JPH0436642A

JPH0436642A - ラマン分光光度計

Info

Publication number: JPH0436642A
Application number: JP14145890A
Authority: JP
Inventors: Hirokatsu Yamaguchi; 裕功山口; Kinya Eguchi; 江口　欣也; Masayoshi Ezawa; 江澤　正義
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-02-06

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〕本発明は顕微ラマン分光光度計における全反射ラマン測
定の治具に関する。

〔従来の技術〕

従来のラマン分光光度計の例として、エッチ・ダブりニ
ー・ジ−スラー、ケイ・ホランドーモリッツ；インフラ
レッドｅアンド・ラマン・スペクトロスコピー・オプ・
ポリマーズ（マーセル・デツカ−社；ニエーヨーク；　
　ｆ９８０年）（Ｈ，Ｗ。

Ｓ　１　ｅｓ　１６　ｒ　ｅ　Ｋ−Ｈ０１１＆ｎ（１−
Ｍ　Ｏｒ　ｉ　１１；　Ｚ　ｉ　Ｉｎｆ　ｒａｒ９（Ｌ
　ａｎｄＲａｆｆｌａｎ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙば
ｐｏ１７ｍｅｒａ　（Ｍａｒｅｓ’Ｄｅｋｋｅｒ、　Ｉ
ｎｃ、　；　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　；　１９８０　）　）
及びアプライド・スペクトロス；ビー、第４１巻、第５
号（１９８７年）、第７２１−７２６頁、シー・ジー・
ジンバ他著（Ａｐｐｌｉｅｄ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐ
ｙ、　ｖｏｌ。

４１、　Ｎｏ、　５　（１８７）、　ｐｐ、　７２１〜
７２６；　Ｃ，Ｇ、　Ｚｉｍ’ｂａ。

ａｔ＆Ｌ）に記載の装置がある。これらの装置は第４図
及び第５図に示す構成とまっている。

１．１ａ、１ｂはレーザ光源、２はレーザ光、５、４．
４ａ、　４ｂ、　１１．　１５．　１９は鏡、２４はビ
ームスプリッタ、５ａ、５ｂは絞シ、６はプリズム、７
はコンデンサレンズ、８は試料、９はラマン光、１０ａ
、１０’ｂはレンズ、１２゜１６．２０はスリット、１
４．１７はコリメータ、１５．１８は回折格子、２１は
検出器、２３は干渉計である。

第４図ではレーザ光源１から発生したレーザ光２は平行
光の′ｔま、試料８に入射する。試料８から菟生したう
ｉン光９は回折格子１５．１８によって分光された後、
検出器２１によシ検出される。

第５図ではレーザ光源１ａｉたは１ｂから発生したレー
ザ光２はコンデンサレンズ７で集光されて、試料８に入
射する。試料８から発生したラマン光９は干渉計２３ｆ
Ｃよってインタフェログラムとして検出される。

第４図の従来装置では、レーザ光２の試料８への入射角
をある一定の値に固定してお）、入射角を変えることが
考慮されていない。また、第５図の従来装置では、レー
ザ光２をコンデンサレンズ７で集光して、試料８上の微
小点に大強度で照射するが、レーザ入射角を変えること
は考慮されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

金、銀、銅表面に吸着した薄膜の５！ンスペクトルを高
感度に測定する方法として、全反射ラマン分光法がある
。この測定法は薄膜試料表面にレーザ光を全反射の起こ
る角度で入射させて、うｉン測定を行なうものである。

この入射角は、一般に、７０”　　が適しているといわ
れるが、試料によってばらつきがあり、入射角を変えて
最高感度となる角度を探す必要がある。ところが、第４
図及び第５図の従来装置ではレーザ光２の試料８への入
射角をある一定の値に固定してお）、入射角を変えるこ
とが考慮されていないため、全反射ラマン分光測定を最
適な入射角で行なうことが出来ない。

本発明の第一の目的は入射レーザ光２の試料８への入射
角を任意に変えることを可能とし、かつ、常に、レーザ
光２を試料８に集光させながら入射角を変えるための手
段を与え、全反射ラマン測定を最適のレーザ入射条件で
行なえるよう和することにある。

本発明の第二の目的は試料８へのレーザ光２の入射角を
表示する手段を与え、入射角設定の際の再現性を良くす
ることＩ／ｃある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第一の目的を達成するために、本発明は試料への入
射レーザ光路と並行にガイドレールを設置し、試料金屑
）に回動可能なガイドアームを設置し、前記ガイドレー
ル及び前記ガイドアームに沿って摺動可能表鏡支持台を
設置し、前記鏡支持台上に回動可能な鏡を設け、レーザ
光を前記鏡で反射後、試料と入射させる構成にした。さ
らに、前記ガイドアーム上で試料から焦点距離だけ離れ
た位置にコンデンサレンズを固定し、前記試料上にレー
ザ光を集光させる。

