには、試料へのレーザ光の照射を間歇的に行う
ことにより、試料へのレーザ光の照射状態での測定と照
射のない状態での測定とを交互に行うことになり、この
両者の測定結果の差または比を求めることで試料自体の
ラマンスペクトルを求めることが可能となる。以上の方
法を達成するには次のような手段がある。 例えば、レーザ光源１から顕微＃Ｅ３に至るレーザ光路
上にシャッタを設け、シャッタの開閉を繰り返すことに
よって、試料へのレーザ光の照射を間歇的に行い、試料
の温度上昇を低減するようにする。また、試料のレーザ
光吸収率や熱伝導率に応じてシャッタの開いている時間
と閉じている時間を可変し、試料の種類にかかわらず温
度上昇を低減できるようにする。 また、シャッタが閉じている期間にノズルから冷却気体
を試料上に噴射し、シャッタが開いている期間には冷却
気体の噴射を停止する手段を設け、試料の温度上昇を抑
制するようにする。ノズルに送給する冷却気体としては
例えば、液体窒素、液体酸素、液体水素、液体空気等に
より製造された気体を用いることが可能であるが、試料
と反応しないものを選ぶことが望ましい。 また、上記外光が顕微鏡と試料とのすきまから入るのを
防ぐためには、光を集光する働きをする主に凸レンズと
して顕微鏡対物レンズ、カメラレンズ、カセグレンレン
ズ等と試料と上記の冷却した試料台とを光を透過しない
容器に収納することで可能となる。
本発明の作用を第１図により説明する。
レーザ光源１から発生したレーザ光８は鏡１６゜１７．
３７．３８，１０１，１０２及びハーフミラ−１０３で
反射されて顕微ＩＩｔ３に入射し、対物レンズ３３によ
り試料９に照射される。このレーザ光で励起されたラマ
ン光４３は対物レンズ３３を通り、ハーフミラ−１０３
を透過し、鏡１０４で反射され、モノクロメータ５に入
射する。モノクロメータ５内の回折格子５６゜６０．１
０５により、ラマン光４３を分光し、これをマルチチャ
ンネル検出器７３で検出することによりラマンスペクト
ルを得る、 一方、シャッタ１０６を開閉することによりレーザ光８
を試料９へ間歇的に入射することが出来る。 これにより、レーザによる試料の温度上昇を低減するこ
とが出来る。シャッタ１０６の開いている時間と閉じて
いる時間を試料９のレーザ光吸収率や熱伝導率に応じて
可変とすることにより、試料９の種類にかかわらず温度
上昇を低減することが出来る。 また、顕微鏡の対物レンズ３３と試料９との間のすきま
から装置内部に入射する迷光はレーザ光８の入射の有無
には依存しない。そのため、シャッタを開いてレーザ光
を入射する期間にマルチチャンネル検出器７３に入射し
た信号と、シャッタを閉じてレーザ光を遮断する期間に
マルチチャンネル検出器７３に入射した信号をそれぞれ
別個に測定し、両者の差を求めることにより、ラマンス
ペクトルだけを抽出することが出来る。 また、試料９の冷却手段としての例えば冷却窒素ガスは
、窒素ボンベ１０７から供給された窒素ガスを液体窒素
を内蔵するデユワ１０８内の熱交換器１０９により冷却
された後、弁１１０，１１１に導かれる。 シャッタ１０６が閉じている期間、弁１１０．１１】は
開き、冷却窒素ガス１１２がノズル１１３から試料９上
に噴射されるとともに、試料台１２２を冷却することに
より試料９を冷却する。
３７．３８，１０１，１０２及びハーフミラ−１０３で
反射されて顕微ＩＩｔ３に入射し、対物レンズ３３によ
り試料９に照射される。このレーザ光で励起されたラマ
ン光４３は対物レンズ３３を通り、ハーフミラ−１０３
を透過し、鏡１０４で反射され、モノクロメータ５に入
射する。モノクロメータ５内の回折格子５６゜６０．１
０５により、ラマン光４３を分光し、これをマルチチャ
ンネル検出器７３で検出することによりラマンスペクト
ルを得る、 一方、シャッタ１０６を開閉することによりレーザ光８
を試料９へ間歇的に入射することが出来る。 これにより、レーザによる試料の温度上昇を低減するこ
とが出来る。シャッタ１０６の開いている時間と閉じて
いる時間を試料９のレーザ光吸収率や熱伝導率に応じて
可変とすることにより、試料９の種類にかかわらず温度
上昇を低減することが出来る。 また、顕微鏡の対物レンズ３３と試料９との間のすきま
から装置内部に入射する迷光はレーザ光８の入射の有無
には依存しない。そのため、シャッタを開いてレーザ光
を入射する期間にマルチチャンネル検出器７３に入射し
た信号と、シャッタを閉じてレーザ光を遮断する期間に
マルチチャンネル検出器７３に入射した信号をそれぞれ
