JPH0629856B2 - Fiber-optical probe - Google Patents

Fiber-optical probe

Info

Publication number
JPH0629856B2
JPH0629856B2 JP1823886A JP1823886A JPH0629856B2 JP H0629856 B2 JPH0629856 B2 JP H0629856B2 JP 1823886 A JP1823886 A JP 1823886A JP 1823886 A JP1823886 A JP 1823886A JP H0629856 B2 JPH0629856 B2 JP H0629856B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
light
probe
collecting
propagating
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1823886A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62180247A (en
Inventor
デイ マクラクラン リチヤード
シー エバンス ジヨン
エル ジヨエツト ゲイリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Priority to JP1823886A priority Critical patent/JPH0629856B2/en
Publication of JPS62180247A publication Critical patent/JPS62180247A/en
Publication of JPH0629856B2 publication Critical patent/JPH0629856B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は光散乱及びルミネセンスの両方に対して有用な
繊維−光学プローブに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Industrial Field The present invention relates to fiber-optical probes useful for both light scattering and luminescence.

<従来の技術> ある種の物理的及び化学的特性を測定するために光を使
用することは、実験室ではかなりの年月にわたつて知ら
れている。例えば定性及び定量分析のいずれもがしばし
ば分光学的手法を用いて行われている。レーザー並びに
光学繊維の出現がこの分野の活動を大幅に増大させた。
特に光学繊維は苛酷な反応器環境から離した位置に、傷
つき易く、高価な装置を配置することを可能にし、その
結果光分析手法が商業生産プロセスへ応用するのに適す
るものとなる。
Prior Art The use of light to measure certain physical and chemical properties has been known in the laboratory for quite some time. For example, both qualitative and quantitative analyzes are often performed using spectroscopic techniques. The advent of lasers and optical fibers has greatly increased activity in this area.
In particular, optical fibers allow the placement of sensitive and expensive equipment at locations remote from the harsh reactor environment, making optical analysis techniques suitable for commercial production process applications.

商業生産の用途で有効になる分析方法の一つはラマン分
光学(ラマン分光法)である。単一の波長の光が分子と
相互作用した場合、分子によつて散乱させられた光は入
射光とは異なる波長を持つ光を僅かの量含んでいる。こ
れはラマン効果として知られている。散乱光中に存在す
る波長は分子の構造に特有のものであり、且つこの光の
強度はこれらの分子の濃度に依存する。従つて物質中の
いろいろの分子の同一性と濃度は、その物質を単一波長
の光(単色光)で照らして、散乱光中の個々の波長とそ
の強度とを次に測定することによつて求めることが出来
る。ラマン分光学の詳細は米国特許第3,556,659号で論
じられており、その中ではラマン効果の理論については
更なる参考文献も引用されている。
One of the analytical methods that is useful in commercial production applications is Raman spectroscopy (Raman spectroscopy). When light of a single wavelength interacts with a molecule, the light scattered by the molecule contains a small amount of light having a different wavelength than the incident light. This is known as the Raman effect. The wavelengths present in the scattered light are unique to the structure of the molecules, and the intensity of this light depends on the concentration of these molecules. Therefore, the identity and concentration of various molecules in a substance can be determined by illuminating the substance with a single wavelength of light (monochromatic light) and then measuring the individual wavelengths in the scattered light and their intensities. You can ask for it. Details of Raman spectroscopy are discussed in US Pat. No. 3,556,659, in which additional references are cited regarding the theory of Raman effects.