あるいは、第一の目的を達成するため、本発明の代替手
段は、試料への入射レーザ光路と並行にガイドレールを
設置し、前記ガイドレール上に鏡支持台とレンズ支持台
とを摺動可能に設置し、前記鏡支持台上に回動可能な鏡
を設け、レーザ光を前記鏡で反射後、試料に入射させる
ようにした。

さらに、前記レンズ支持台上にコンデンサレンズを固定
して設置し、前記鏡支持台に孔又は滑車等を設置し、コ
ンデンサレンズの焦点距離に等しい長さのワイヤによシ
前記レンズ支持台と試料台とを前記孔又は滑車等経由で
つなぎ、前記ガイドレ−ルの一端と前記レンズ支持台と
をばねでつないで、前記試料上にレーザ光を集光させる
。

また、第二の目的を達成するために、本発明は前記ガイ
ドアームまたは前記ワイヤが前記試料台となす角を表示
する機構、例えば目盛板と指針等を備えた。

〔作用〕

本発明の第一の作用を第２図によって説明する。

これは、試料８への入射レーず光２の光路と並行にガイ
ドレール５５を設置し、試料台３８周夛に回動可能なガ
イドアーム５６を設置し、ガイドレール３５及びガイド
アーム５６１１Ｃ沿って摺動可能゛な鏡支持台３７を設
置し、鏡支持台３７上に回動可能な＊５０を設け、レー
ザ光２を鏡３ｏで反射後試料８Ｉ／ｃ入射させるもので
ある。これｋよ）、鏡支持台３７をガイドレール３５に
沿って摺動させ、鏡５０を回転させて、試料８へのレー
ザ光２の入射角を変えることができる。さらに、ガイド
アーム５６上で試料８かも焦点距離だけ離れた位置にコ
ンデンサレンズ７を固定して設けて、試料８上にレーザ
光２を集光させるものである。これによ）、鏡５０の位
置、角度にかかわらず、常に、コンデンサレンズ７と試
料８との距離は等しく、レーザ光２は試料８上に焦点を
結ぶ。

本発明の代替手段の作用を第３図により説明する。これ
は、試料８への入射レーザ光２の光路と並行にガイドレ
ール３５を設置し、ガイドレール５５上１／Ｃ＠支持台
３７とレンズ支持台４１とを摺動可能に設置し、鏡支持
台３７上に回動可能な鏡３０を設け、レーザ光２を！Ｉ
５０で反射後、試料８に入射させる。これによ）、鏡支
持台３７をガイドレール５５に沿って摺動させ、鏡３０
を回転させて、試料８へのレーザ光２０入射角を変える
ことができる。さらに、レンズ支持台４１上にコンデン
サレンズ７を固定して設置し、鏡支持台３７に孔、又は
、滑車４２等を設置し、コンデンサレンズ７の焦点距離
に等しい長さのワイヤ４５ＶＣよ）レンズ支持台４１と
試料台３８とを孔又は滑車４２等経由でつなぎ、ガイド
レール３５の一端トレンズ支持台４１とをはね４４でつ
ないで、試料８上にレーザ光２を集光させる。これによ
シ、鏡３０の位置、角度和かかわらず、常え、コンデン
サレンズ７から試料８までの光路長は等しく、レーザ光
２は試料８上に焦点を結ぶ。

以上によシ、全反射ラマン測定を最適のレーザ入射条件
で行なうことができる。

本発明の第二の作用を第２図によう説明する。

ガイドアーム３６と試料台３８とのなす角はガイドアー
ム３６に取付けた指針３９と試料台３８に取付けた目盛
板４０とから読み取ることが出来る。

この角度から試料８へのレーザ光２の入射角がわかる。

これによシ、入射角設定の際の再現性を艮くすることが
できる。

〔実施例〕

（実施例１）第１図は本発明の第一の実施例の系統図、第２図は試料
にレーザ照射装置の説明図である。１はレーザ光源、２
はレーザ光、４ａ、４ｂ、４ｃ。

４（Ｌ、３０，３１＆、５１ｂ、３２ａ、５２’ｂは鏡
、７はコンデンサレンズ、８は試料、９はラマン光、１
０はレンズ、１２はスリット、１４ａ。

１４ｂ、１７ａ、　　１７’ｂ、３３ａ、３５ｂはコリ
メータ、１５．１８．５４は回折格子、２１は検出器、
３５はガイドレール、５６はガイドアーム、３７は鏡支
持台、３８は試料台、３９は指針、４゜は目盛板、４５
は円柱プリズムである。

第１図において、レーザ光源１から発生したレーザ光２
は鏡５０で反射され、コンデンサレンズ７で集光されて
、試料８に照射される。試料ａから発生したラマン光９
は回折格子１５．１８゜３４で分光された後、検出器２
１で検出される。

