JPH0712715A - 全反射吸収スペクトル測定装置 - Google Patents
全反射吸収スペクトル測定装置Info
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- JPH0712715A JPH0712715A JP15775193A JP15775193A JPH0712715A JP H0712715 A JPH0712715 A JP H0712715A JP 15775193 A JP15775193 A JP 15775193A JP 15775193 A JP15775193 A JP 15775193A JP H0712715 A JPH0712715 A JP H0712715A
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- Japan
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- infrared
- optical fiber
- sample
- atr
- infrared optical
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料を切断したりせずにそのままの状態で、
また試料を移動せずに現場においたままでもＡＴＲ法に
よる赤外吸収スペクトルを測定することができる全反射
吸収スペクトル測定装置を提供することを目的としてい
る。 【構成】 赤外分光光度計からの赤外光を試料上の測定
箇所に導き、試料からの反射光を再び赤外分光光度計に
導くのを赤外光ファイバーで行わせると共に、赤外光フ
ァイバーの一部を平面または僅かに湾曲した凸面に変
形、加工し、赤外光ファイバー自体にＡＴＲプリズムの
機能を持たせて赤外スペクトル測定ヘッドを構成したも
のである。
また試料を移動せずに現場においたままでもＡＴＲ法に
よる赤外吸収スペクトルを測定することができる全反射
吸収スペクトル測定装置を提供することを目的としてい
る。 【構成】 赤外分光光度計からの赤外光を試料上の測定
箇所に導き、試料からの反射光を再び赤外分光光度計に
導くのを赤外光ファイバーで行わせると共に、赤外光フ
ァイバーの一部を平面または僅かに湾曲した凸面に変
形、加工し、赤外光ファイバー自体にＡＴＲプリズムの
機能を持たせて赤外スペクトル測定ヘッドを構成したも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子材料などの有機
物をはじめ、種々の物質の定性分析や同定分析などの広
く利用される、ＡＴＲ法により赤外吸収スペクトルを測
定する装置に関する。
物をはじめ、種々の物質の定性分析や同定分析などの広
く利用される、ＡＴＲ法により赤外吸収スペクトルを測
定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外吸収スペクトルを測定する方法の一
つに全反射を利用するＡＴＲ法が知られている。ＡＴＲ
法では、高い屈折率を持つＡＴＲプリズムを試料に密着
させ、ＡＴＲプリズムを通して赤外光を試料に照射し、
ＡＴＲプリズムからの出射光を分光分析する。
つに全反射を利用するＡＴＲ法が知られている。ＡＴＲ
法では、高い屈折率を持つＡＴＲプリズムを試料に密着
させ、ＡＴＲプリズムを通して赤外光を試料に照射し、
ＡＴＲプリズムからの出射光を分光分析する。
【０００３】ＡＴＲプリズムと試料との屈折率の関係か
らある角度以上の条件で赤外光をプリズムに入射させる
と、赤外光はＡＴＲプリズムから出ず、ＡＴＲプリズム
と試料との接触面で全反射を起こすが、その際、赤外光
が僅かの距離だけ試料側に滲みだすので、試料で赤外光
の吸収があれば反射光が減衰し、試料の吸収スペクトル
を得ることができる。
らある角度以上の条件で赤外光をプリズムに入射させる
と、赤外光はＡＴＲプリズムから出ず、ＡＴＲプリズム
と試料との接触面で全反射を起こすが、その際、赤外光
が僅かの距離だけ試料側に滲みだすので、試料で赤外光
の吸収があれば反射光が減衰し、試料の吸収スペクトル
を得ることができる。
【０００４】ＡＴＲ法は、ＡＴＲプリズムと接触したご
く薄い試料部分の吸収スペクトルを測定することができ
るため、厚い試料や透過性の低い試料であっても、ＡＴ
Ｒプリズムと密着させることができれば測定できるとい
う利点を備えている。
く薄い試料部分の吸収スペクトルを測定することができ
るため、厚い試料や透過性の低い試料であっても、ＡＴ
Ｒプリズムと密着させることができれば測定できるとい
う利点を備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡＴＲ法にあっ
ては、赤外分光光度計の試料室に設けられたＡＴＲ測定
用装置を用いて測定しているので、同ＡＴＲ測定用装置
に入れることのできる適当な大きさに試料を切断する必
要があり、そのため、切断できない試料や、赤外分光光
度計まで運ぶことのできない試料などは測定することが
できず、上記利点を有するにもかかわらず測定対象に制
約がある、という問題点があった。
ては、赤外分光光度計の試料室に設けられたＡＴＲ測定
用装置を用いて測定しているので、同ＡＴＲ測定用装置
に入れることのできる適当な大きさに試料を切断する必
要があり、そのため、切断できない試料や、赤外分光光
度計まで運ぶことのできない試料などは測定することが
できず、上記利点を有するにもかかわらず測定対象に制
約がある、という問題点があった。
【０００６】本発明は、試料を切断したりせずにそのま
まの状態で、また試料を移動せずに現場においたままで
