JPH06194231A - 真空型フーリエ変換赤外分光装置 - Google Patents
真空型フーリエ変換赤外分光装置Info
- Publication number
- JPH06194231A JPH06194231A JP34386792A JP34386792A JPH06194231A JP H06194231 A JPH06194231 A JP H06194231A JP 34386792 A JP34386792 A JP 34386792A JP 34386792 A JP34386792 A JP 34386792A JP H06194231 A JPH06194231 A JP H06194231A
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- JP
- Japan
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- vacuum
- sample
- infrared
- mirror
- infrared light
- 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
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】赤外光源１，赤外光２を反射，集光する反射光
学系，干渉計，試料１３，検出器１８を全て搭載した１
枚の基板１９と、基板１９を内部に設置した真空容器２
０と試料導入系２２及びデータ処理，制御系２８からな
る。 【効果】真空排気に起因した装置の歪み，変形による赤
外光のアライメント変化を除去することができ、１０ｎ
ｍ程度以下の非常に薄い試料や微量試料の測定の際のス
ペクトルのＳ／Ｎが向上し、単分子程度の薄膜まで定
性，定量可能となる。
学系，干渉計，試料１３，検出器１８を全て搭載した１
枚の基板１９と、基板１９を内部に設置した真空容器２
０と試料導入系２２及びデータ処理，制御系２８からな
る。 【効果】真空排気に起因した装置の歪み，変形による赤
外光のアライメント変化を除去することができ、１０ｎ
ｍ程度以下の非常に薄い試料や微量試料の測定の際のス
ペクトルのＳ／Ｎが向上し、単分子程度の薄膜まで定
性，定量可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフーリエ変換赤外分光装
置に係り、特に、微弱な赤外スペクトルを測定する際妨
害となる空気中の水蒸気，炭酸ガスの吸収を除去出来る
真空型分光装置に関する。
置に係り、特に、微弱な赤外スペクトルを測定する際妨
害となる空気中の水蒸気，炭酸ガスの吸収を除去出来る
真空型分光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフーリエ変換赤外分光計では、日
本分光学会編測定法シリーズ１０『フーリエ変換赤外分
光法』、第５９頁において記載されている様に、空気中
の水蒸気，炭酸ガスの吸収の影響を軽減するために密封
した赤外光学系に乾燥空気または乾燥窒素を流してパー
ジし測定していた。この場合、乾燥空気，窒素中の微量
の水蒸気，炭酸ガスは除去し切れずに残るため、非常に
微弱な赤外吸収を測定する場合妨害となり、高精度の測
定は困難であった。この問題は、例えば、第２３回応用
スペクトロメトリ東京討論会要旨集第２５頁から第２６
頁において記載されている様に、乾燥空気，窒素でパー
ジする代わりに光学系を真空状態とする真空型フーリエ
変換赤外分光装置により回避出来る。この場合、試料を
試料部にセットした後、赤外光学系全体を真空排気する
か、もしくは試料部のみ赤外光透過窓を介して赤外光が
透過する別の真空容器とし、赤外光学系と試料容器系と
を独立に真空排気し、定常状態になった後測定を行な
う。
本分光学会編測定法シリーズ１０『フーリエ変換赤外分
光法』、第５９頁において記載されている様に、空気中
の水蒸気，炭酸ガスの吸収の影響を軽減するために密封
した赤外光学系に乾燥空気または乾燥窒素を流してパー
ジし測定していた。この場合、乾燥空気，窒素中の微量
の水蒸気，炭酸ガスは除去し切れずに残るため、非常に
微弱な赤外吸収を測定する場合妨害となり、高精度の測
定は困難であった。この問題は、例えば、第２３回応用
スペクトロメトリ東京討論会要旨集第２５頁から第２６
頁において記載されている様に、乾燥空気，窒素でパー
ジする代わりに光学系を真空状態とする真空型フーリエ
変換赤外分光装置により回避出来る。この場合、試料を
試料部にセットした後、赤外光学系全体を真空排気する
か、もしくは試料部のみ赤外光透過窓を介して赤外光が
透過する別の真空容器とし、赤外光学系と試料容器系と
を独立に真空排気し、定常状態になった後測定を行な