ラマン分光学に付随している主な難点は、励起光と較べ
て散乱光の小さな強度である。高い集光力及び(光)分
散、高い迷走光排除力、及び高感度の検出器を有する精
巧な分光計が低い強度のラマン散乱光を単離、測定する
ために必要である。これらの装置は高価で、傷つき易
く、従つて商業生産又はプロセス設備中での使用に良く
適合するものでは無い。その結果、これらは稀にしか実
験室環境外で使用されていない。光源からも且つ分光計
からも離れた点に配置出来る単純化した繊維−光学プロ
ーブによりラマン分光学が商業生産プロセスの分析に利
用できる様になる。
The main difficulty with Raman spectroscopy is the small intensity of scattered light compared to excitation light. An elaborate spectrometer with high light collection and (light) dispersion, high stray light rejection, and sensitive detector is needed to isolate and measure Raman scattered light of low intensity. These devices are expensive, vulnerable, and therefore not well suited for use in commercial production or process equipment. As a result, they are rarely used outside the laboratory environment. A simplified fiber-optic probe that can be placed at a point remote from the light source and from the spectrometer makes Raman spectroscopy available for analysis of commercial production processes.

光測定では、検出用プローブは通常、試料への光伝播用
(送光用)繊維によつて照らされた領域と、試料からの
光収集用(収光用)繊維によつて見られる領域との間の
オーバラツプを最大にする構造になつている。それで理
想的にはハーシエフエルド(Hirschfeld)によつて彼の
論文“リモート・フアイバー・フルオリメトリツク・ア
ナリシス(Remoto Fiber Fluorimetric Analysis)”、
デフエンス・プログラムズ(Defense Programs)、第1
7頁で論じている様に単一の繊維を送光及び集光両用に
使用すべきである。然しラマン分光学では散乱光の低い
強度のために実現化できない。繊維を通って伝播される
光は繊維自身の分子を励起し、従つて繊維中に散乱を生
じさせ、これが試料から繊維によつて収集された散乱光
と干渉する。そのため光伝播及び光収集のそれぞれ独立
した機能を果たす繊維のある多重繊維−プローブを使用
する必要がある。
In optical measurements, the detection probe is usually the area illuminated by the light-transmitting (light-transmitting) fibers to the sample and the area seen by the light-collecting (light-collecting) fibers from the sample. The structure is designed to maximize the overlap between them. So ideally, according to Hirschfeld, his paper “Remote Fiber Fluorimetric Analysis”,
Defense Programs , 1st
A single fiber should be used for both light transmission and collection, as discussed on page 7. However, Raman spectroscopy cannot be realized due to the low intensity of scattered light. The light propagating through the fiber excites the molecules of the fiber itself, thus causing scattering in the fiber, which interferes with the scattered light collected by the fiber from the sample. Therefore, it is necessary to use multi-fiber probes with fibers that perform independent functions of light propagation and light collection.

2本の繊維を有するプローブが特開昭55−12549
号に記載されている。しかしその文献は繊維末端にレー
ザー(励起)光を集束させ、またラマン(散乱)光を集
めるためのレンズが必要であることを教示している。こ
れらの集束用レンズの適切な直線的配列は共通の像点を
達成するために必然的に臨界的である、然し繊維が(典
型的には100ミクロン以下の)極めて細い直径である
ためにかかる配列は達成するのが困難である。そのため
集束レンズはプローブに価格及び複雑さの点で大幅な負
担を加えることになり、それを商業生産プロセス用とし
て魅力の少ないものとする。
A probe having two fibers is disclosed in JP-A-55-12549.
No. However, that reference teaches the need for a lens to focus the laser (excitation) light at the fiber ends and to collect the Raman (scattered) light. A suitable linear array of these focusing lenses is necessarily critical to achieving a common image point, but due to the very small diameter of the fibers (typically 100 microns or less). Alignment is difficult to achieve. As a result, the focusing lens adds significant cost and complexity to the probe, making it less attractive for commercial production processes.

<発明の目的と構成> 本発明はラマン分析に有用であり、多くの異なった使用
目的に容易に改装対応できる、比較的簡単なプローブを
提供するものである。
<Object and Structure of the Invention> The present invention provides a relatively simple probe that is useful for Raman analysis and can be easily retrofitted to many different purposes.