もＡＴＲ法による赤外吸収スペクトルを測定することが
できる全反射吸収スペクトル測定装置を提供することを
目的としている。
まの状態で、また試料を移動せずに現場においたままで
もＡＴＲ法による赤外吸収スペクトルを測定することが
できる全反射吸収スペクトル測定装置を提供することを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の全反射吸収スペクトル測定装置では、赤外
分光光度計からの赤外光を試料上の測定箇所に導き、試
料からの反射光を再び赤外分光光度計に導くのを赤外光
ファイバーで行わせると共に、赤外光ファイバーの一部
を平面または僅かに湾曲した凸面に変形、加工し、赤外
光ファイバー自体にＡＴＲプリズムの機能を持たせて赤
外スペクトル測定ヘッドを構成したものである。
め、本発明の全反射吸収スペクトル測定装置では、赤外
分光光度計からの赤外光を試料上の測定箇所に導き、試
料からの反射光を再び赤外分光光度計に導くのを赤外光
ファイバーで行わせると共に、赤外光ファイバーの一部
を平面または僅かに湾曲した凸面に変形、加工し、赤外
光ファイバー自体にＡＴＲプリズムの機能を持たせて赤
外スペクトル測定ヘッドを構成したものである。
【０００８】赤外光ファイバーとしては、ＫｒＳ−５で
形成されたものや、ＡｇＣｌとＡｇＢｒの混晶で形成さ
れたものなどを利用することができる。
形成されたものや、ＡｇＣｌとＡｇＢｒの混晶で形成さ
れたものなどを利用することができる。
【０００９】
【作用】上記のように構成された本発明の全反射吸収ス
ペクトル測定装置では、赤外光ファイバーの一部に構成
されたＡＴＲプリズム部を赤外分光光度計の外にある試
料に密着させ、赤外分光光度計から赤外光ファイバーを
通してＡＴＲプリズム部に赤外光が導びかれる。赤外光
は赤外光ファイバーのＡＴＲプリズム部と試料との界面
で全反射し、赤外光が赤外光ファイバーの外部に出るこ
となくＡＴＲプリズム部を通過し、その反射光が再び赤
外光ファイバーで赤外分光光度計に導かれて、試料の赤
外吸収スペクトルが測定される。
ペクトル測定装置では、赤外光ファイバーの一部に構成
されたＡＴＲプリズム部を赤外分光光度計の外にある試
料に密着させ、赤外分光光度計から赤外光ファイバーを
通してＡＴＲプリズム部に赤外光が導びかれる。赤外光
は赤外光ファイバーのＡＴＲプリズム部と試料との界面
で全反射し、赤外光が赤外光ファイバーの外部に出るこ
となくＡＴＲプリズム部を通過し、その反射光が再び赤
外光ファイバーで赤外分光光度計に導かれて、試料の赤
外吸収スペクトルが測定される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の全反射吸収スペクトル測定装
置について図面を参照して説明すると、図１には本発明
の要部をなす赤外光ファイバーのＡＴＲプリズム部の詳
細が示されている。
置について図面を参照して説明すると、図１には本発明
の要部をなす赤外光ファイバーのＡＴＲプリズム部の詳
細が示されている。
【００１１】赤外光ファイバー２の一部を折り曲げ、屈
曲部の外側を平面または僅かに湾曲した凸面に研磨し、
赤外光ファイバー２のコアを露出させてＡＴＲプリズム
部が構成される。赤外光ファイバー２を折り曲げる角度
と研磨面の傾きは、赤外光ファイバー２と試料との界面
で、全反射の条件を満たすように定められる。なお、図
中の赤外光ファイバー２はステップ型のものであるが、
ノード型の赤外光ファイバーでも同様に適用することが
可能である。
曲部の外側を平面または僅かに湾曲した凸面に研磨し、
赤外光ファイバー２のコアを露出させてＡＴＲプリズム
部が構成される。赤外光ファイバー２を折り曲げる角度
と研磨面の傾きは、赤外光ファイバー２と試料との界面
で、全反射の条件を満たすように定められる。なお、図
中の赤外光ファイバー２はステップ型のものであるが、
ノード型の赤外光ファイバーでも同様に適用することが
可能である。
【００１２】図２は一実施例の測定ヘッドを示したもの
で、赤外光ファイバー２はホルダ４に保持されており、
赤外光ファイバー２の一部に構成されたＡＴＲプリズム
部が測定試料６に密着させることができるようにホルダ
４より突出している。
で、赤外光ファイバー２はホルダ４に保持されており、
赤外光ファイバー２の一部に構成されたＡＴＲプリズム
部が測定試料６に密着させることができるようにホルダ
４より突出している。
【００１３】測定は、測定ヘッド（ＡＴＲプリズム部）
を測定試料に密着させ、赤外分光光度計（図示せず）か
らの赤外光を赤外光ファイバー２を通してＡＴＲプリズ
ム部へ導き、同ＡＴＲプリズム部と試料との界面で全反
射し、赤外光ファイバーの外部に出ることなくＡＴＲプ
リズム部を通過した反射光（赤外光）を再び赤外光ファ
イバーで赤外分光光度計に導いて試料の赤外吸収スペク
トルを測定する。
を測定試料に密着させ、赤外分光光度計（図示せず）か
らの赤外光を赤外光ファイバー２を通してＡＴＲプリズ
ム部へ導き、同ＡＴＲプリズム部と試料との界面で全反
射し、赤外光ファイバーの外部に出ることなくＡＴＲプ
リズム部を通過した反射光（赤外光）を再び赤外光ファ
イバーで赤外分光光度計に導いて試料の赤外吸収スペク
トルを測定する。
【００１４】図３は複数の測定ヘッドを並べて一体的に
使用する実施例を示している。測定ヘッドを単体で用い
る場合と同じ赤外光光量がより細い赤外光ファイバーを
用いて得られる。細い光ファイバーは最小曲げ半径を小
さくできるので、測定ヘッドの取り扱いが自由になるほ
か、測定ヘッド全体としての小型化も可能である。
使用する実施例を示している。測定ヘッドを単体で用い