う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の真空型
装置では、真空容器に赤外光源，光学系あるいは検出器
などを直接搭載しているため、容器の減圧によって生じ
る光学系取り付け基板の歪み、変形により経時的に光学
系のアライメントのずれが生じ、これに起因して吸収強
度も変化する欠点があった。この現象は連続的に真空容
器を排気し、歪み，変形量を定常状態としたのち光学系
の調整を行ない、この状態で測定を行なえば回避し得る
が、測定上試料交換等が必要不可欠であるため、実際に
は対策が困難であった。また干渉計の固定鏡，移動鏡ま
たは半透鏡にピエゾ素子，モータ等を取り付け、真空中
でアライメントずれを補正する方法も考えられるが、こ
の方法ではずれが大きい場合、あるいは干渉計部以外で
生じたずれの場合は補正が不可能である。
装置では、真空容器に赤外光源，光学系あるいは検出器
などを直接搭載しているため、容器の減圧によって生じ
る光学系取り付け基板の歪み、変形により経時的に光学
系のアライメントのずれが生じ、これに起因して吸収強
度も変化する欠点があった。この現象は連続的に真空容
器を排気し、歪み，変形量を定常状態としたのち光学系
の調整を行ない、この状態で測定を行なえば回避し得る
が、測定上試料交換等が必要不可欠であるため、実際に
は対策が困難であった。また干渉計の固定鏡，移動鏡ま
たは半透鏡にピエゾ素子，モータ等を取り付け、真空中
でアライメントずれを補正する方法も考えられるが、こ
の方法ではずれが大きい場合、あるいは干渉計部以外で
生じたずれの場合は補正が不可能である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題点はアライメ
ントずれを起こす可能性のある赤外光源から検出器まで
のすべての光学系を、一体となった一枚の基板上に搭載
し、この基板を真空容器中に設置することにより解決で
きる。これは真空容器が外部との圧力差で歪み，変形し
ても、この歪み，変形が内部の一体基板上に設置された
光学系には伝播せず、真空排気前と真空排気状態いずれ
の状態でも光学系全体が一体となり同じ位置関係におか
れるため、各光学素子素子間で位置ずれを起こし得ない
事に基づく。また試料は別途雰囲気を制御可能な予備室
を経由させてから試料保持部にセットする事により光学
系全体の状態を変化させないで交換することが可能とな
る。
ントずれを起こす可能性のある赤外光源から検出器まで
のすべての光学系を、一体となった一枚の基板上に搭載
し、この基板を真空容器中に設置することにより解決で
きる。これは真空容器が外部との圧力差で歪み，変形し
ても、この歪み，変形が内部の一体基板上に設置された
光学系には伝播せず、真空排気前と真空排気状態いずれ
の状態でも光学系全体が一体となり同じ位置関係におか
れるため、各光学素子素子間で位置ずれを起こし得ない
事に基づく。また試料は別途雰囲気を制御可能な予備室
を経由させてから試料保持部にセットする事により光学
系全体の状態を変化させないで交換することが可能とな
る。
【０００５】
【作用】赤外光源からの赤外光は凹面鏡により集光さ
れ、アパーチャを通り、凹面鏡で平行光束とされた後ビ
ームスプリッタ，移動鏡，可動鏡からなる干渉計に入射
し、干渉された後、平面鏡，凹面鏡で再び集光され試料
に入射する。試料を透過した赤外光は凹面鏡，平面鏡で
平行光束となり、凹面鏡で検出器に入射する。また干渉
計移動鏡はメカニカルベアリングおよびボイスコイルあ
るいはリニアモータなど真空中で動作可能な機構によっ
て移動される。赤外光源から検出器までの全ての部品お
よび移動鏡動作機構は一枚の基板上に設置され、この基
板はさらに真空容器中に設置され、全体を真空状態に排
気するか、さらに所定の雰囲気ガスで所定圧力に設定さ
れる。検出器からの信号及び移動鏡動作機構への電源、
制御信号は真空容器器壁に設置した真空シールド端子を
介しそれぞれ増幅部及び制御部と接続される。増幅部，
制御部全体の動作は赤外分光計コントローラで制御さ
れ、検出信号はデータ処理装置により処理され、赤外ス
ペクトルに変換される。また試料は真空容器器壁に設け
た真空排気可能な予備室を経由し、試料導入機構により
試料測定部にセットされる。この装置構成により、真空
容器を真空状態に排気した場合でも、赤外光学部品と移
動鏡動作機構は大気圧による真空容器の歪み，変形の影
響を受ける事がなく、従って赤外光のアライメントのず
れも生じることがない。
れ、アパーチャを通り、凹面鏡で平行光束とされた後ビ
ームスプリッタ，移動鏡，可動鏡からなる干渉計に入射
し、干渉された後、平面鏡，凹面鏡で再び集光され試料
に入射する。試料を透過した赤外光は凹面鏡，平面鏡で
平行光束となり、凹面鏡で検出器に入射する。また干渉
計移動鏡はメカニカルベアリングおよびボイスコイルあ