本発明は高感度ラマン分析用で、光散乱又はルミネセン
ス測定に有効な繊維−光学プローブであつて、一般に、
集束レンズを必要としない利点を有し、且つ (a)試料中へ光を伝播するための少なくとも1本の光学
繊維;及び (b)ラマン分析用に試料から光を収集するための少なく
とも2本の光学繊維を有し、 該収集用繊維が伝播用繊維と近接した間隔関係にあり且
つ該収集用繊維の長さ方向の軸が伝播用繊維の長さ方向
の軸に収れんしており、而して収れん角が45°未満で
あることを特徴とする繊維−光学プローブである。
The present invention provides a fiber-optical probe for sensitive Raman analysis, which is effective for light scattering or luminescence measurement.
It has the advantage of not requiring a focusing lens, and (a) at least one optical fiber for propagating light into the sample; and (b) at least two for collecting light from the sample for Raman analysis. Optical fibers, the collecting fibers are closely spaced to the propagating fibers, and the longitudinal axis of the collecting fibers is converging on the longitudinal axis of the propagating fibers. And a convergence angle of less than 45 °, which is a fiber-optical probe.

本発明は又、高感度ラマン分析用で、光散乱又はルミネ
センス測定に有効な繊維−光学プローブであつて、一般
に、集束レンズを必要としない利点を有し、且つ (a)試料中へ光を伝播するための少なくとも1本の光学
繊維;及び (b)ラマン分析用に試料から光を収集するための少なく
とも2本の光学繊維を有し、 該収集用繊維が伝播用繊維と近接した間隔関係にあり且
つ該収集用繊維の長さ方向の軸が伝播用繊維の長さ方向
の軸に収れんしており、而して収れん角が45°未満で
あることを特徴とする繊維−光学プローブを使用し、レ
ーザー光を伝播用繊維に入射させて試料に伝播し、そし
て試料中に散乱した光を収集用繊維によつて収集し、ラ
マン分光計に伝播させることを特徴とするラマン分光分
析方法である。尚本発明において収れんとは収集用と伝
播用の両繊維の長さ方向の軸を想定した場合両者の軸が
交わるように両者が配置されることをいい、収れん角と
は上記の軸が交わることによって形成される角度をい
う。
The present invention also provides a fiber-optical probe for sensitive Raman analysis, useful for light scattering or luminescence measurements, which generally has the advantage of not requiring a focusing lens, and (a) At least one optical fiber for propagating light; and (b) at least two optical fibers for collecting light from the sample for Raman analysis, the collecting fiber being in close proximity to the propagating fiber. A fiber-optical probe which is related and in which the longitudinal axis of the collecting fiber is converging on the longitudinal axis of the propagating fiber, and thus the convergence angle is less than 45 °. Raman spectroscopic analysis characterized in that laser light is made incident on a propagating fiber to propagate to a sample, and light scattered in the sample is collected by a collecting fiber and propagated to a Raman spectrometer. Is the way. In the present invention, convergence means that both axes are arranged so that the axes of the fibers for collection and propagation in the longitudinal direction are intersected, and the convergence angle is the intersection of the above axes. The angle formed by the thing.

<態様の詳細> 本発明のプローブは少なくとも1本の光学繊維が試料中
への光伝播用にもつぱら使用され、一方伝播用繊維に対
してある角度で配置されている少なくとも2本の光学繊
維が試料からの光収集用にもつぱら使用されていること
を特徴とする1束にまとめられた光学繊維から成る。プ
ローブは束を包みかくし、それが挿入される悪環境から
束を保護するシールドも有することができる。
<Detailed Description of Embodiment> The probe of the present invention uses at least one optical fiber for propagating light into a sample, while at least two optical fibers arranged at an angle to the propagating fiber. Consists of optical fibers bundled into a bundle, characterized in that they are also used for collecting light from the sample. The probe may also have a shield that hides the bundle and protects the bundle from the hostile environment in which it is inserted.

光学繊維を“束”にまとめるという表現によつて、繊維
がほぼ平行な繊維軸について且つ繊維末端間の最小間隔
について、最密充填配列を望まれていることを言い現わ
している。このことは繊維末端は好ましくは相互に接触
しているのが望ましいことを意味している。
The expression of bundling optical fibers into a "bundle" implies that a close packing arrangement is desired for the fiber axes that are substantially parallel and for the minimum spacing between the fiber ends. This means that the fiber ends are preferably in contact with each other.