別個に測定し、両者の差を求めることにより、ラマンス
ペクトルだけを抽出することが出来る。 また、試料９の冷却手段としての例えば冷却窒素ガスは
、窒素ボンベ１０７から供給された窒素ガスを液体窒素
を内蔵するデユワ１０８内の熱交換器１０９により冷却
された後、弁１１０，１１１に導かれる。 シャッタ１０６が閉じている期間、弁１１０．１１】は
開き、冷却窒素ガス１１２がノズル１１３から試料９上
に噴射されるとともに、試料台１２２を冷却することに
より試料９を冷却する。
以下、図面を用いて本発明の一実施例を具体的に説明す
る。 実施例１゜ 第１図に本発明の装置の全体構成を示す。同図において
、１はＡｒレーザ光源、１６．１７．３７．３８゜１０
１．１０２．１０４．５７．５８．１１４．１１５は平
面鏡、１０３はハーフミラ−１３３は対物レンズ、９は
試料、１２３はスリットフォーカスレンズ、５５はスリ
ット、１１６はテレスコープ、５はモノクロメータ、１
１６゜１１７．１１．８．１．１９．１２０．１２１は
凹面鏡、５６．６０．１０５は回折格子、７３はマルチ
チャンネル検出器である。 Ａｒレーザ光源１から発生した波長５１４．５ｎ ｍの
レーザ光は鏡１６．１７．３７．３ｇ、 １０１．１０
２及びハーフミラ−１０３で反射されて顕微鏡３に入射
し、対物レンズ３３により試料９に照射される。このレ
ーザ光８で励起されたラマン光４３は対物レンズ３３を
通り、ハーフミラ−１０３，を透過し、鏡１０４で反射
され、モノクロメータ５に入射する。モノクロメータ５
内の回折格子５６．６０．１０５により、 ラマン光４
３を分光し、これをマルチチャンネル検出器７３で検出
することによりラマンスペクトルを得る。 一方、シャッタ１０６を開閉することによりレーザ光８
を試料９へ間歇的に入射することが出来る。 これにより、レーザによる試料の温度上昇を低減するこ
とが出来る。シャッタ１０６の開いている時間と閉じて
いる時間を試料９のレーザ光吸収率や熱伝導率に応じて
可変することにより、試料９０種類にかかわらず温度上
昇を低減することが出来る。なお、このシャッタ１０６
の開閉機構としては、通常の光学装置に用いられる機械
的に或いは電気的に動作するものでよく、特別のものは
必要としない。開と閉との時間間隔を容易に変更できる
ものであればよい。 また、顕微鏡の対物レンズ３３と試料９との間のすきま
から装置内部に入射する外光はレーザ光の入射の有無に
は依存しない。そのため、シャッタを開いてレーザ光を
入射する期間にマルチチャンネル検出器７３に入射した
信号と、シャッタを閉じてレーザ光を遮断する期間にマ
ルチチャンネル検出器７３に入射した信号をそれぞれ別
個に測定し、両者の差を求めることにより、ラマンスペ
クトルだけを抽出することが出来る。 また、冷却窒素ガス１１２は窒素ボンベ１０７から供給
された窒素ガスを、液体窒素を内蔵するデユワ１０８内
の熱交換器１０９により冷却された後、弁１１０゜１１
１に導かれる。シャッタ１０６が閉じている期間、弁１
１０．１１．１は開き、冷却窒素ガス１１２がノズル１
】３から試料９上に噴射されるとともに、試料台１２２
を冷却することにより試料９を冷却することが出来る構
成と成っている。 実施例２゜ この実施例は、試料を取り巻くレーザ照射部に、試料を
含む試料台およびレーザ照射部端を収納する外光を遮断
する機能を備えた容器を配設して改良した装置例を示す
ものである。 以下、第２図に本装置で用いた容器の断面図をを示す。 この容器は密閉構造を有し、９は試料、１２２は試料台
、１３０は冷却窒素ガス通路、３３は対物レンズ、】３
】は容器、１３２はつば付きパイプ、１３３は非冷却乾
燥窒素ガス入口、１３４は窒素ガス出口、１３５はパツ
キンである。この方法では、対物レンズ３３と試料９と
がともに容器１３１に入っているので、室内照明等の外
光が対物レンズ３３と試料９との間から装置内部に入射
するのを防ぐことができる。また、対物レンズ３３と試
料９を一体として箱１３１内に入れ、非冷却乾燥窒素ガ
ス人口１３３から乾燥窒素ガスを充満させることにより
、冷却による試料９及び対物レンズ３３の結露を防ぐこ
とができる。この乾燥窒素ガスの露点を試料の冷却温度
以下とすることで、結露を防ぐことが可能である。 本装置では試料の実際の温度は約−５０’Ｃであるので
、露点が一５０℃以下の窒素ガスを用いることで、結露
を防止できる。また、乾燥窒素ガスとして、液体窒素を
蒸発させて製造したガスを用いれば、露点が一５０℃以
