JPH0413950A - フーリエ変換ラマン分光装置 - Google Patents
フーリエ変換ラマン分光装置Info
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- JPH0413950A JPH0413950A JP11710490A JP11710490A JPH0413950A JP H0413950 A JPH0413950 A JP H0413950A JP 11710490 A JP11710490 A JP 11710490A JP 11710490 A JP11710490 A JP 11710490A JP H0413950 A JPH0413950 A JP H0413950A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
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- 238000003841 Raman measurement Methods 0.000 claims description 3
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ光を照射して試料を励起し、ラピッド
スキャン型の干渉計を通してラマン光測定用検知器で受
光しラマン測定を行うフーリエ変換ラマン分光法に関す
る。
スキャン型の干渉計を通してラマン光測定用検知器で受
光しラマン測定を行うフーリエ変換ラマン分光法に関す
る。
第５図はフーリエ変換ラマン分光法の従来例を説明する
ための図、第６図はラマン分光スペクトルの例を示す図
である。
ための図、第６図はラマン分光スペクトルの例を示す図
である。
フーリエ変換ラマン分光法ては、第５図に示すようにＤ
Ｃラマン励起用レーザ２１によりレーザ光を試料２２に
照射して励起し、試料２２からの光をラピッドスキャン
型の干渉計２３を通して検知器２４で検知し、増幅器２
５、ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）２６を通
してＣＰＵ２７に取り込んで測定したインクフェログラ
ムをフーリエ変換しスペクトルを得ている。
Ｃラマン励起用レーザ２１によりレーザ光を試料２２に
照射して励起し、試料２２からの光をラピッドスキャン
型の干渉計２３を通して検知器２４で検知し、増幅器２
５、ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）２６を通
してＣＰＵ２７に取り込んで測定したインクフェログラ
ムをフーリエ変換しスペクトルを得ている。
試料２２にレーザ光を照射して励起したとき、検知器２
４では、レイリー光及びストークス線とアンチストーク
ス線のラマン光が受光され、第６図（ａ）に示すように
レイリー光信号及びその両側に強度は異なるが対称なス
トークス線のラマン光信号とアンチストークス線のラマ
ン光信号が出たスペクトルが得られる。ここで、元の光
に対してどれだけシフト量の違ったラマン光が出るかは
、試料のもつ分子のエネルギーレベルによって異なり、
それが照射したレーザ光の波数の周りに現れる。
４では、レイリー光及びストークス線とアンチストーク
ス線のラマン光が受光され、第６図（ａ）に示すように
レイリー光信号及びその両側に強度は異なるが対称なス
トークス線のラマン光信号とアンチストークス線のラマ
ン光信号が出たスペクトルが得られる。ここで、元の光
に対してどれだけシフト量の違ったラマン光が出るかは
、試料のもつ分子のエネルギーレベルによって異なり、
それが照射したレーザ光の波数の周りに現れる。
したがって、実際に必要とするスペクトルの形は、同図
（ｂ）に示すようなレイリー光信号の波数からのシフト
量で表示したラマン光信号であり、従来は照射するレー
ザ光の波数に対応してソフト処理による変更を行ってい
る。
（ｂ）に示すようなレイリー光信号の波数からのシフト
量で表示したラマン光信号であり、従来は照射するレー
ザ光の波数に対応してソフト処理による変更を行ってい
る。
しかし、上記のようにレイリー光信号の波数からのシフ
ト量で表示したラマン光信号のデータをソフト処理によ
り得ようとすると、レーザ光の波数を変えた場合や、チ
ューナプルレーザのように波数が変わる場合には、その
都度ソフトの書き替えが必要になるという問題がある。
ト量で表示したラマン光信号のデータをソフト処理によ
り得ようとすると、レーザ光の波数を変えた場合や、チ
ューナプルレーザのように波数が変わる場合には、その
都度ソフトの書き替えが必要になるという問題がある。
しかも現在使っているＹＡＧレーザは、可視光へ持って
ゆく傾向にあり、そうなると、尚更のこと波数に対応し
てソフトを作ることか必要になるためその対応が面倒に
なる。
ゆく傾向にあり、そうなると、尚更のこと波数に対応し
てソフトを作ることか必要になるためその対応が面倒に
なる。
また、ダイレーザのように波数かシフトしてしまうよう
な場合もあるか、測定中にレーザ光波数が変わると測定
ができなくなるという問題がある。
な場合もあるか、測定中にレーザ光波数が変わると測定
ができなくなるという問題がある。
しかも、レイリー光の波数が大きくなると、インクフェ
ログラムのサンプリング間隔を狭くする必要が生じ、そ
の上データ点数が多くなり、演算時間か長くなる。その
ため、メモリ容量が多く必要となる。
ログラムのサンプリング間隔を狭くする必要が生じ、そ
の上データ点数が多くなり、演算時間か長くなる。その
ため、メモリ容量が多く必要となる。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、レーザ
光波数が変化しても常にレイリー光からのシフト波数で
表示したスペクトルを得ることができるフーリエ変換ラ
マン分光法を提供することを目的とするものである。
光波数が変化しても常にレイリー光からのシフト波数で
表示したスペクトルを得ることができるフーリエ変換ラ
マン分光法を提供することを目的とするものである。
そのために本発明は、レーザ光を照射して試料を励起し
、ラピッドスキャン型の干渉計を通してラマン光測定用
検知器で受光しラマン測定を行うフーリエ変換ラマン分
光法において、レーザ光の一部を干渉計を通して検知器
て受光し、該受光器の出力でラマン光測定用検知器の出
力の同期をとるようにしたことを特徴とする。さらには
、パルスレーザ光を照射して試料を励起することを特徴
とする。
、ラピッドスキャン型の干渉計を通してラマン光測定用
検知器で受光しラマン測定を行うフーリエ変換ラマン分
光法において、レーザ光の一部を干渉計を通して検知器
て受光し、該受光器の出力でラマン光測定用検知器の出
力の同期をとるようにしたことを特徴とする。さらには
、パルスレーザ光を照射して試料を励起することを特徴
とする。
本発明のフーリエ変換ラマン分光法では、レーザ光の一
部を干渉計を通して検知器で受光し、該受光器の出力で
ラマン光測定用検知器の出力の同期をとるので、レーザ
光波数が変化してもレーザ光自体の波数でスペクトルの
波数を補正することができ、波数軸の変動と無関係に常
にレイリー光からのシフト波数で表示したスペクトルを
得ることができる。
部を干渉計を通して検知器で受光し、該受光器の出力で
ラマン光測定用検知器の出力の同期をとるので、レーザ
光波数が変化してもレーザ光自体の波数でスペクトルの
波数を補正することができ、波数軸の変動と無関係に常
にレイリー光からのシフト波数で表示したスペクトルを
得ることができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明に係るフーリエ変換ラマン分光法の１実
施例を説明するための図、第２図は信号波形及びスペク
トルの例を示す図である。
施例を説明するための図、第２図は信号波形及びスペク
トルの例を示す図である。
第１図において、１はラマン励起用レーザ、２はビーム
スプリッタ、３は試料、４は干渉計、５はレーザ光用検
知器、６はラマン光測定用検知器、７と８は増幅器、９
はロックインアンプ、１０はローパスフィルタ、１１は
ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）、１２はＣＰ
Ｕをそれぞれ示す。
スプリッタ、３は試料、４は干渉計、５はレーザ光用検
知器、６はラマン光測定用検知器、７と８は増幅器、９
はロックインアンプ、１０はローパスフィルタ、１１は
ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）、１２はＣＰ
Ｕをそれぞれ示す。
干渉計４は、ラピッドスキャン型の干渉計を用いたもの
である。ＤＣラマン励起用レーザｌは、試料３を照射し
ラマン励起するためのレーザ光を発生するものであり、
ビームスプリッタ２は、その一部の光を直接干渉計４に
導入するものである。
である。ＤＣラマン励起用レーザｌは、試料３を照射し
ラマン励起するためのレーザ光を発生するものであり、
ビームスプリッタ２は、その一部の光を直接干渉計４に
導入するものである。
ラマン光測定用検知器６は、干渉計４を通してレーザ光
で励起された試料３からの光を受光し、レーザ光用検知
器５は、干渉計４を通してビームスプリッタ２から一部
導入したレーザ光を受光するものである。ロックインア
ンプ９は、レーザ光用検知器５の出力とラマン光測定用
検知器６の出力とを掛は合わせ同期をとる掛は算器であ
り、その出力がローパスフィルタ１０、ＡＤＣＩＩを通
してＣＰＵ１２に取り込まれる。
で励起された試料３からの光を受光し、レーザ光用検知
器５は、干渉計４を通してビームスプリッタ２から一部
導入したレーザ光を受光するものである。ロックインア
ンプ９は、レーザ光用検知器５の出力とラマン光測定用
検知器６の出力とを掛は合わせ同期をとる掛は算器であ
り、その出力がローパスフィルタ１０、ＡＤＣＩＩを通
してＣＰＵ１２に取り込まれる。
上記の構成において、時間軸で見た場合のラマン光測定
用検知器６の出力信号を示したのが第２図ｆａ）、レー
ザ光用検知器５の出力信号を示したのが同図（ｂ）、ロ
ックインアンプ９からローバスフイルタ１０を通して得
た出力信号を示したのが同図（Ｃ）である。
用検知器６の出力信号を示したのが第２図ｆａ）、レー
ザ光用検知器５の出力信号を示したのが同図（ｂ）、ロ
ックインアンプ９からローバスフイルタ１０を通して得
た出力信号を示したのが同図（Ｃ）である。
ラマン光測定用検知器６の出力をフーリエ変換して周波
数軸で見た場合の信号を示したのか同（ｄ）てあり、 Ｆ （Ｘ）・ＦＬ（Ｘ） 十ｃｏｓ２＋ｒ （（７Ｒ＋＋７Ｌ） ｘ）ＢＲｃｏｓ
２πａＲＸ となる。
数軸で見た場合の信号を示したのか同（ｄ）てあり、 Ｆ （Ｘ）・ＦＬ（Ｘ） 十ｃｏｓ２＋ｒ （（７Ｒ＋＋７Ｌ） ｘ）ＢＲｃｏｓ
２πａＲＸ となる。
第１項がレイリー光の成分を、第２項かラマン光の成分
を示し、積分はラマン光のスペクトル域に対して行うこ
とになる。
を示し、積分はラマン光のスペクトル域に対して行うこ
とになる。
また、レーザ光用検知器５の出力をフーリエ変換して周
波数軸て見た場合の信号を示したのが同図（ｅ）てあり
、 Ｐ Ｌ（Ｘ）＝ Ｂ Ｌ ＣＯ５２πσＬＸ
・・・・・・（２）となる。
波数軸て見た場合の信号を示したのが同図（ｅ）てあり
、 Ｐ Ｌ（Ｘ）＝ Ｂ Ｌ ＣＯ５２πσＬＸ
・・・・・・（２）となる。
ここで、上記（１）式におけるσ、の中心周波数はσ、
である。
である。
そこで、上記（１）式と（２）式とを掛は合わせると、
十ｃｏｓ２π（σ十σｔ）ｘ）ｄσ となり、差と和の信号が得られるので、ローパスフィル
タＩＯを通すと、和の波数（σ、十σＬ）、（σ＋σＬ
）のスペクトルが取り除かれる。したがって、 Ｆ （Ｘ）・ＦＬ（ＸＩ Ｂ、Ｂ。
十ｃｏｓ２π（σ十σｔ）ｘ）ｄσ となり、差と和の信号が得られるので、ローパスフィル
タＩＯを通すと、和の波数（σ、十σＬ）、（σ＋σＬ
）のスペクトルが取り除かれる。したがって、 Ｆ （Ｘ）・ＦＬ（ＸＩ Ｂ、Ｂ。
ｃｏｓ２π（σＲ−σｔ） ｘ
となる。レイリー光信号はレーザ光と完全には一致して
いないがほぼ同じであるので零波数に表示され、ラマン
光信号かレイリー光信号からのシフト波数で表示された
スペクトルで、目的としたスペクトルの形が得られる。
いないがほぼ同じであるので零波数に表示され、ラマン
光信号かレイリー光信号からのシフト波数で表示された
スペクトルで、目的としたスペクトルの形が得られる。
このスペクトルを示したのか第２図げ）である。
第３図は本発明に係るフーリエ変換ラマン分光法の他の
実施例を示す図であり、ＤＣのラマン励起用レーザ１に
代えてラマン励起用パルスレーザビを使用すると共に、
レーザ光用検知器５及び主検知器６の後段に接続した増
幅器７．８とロックインアンプ９との間にローパスフィ
ルタ１４．１５を挿入接続したものである。ラマン励起
用パルスレーザ１′は、主検知器６の出力をサンプリン
グする際にサンプリング則で決まる間隔より細かいパル
ス発光時間間隔とするものであり、ローパスフィルタ１
４．１５は、デスクリートな信号を連続信号に戻すため
のものである。
実施例を示す図であり、ＤＣのラマン励起用レーザ１に
代えてラマン励起用パルスレーザビを使用すると共に、
レーザ光用検知器５及び主検知器６の後段に接続した増
幅器７．８とロックインアンプ９との間にローパスフィ
ルタ１４．１５を挿入接続したものである。ラマン励起
用パルスレーザ１′は、主検知器６の出力をサンプリン
グする際にサンプリング則で決まる間隔より細かいパル
ス発光時間間隔とするものであり、ローパスフィルタ１
４．１５は、デスクリートな信号を連続信号に戻すため
のものである。
この場合に検出器から出力する信号は、Ｆ （Ｘ）・Ｉ
Ｉｌ、（Ｘ） の形になっている。ここで、ｈはパルス発光時間間隔で
ある。このスペクトルは、 Ｂバσ） ＠ＩＩＩ、／ｈ（σ） となるので、第３図に示したスペクトルのように前記実
施例の場合のスペクトルに高調波成分が付加される。し
たがって、このままで信号を掛は合わせると、本来のス
ペクトルと折り返しのスペクトルで重なることが起こり
得る。そのため、ローパスフィルタを通し、高調波成分
を取り除いた後、掛は合わせ処理を行う。
Ｉｌ、（Ｘ） の形になっている。ここで、ｈはパルス発光時間間隔で
ある。このスペクトルは、 Ｂバσ） ＠ＩＩＩ、／ｈ（σ） となるので、第３図に示したスペクトルのように前記実
施例の場合のスペクトルに高調波成分が付加される。し
たがって、このままで信号を掛は合わせると、本来のス
ペクトルと折り返しのスペクトルで重なることが起こり
得る。そのため、ローパスフィルタを通し、高調波成分
を取り除いた後、掛は合わせ処理を行う。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。レーザラマンではなく、
例えば一般の透過率、反射率、発光等の測定であっても
、紫外域や可視域て測定する場合は、適当な標準レーザ
を用いて波数域をシフトさせることでサンプリング間隔
を細かくしないで測定することができる。
く、種々の変形が可能である。レーザラマンではなく、
例えば一般の透過率、反射率、発光等の測定であっても
、紫外域や可視域て測定する場合は、適当な標準レーザ
を用いて波数域をシフトさせることでサンプリング間隔
を細かくしないで測定することができる。
また、一般にラマン光の得られる波数域かラマンシフト
波数で示したスペクトル波数域より高い領域にあるので
、ＡＤＣＩＩのサンプリング間隔をｈ′とすると、ｈ＜
ｈ’で測定することが多いが、ｈ′を必要以上に細かく
とることは可能であり、装置の条件から必然的にその条
件になる場合も考えられる。高調波成分のみをフィルタ
で通して掛は算器に入れてもよい。この場合には、多数
の高調波成分の内、一つだけを取り出すので、バンドパ
スフィルタが用いられる。ラマンスペクトル波数域が充
分高く、その帯が狭いときは、本来のスペクトルと折り
返しスペクトルが重ならないことを条件としてパルス間
隔を整数倍にとってもよい。パルス間隔を２倍にした場
合の例を示したのが第４図であり、同図（ａ）が本来の
測定の場合、同図（ｂ）がパルス間隔を２倍にした信号
、同図（ｃ）はローパスフィルタを通した信号を示す。
波数で示したスペクトル波数域より高い領域にあるので
、ＡＤＣＩＩのサンプリング間隔をｈ′とすると、ｈ＜
ｈ’で測定することが多いが、ｈ′を必要以上に細かく
とることは可能であり、装置の条件から必然的にその条
件になる場合も考えられる。高調波成分のみをフィルタ
で通して掛は算器に入れてもよい。この場合には、多数
の高調波成分の内、一つだけを取り出すので、バンドパ
スフィルタが用いられる。ラマンスペクトル波数域が充
分高く、その帯が狭いときは、本来のスペクトルと折り
返しスペクトルが重ならないことを条件としてパルス間
隔を整数倍にとってもよい。パルス間隔を２倍にした場
合の例を示したのが第４図であり、同図（ａ）が本来の
測定の場合、同図（ｂ）がパルス間隔を２倍にした信号
、同図（ｃ）はローパスフィルタを通した信号を示す。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、レー
ザ光波数が変化してもレーザ光自体の波数でスペクトル
の波数を補正するので、得られるスペクトルは波数軸の
変動に無関係に常にレイリー光からのシフト波数で表示
したスペクトルとすることができる。また、レーザ光波
数を例えば紫外域のものに変えても、その都度インクフ
ェログラムのサンプリング間隔を始めとしてＦＴ分光器
の条件を変更しなくてもよい。
ザ光波数が変化してもレーザ光自体の波数でスペクトル
の波数を補正するので、得られるスペクトルは波数軸の
変動に無関係に常にレイリー光からのシフト波数で表示
したスペクトルとすることができる。また、レーザ光波
数を例えば紫外域のものに変えても、その都度インクフ
ェログラムのサンプリング間隔を始めとしてＦＴ分光器
の条件を変更しなくてもよい。
第１図は本発明に係るフーリエ変換ラマン分光法の１実
施例を説明するための図、第２図は信号波形及びスペク
トルの例を示す図、第３図は本発明に係るフーリエ変換
ラマン分光法の他の実施例を示す図、第４図はラマン励
起用パルスレーザを用いた場合においてパルス間隔を２
倍にした例を説明するための図、第５図はフーリエ変換
ラマン分光法の従来例を説明するための図、第６図はラ
マン分光スペクトルの例を示す図である。 １・・・ラマン励起用レーザ、２・・・ビームスプリッ
タ、３・・・試料、４・・・干渉計、５・・・レーザ光
用検知器、６・・・主検知器、７と８・・・増幅器、９
・・・ロックインアンプ、ｌＯ・・・ローパスフィルタ
、１１・・・ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）
、１２・・・ＣＰＵ。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外７名）■ づ
施例を説明するための図、第２図は信号波形及びスペク
トルの例を示す図、第３図は本発明に係るフーリエ変換
ラマン分光法の他の実施例を示す図、第４図はラマン励
起用パルスレーザを用いた場合においてパルス間隔を２
倍にした例を説明するための図、第５図はフーリエ変換
ラマン分光法の従来例を説明するための図、第６図はラ
マン分光スペクトルの例を示す図である。 １・・・ラマン励起用レーザ、２・・・ビームスプリッ
タ、３・・・試料、４・・・干渉計、５・・・レーザ光
用検知器、６・・・主検知器、７と８・・・増幅器、９
・・・ロックインアンプ、ｌＯ・・・ローパスフィルタ
、１１・・・ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）
、１２・・・ＣＰＵ。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外７名）■ づ
Claims (2)
- （１）レーザ光を照射して試料を励起し、ラピッドスキ
ャン型の干渉計を通してラマン光測定用検知器で受光し
ラマン測定を行うフーリエ変換ラマン分光法において、
レーザ光の一部を干渉計を通して検知器で受光し、該受
光器の出力でラマン光測定用検知器の出力の同期をとる
ようにしたことを特徴とするフーリエ変換ラマン分光法
。 - （２）パルスレーザ光を照射して試料を励起することを
特徴とする請求項１記載のフーリエ変換ラマン分光法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117104A JP2790360B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | フーリエ変換ラマン分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117104A JP2790360B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | フーリエ変換ラマン分光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413950A true JPH0413950A (ja) | 1992-01-17 |
| JP2790360B2 JP2790360B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=14703503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2117104A Expired - Fee Related JP2790360B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | フーリエ変換ラマン分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790360B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4987382A (ja) * | 1972-08-14 | 1974-08-21 | ||
| JPS63308543A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-15 | Fuji Electric Co Ltd | 散乱光測光装置 |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP2117104A patent/JP2790360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4987382A (ja) * | 1972-08-14 | 1974-08-21 | ||
| JPS63308543A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-15 | Fuji Electric Co Ltd | 散乱光測光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2790360B2 (ja) | 1998-08-27 |
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