用語“光学繊維”及び“繊維−光学”は本明細書中で
は、光伝播が可能な繊維を指すのに互換性を持つて使用
する。用語“繊維”は単一即ちモノ及びマルチフイラメ
ントの光学繊維の両方を包含するものとする。
The terms "optical fiber" and "fiber-optical" are used interchangeably herein to refer to a fiber capable of light propagation. The term "fiber" is intended to include both single or mono and multifilament optical fibers.

試料中への光伝播のための単一光学繊維は典型的な用途
に対しては充分である。その単一の繊維で照らされた領
域と、収集用繊維のすべてから見える領域のオーバラツ
プを最大にするためには、単一の伝播用繊維を繊維の束
の中央に配置するのが好ましい。それで収集用繊維を伝
播用繊維の周囲を囲んで配置できる。図1は6本の収集
用繊維12で囲まれた伝播用繊維11を有するプローブ
10を示している。
A single optical fiber for light propagation into the sample is sufficient for typical applications. In order to maximize the overlap between the area illuminated by the single fibers and the area visible to all of the collecting fibers, it is preferred to place the single propagating fibers in the center of the fiber bundle. The collecting fibers can then be placed around the propagating fibers. FIG. 1 shows a probe 10 having a propagating fiber 11 surrounded by six collecting fibers 12.

本発明のプローブを用いて発生させることの出来るラマ
ン信号の強さは、プローブ自身内で個々の繊維の間の間
隔が増加するにつれて恐ろしく減少する。従つて束の中
の繊維間の距離を最小にするのが好ましい。繊維の末端
が相互に直接(接触して)接触しているのが最も好まし
い。単一の中央の伝播用繊維が複数本の収集用繊維で囲
まれている上述の配置でこの最小距離を達成するのに
は、伝播用繊維直径が収集用繊維の直径より大きくない
ことが必要である。
The intensity of the Raman signal that can be generated using the probe of the present invention decreases dramatically as the spacing between individual fibers within the probe itself increases. Therefore, it is preferable to minimize the distance between the fibers in the bundle. Most preferably, the ends of the fibers are in direct (contact) contact with each other. To achieve this minimum distance in the above arrangement where a single central propagating fiber is surrounded by multiple collecting fibers, the propagating fiber diameter must not be greater than the collecting fiber diameter. Is.

プローブ中の収集用繊維の数が多ければ多い程、収集出
来るラマン散乱光の量が多くなり、従つて発生させられ
るラマン信号も大きくなる。本発明のプローブでは2本
の収集用繊維が充分に作用するが、好ましくは伝播用繊
維の周囲に配置した3乃至7本の収集用繊維があるのが
望ましい。図1の高度に好ましい配置は6本の収集用繊
維12に囲まれた1本の中央の伝播繊維を有するプロー
ブである。
The greater the number of collecting fibers in the probe, the greater the amount of Raman scattered light that can be collected, and thus the greater the Raman signal generated. In the probe of the present invention, two collecting fibers work well, but preferably there are 3 to 7 collecting fibers arranged around the propagating fiber. The highly preferred arrangement of FIG. 1 is a probe with one central propagating fiber surrounded by six collecting fibers 12.

本発明のプローブの繊維は好ましくは単一フイラメント
繊維である。各繊維は、普通ガラス又は溶融シリカ製
の、透明コア13を有し、コアはコアよりも低い屈折率
を有する透明クラツデング(外被)14中に包まれてい
る。各繊維は不透明ジヤケツト15によつて被覆されて
いる。これらの繊維は直径50ミクロン乃至1,000
ミクロンの範囲のコア寸法で市場で入手出来る。ラマン
散乱光の効果的な収集及びプローブの構成を容易にする
ために、200乃至700ミクロンの範囲のコア直径を
有する光学繊維を使用するのが好ましい。この範囲で
は、約600ミクロンのコア直径を有する光学繊維が最
も好ましい。
The fibers of the probe of the present invention are preferably single filament fibers. Each fiber has a transparent core 13, usually made of glass or fused silica, which is encased in a transparent cladding 14 having a lower index of refraction than the core. Each fiber is covered by an opaque jacket 15. These fibers have a diameter of 50 microns to 1,000
Available on the market with core dimensions in the micron range. To facilitate effective collection of Raman scattered light and construction of the probe, it is preferable to use optical fibers having a core diameter in the range of 200 to 700 microns. In this range, optical fibers having a core diameter of about 600 microns are most preferred.