下であるので、結露を防止できる。 さらに、対物レンズ３３とつば付きパイプ１．３２との
間にパツキン１３５をはさむことにより、気密性を保っ
たまま対物レンズ３３を自由に上下することができ、ピ
ント合わせが可能になる。 なお、容器１３１やつば付きパイプ１３２は、光を通さ
ず、低温に耐え、加工容易な材質が好ましく、例えばス
テンレスやアルミ等が使用される。また。 試料台１２２は例えば、銅や白金等の熱伝導良好な材質
が好ましい。更にまた、試料を冷却する冷媒としでは、
ここではパイプ１．３０から冷却窒素ガスを送給したが
、試料台１２２内には所定の温度に設定できるものであ
れば気体に限らず、液体でも良い。ただし、ノズル１１
３から送給する冷媒は気体の、しかも試料とは反応しな
いガスを選択使用することが好ましい。ノズル１１３か
ら冷却ガスを流さないで試料台１２２の冷却手段だけで
試料を冷却する場合には、非冷却乾燥ガス人口１３３か
ら窒素の如き乾燥ガスを送給し、容器１３３内に外気が
侵入するのを防止することが望ましい。 試料冷却の一例を示すと、初めに非冷却乾燥ガスを１３
３から導入し容器１３１内の空気を追い出す。 次いで、パイプ１３０から冷却ガスを導入して試料台を
冷却すると共に試料９表面に冷却ガスを吹き付ける。こ
のノズル１１３からの冷却ガスの吹き付けは第１図に示
したシャッタ１０６の開閉と同期して動作するようにし
ても良い。試料台からの冷却のみで十分な冷却効果が得
られる場合には、ノズル１１３からの冷却ガスの吹き付
けを止めることができる。また、その逆にノズル１１３
からの冷却ガスの吹き付けで十分な冷却効果が得られる
場合には、試料台１２２内への冷却ガスの導入を止める
ことができる。 実施例３゜ 第３図及び第４図に、本発明装置で測定したテトラフル
オロエチレンのラマンスペクトルを示す。 横軸はＡｒレーザ８の波数（１９，４３５ｃｍ−”）と
ラマン光４３の波数の差を示す。 第３図は比較例を示したもので、シャッタ１０６を開放
にしたまま、冷却気体１１２による試料９の冷却を行わ
ずに測定したスペクトルである。この測定では実験室内
の蛍光灯の光が対物レンズから入り、これによる水銀の
輝線スペクトル（５４６ｎｍ）が、図中にＡで表示した
ように１，１２００ｍ−”に現れた。 第４図は本発明装置で測定した結果を示したもので、シ
ャッタ１０６を間歇的に開閉し、試料の冷却を行わずに
測定し、シャッタ１０６を開いた期間のスペクトルから
シャッタ１０６を閉じた期間のスペクトルを引いたスペ
クトルを示したものである。 このスペクトルから水銀の輝線スペクトル（第３図のＡ
）を除去できることがわかる。 実施例４゜ 第５図及び第６図に本装置で測定したポリスチレンのラ
マンスペクトルを示す。横軸はＡｒレーザ８の波数（１
９，４３５ｃｍ−１）とラマン光４３の波数の差を示す
。 第５図は比較例を示したもので、容器１３１を用いず、
かつ、試料の冷却を行わず、シャッタ１０６を開放した
まま測定したスペクトルである。この測定では低波数側
から高波数側へと順次測定を行ったため、高波数側で試
料の温度上昇が起こり、試料の変形によるバックグラン
ドの上昇が起こった。また１図中にＡで表示した水銀の
輝線スペクトルは、第３図の場合と同様に現れた。 第６図は容器１３１内に試料を封入し、かつシャッタ１
０６を間歇的に開閉し、シャッタ１０６が閉じている期
間冷却窒素１１２による試料の冷却を行いながら測定し
たスペクトルであるにのスペクトルから試料の温度上昇
によるバックグランドの上昇を防ぐことが出来、かつ実
験室内の蛍光灯による水銀の輝線スペクトルＡを除去す
ることができることがわかる。
る。 実施例１゜ 第１図に本発明の装置の全体構成を示す。同図において
、１はＡｒレーザ光源、１６．１７．３７．３８゜１０
１．１０２．１０４．５７．５８．１１４．１１５は平
面鏡、１０３はハーフミラ−１３３は対物レンズ、９は
試料、１２３はスリットフォーカスレンズ、５５はスリ
ット、１１６はテレスコープ、５はモノクロメータ、１
１６゜１１７．１１．８．１．１９．１２０．１２１は
凹面鏡、５６．６０．１０５は回折格子、７３はマルチ
チャンネル検出器である。 Ａｒレーザ光源１から発生した波長５１４．５ｎ ｍの
レーザ光は鏡１６．１７．３７．３ｇ、 １０１．１０
２及びハーフミラ−１０３で反射されて顕微鏡３に入射
し、対物レンズ３３により試料９に照射される。このレ
ーザ光８で励起されたラマン光４３は対物レンズ３３を