るいはリニアモータなど真空中で動作可能な機構によっ
て移動される。赤外光源から検出器までの全ての部品お
よび移動鏡動作機構は一枚の基板上に設置され、この基
板はさらに真空容器中に設置され、全体を真空状態に排
気するか、さらに所定の雰囲気ガスで所定圧力に設定さ
れる。検出器からの信号及び移動鏡動作機構への電源、
制御信号は真空容器器壁に設置した真空シールド端子を
介しそれぞれ増幅部及び制御部と接続される。増幅部，
制御部全体の動作は赤外分光計コントローラで制御さ
れ、検出信号はデータ処理装置により処理され、赤外ス
ペクトルに変換される。また試料は真空容器器壁に設け
た真空排気可能な予備室を経由し、試料導入機構により
試料測定部にセットされる。この装置構成により、真空
容器を真空状態に排気した場合でも、赤外光学部品と移
動鏡動作機構は大気圧による真空容器の歪み，変形の影
響を受ける事がなく、従って赤外光のアライメントのず
れも生じることがない。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。図１は赤外光源からの赤外光をビームスプリッタ，
移動鏡及び固定鏡からなる干渉計で干渉させ、試料を透
過させた後赤外光検出器で検出する真空型フーリエ変換
赤外分光計である。赤外光源１から発生した赤外光２は
凹面鏡３，平面鏡４でアパーチャ５上に集光され、さら
に凹面鏡５で平行光束とされ、ビームスプリッタ８に入
射する。ビームスプリッタ８で２分割された赤外光は、
移動鏡９，固定鏡１０へ入射する。移動鏡９は真空中で
動作可能な移動機構に固定されている。移動鏡９，固定
鏡１０で反射された赤外光は再びビームスプリッタ８で
重ね合わせられ、移動鏡９の位置に応じた干渉を示す。
ビームスプリッタ９からの出射赤外光は平面鏡１１，凹
面鏡１２により集光され、試料１３を透過した後、凹面
鏡１４，平面鏡１５，１６，凹面鏡１７を経て赤外検出
器１８に入射する。赤外光源１から赤外検出器１８まで
の全ての部品は１枚の基板１９の上に設置され、この基
板１９はさらに真空容器２０の内部に設置される。検出
器１８からの信号は真空シールされた端子を介し増幅部
２６に出力される。また移動境９の動作用電源及び制御
信号は真空シールされた端子を介し制御部２５からの信
号により制御される。制御部２５及び増幅部２６はそれ
ぞれ移動境の移動と同期した信号を取り込むため赤外分
光計コントローラ２７で制御される。また、コントロー
ラ２７からの出力信号はデータ処理装置２８によりフー
リエ変換され、赤外スペクトルに変換される。また、試
料１３は真空容器２０に設けた予備室２１の真空シール
ド窓２３を経て外部と出し入れする事ができ、また真空
シールド窓２４，導入機構２２により真空容器中の試料
測定部へ搬送し、セットする事が出来る。
る。図１は赤外光源からの赤外光をビームスプリッタ，
移動鏡及び固定鏡からなる干渉計で干渉させ、試料を透
過させた後赤外光検出器で検出する真空型フーリエ変換
赤外分光計である。赤外光源１から発生した赤外光２は
凹面鏡３，平面鏡４でアパーチャ５上に集光され、さら
に凹面鏡５で平行光束とされ、ビームスプリッタ８に入
射する。ビームスプリッタ８で２分割された赤外光は、
移動鏡９，固定鏡１０へ入射する。移動鏡９は真空中で
動作可能な移動機構に固定されている。移動鏡９，固定
鏡１０で反射された赤外光は再びビームスプリッタ８で
重ね合わせられ、移動鏡９の位置に応じた干渉を示す。
ビームスプリッタ９からの出射赤外光は平面鏡１１，凹
面鏡１２により集光され、試料１３を透過した後、凹面
鏡１４，平面鏡１５，１６，凹面鏡１７を経て赤外検出
器１８に入射する。赤外光源１から赤外検出器１８まで
の全ての部品は１枚の基板１９の上に設置され、この基
板１９はさらに真空容器２０の内部に設置される。検出
器１８からの信号は真空シールされた端子を介し増幅部
２６に出力される。また移動境９の動作用電源及び制御
信号は真空シールされた端子を介し制御部２５からの信
号により制御される。制御部２５及び増幅部２６はそれ
ぞれ移動境の移動と同期した信号を取り込むため赤外分
光計コントローラ２７で制御される。また、コントロー
ラ２７からの出力信号はデータ処理装置２８によりフー
リエ変換され、赤外スペクトルに変換される。また、試
料１３は真空容器２０に設けた予備室２１の真空シール
ド窓２３を経て外部と出し入れする事ができ、また真空
シールド窓２４，導入機構２２により真空容器中の試料
測定部へ搬送し、セットする事が出来る。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば真空排気に起因した装置
の歪み，変形による赤外光のアライメント変化を除去出
来、１０ｎｍ程度以下の非常に薄い試料や微量試料の測
定の際のスペクトルのＳ／Ｎが向上し、単分子程度の薄
膜まで定性，定量可能となる。
の歪み，変形による赤外光のアライメント変化を除去出
来、１０ｎｍ程度以下の非常に薄い試料や微量試料の測
定の際のスペクトルのＳ／Ｎが向上し、単分子程度の薄
膜まで定性，定量可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
１…赤外光源、２…赤外光、３，６，１２，１４，１７
…凹面鏡、４，７，１１，１５，１６…平面鏡、８…ビ
ームスプリッタ、１０…固定鏡、９…移動鏡、１３…試
料、１８…検出器、１９…基板、２０…真空容器、２１
…予備室、２２…導入機構、２３、２４…真空シールド
窓、２５…移動鏡制御部、２６…増幅部、２７…赤外分
光計コントローラ、２８…データ処理装置。
…凹面鏡、４，７，１１，１５，１６…平面鏡、８…ビ
ームスプリッタ、１０…固定鏡、９…移動鏡、１３…試
料、１８…検出器、１９…基板、２０…真空容器、２１
…予備室、２２…導入機構、２３、２４…真空シールド
窓、２５…移動鏡制御部、２６…増幅部、２７…赤外分
光計コントローラ、２８…データ処理装置。
Claims (3)
- 【請求項１】赤外光源と、前記赤外光源からの赤外光を
集光，反射，拡大する為の凹面鏡，平面鏡からなる光学
系と、固定鏡及び移動鏡と半透鏡からなる干渉計と、干
渉された赤外光を試料に照射，集光するための光学系及
び試料保持具と、試料を透過，反射した赤外光を赤外検
出器に導入するための光学系と、赤外検出器と、検出器
から出力される干渉信号をフーリエ変換して赤外スペク
トルを得るデータ処理系からなるフーリエ変換赤外分光
装置において、前記赤外光源から検出器までの全ての赤
外光学系と干渉系駆動機構を、一体となった一基板上に
搭載し、この基板を真空に保持できる容器中に設置する
ことにより、外部との圧力差に起因する外側容器の歪
み、変形の影響が赤外測定部に伝わらない構造をもつ事
を特徴とする真空型フーリエ変換赤外分光装置。 - 【請求項２】請求項１において、真空容器を減圧後、所
定のガスを所定の圧力で導入する機構を有する真空型フ
ーリエ変換赤外分光装置。 - 【請求項３】請求項１において、真空または置換ガス雰
囲気を破らず試料交換を可能とする、真空排気または所
定のガスを充填可能なロードロック方式予備室と、予備
室から試料を試料保持部にセットするための搬送機構を
有する真空型フーリエ変換赤外分光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34386792A JPH06194231A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 真空型フーリエ変換赤外分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34386792A JPH06194231A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 真空型フーリエ変換赤外分光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194231A true JPH06194231A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18364854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34386792A Pending JPH06194231A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 真空型フーリエ変換赤外分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06194231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537425A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | シェモメテック・アクティーゼルスカブ | 試料を評価する方法およびシステム |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34386792A patent/JPH06194231A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537425A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | シェモメテック・アクティーゼルスカブ | 試料を評価する方法およびシステム |
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