JPH0367155A - レーザーラマン測定装置 - Google Patents
レーザーラマン測定装置Info
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- G—PHYSICS
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はレーザーラマン測定装置に関する。更に詳しく
は、レーザー先の波長を連続的に変換可能なチタンサフ
ァイアレーザーを励起光源に用いたレーザーラマン測定
装置に関する。
は、レーザー先の波長を連続的に変換可能なチタンサフ
ァイアレーザーを励起光源に用いたレーザーラマン測定
装置に関する。
[従来の技術]
レーザーラマン測定装置は、結晶の面方位、構造の乱れ
、ストレスの評価、あるいは生体物質の構造化学的研究
等への幅広い応用が期待される測定装置の一種である。
、ストレスの評価、あるいは生体物質の構造化学的研究
等への幅広い応用が期待される測定装置の一種である。
レーザーラマンの励起光源には、種々のレーザーが用い
られている。例えばガスレーザーとしてはAr5Kr、
He−Neレーザー、固体レーザーラマンはYAG
、半導体レーザー、液体レーザーとしては色素レーザー
等々である。
られている。例えばガスレーザーとしてはAr5Kr、
He−Neレーザー、固体レーザーラマンはYAG
、半導体レーザー、液体レーザーとしては色素レーザー
等々である。
上記、Ar’SKr、He−)/e、 YAG等のレー
ザーは波長を連続的に変換して用いることができない。
ザーは波長を連続的に変換して用いることができない。
また、半導体レーザーでは数nm程度の範囲でしか変換
できず出力も低い。色素レーザーは可変域が50〜11
00nの幅であるが、使用経過につれて色素の光劣化が
起こり、レーザー発振出力の変動を起こし更に寿命が短
く保守も容易でない。
できず出力も低い。色素レーザーは可変域が50〜11
00nの幅であるが、使用経過につれて色素の光劣化が
起こり、レーザー発振出力の変動を起こし更に寿命が短
く保守も容易でない。
そのため、このようなレーザーを装置に組み込んだラマ
ン測定装置を用いた場合、被測定試料の3次元領域から
のラマンスペクトルを常時安定かつ容易に測定すること
が困難であり、また共鳴ラマンスペクトルを選択的に測
定することができないという問題がある。
ン測定装置を用いた場合、被測定試料の3次元領域から
のラマンスペクトルを常時安定かつ容易に測定すること
が困難であり、また共鳴ラマンスペクトルを選択的に測
定することができないという問題がある。
〔問題点を解決するための手段]
本発明者らは、上記した問題のないレーザーラマン測定
装置につき鋭意検討した結果、励起レーザー光の光源に
波長可変固体レーザーとして、レーザー媒質がチタンを
添加(異種元素としてドープ)したサファイアである、
いわゆるチタンサファイアレーザーを用いることにより
、前記問題点を解決できることを見い出だし本発明を完
成した。
装置につき鋭意検討した結果、励起レーザー光の光源に
波長可変固体レーザーとして、レーザー媒質がチタンを
添加(異種元素としてドープ)したサファイアである、
いわゆるチタンサファイアレーザーを用いることにより
、前記問題点を解決できることを見い出だし本発明を完
成した。
即ち本発明の目的は、被測定試料の3次元領域からのラ
マンスペクトル、あるいは共鳴ラマンスペクトルを選択
的に且つ安定した状態で容易に測定が可能なレーザーラ
マン測定装置を提供することである。以下本発明を更に
詳述する。
マンスペクトル、あるいは共鳴ラマンスペクトルを選択
的に且つ安定した状態で容易に測定が可能なレーザーラ
マン測定装置を提供することである。以下本発明を更に
詳述する。
本発明では、被測定試料に照射するレーザー光の光源に
、波長がある広い範囲内で連続的に変換可能な波長可変
固体レーザーを用いることを特徴とするが、ここで用い
る固体レーザーは、チタンを添加したサファイアである
チタンサファイアレーザーである。ここでサファイアへ
のチタンの添加量は、0.01原子%〜0,3原子Sの
範囲であることが望ましい。チタン添加量が0.0(原
子Xより少ないと増幅度が小さくなりレーザー発振が困
難となる。また同添加量が0.3原子%より多くなると
発光領域に存在する残留吸収が極端に大きくなり、レー
ザー発振効率が低下し、また、発光寿命が短くなる。そ
のためフラッシュランプでのチタンサファイアの光ポン
ピングが困難となり、さらにランプの使用寿命も短くな
る。
、波長がある広い範囲内で連続的に変換可能な波長可変
固体レーザーを用いることを特徴とするが、ここで用い
る固体レーザーは、チタンを添加したサファイアである
チタンサファイアレーザーである。ここでサファイアへ
のチタンの添加量は、0.01原子%〜0,3原子Sの
範囲であることが望ましい。チタン添加量が0.0(原
子Xより少ないと増幅度が小さくなりレーザー発振が困