通り、ハーフミラ−１０３，を透過し、鏡１０４で反射
され、モノクロメータ５に入射する。モノクロメータ５
内の回折格子５６．６０．１０５により、 ラマン光４
３を分光し、これをマルチチャンネル検出器７３で検出
することによりラマンスペクトルを得る。 一方、シャッタ１０６を開閉することによりレーザ光８
を試料９へ間歇的に入射することが出来る。 これにより、レーザによる試料の温度上昇を低減するこ
とが出来る。シャッタ１０６の開いている時間と閉じて
いる時間を試料９のレーザ光吸収率や熱伝導率に応じて
可変することにより、試料９０種類にかかわらず温度上
昇を低減することが出来る。なお、このシャッタ１０６
の開閉機構としては、通常の光学装置に用いられる機械
的に或いは電気的に動作するものでよく、特別のものは
必要としない。開と閉との時間間隔を容易に変更できる
ものであればよい。 また、顕微鏡の対物レンズ３３と試料９との間のすきま
から装置内部に入射する外光はレーザ光の入射の有無に
は依存しない。そのため、シャッタを開いてレーザ光を
入射する期間にマルチチャンネル検出器７３に入射した
信号と、シャッタを閉じてレーザ光を遮断する期間にマ
ルチチャンネル検出器７３に入射した信号をそれぞれ別
個に測定し、両者の差を求めることにより、ラマンスペ
クトルだけを抽出することが出来る。 また、冷却窒素ガス１１２は窒素ボンベ１０７から供給
された窒素ガスを、液体窒素を内蔵するデユワ１０８内
の熱交換器１０９により冷却された後、弁１１０゜１１
１に導かれる。シャッタ１０６が閉じている期間、弁１
１０．１１．１は開き、冷却窒素ガス１１２がノズル１
】３から試料９上に噴射されるとともに、試料台１２２
を冷却することにより試料９を冷却することが出来る構
成と成っている。 実施例２゜ この実施例は、試料を取り巻くレーザ照射部に、試料を
含む試料台およびレーザ照射部端を収納する外光を遮断
する機能を備えた容器を配設して改良した装置例を示す
ものである。 以下、第２図に本装置で用いた容器の断面図をを示す。 この容器は密閉構造を有し、９は試料、１２２は試料台
、１３０は冷却窒素ガス通路、３３は対物レンズ、】３
】は容器、１３２はつば付きパイプ、１３３は非冷却乾
燥窒素ガス入口、１３４は窒素ガス出口、１３５はパツ
キンである。この方法では、対物レンズ３３と試料９と
がともに容器１３１に入っているので、室内照明等の外
光が対物レンズ３３と試料９との間から装置内部に入射
するのを防ぐことができる。また、対物レンズ３３と試
料９を一体として箱１３１内に入れ、非冷却乾燥窒素ガ
ス人口１３３から乾燥窒素ガスを充満させることにより
、冷却による試料９及び対物レンズ３３の結露を防ぐこ
とができる。この乾燥窒素ガスの露点を試料の冷却温度
以下とすることで、結露を防ぐことが可能である。 本装置では試料の実際の温度は約−５０’Ｃであるので
、露点が一５０℃以下の窒素ガスを用いることで、結露
を防止できる。また、乾燥窒素ガスとして、液体窒素を
蒸発させて製造したガスを用いれば、露点が一５０℃以
下であるので、結露を防止できる。 さらに、対物レンズ３３とつば付きパイプ１．３２との
間にパツキン１３５をはさむことにより、気密性を保っ
たまま対物レンズ３３を自由に上下することができ、ピ
ント合わせが可能になる。 なお、容器１３１やつば付きパイプ１３２は、光を通さ
ず、低温に耐え、加工容易な材質が好ましく、例えばス
テンレスやアルミ等が使用される。また。 試料台１２２は例えば、銅や白金等の熱伝導良好な材質
が好ましい。更にまた、試料を冷却する冷媒としでは、
ここではパイプ１．３０から冷却窒素ガスを送給したが
、試料台１２２内には所定の温度に設定できるものであ
れば気体に限らず、液体でも良い。ただし、ノズル１１
３から送給する冷媒は気体の、しかも試料とは反応しな
いガスを選択使用することが好ましい。ノズル１１３か
ら冷却ガスを流さないで試料台１２２の冷却手段だけで
試料を冷却する場合には、非冷却乾燥ガス人口１３３か
ら窒素の如き乾燥ガスを送給し、容器１３３内に外気が
侵入するのを防止することが望ましい。 試料冷却の一例を示すと、初めに非冷却乾燥ガスを１３
３から導入し容器１３１内の空気を追い出す。 次いで、パイプ１３０から冷却ガスを導入して試料台を
冷却すると共に試料９表面に冷却ガスを吹き付ける。こ
のノズル１１３からの冷却ガスの吹き付けは第１図に示
したシャッタ１０６の開閉と同期して動作するようにし
