JPH06180425A - 赤外顕微鏡の測定視野設定用マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外顕微鏡で試料の観測領域を規定するため
の視野制限マスクを通して試料の目視観察を可能にし
て、観測用視野設定を容易にする。 【構成】 マスクを透明基板に可視光に対し透明で赤外
光に対しては反射性を呈する可視透光性導電膜からなる
選択透過性膜で形成した。 【作用】 上記マスクは観測用の赤外光に対しては非透
過性なので、観測制限マスクとなるが可視光に対しては
透明なので、試料の全体像が見えており、観測領域の選
定が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は試料の微小領域の赤外分
光分析を行うのに適した赤外顕微鏡の測定視野設定用マ
スクに関する。

【０００２】

【従来の技術】赤外顕微鏡を用いて試料の特定領域の分
析を行う場合、赤外顕微鏡の対物鏡による試料の像面に
マスクを配置して視野を分析しようとする領域に制限ん
する必要がある。実際に分析を行うときは、試料を赤外
顕微鏡を通して、はじめに可視光で観察し、分析すべき
領域を選定してその領域を上記マスク内に納めるように
マスクを調整した後、赤外測定モードに切替えて赤外ス
ペクトル測定を行う。このときマスクが分析領域より視
野を広く設定するものであると、分析結果に分析領域以
外の部分の情報が混入することになり、視野を分析領域
よりせまく設定すると、赤外測定時の赤外線光量が減少
することになる。このためマスクは開口部が、分析領域
になるべく適合するように設定するのが普通である。し
かし従来はマスクは可視光に対しても赤外光に対しても
不透明なものであったから、マスクの開口を設定する場
合、マスク開口の外側は目視観察することができず、そ
のためマスクを絞り込み過ぎていても、そのことが観察
者には良く分からず、マスク開口の設定作業はやりづら
いものであった。また、マスクを設定した後バックグラ
ンドになるスペクトルを測定する場合、視野全体に試料
の像が見えなければ、バックグランド測定する位置を決
める作業が非常に難しいという問題がある。

【０００２】このため従来二つの改善方法が提案されて
いる。その一つは顕微鏡の光路を２分割して対物鏡によ
る試料像を二つ作り、その一方に視野制限マスクを起
き、他方は置かないで、両方の像を接眼光学系で一致す
るように重ねて目視観察できるようにし、分析測定はマ
スクを通った光についてのみ行うようにする方法であ
る。この方法ではマスクの視野制限領域でも他の光路に
よる試料像が見えているので、試料の像の全体をみなが
らマスクの設定ができる。しかし２分割した２光路の各
試料像を接眼工学系内で完全に一致して見えるようにす
ることは甚だ困難で、二つの像にずれがあると、目視像
の質が低下して試料像の目視観察そのものが困難にな
る。

【０００４】もう一つの方法はマスクを可視透明で赤外
不透明な材料であるガラスとかＫＤＰで構成する方法で
ある。この方法は顕微鏡の光路を２分割するのと異り、
二像のずれと云う問題はないが、ガラスとかＫＤＰで赤
外光を完全に遮断するためには相当の厚さが必要であ
り、このためマスクの遮光部分を通った光の屈折のため
マスクとその開口部との間で像が光軸方向にずれ、兼備
気象像の目視観察上不都合である。しかも上記したよう
な材料ではマスクとしての実用的な厚さの範囲では、赤
外光を完全には遮断できないと云う難点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は赤外顕微鏡で
目視観察により試料上の分析領域を選定し、選定した分
析領域に合わせて測定視野を制限するマスクの開口を設
定する場合における上述した諸問題を解消することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、赤外
顕微鏡の試料の測定視野設定用マスクを、可視光に対し
透明な材料の薄板基板に可視域で透明で、赤外域で非透
過性の選択透過膜を形成してマスクとした。

【０００７】

【作用】本発明におけるマスクは基板に可視光に対して
透明な薄板を用いてそれに可視光で透明で、赤外域で非
透過性の選択透過膜を形成したものであるから、可視光
に対しては透明であるからそれを通して赤外顕微鏡の対
物鏡による試料像を見ることができる。この基板は赤外
光に対して非透過性の選択透過膜が形成されるので、基
板自体は赤外光に対し透過性の材料からなるものが使用
できる。なお、赤外光に対し非透過性の材料からなる基
板であっても、基板の板厚を薄くした場合には、或る程
度赤外光は透過可能であるので、かかる基板も使用可能
である。本発明の立場では基板は赤外光に対して非透過
性にするために基板の板厚を厚くすることを要しないの
で、基板は機械的にマスクウェッジとして機能し得る範
囲で任意に薄くすることができる。従って赤外光に対す
る遮光性を確保するため厚い板を用いていた従来例のよ
うな屈折による可視光像の焦点位置のずれの問題は起こ
らない。本発明でマスク用の基板を上述したように薄く
できるのは赤外光に対する遮光機能を基板に求めていな
いからで、そのようにできるのは、可視光に対して透明
で、赤外域において非透過性の選択透過膜を形成してあ
るからで、例えば、可視光に対して透明な導電膜は赤外
領域では金属適な反射性を示し、赤外光に対して約８０
％以上の遮光性を示すからである。