る場合と同じ赤外光光量がより細い赤外光ファイバーを
用いて得られる。細い光ファイバーは最小曲げ半径を小
さくできるので、測定ヘッドの取り扱いが自由になるほ
か、測定ヘッド全体としての小型化も可能である。
【００１５】図４は螺旋状に巻いた赤外光ファイバーに
複数のＡＴＲプリズム部を同一平面上に並べて設けた実
施例を示している。赤外光は赤外光ファイバーのＡＴＲ
プリズム部と試料の界面で複数回全反射するため、高い
測定感度が期待できる。
複数のＡＴＲプリズム部を同一平面上に並べて設けた実
施例を示している。赤外光は赤外光ファイバーのＡＴＲ
プリズム部と試料の界面で複数回全反射するため、高い
測定感度が期待できる。
【００１６】図５は螺旋状に巻いた赤外光ファイバーに
複数のＡＴＲプリズム部を立体的に並べて設けた実施例
を示している。この実施例は、液体やゲル状物質などの
流動性を持つ試料の測定に適している。赤外光は赤外光
ファイバーのＡＴＲプリズム部と試料との界面で図４の
実施例よりも更に多くの回数全反射を繰り返すため、よ
り高い測定感度が得られる。
複数のＡＴＲプリズム部を立体的に並べて設けた実施例
を示している。この実施例は、液体やゲル状物質などの
流動性を持つ試料の測定に適している。赤外光は赤外光
ファイバーのＡＴＲプリズム部と試料との界面で図４の
実施例よりも更に多くの回数全反射を繰り返すため、よ
り高い測定感度が得られる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、測定ヘッドを試料に持っていき測定部位に
押し付けるだけでＡＴＲ法による赤外スペクトルを測定
することができ、そのため、試料を切断して試料片を作
製する必要がなく、そのままの状態で測定することがで
きる。また、試料を赤外分光光度計の試料室に持ってく
る必要がないので、現場で直接測定することができる。
ているので、測定ヘッドを試料に持っていき測定部位に
押し付けるだけでＡＴＲ法による赤外スペクトルを測定
することができ、そのため、試料を切断して試料片を作
製する必要がなく、そのままの状態で測定することがで
きる。また、試料を赤外分光光度計の試料室に持ってく
る必要がないので、現場で直接測定することができる。
【００１８】さらに、赤外分光光度計から赤外光ファイ
バーを通ってきた赤外光は赤外光ファイバーのＡＴＲプ
リズム部と試料の界面で全反射し、赤外光ファイバーの
外部に出ることなく再び赤外分光光度計に戻るので、別
途に集光光学系を必要とせず小型化と赤外光の高い利用
効率を両立することができる。
バーを通ってきた赤外光は赤外光ファイバーのＡＴＲプ
リズム部と試料の界面で全反射し、赤外光ファイバーの
外部に出ることなく再び赤外分光光度計に戻るので、別
途に集光光学系を必要とせず小型化と赤外光の高い利用
効率を両立することができる。
【図１】本発明の全反射吸収スペクトル測定装置の要部
をなす赤外光ファイバーのＡＴＲプリズム部の詳細を示
す図である。
をなす赤外光ファイバーのＡＴＲプリズム部の詳細を示
す図である。
【図２】全反射吸収スペクトル測定装置における測定ヘ
ッドの一例を示す図である。
ッドの一例を示す図である。
【図３】全反射吸収スペクトル測定装置における複数の
測定ヘッドを並べて一体的に使用する実施例を示す図で
ある。
測定ヘッドを並べて一体的に使用する実施例を示す図で
ある。
【図４】螺旋状に巻いた赤外光ファイバーに複数のＡＴ
Ｒプリズム部を同一平面上に並べて設けた実施例を示す
図である。
Ｒプリズム部を同一平面上に並べて設けた実施例を示す
図である。
【図５】螺旋状に巻いた赤外光ファイバーに複数のＡＴ
Ｒプリズム部を立体的に並べて設けた実施例を示す図で
ある。
Ｒプリズム部を立体的に並べて設けた実施例を示す図で
ある。
２…赤外光ファイバー ４…ホルダ ６…測定試料
Claims (1)
- 【請求項１】 赤外分光光度計からの赤外光を試料上に
導き、試料からの反射光を再び赤外分光光度計に導いて
その赤外吸収スペクトルを測定する装置において、 前記赤外光及び反射光を赤外光ファイバーで導くと共
に、赤外光ファイバーの一部を平面または僅かに湾曲し
た凸面に変形、加工し、赤外光ファイバー自体にＡＴＲ
プリズムの機能を持たせて赤外スペクトル測定ヘッドと
したことを特徴とする全反射吸収スペクトル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15775193A JPH0712715A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 全反射吸収スペクトル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15775193A JPH0712715A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 全反射吸収スペクトル測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712715A true JPH0712715A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15656555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15775193A Pending JPH0712715A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 全反射吸収スペクトル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712715A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005527838A (ja) * | 2002-05-29 | 2005-09-15 | トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | 微量種の分光測定のための光ファイバ共振器における拡張されたエバネッセントフィールド露出の方法と装置 |