束の中の繊維間の距離を最小にする外に、伝播用繊維の
中央の長さ方向の軸17と収集用繊維の中央の長さ方向
の軸18とのなす角16を変化させるとプローブの性能
が向上することが見出された。収集用繊維の末端がプロ
ーブの中心に向かつて僅かに傾斜しており、従つて収集
用繊維の軸と伝播用繊維の軸とが繊維末端で僅かに収れ
んしているとプローブの性能が向上する。性能の向上
は、収れん角が0°から10°と20°との間の角に増
加するにつれて、増大する。収れん角がこの範囲を越え
て増加するにつれて性能は低下し、その結果として約4
5°の収れん角での性能は繊維が平行な(0°の収れん
角)の場合とほぼ同一である。
In addition to minimizing the distance between the fibers in the bundle, changing the angle 16 between the central longitudinal axis 17 of the propagating fibers and the central longitudinal axis 18 of the collecting fibers changes the probe. It has been found that the performance of the is improved. The performance of the probe is improved if the end of the collecting fiber is slightly inclined toward the center of the probe, and thus the axis of the collecting fiber and the axis of the propagating fiber are slightly converged at the fiber end. . The performance improvement increases as the convergence angle increases from 0 ° to angles between 10 ° and 20 °. Performance decreases as the convergence angle increases beyond this range, resulting in about 4
The performance at a 5 ° convergence angle is almost the same as when the fibers are parallel (0 ° convergence angle).

所望の収れん角は、プローブの製作時に繊維の末端から
例えば5ミリメーターという、あるきまつた長さだけ、
繊維から保護ジヤケツト15を取り去って、所望の角度
を生ずる様に繊維末端を(最小距離にするために)つま
り合わせることによつて達成される。繊維を熱収縮性配
管19中に閉じこめることによつて繊維を適切な位置に
保つ。別の方法では繊維の収れん角を繊維束の末端から
距離をとつた繊維間に小さなシム(かいもの)を入れる
ことによつて調節できる。
The desired convergence angle is only a certain length from the end of the fiber when the probe is made, for example 5 mm,
This is accomplished by removing the protective jacket 15 from the fiber and clinching the fiber ends (for a minimum distance) to produce the desired angle. Keeping the fibers in place by trapping them in heat shrink tubing 19. Alternatively, the convergence angle of the fibers can be adjusted by placing small shims between the fibers at a distance from the ends of the fiber bundle.

本発明は様々の異なった産業上の用途に使用出来る光学
繊維−プローブを対象とする。これら用途ではプローブ
の様々の環境に曝されよう、そのいくつかは繊維自身に
とつて有害なものとなり得る。これらの環境下では繊維
の束を保護シエル中に包みかくすことによつて環境から
保護する必要がある。シエル材質を含めたかかるシエル
の構造は特定の環境に応じて変わるであろう。シエルは
プロセス容器例えば反応器に挿入及び接続するのに適す
る構造を有する必要があろう。
The present invention is directed to optical fiber-probes that can be used in a variety of different industrial applications. In these applications, the probe may be exposed to different environments, some of which may be harmful to the fiber itself. Under these circumstances, it is necessary to protect the environment from the environment by wrapping the fiber bundles in protective shells. The structure of such shells, including shell materials, will vary depending on the particular environment. The shell will need to have a structure suitable for insertion and connection to a process vessel such as a reactor.