【０００８】

【実施例】図１に本発明の一実施例のマスクを示す。こ
のマスク１は４枚のマスクウェッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄよりなり、１ａと１ｃが平行、１ｂと１ｃが互いに
平行で１ａ，１ｃと直交させてあり、各ウェッジはその
内側縁と直角の方向に各独立に動かすことができる。２
ａ〜２ｄは各ウェッジを動かすためのつまみである。こ
のような構成により、マスク開口ｈは方形をなし、その
直交２変の値および開口の中心位置を色々自由に変える
ことができる。

【０００９】図２は赤外顕微鏡の全体を示す。この顕微
鏡は赤外反射測定と赤外透過測定の二つの測定モードを
切り換え選択できる。分析測定のための赤外光は図の紙
面に垂直にモード切り換え用ミラー２に入射せしめら
れ、反射測定の場合、入射赤外光は上行してミラー３，
４，５を経て対物鏡６により試料ステージ上の試料７に
集光され、試料からの反射光が対物鏡６によって焦点位
置ｆに結像せしめられる。この焦点位置にマスク１が外
から挿入される。透過測定の場合ミラー２の向きを変え
ると入射赤外光は下行し、集光鏡８によって試料７に集
光せしめられ、試料透過光が対物鏡６で焦点ｆの位置に
結像せしめられる。赤外測定は焦点位置ｆでマスク開口
を通過した光がミラー９で右方に反射されて受光阻止１
０に入射せしめられて測光される。１１，１１’は可視
光観察用の光源で、この何れかを点灯すると、試料の対
物鏡６による可視光像が焦点ｆの位置に形成され、その
像とマスク１とが重なって目視用接眼レンズ系１２によ
って観察される。

【００１０】図３は上述したマスクのウェッジ１ａ〜１
ｄの断面を示す。この図は各層の厚さを拡大して画いて
ある。Ｂは基板で普通板ガラスで厚さは０．５ｍｍであ
る。この基板上に可視領域透明で赤外域で非透過性の選
択透過膜Ｃが形成してある。この膜はこの実施例ではＩ
ｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ （ＳｎがドープされたＩｎ₂ Ｏ₃で
あり、ＩＴＯと称される）からなる透明性導電膜で、厚
さは約１μｍである。Ｒはガラス基板Ｂの下面と選択透
過膜Ｃの表面とに形成した可視光反射防止膜でＭｇＦ₂
を用いている。

【００１１】上述実施例はマスク開口可変型のマスクで
あるが、本発明は固定開口のマスクに対しても適用可能
である。図４は固定開口マスクの実施例で断面構成は図
３に示したものと同じで、ｈがマスク開口である。な
お、上記実施例において、用いられるＩＴＯからなる透
明性導電膜は、可視光において平均透過率約７０％以上
を有する透明性で、２．５μｍ〜２５μｍの波長の赤外
域において平均反射率約９０％を有する赤外域で非透過
性の選択透過膜で、本発明において、最適に利用でき
る。上記選択透過膜は、上記したＩＴＯからなる透明性
導電膜に限らず、ＳｂをドープしたＳｎＯ₂ 透明導電
膜、ＦをドープしたＳｎＯ₂ 透明導電膜、あるいは導電
性ＺｎＯ膜であってもよい。かかる透明導電膜の場合に
は、そのシート抵抗が低いものが好ましく、更には、５
Ω／□以下のものが最適である。又、赤外線反射性を有
する金属膜、合金膜、窒化物膜、炭化物膜、硼化物膜、
珪化物膜、その他複合化物膜も、所望の可視光透過率が
得られる程度に薄い膜厚とすれば使用できる。なお、本
発明における赤外域で非透過性を有する膜とは、１．２
５μｍ〜２５μｍの波長域における赤外線を反射する膜
を意味する。かかる選択透過膜としては、上記波長域に
おいて、赤外線を平均約７０％以上反射するものが最適
である。又、上記した例では、ガラス基板Ｂの下面及び
選択透過膜Ｃの表面との両面に、測定しやすい様に可視
光反射防止膜を形成しているが、この反射防止膜は片面
に形成しなくてもよいし、又両面に形成しなくてもよ
い。又、本発明のマスクの基板としては、可視光におい
て透明な普通板ガラスやフロート板ガラスに限らず赤外
域において吸収性のある可視光において透明な熱線吸収
ガラス板も好ましく使用できる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば可視光に対して透明な基
板上に可視光に対し透明で赤外域で非透過性である材料
の膜を形成してマスクとしたので、基板が赤外光に対し
て透光性があっても支障がなく、従って基板は薄くする
ことができて、屈折作用で可視光像の焦点位置がずれ、
試料面の目視観察の妨げになると云うようなことがな
く、試料像の全体が見えていてしかもマスクが試料像と
重なって見えているので、マスク開口を分析領域に適合
させる操作が容易性格にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例マスクの斜視図

【図２】赤外顕微鏡の全体側面図

【図３】本発明の一実施例におけるマスクの断面図

【図４】本発明の他の実施例マスクの斜視図 １ マスク １ａ〜１ｄ マスクウェッジ ２ａ〜２ｄ ウェッジを動かすためのつまみ ｈ マスク開口 Ｂ 基板 Ｃ 透明導電膜 Ｒ 反射防止膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可視光に対して透明な薄板を基板として、
   その上に可視光に対して透明で赤外域で非透過性の選択
   透過膜を形成して赤外遮光部とした赤外顕微鏡の試料の
   測定視野設定用マスク。