第２図において、ガイドレール３５をレーザ光２と平行
に１　　ガイドアーム３６を試料台３８周シに回動可能
に１鏡支持台３７をガイドレール３５とガイドアーム５
６に沿って摺動可能に、鏡ＳＯを鏡支持台３７上で回動
可能に、それぞれ、設置している。これによシ、鏡支持
台３７をガイドレール５５に沿って移動させると同時忙
鏡５０を回転させることで、試料８へのレーザ光２の入
射角を変えることができる。また、コンデンサレンズ７
をガイドアーム３６上で、試料８から焦点距離だけ離れ
九位置く設置する。これだよ〕、鏡鏡支持台７を移動し
ても、コンデンサレンズ７と試料８との距離はりねに焦
点距離に保たれるため、常に、試料８上にレーザ光２を
集光させることが出来る。この原理によ）、本実施例で
は全反射ラマンの測定を最適なレーザの入射条件で行な
うことが出来る。

また、ガイドアーム５６／Ｃ指針３９を、試料台５８に
目盛板４０を取シ付けるととくよシ、ガイドアーム３６
と試料台３８とのなす角を読み取ることが出来る。この
角度からレーザ光２の試料８への入射角がわかる。これ
によ）、入射角設定の際の再現性を良くすることができ
る。

（実施例２）本発明の第二の実施例を第６図によシ説明する。

４１はレンズ支持台、４２は滑車、４３はワイヤ、４４
はばね、４５は円柱プリズムであ〕、他は第１図、第２
図と同じである。

ガイドレール３５はレーザ光路２と平行に、鏡支持台３
７はガイドレール３５上に摺動可能に、鏡３０は鏡支持
台３７上で回動可能に設置している。これによシ、鏡支
持台３７をガイドレール３５に沿って移動させると同時
に鏡５０を回転させることで、試料８へのレーザ光２の
入射角を変えることができる。また、レンズ支持台４１
をガイドレール５５上に摺動可能に、コンデンサレンズ
７をレンズ支持台４１上に固定して設置している。

さらに、滑車４２を鏡支持台３７に設置し、コンデンサ
レンズ７の焦点距離と等しい長さのワイヤ４５によシ、
レンズ支持台７と試料台３８とを滑車４２を経由してつ
ないでいる。また、レンズ支持台４１をばね４４Ｖｃよ
ってガイドレール３５の一端とつないでいる。これによ
シ、鏡支持台３７を移動しても、コンデンサレンズ７か
ら試料８までの光路長はつねに焦点距離に保たれるため
、常に、試料８上にレーザ光２を集光させることが出来
る。この原理によシ、本実施例では全反射ラマンの測定
を最適なレーザの入射条件で行なうことが出来る。

また、試料台５ＢＩＩＣ目盛板４０を取シ付けることだ
よシ、ワイヤ４３が試料台３８とのなす角度を読み取る
ことができる。この角度から、レーザ光２の試料８への
入射角がわかる。これとよシ、入射角の設定の際の再現
性を良くすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザ光の試料への入射角を任意だ変
えることが出来、常に、試料上にレーザ光を集光させる
ことが出来るので、全反射ラマンの測定を最適のレーザ
入射条件で行なうことが可能となる。また、レーザ光の
試料への入射角を読み取ることが出来るので、入射角設
定の際の再現性を良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は第１図の
試料照射装置の説明図、第３図は第二の実施例の試料照
射装置の説明図、第４図は従来装置の系統図、第５図は
従来装置のブロック図である。１・・・レーザ光源、２・・・レーザ光、ａ、３１　ｂ
、５２ａ、５２ｂ・−鏡、サレンズ、８・・・試料、９
・・・ラマン光、ズ、１２　・・・スリット、１４ａ、
１４ｂ。ｂ、　　３３ａ、　　５５ｂ−コリメータ、３４・・・
回折格子、２１・・・検出器。７・・・コンデン１０・・・レン７ａ１７１５．１８゜

Claims

【特許請求の範囲】１、レーザ光源、レーザ照射装置、試料観察装置分光器
、検出器、および試料観察とラマン測定との切替機構を
含むラマン分光光度計において、レーザ光路に並行に設
置したガイドレール、試料台周りに回動可能なガイドア
ーム、前記ガイドレール及び前記ガイドアームに沿って
摺動可能な鏡支持台、前記憶支持台上で回動可能な鏡、
並びに前記ガイドアーム上に固定したコンデンサレンズ
を設けたことを特徴とするラマン分光光度計。２、レーザ光源、レーザ照射装置、試料観察装置、分光
器、検出器、および試料観察とラマン測定との切替機構
を含むラマン分光光度計において、レーザ光路に並行に
設置したガイドレール、前記ガイドレール上を摺動可能
な鏡支持台及びレンズ支持台、前記鏡支持台上で回動可
能な鏡、前記レンズ支持台上に固定したコンデンサレン
ズ、前記鏡支持台に取付けた孔又は滑車等を経由して前
記レンズ支持台と試料台とをつなぐワイヤ、並びに前記
ガイドレールの一端と前記レンズ支持台とをつなぐばね
とを設けたことを特徴とするラマン分光光度計。３、請求項１において、前記ガイドアームと試料台との
なす角を表示する機構を設けたラマン分光光度計。４、請求項２において、前記ワイヤと前記試料台とのな
す角を表示する機構を設けたラマン分光光度計。