図2は必要とされるシエル構造の一例を示している。管
20が(図示されていない)繊維の束を包み、繊維の末
端に隣接する、管の末端を横切って伸びる窓21を有し
ている。窓は、光の繊維末端から及び繊維末端への伝播
を妨げたり変えたりしない様な充分な光学的清澄性を有
する必要がある。窓に適する材料は例えば溶融シリカ、
又はサフアイヤ及びダイヤモンドの結晶である。窓21
は管20を横切ってシエルキヤツプ23中に置かれたガ
スケツト22でシールされており、ガスケツトは管と圧
力(又は干渉)はめを形成している。キヤツプ23を管
にシールするための別の方法、例えばねじ込み式はめ込
みも適用し得る。キヤツプは繊維によつて照らされ且つ
見られる領域を侵さない様に窓から離れる方向に傾斜し
ている凸面状開口24を有するものとして示されてい
る。
FIG. 2 shows an example of the shell structure required. A tube 20 encloses the fiber bundle (not shown) and has a window 21 extending across the end of the tube adjacent the end of the fiber. The window should have sufficient optical clarity so as not to interfere or alter the propagation of light from and to the fiber ends. Suitable materials for windows are eg fused silica,
Alternatively, it is a crystal of sapphire and diamond. Window 21
Is sealed across the tube 20 by a gasket 22 placed in a shell cap 23, the gasket forming a pressure (or interference) fit with the tube. Other methods for sealing the cap 23 to the tube may also be applied, for example a threaded fit. The cap is shown as having a convex aperture 24 that is illuminated by the fibers and is sloped away from the window so that it does not interfere with the visible area.

保護シエルの成分として使用される物質はプローブが対
象としている環境に耐えねばならぬ。多くの用途では、
モネル鋼がシエル管20とシエルキヤツプ23に適した
材料であり、そしてニツケルがガスケツト22として適
した材料である。有効であることがたしかめられた別の
形式の保護シエルは、(光学−繊維の)束の末端に隣接
して、光学的に研磨された末端のある全ガラス製のもの
である。それによつて別に設ける窓と密封用ガスケツト
の必要性が全く無くされている。
The substances used as components of the protective shell must withstand the environment for which the probe is intended. In many applications,
Monel steel is a suitable material for shell tube 20 and shell cap 23, and nickel is a suitable material for gasket 22. Another type of protective shell that has been found to be effective is one made entirely of glass with optically polished ends adjacent the ends of the (optical-fiber) bundle. This completely eliminates the need for a separate window and sealing gasket.

操作 本発明の繊維−光学プローブをラマン分光学の目的で使
用する場合には、レーザーで発生させた光を励起光とし
て使用する必要がある。適切な光源はアルゴンイオンレ
ーザーである。
Operation When the fiber-optical probe of the present invention is used for the purpose of Raman spectroscopy, it is necessary to use light generated by a laser as excitation light. A suitable light source is an argon ion laser.

プローブから離れた距離のところで、中央の伝播用繊維
を束の他の繊維から分離し、当業者周知の方法を用い
て、レーザーに光学的に接続する。プローブから出て来
た残りの収集用繊維の末端はラマン分光計に接続される
構造である。かかる接続のために繊維末端は好ましくは
線状に配列される。レーザーとラマン分光計に適切に接
続した上、プローブを分析すべき媒体中に挿入する。つ
いでレーザー光を伝播用繊維に入射し、光を媒体中へと
伝播させる。収集用繊維が媒体内に散乱した光を収集し
て、その光を分析のために分光計へと逆伝播する。
At a distance from the probe, the central propagating fiber is separated from the other fibers of the bundle and optically connected to the laser using methods well known to those skilled in the art. The end of the remaining collecting fiber that emerged from the probe is the structure connected to the Raman spectrometer. For such connections the fiber ends are preferably arranged linearly. With proper connection to the laser and Raman spectrometer, the probe is inserted into the medium to be analyzed. The laser light is then incident on the propagating fiber to propagate the light into the medium. The collecting fiber collects the light scattered in the medium and propagates the light back to the spectrometer for analysis.