難となる。また同添加量が0.3原子%より多くなると
発光領域に存在する残留吸収が極端に大きくなり、レー
ザー発振効率が低下し、また、発光寿命が短くなる。そ
のためフラッシュランプでのチタンサファイアの光ポン
ピングが困難となり、さらにランプの使用寿命も短くな
る。
本発明では更に、前記したチタンサファイアレーザーと
非線形光学材料を併用することで更に精度の良い測定結
果を得ることのできる装置とすることができる。
非線形光学材料を併用することで更に精度の良い測定結
果を得ることのできる装置とすることができる。
ここで用いる非線形光学材料は、光の波長を変換するこ
とができる例えばβ−硼酸バリウム、ニオブ酸リチウム
などの無機質結晶、メタニトロアニリンなどの有機質結
晶等である。
とができる例えばβ−硼酸バリウム、ニオブ酸リチウム
などの無機質結晶、メタニトロアニリンなどの有機質結
晶等である。
次に本発明の構成を本発明の一実施態様を例として説明
する。
する。
図1は本発明の一実施態様であるレーザーラマン測定装
置の構成を示す概略図である。図中1はチタンサファイ
アレーザー発振器、2は干渉フィルター 3は反射ミラ
ー、4はフォーカス用レンズ、5は試料、6は集光レン
ズ、7は分光器、8は集光レンズ、9は検出器である。
置の構成を示す概略図である。図中1はチタンサファイ
アレーザー発振器、2は干渉フィルター 3は反射ミラ
ー、4はフォーカス用レンズ、5は試料、6は集光レン
ズ、7は分光器、8は集光レンズ、9は検出器である。
本発明で用いる測定系の配置は、上記した配置に更に非
線形光学材料をチタンサファイアレーザー発振器から試
料にレーザー光を照射する間に配置することができる。
線形光学材料をチタンサファイアレーザー発振器から試
料にレーザー光を照射する間に配置することができる。
本発明で、レーザー媒質であるチタンサファイア結晶を
レーザー発振させるための励起源としては、例えばフラ
ッシュランプ、YAGレーザーの2倍波、色素レーザー
、アルゴンレーザー、銅蒸気レーザー、発光ダイオード
、半導体レーザーなどがある。また、波長のチューニン
グはプリズム、複屈折フィルター、回折格子、電気光学
結晶、音響光学結晶などを用いて行うことができる。
レーザー発振させるための励起源としては、例えばフラ
ッシュランプ、YAGレーザーの2倍波、色素レーザー
、アルゴンレーザー、銅蒸気レーザー、発光ダイオード
、半導体レーザーなどがある。また、波長のチューニン
グはプリズム、複屈折フィルター、回折格子、電気光学
結晶、音響光学結晶などを用いて行うことができる。
図2は、フラッシュランプ励起によるレーザー発振器の
一実施態様の構成を示す。
一実施態様の構成を示す。
図中7はチタンサファイアのロッド、8.9はフラッシ
ュランプ、10.11は反射ミラー、12はプリズム、
13はエタロン、14は楕円形の集光鏡である。
ュランプ、10.11は反射ミラー、12はプリズム、
13はエタロン、14は楕円形の集光鏡である。
この集光鏡の光反射面は銀の蒸着膜で構成すると、サフ
ァイアの励起光の反射効率が良く好ましい。
ァイアの励起光の反射効率が良く好ましい。
上記の方法により、波長を約700〜1050r+aの
間で連続的に変換することができる。
間で連続的に変換することができる。
また、非線形光学材料を用い、第二高調波を発生させた
場合、更に約350〜525■の範囲内で波長を変換す
ることができる。
場合、更に約350〜525■の範囲内で波長を変換す
ることができる。
[発明の効果コ
本発明は次ぎのような効果がある。
被測定試料としての生体物質は強い蛍光を発するものが
多く、これのラマン光を測定する場合、蛍光によるラマ
ン光の妨害が生じるという問題があり、これは[i10
0n以下の光で励起する場合に顕著になる。しかしなが
ら、チタンサファイアレーザーを用いてラマン光を測定
することを特徴とする本発明のレーザーラマン測定装置
では、700〜1050r+mの範囲内の任意の波長の
レーザー光で励起することができるので蛍光による妨害
が避けられ測定感度が向上する。さらにレーザー光によ
る試料の損傷も防ぐことができる。
多く、これのラマン光を測定する場合、蛍光によるラマ
ン光の妨害が生じるという問題があり、これは[i10
0n以下の光で励起する場合に顕著になる。しかしなが
ら、チタンサファイアレーザーを用いてラマン光を測定
することを特徴とする本発明のレーザーラマン測定装置
では、700〜1050r+mの範囲内の任意の波長の
レーザー光で励起することができるので蛍光による妨害
が避けられ測定感度が向上する。さらにレーザー光によ
る試料の損傷も防ぐことができる。
チタンサファイアレーザーは、連続発振、パルス発振の
いずれも可能であり、ピコ秒パルス発振を利用すれば、
高時間分解能の測光も可能である。
いずれも可能であり、ピコ秒パルス発振を利用すれば、
高時間分解能の測光も可能である。
本発明は、チタンサファイアレーザーを用い励起光を連