| EP1630545A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-01 | System Instruments Co., Ltd. | Method of and device for measuring with enhanced sensitivity optical absorption characteristics of a sample |
| JP2007068857A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-03-22 | Kao Corp | 赤外吸収スペクトル測定装置 |
| JP2008241593A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Kao Corp | 全反射吸収スペクトル測定用プローブ |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15775193A patent/JPH0712715A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7504263B2 (en) | 2001-12-12 | 2009-03-17 | Trustees Of Princeton University | Method for enhanced evanescent field exposure in an optical fiber resonator for spectroscopic detection and measurement of trace species |
| US7504068B2 (en) | 2001-12-12 | 2009-03-17 | Trustees Of Princeton University | Apparatus for enhanced evanescent field exposure in an optical fiber resonator for spectroscopic detection and measurement of trace species |
| JP2005527838A (ja) * | 2002-05-29 | 2005-09-15 | トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | 微量種の分光測定のための光ファイバ共振器における拡張されたエバネッセントフィールド露出の方法と装置 |
| JP2009031312A (ja) * | 2002-05-29 | 2009-02-12 | Trustees Of Princeton Univ | 微量種の分光測定のための光ファイバ共振器における拡張されたエバネッセントフィールド露出の方法と装置 |
| JP2010014739A (ja) * | 2002-05-29 | 2010-01-21 | Trustees Of Princeton Univ | 微量種の分光測定のための装置 |
| EP1630545A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-01 | System Instruments Co., Ltd. | Method of and device for measuring with enhanced sensitivity optical absorption characteristics of a sample |
| JP2006064405A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | System Instruments Kk | 光吸収測定方法及び装置、並びに同測定方法又は装置において使用可能な光導波路 |
| US7298485B2 (en) | 2004-08-24 | 2007-11-20 | System Instruments Co., Ltd. | Method of and a device for measuring optical absorption characteristics of a sample |
| JP4516803B2 (ja) * | 2004-08-24 | 2010-08-04 | システム・インスツルメンツ株式会社 | 光吸収測定方法及び装置 |
| JP2007068857A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-03-22 | Kao Corp | 赤外吸収スペクトル測定装置 |
| JP2008241593A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Kao Corp | 全反射吸収スペクトル測定用プローブ |
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