本発明の光学繊維プローブはその他の光散乱及びルミネ
センス測定、例えば螢光にも有効である。かかる用途の
場合には、発光ダイオードを含めたレーザー以外の光源
を使用することも可能であろう。本発明はこの光学繊維
プローブのかかる用途すべてを対象とするものである。
The optical fiber probe of the present invention is also effective for other light scattering and luminescence measurements, such as fluorescence. For such applications, it would be possible to use light sources other than lasers, including light emitting diodes. The present invention is directed to all such applications of this optical fiber probe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図1は一部分断面を示している、プローブ内の繊維の配
列の好ましい態様の透視図である。 図2はプローブ用の保護シエルの態様の断面を示す側面
図である。
FIG. 1 is a perspective view of a preferred embodiment of an array of fibers within a probe, showing a partial cross section. FIG. 2 is a side view showing a cross section of an embodiment of a protective shell for a probe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−112549(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-55-112549 (JP, A)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高感度ラマン分析用で且つ光散乱又はルミ
ネセンス測定に有効な繊維−光学プローブであって、一
般に、集束レンズを必要としない利点を有し、且つ (a)試料中へ光を伝播するための少なくとも1本の光学
繊維;及び (b)ラマン分析用に試料から光を収集するための少なく
とも2本の光学繊維を有し、 該収集用繊維が伝播用繊維と近接した間隔関係にあり且
つ該収集用繊維の長さ方向の軸が伝播用繊維の長さ方向
の軸に収れんしており、而して収れん角が45°未満で
あることを特徴とする繊維−光学プローブ。
1. A fiber-optical probe for high-sensitivity Raman analysis and effective for light scattering or luminescence measurement, which has the advantage of generally not requiring a focusing lens, and At least one optical fiber for propagating light; and (b) at least two optical fibers for collecting light from the sample for Raman analysis, the collecting fiber being in close proximity to the propagating fiber. A fiber-optical probe which is related and in which the longitudinal axis of the collecting fiber is converging on the longitudinal axis of the propagating fiber, and thus the convergence angle is less than 45 °. .
【請求項2】繊維末端が1束に集められており且つ伝播
用繊維が束の中央に配置されている特許請求の範囲第1
項記載のプローブ。
2. The invention as set forth in claim 1, wherein the fiber ends are gathered in a bundle and the propagating fibers are arranged in the center of the bundle.
The probe according to item.
【請求項3】繊維が単一フィラメント繊維であり且つ伝
播用繊維のコア直径が収集用繊維のコア直径より大きく
は無い特許請求の範囲第1項又は第2項記載のプロー
ブ。
3. The probe according to claim 1, wherein the fiber is a monofilament fiber, and the core diameter of the propagating fiber is not larger than the core diameter of the collecting fiber.
【請求項4】収れん角が10°乃至20°である特許請
求の範囲第1項、第2項又は第3項に記載のプローブ。
4. The probe according to claim 1, 2 or 3 having a convergence angle of 10 ° to 20 °.
【請求項5】1本の伝播用繊維及び3乃至7本の収集用
繊維のある特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか
に記載のプローブ。
5. The probe according to any one of claims 1 to 4, wherein one probe fiber and three to seven collecting fibers are provided.
【請求項6】繊維コア直径が200乃至700ミクロン
である特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれかに記
載のプローブ。
6. The probe according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber core diameter is 200 to 700 microns.
【請求項7】各繊維コアの直径が約600ミクロンであ
る特許請求の範囲第6項記載のプローブ。
7. The probe of claim 6 wherein each fiber core has a diameter of about 600 microns.
【請求項8】高感度ラマン分析用で且つ光散乱又はルミ
ネセンス測定に有効な繊維−光学プローブであって、一
般に、集束レンズを必要としない利点を有し、且つ (a)試料中へ光を伝播するための少なくとも1本の光学
繊維;及び (b)ラマン分析用に試料から光を収集するための少なく
とも2本の光学繊維を有し、 該収集用繊維が伝播用繊維と近接した間隔関係にあり且
つ該収集用繊維の長さ方向の軸が伝播用繊維の長さ方向
の軸に収れんしており、而して収れん角が45°未満で
あることを特徴とする繊維−光学プローブを使用し、レ
ーザー光を伝播用繊維に入射させて試料に伝播し、そし
て試料中に散乱した光を収集用繊維によって収集し、ラ
マン分光計に伝播させることを特徴とするラマン分光分
析方法。
8. A fiber-optical probe for high-sensitivity Raman analysis and effective for light scattering or luminescence measurement, which has the advantage of generally not requiring a focusing lens, and (a) At least one optical fiber for propagating light; and (b) at least two optical fibers for collecting light from the sample for Raman analysis, the collecting fiber being in close proximity to the propagating fiber. A fiber-optical probe which is related and in which the longitudinal axis of the collecting fiber is converging on the longitudinal axis of the propagating fiber, and thus the convergence angle is less than 45 °. Raman spectroscopic analysis method, wherein laser light is incident on a propagation fiber to propagate to a sample, and light scattered in the sample is collected by a collection fiber and propagated to a Raman spectrometer.
JP1823886A 1986-01-31 1986-01-31 Fiber-optical probe Expired - Fee Related JPH0629856B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1823886A JPH0629856B2 (en) 1986-01-31 1986-01-31 Fiber-optical probe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1823886A JPH0629856B2 (en) 1986-01-31 1986-01-31 Fiber-optical probe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62180247A JPS62180247A (en) 1987-08-07
JPH0629856B2 true JPH0629856B2 (en) 1994-04-20