続的に変換可能であるので、被測定試料における3次元
領域からのラマンスペクトル、あるいは共鳴ラマンスペ
クトルを選択的高時間分解能で、また安定かつ容易に測
定することができる。
続的に変換可能であるので、被測定試料における3次元
領域からのラマンスペクトル、あるいは共鳴ラマンスペ
クトルを選択的高時間分解能で、また安定かつ容易に測
定することができる。
更に装置は簡易な構成で保守も簡便である。
図1は、本発明のレーザーラマン測定装置の一実施態様
の構成図である。図中(はチタンサファイアレーザー発
振器、2は干渉フィルター、3は反射ミラー 4はフォ
ーカス用レンズ、5は試料、6は集光レンズ、7は分光
器、8は集光レンズ、9は検出器を夫々示す。 図2は、フラッシュランプ励起によるレーザー発振器の
一実施態様の構成図である。図中7はチタンサファイア
のロッド、8.9はフラッシュランプ、1O111は反
射ミラー、12はプリズム、13はエタロン、14は楕
円形の集光鏡を夫々示す。 図面の浄書(内容に変更なし) 図1 図2 手続補正書
の構成図である。図中(はチタンサファイアレーザー発
振器、2は干渉フィルター、3は反射ミラー 4はフォ
ーカス用レンズ、5は試料、6は集光レンズ、7は分光
器、8は集光レンズ、9は検出器を夫々示す。 図2は、フラッシュランプ励起によるレーザー発振器の
一実施態様の構成図である。図中7はチタンサファイア
のロッド、8.9はフラッシュランプ、1O111は反
射ミラー、12はプリズム、13はエタロン、14は楕
円形の集光鏡を夫々示す。 図面の浄書(内容に変更なし) 図1 図2 手続補正書
Claims (1)
- 1)チタンを添加したサファイアを波長可変固体レーザ
ーとして用いたレーザーラマン測定装置2)波長可変固
体レーザーが、チタンを添加したサファイア単結晶と非
線形光学材料とを併用したものである特許請求の範囲第
1項記載の測定装置
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17720689A JPH0367155A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | レーザーラマン測定装置 |
US07/547,359 US5037200A (en) | 1989-07-11 | 1990-07-03 | Laser-operated detector |
GB9015163A GB2234852A (en) | 1989-07-11 | 1990-07-10 | Ti-doped sapphire laser-operated detector |
DE4021955A DE4021955A1 (de) | 1989-07-11 | 1990-07-10 | Laserbetriebene erfassungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17720689A JPH0367155A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | レーザーラマン測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0367155A true JPH0367155A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16027031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17720689A Pending JPH0367155A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | レーザーラマン測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0367155A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003015045A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型顕微鏡装置 |
JP2009047435A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP17720689A patent/JPH0367155A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003015045A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型顕微鏡装置 |
JP2009047435A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡 |
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