ても良い。試料台からの冷却のみで十分な冷却効果が得
られる場合には、ノズル１１３からの冷却ガスの吹き付
けを止めることができる。また、その逆にノズル１１３
からの冷却ガスの吹き付けで十分な冷却効果が得られる
場合には、試料台１２２内への冷却ガスの導入を止める
ことができる。 実施例３゜ 第３図及び第４図に、本発明装置で測定したテトラフル
オロエチレンのラマンスペクトルを示す。 横軸はＡｒレーザ８の波数（１９，４３５ｃｍ−”）と
ラマン光４３の波数の差を示す。 第３図は比較例を示したもので、シャッタ１０６を開放
にしたまま、冷却気体１１２による試料９の冷却を行わ
ずに測定したスペクトルである。この測定では実験室内
の蛍光灯の光が対物レンズから入り、これによる水銀の
輝線スペクトル（５４６ｎｍ）が、図中にＡで表示した
ように１，１２００ｍ−”に現れた。 第４図は本発明装置で測定した結果を示したもので、シ
ャッタ１０６を間歇的に開閉し、試料の冷却を行わずに
測定し、シャッタ１０６を開いた期間のスペクトルから
シャッタ１０６を閉じた期間のスペクトルを引いたスペ
クトルを示したものである。 このスペクトルから水銀の輝線スペクトル（第３図のＡ
）を除去できることがわかる。 実施例４゜ 第５図及び第６図に本装置で測定したポリスチレンのラ
マンスペクトルを示す。横軸はＡｒレーザ８の波数（１
９，４３５ｃｍ−１）とラマン光４３の波数の差を示す
。 第５図は比較例を示したもので、容器１３１を用いず、
かつ、試料の冷却を行わず、シャッタ１０６を開放した
まま測定したスペクトルである。この測定では低波数側
から高波数側へと順次測定を行ったため、高波数側で試
料の温度上昇が起こり、試料の変形によるバックグラン
ドの上昇が起こった。また１図中にＡで表示した水銀の
輝線スペクトルは、第３図の場合と同様に現れた。 第６図は容器１３１内に試料を封入し、かつシャッタ１
０６を間歇的に開閉し、シャッタ１０６が閉じている期
間冷却窒素１１２による試料の冷却を行いながら測定し
たスペクトルであるにのスペクトルから試料の温度上昇
によるバックグランドの上昇を防ぐことが出来、かつ実
験室内の蛍光灯による水銀の輝線スペクトルＡを除去す
ることができることがわかる。
本発明によれば、レーザによる試料の熱変形や変質を防
止し、かつ室内照明光等の光のラマンスペクトルへの重
畳がない、良好なラマンスペクトルを得ることが可能で
ある。
止し、かつ室内照明光等の光のラマンスペクトルへの重
畳がない、良好なラマンスペクトルを得ることが可能で
ある。
第１図は本発明装置の一実施例を示した装置全体の構成
図、第２図は同じく本発明の一実施例となる容器の断面
図、第３図は比較例の装置にて測定したテトラフルオオ
ロエチレンのスペクトル曲線図、第４図は本発明の実施
例となる装置で測定したテトラフルオオロエチレンのス
ペクトル曲線図、第５図は比較例の装置にて測定したポ
リスチレンのスペクトル曲線図、第６図は本発明の実施
例となる装置で測定したポリスチレンのスペクトル曲線
図そして第７図は従来装置の構成図である。 〈符号の説明〉 １・・・レーザ光源、 ３・・・顕＊＊、
５・・・モノクロメータ、 ８・・・レーザ光
、９・・・試料、 ３３・・・対物
レンズ、４３・・・ラマン光、 ５５・
・・スリット、５６、６０．１０５・・・回折格子、 ７３・・・マルチチャンネル検出器、 １６．１７．３７．３８．５７．５８．１０１．１０２
．１０４．１１４゜１１５・・・平面鏡、
１０３・・・ハーフミラ−１０６・・・シャッタ、
１０７・・・窒素ガスボンベ、１０８・・・デ
ユワ、 １０９・・・熱交換器。 １１０．１１１・・・弁、 １１２・・・冷
却窒素ガス、１１３・・・ノズル、 １１
５・・・テレスコープ、１１６．１１７．１１８．１１
９．１２０，１２１・・・凹面鏡、１２２・・・試料台
、 １２３・・・スリットフォーカスレンズ、１３０・
・・冷却窒素ガス入口、 １３１・・・容器、１３３・
・・非冷却乾燥窒素ガス入口、１３４・・・窒素ガス出
口、 １３５・・・つば付きパイプ、Ａ・・・水銀
の＊、Ｓスペクトル。
図、第２図は同じく本発明の一実施例となる容器の断面
図、第３図は比較例の装置にて測定したテトラフルオオ
ロエチレンのスペクトル曲線図、第４図は本発明の実施
例となる装置で測定したテトラフルオオロエチレンのス
ペクトル曲線図、第５図は比較例の装置にて測定したポ
リスチレンのスペクトル曲線図、第６図は本発明の実施
例となる装置で測定したポリスチレンのスペクトル曲線
図そして第７図は従来装置の構成図である。 〈符号の説明〉 １・・・レーザ光源、 ３・・・顕＊＊、
５・・・モノクロメータ、 ８・・・レーザ光
、９・・・試料、 ３３・・・対物
レンズ、４３・・・ラマン光、 ５５・
・・スリット、５６、６０．１０５・・・回折格子、 ７３・・・マルチチャンネル検出器、 １６．１７．３７．３８．５７．５８．１０１．１０２
．１０４．１１４゜１１５・・・平面鏡、
１０３・・・ハーフミラ−１０６・・・シャッタ、
１０７・・・窒素ガスボンベ、１０８・・・デ
ユワ、 １０９・・・熱交換器。 １１０．１１１・・・弁、 １１２・・・冷
却窒素ガス、１１３・・・ノズル、 １１
５・・・テレスコープ、１１６．１１７．１１８．１１
９．１２０，１２１・・・凹面鏡、１２２・・・試料台
、 １２３・・・スリットフォーカスレンズ、１３０・
・・冷却窒素ガス入口、 １３１・・・容器、１３３・
・・非冷却乾燥窒素ガス入口、１３４・・・窒素ガス出
口、 １３５・・・つば付きパイプ、Ａ・・・水銀
の＊、Ｓスペクトル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源と、このレーザ光源から発するレーザ光
を試料に照射する光学手段と、分光器及び検出器とを有
するラマン分光光度計において、前記レーザ光源と試料
との間のレーザ光路上に、間歇的に開閉を行って光路を
遮断する手段を設けて成るラマン分光光度計。 ２、上記光路を遮断する手段は、開と閉の時間的間隔を
自在に可変できる機能を有して成る請求項１記載のラマ
ン分光光度計。 ３、上記レーザ光を試料に照射する光学手段と共に、冷
媒により試料を冷却する手段を設けて成る請求項１もし
くは２記載のラマン分光光度計。 ４、上記冷媒により試料を冷却する手段としては、試料
上に冷媒を吹き付けるノズルを配設するか、試料台に冷
媒を循環させる機構を配設するかの少なくとも一方によ
る冷却手段として成る請求項３記載のラマン分光光度計
。 ５、上記冷媒により試料を冷却する手段として、試料上
に冷媒を吹き付けるノズルを配設するに際し、上記光路
を遮断する手段と同期して、上記ノズルに冷媒気体を送
給し、試料上に吹き付ける時間を制御する手段を設けて
成る請求項４記載のラマン分光光度計。 ６、上記ノズルに送給する冷媒気体は、試料に化学変化
を起させない気体から成る請求項４記載のラマン分光光
度計。 ７、上記冷媒により試料を冷却する手段の冷媒は、液体
窒素、液体酸素、液体水素および液体空気からなる群か
ら選択された液体から製造された気体から成る請求項３
記載のラマン分光光度計。 ８、レーザ光源と、このレーザ光源から発するレーザ光
を試料に照射する光学手段と、分光器及び検出器とを有
するラマン分光光度計において、レーザ光を試料に照射
する光学手段の内、試料に対面するレーザ光照射端部お
よび試料を含む試料台を収容する外光遮断機能を有する
容器を配設し、外光を遮断した状態で計測可能としたラ
マン分光光度計。 ９、上記外光遮断機能を有する容器は、レーザ光照射端
部として少なくとも対物レンズを囲うつば付きパイプと
、試料台を囲う箱との組合せにより形成されて成る請求
項８記載のラマン分光光度計。 １０、上記容器内に乾燥気体を充満させる手段を配設し
て成る請求項８もしくは９記載のラマン分光光度計。 １１、レーザ光源と、このレーザ光源から発するレーザ
光を試料に照射する光学手段と、分光器及び検出器とを
有するラマン分光光度計において、前記レーザ光源と試
料との間のレーザ光路上に、間歇的に開閉を行って光路
を遮断する手段と、前記レーザ光を試料に照射する光学
手段の内、試料に対面するレーザ光照射端部および試料
を含む試料台を収容する外光遮断機能を有する容器とを
配設して成り、外光を遮断した状態で計測可能としたラ
マン分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31136290A JPH03272440A (ja) | 1990-02-16 | 1990-11-19 | ラマン分光光度計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3374390 | 1990-02-16 | ||
| JP2-33743 | 1990-02-16 | ||
| JP31136290A JPH03272440A (ja) | 1990-02-16 | 1990-11-19 | ラマン分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03272440A true JPH03272440A (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=26372486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31136290A Pending JPH03272440A (ja) | 1990-02-16 | 1990-11-19 | ラマン分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03272440A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1131611A2 (en) * | 1998-06-29 | 2001-09-12 | San Diego State University Foundation | Method and apparatus for determination of carbon-halogen compounds and applications thereof |
| JP2013108998A (ja) * | 2013-03-13 | 2013-06-06 | Hamamatsu Photonics Kk | 分光測定装置 |
| JP2014500963A (ja) * | 2010-11-24 | 2014-01-16 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 低温保存された生体試料を監視するための方法および装置 |
| JP2020519849A (ja) * | 2017-03-20 | 2020-07-02 | スペクトラル プラットフォームス インコーポレイテッド | 微生物を検出し特徴づけるための分光法 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP31136290A patent/JPH03272440A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1131611A2 (en) * | 1998-06-29 | 2001-09-12 | San Diego State University Foundation | Method and apparatus for determination of carbon-halogen compounds and applications thereof |
| EP1131611A4 (en) * | 1998-06-29 | 2003-01-02 | Univ State San Diego | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING HYDROCARBON COMPOUNDS AND THEIR APPLICATIONS THEREOF |
| JP2014500963A (ja) * | 2010-11-24 | 2014-01-16 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 低温保存された生体試料を監視するための方法および装置 |
| JP2013108998A (ja) * | 2013-03-13 | 2013-06-06 | Hamamatsu Photonics Kk | 分光測定装置 |
| JP2020519849A (ja) * | 2017-03-20 | 2020-07-02 | スペクトラル プラットフォームス インコーポレイテッド | 微生物を検出し特徴づけるための分光法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5170064A (en) | Infrared-based gas detector using a cavity having elliptical reflecting surface | |
| Jasny | Multifunctional spectrofluorimetric system | |
| US7067819B2 (en) | Systems and methods for measurement or analysis of a specimen using separated spectral peaks in light | |
| US7764376B2 (en) | Systems and methods for measurement of a specimen with vacuum ultraviolet light | |
| US7349079B2 (en) | Methods for measurement or analysis of a nitrogen concentration of a specimen | |
| US7359052B2 (en) | Systems and methods for measurement of a specimen with vacuum ultraviolet light | |
| EP1747434B1 (en) | Systems for measurement or analysis of a specimen using vuv light | |
| US6982792B1 (en) | Spectrophotometer, ellipsometer, polarimeter and the like systems | |
| EP2320212B1 (en) | Spectrometer | |
| JPH04507136A (ja) | 溶融金属を工程内分析するための過渡的な分光光度法および装置 | |
| WO2001013091A3 (en) | Infrared spectrometer for the measurement of isotopic ratios | |
| Yi et al. | Sensing atmospheric reactive species using light emitting diode by incoherent broadband cavity enhanced absorption spectroscopy | |
| JPH08304282A (ja) | ガス分析装置 | |
| US7426030B1 (en) | Reduced gas flow purging system in reflectometer, ellipsometer, polarimeter and the like systems | |
| US20060072117A1 (en) | Resonator-amplified absorption spectrometer | |
| JPH03272440A (ja) | ラマン分光光度計 | |
| Adams et al. | Analytical optoacoustic spectrometry. Part IV. A double-beam optoacoustic spectrometer for use with solid and liquid samples in the ultraviolet, visible and near-infrared regions of the spectrum | |
| US6005661A (en) | Optical system with wide measuring ranges | |
| US7671989B2 (en) | Information maintenance during intensity attenuation in focused beams | |
| US7327456B1 (en) | Spectrophotometer, ellipsometer, polarimeter and the like systems | |
| JP2002526766A (ja) | キャビティ内レーザの出力強度を測定することによる汚染種の同定及び濃度決定 | |
| Hercher et al. | An efficient intracavity laser Raman spectrometer | |
| JP2006300671A (ja) | 分光検出装置 | |
| Berenblut et al. | The modification of a Cary model 81 Raman spectrophotometer for use with a laser | |
| CA1319833C (en) | Infrared-based gas detector |