Family

ID=11966097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1823886A Expired - Fee Related JPH0629856B2 (en) 1986-01-31 1986-01-31 Fiber-optical probe

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0629856B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04363515A (en) * 1990-10-03 1992-12-16 Tokai:Kk Gas lighter with safety device
JPH0492142U (en) * 1990-11-30 1992-08-11
US5462432A (en) * 1994-06-17 1995-10-31 Kim; Jin K. Gas lighter with ignition safety device
US5451159A (en) * 1994-07-14 1995-09-19 Kim; Jin K. Gas lighter with safety device to prevent release of gas

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62180247A (en) 1987-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4573761A (en) Fiber-optic probe for sensitive Raman analysis
US5774610A (en) Fiber optic probe
US8702321B2 (en) Filtered fiber optic probe
US5112127A (en) Apparatus for measuring Raman spectra over optical fibers
US5974211A (en) Enhanced collection efficiency fiber-optic probe
EP0206433B1 (en) Methods for measuring the light absorbance of a fluid medium
US5710626A (en) Rugged fiber optic probe for raman measurement
US5194915A (en) Photometric apparatus and process
JP6397431B2 (en) Fiber optic probe for remote spectroscopy
US5521703A (en) Diode laser pumped Raman gas analysis system with reflective hollow tube gas cell
US8175423B2 (en) Filtered fiber optic probe
US5822072A (en) Fiberoptic probe and system for spectral measurements
US5978534A (en) Fiber optic raman probe and coupler assembly
US6205272B1 (en) Fiber optic probe for attenuated total internal reflection spectrophotometry
EP0230679B1 (en) Fiber-optic probe
US5841545A (en) Multi-function diamond film fiberoptic probe and measuring system employing same
JP4260909B2 (en) Collection transmission device and collection transmission method for collecting and transmitting chemiluminescence light
US5835649A (en) Light directing and collecting fiber optic probe
JPH03120443A (en) Convergent light optoroad
US6292610B1 (en) Fiber optic probe and coupler assembly
EP0210869A1 (en) Optical probe
Zheng et al. Self-referencing Raman probes for quantitative analysis
JPH0629856B2 (en) Fiber-optical probe
Desiderio et al. Microstructure profiles of laser-induced chlorophyll fluorescence spectra: evaluation of backscatter and forward-scatter fiber-optic sensors
EP0417700B1 (en) Improvement in attenuated total reflection spectroscopy

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees