JPH09126994A - Light absorption measuring apparatus - Google Patents

Light absorption measuring apparatus

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JPH09126994A
JPH09126994A JP7288304A JP28830495A JPH09126994A JP H09126994 A JPH09126994 A JP H09126994A JP 7288304 A JP7288304 A JP 7288304A JP 28830495 A JP28830495 A JP 28830495A JP H09126994 A JPH09126994 A JP H09126994A
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JP
Japan
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liquid
sample
holder
light
measurement
Prior art date
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Application number
JP7288304A
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Japanese (ja)
Inventor
Kajiro Ushio
嘉次郎 潮
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attempt to improve the reliability and efficiency of the measurement by using a holder which does not interrupt the optical path of an illumination light and holds the acoustic contact condition with sample constant when the light absorption is measured by the acoustic signal generated by the light absorption of sample. SOLUTION: A sample 3 such as a thin film on a glass board generates an acoustic signal by the volumetric change caused by the light absorption of the sample 1 by illuminating a pulse laser. The sample 3 is inserted into a holder H in which liquid (matching material) 4 is fully filled and which is provided at a sample holder 1. Since the light receiving site of the sample 3 is disposed out of the holder H, the optical path is not interrupted. An acoustic detector 6 such as a piezoelectric element is connected to the holder 1 to detect the signal, and to measures it as the light absorption. The liquid 4 is so supplied into the holder H as to hold the level in the holder H constant. At this time, it is desirable to be at a predetermined temperature. Thus, the acoustic contact condition of the sample 3 with the holder 1 is held constant, and the reliability and accuracy of the measurement are improved. The unnecessary overflowed liquid 10 is introduced into a liquid container 2 for reused.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光吸収測定装置に
関する。
The present invention relates to a light absorption measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】様々な光応用技術の進展に伴い、光学計
測の要求は益々高度化している。特に近年の傾向とし
て、可視光に比べて波長が非常に長い、あるいは短い光
における物性評価に関心が集まっている。例えば、超短
波長の光では、各種エキシマレーザなどが微細加工やリ
ソグラフィに用いられており、光学素子などの計測評価
が不可欠になりつつある。
2. Description of the Related Art With the progress of various optical application technologies, the demand for optical measurement has become more sophisticated. In particular, as a recent trend, attention is being paid to the evaluation of physical properties of light having a wavelength extremely longer or shorter than that of visible light. For example, with light of ultrashort wavelength, various excimer lasers and the like are used for fine processing and lithography, and measurement and evaluation of optical elements and the like are becoming indispensable.

【0003】光学素子などで要求される評価項目のう
ち、重要な項目の一つは、光の吸収である。光の吸収計
測(吸収測定)では一般に、光学的に直接測定する方法
(光強度を光センサで検出する方式)がとられている
が、この方法には限界がある。即ち、光源光が短波長
(200nm以下)になった場合に、現在では安定した
光源や光量測定が確立されておらず、特に微小な吸収量
(微小な光量差)をみるときに大きく安定性がおちる。
Among the evaluation items required for optical elements and the like, one of the important items is absorption of light. In light absorption measurement (absorption measurement), generally, a method of directly measuring optically (a method of detecting light intensity with an optical sensor) is adopted, but this method has a limit. That is, when the light source light has a short wavelength (200 nm or less), a stable light source and light amount measurement have not been established at present, and it is particularly stable when a minute absorption amount (a minute light amount difference) is observed. Falls.

【0004】また、エキシマレーザ等のパルスレーザを
用いると、その検出にあたって、光センサの応答速度が
遅いことに起因する問題点が生じることもある。さら
に、吸収量のみを光学的方法で分離測定することは困難
であり、必ず表面等での散乱量を含んだ値として検出さ
れる。そこで、従来の光学的方法によらない、微小な光
吸収量を測定する方法がいくつか提案、実行されてい
る。その多くは、光の吸収を無輻射遷移である熱として
計測する方式である。
Further, when a pulse laser such as an excimer laser is used, a problem may occur due to the slow response speed of the optical sensor when detecting the pulse laser. Further, it is difficult to separately measure only the absorption amount by an optical method, and it is always detected as a value including the scattering amount on the surface or the like. Therefore, some methods of measuring a minute amount of light absorption, which do not rely on the conventional optical method, have been proposed and implemented. Most of them are methods of measuring absorption of light as heat which is a non-radiative transition.

【0005】代表的な方法は、カロリメトリとして知ら
れている、サンプルの光吸収による温度上昇を熱電対な
どの温度計測手段で直接測定する方法である。また、温
度上昇によりサンプル或いはその近傍雰囲気に生じた変
形及び(変形の)緩和によって発生する音響信号を検出
し、そこから光吸収量を逆算する光音響測定法と呼ばれ
るものもある。
A typical method is known as calorimetry, in which the temperature rise due to light absorption of the sample is directly measured by a temperature measuring means such as a thermocouple. Further, there is also a photoacoustic measurement method in which an acoustic signal generated by deformation and (releasing) deformation of a sample or an atmosphere in the vicinity of the sample due to a temperature rise is detected, and the light absorption amount is calculated back from the acoustic signal.

【0006】更に最近では、吸収加熱により生ずるサン
プル或いはその近傍の屈折率分布や変位を光によって検
出(光ビームの偏向や光路差の検出など)する方法も盛
んに行われている。この中で、音響測定を行う光音響測
定法(以下、光音響法と略称する場合がある)は比較的
簡便に行なえ、測定感度も高いことから、液体、粉体、
薄膜材料などに広く試みられている。
More recently, a method of detecting the refractive index distribution and displacement of the sample or its vicinity caused by absorption heating by light (deflection of light beam, detection of optical path difference, etc.) has been actively used. Among them, the photoacoustic measurement method for performing acoustic measurement (hereinafter, sometimes abbreviated as photoacoustic method) is relatively easy to perform and has high measurement sensitivity.
Widely tried for thin film materials.

【0007】この方法では、サンプル或いはその近傍雰
囲気において、断続光の照射による加熱冷却で生じた体
積変化である音響をマイクロフォンや、サンプルまたは
サンプルホルダーにとりつけた圧電素子トランスデュー
サなどにより電気信号に変換して検出する。かかる電気
信号の強度または位相などの解析により、物質の無輻射
遷移に関する様々な情報を得ることができるが、音響波
の大きさは通常、熱エネルギー(即ち、光吸収量)に比
例するので(詳しい理論は、例えば論文J.Appl.Phys, v
ol.47,No1, pp64. J.Appl.Phys, vol.51,No6, pp3343.
Can.J.Phys,vol.64,pp147 など参照)、ここから光の吸
収量を算出できる。
In this method, in a sample or an atmosphere in the vicinity thereof, sound that is a volume change caused by heating and cooling by irradiation of intermittent light is converted into an electric signal by a microphone or a piezoelectric element transducer attached to the sample or sample holder. To detect. By analyzing the intensity or phase of the electric signal, various information regarding the non-radiative transition of the substance can be obtained, but the magnitude of the acoustic wave is usually proportional to the thermal energy (that is, the amount of light absorption) ( Detailed theory can be found in the paper J.Appl.Phys, v
ol.47, No1, pp64. J.Appl.Phys, vol.51, No6, pp3343.
Can.J.Phys, vol.64, pp147 etc.), and the amount of light absorption can be calculated from here.

【0008】この方法によれば、微小な吸収であって
も、光強度の大きなものを用いることによって検出信号
量を大きくでき、感度のよい測定が可能になる。光音響
法は、物質の無輻射遷移過程の解析などの分析方法とし
て用いられるとともに、光吸収量の測定法として、その
感度や測定の簡便性の点から注目されている。
According to this method, even if the absorption is minute, the amount of detection signal can be increased by using the one having high light intensity, and the measurement can be performed with high sensitivity. The photoacoustic method is used as an analytical method such as an analysis of a non-radiative transition process of a substance, and has been attracting attention as a method of measuring a light absorption amount in terms of its sensitivity and ease of measurement.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】光吸収量を光音響法で
測定する場合の大きな問題点の一つは、信号強度の音波
伝搬条件依存性である。音響波の強度は、吸収箇所から
の音波伝搬条件で変化するため、サンプルへの光照射条
件が同じでも、サンプル(及びその光照射部分である音
響発生源)と音響検知素子の距離や途中の音響接合条件
により異なってくる。そのため、別個のサンプル間にお
ける信号強度を比較するときには、注意を要する。
One of the major problems in measuring the amount of light absorption by the photoacoustic method is the dependence of the signal intensity on the acoustic wave propagation conditions. Since the intensity of the acoustic wave changes depending on the acoustic wave propagation condition from the absorption site, even if the light irradiation condition to the sample is the same, the distance between the sample (and the sound source that is the light irradiation part) and the acoustic sensing element It depends on the acoustic joining conditions. Therefore, care must be taken when comparing signal strengths between separate samples.

【0010】マイクロフォンによる遠隔測定では、比較
的サンプルからの音響伝搬についての再現性がとりやす
く、信号の規格化は容易である。また、液体サンプルや
気体サンプルでの測定では、それらを封入するセルと、
光源光(測定光)、および音響検知素子のセッティング
を一定に保つことにより、信号強度の再現性をとること
が可能である。
In the telemetry using the microphone, the reproducibility of the sound propagation from the sample is relatively easy to obtain and the standardization of the signal is easy. Also, in the case of measurement with liquid samples and gas samples, with the cell that encloses them,
By keeping the setting of the light source light (measurement light) and the acoustic detection element constant, it is possible to obtain reproducibility of the signal intensity.

【0011】しかし、ガラス基板上に作成した薄膜サン
プルなどの固体サンプルの測定において、信号強度とし
て大きな接触タイプの音響検出を行なおうとすると、そ
の音響伝搬条件を一定に保つことは容易ではないという
問題点がある。ここで、特に重要なことは、固体サンプ
ルと、音響検知素子またはサンプルホルダーとの接触部
分の接触条件であり、サンプル交換の際に接触部分にお
ける音響の伝搬条件(即ち、接触条件)が異なると、信
号強度が変化するという問題点がある。
However, in the measurement of a solid sample such as a thin film sample formed on a glass substrate, it is not easy to keep the acoustic propagation condition constant when trying to detect a contact type acoustic with a large signal intensity. There is a problem. Here, what is particularly important is the contact condition of the contact portion between the solid sample and the acoustic detection element or the sample holder, and when the sound propagation condition (that is, contact condition) at the contact portion is different when the sample is exchanged. However, there is a problem that the signal strength changes.

【0012】例えば、固体サンプルとサンプルホルダー
(または音響検知素子)との直接的な押さえつけにより
両者の接触をとると、サンプルおよびホルダー(または
音響検知素子)はリジッドな固体であることが一般的で
あるため、その表面の凹凸(または汚れ)により僅かな
空隙層ができる。そのため、音響的な接触条件を一定に
保つことは困難であり、信号強度が大きくずれて(ばら
ついて)、測定の信頼性が低下するという問題点がある
ことを我々は確認している。
For example, when the solid sample and the sample holder (or the acoustic detecting element) are brought into contact with each other by directly pressing them, the sample and the holder (or the acoustic detecting element) are generally rigid solids. Therefore, a slight void layer is formed due to unevenness (or dirt) on the surface. Therefore, it has been confirmed that it is difficult to keep the acoustic contact condition constant, and there is a problem in that the signal strength largely deviates (disperses) and the reliability of measurement decreases.

【0013】また、音響マッチング材としてよく用いら
れるグリース等により両者の接触をとった場合、押さえ
つけを注意深く行なわないと、このマッチング材層の厚
さやサンプルとの接触状態が変化して音響強度が大きく
ずれる(ばらつく)ことが多くなり、その結果、測定の
信頼性が低下するという問題点がある。グリース等を用
いた場合の問題点は他にもある。即ち、この場合、サン
プルセッティングの際に、グリース等がサンプルやホル
ダーに付着するので、サンプル交換の度に、サンプルや
ホルダーの洗浄及びマッチング材の塗布(補給)を行な
う必要があり、測定効率が低下するという問題点があ
る。
Further, when the two are contacted with each other by grease or the like which is often used as an acoustic matching material, the thickness of the matching material layer and the contact state with the sample change unless the pressing is carefully performed, resulting in a large acoustic intensity. There is a problem in that there are many deviations (variations), and as a result, the reliability of measurement is reduced. There are other problems when using grease or the like. That is, in this case, since grease or the like adheres to the sample or the holder at the time of setting the sample, it is necessary to wash the sample or the holder and apply (supplement) the matching material every time the sample is exchanged, and the measurement efficiency is improved. There is a problem that it decreases.

【0014】そこで、これらの問題点を解消できる方法
として、液中にサンプルを設置し、液中を伝搬してきた
音響を測定する方法が提案されており、測定感度も向上
すると言われている(Appl.Opt, vol.20,No.4,pp606 参
照)。しかし、かかる従来の方法では、その配置上、サ
ンプルを液中に全面的に浸してしまうので、測定光が液
中を通過する配置となり、測定光を略すべて透過する液
体でないと測定が非常に困難であるという問題点を有す
る。
Therefore, as a method of solving these problems, a method of placing a sample in a liquid and measuring the sound propagating in the liquid has been proposed, and it is said that the measurement sensitivity is also improved ( Appl.Opt, vol.20, No.4, pp606). However, in such a conventional method, because of the arrangement, the sample is completely immersed in the liquid, so that the arrangement is such that the measurement light passes through the liquid, and the measurement is very difficult unless the liquid transmits almost all the measurement light. It has a problem that it is difficult.

【0015】特に紫外域の波長を有する光による測定の
場合、測定光を略すべて透過する液体の存在は稀であ
り、一般的ではないという問題点を有する。また、測定
光を略すべて透過する液体が存在する場合でも、該液体
の光学的性質(吸収、反射、散乱など)を考慮する必要
があるので、検出値の評価の際に面倒である上、正確度
を低下させるおそれがあるという問題点を有する。
In particular, in the case of measurement with light having a wavelength in the ultraviolet region, there is a problem that the existence of a liquid that transmits almost all the measurement light is rare and is not general. Further, even when there is a liquid that transmits almost all the measurement light, it is necessary to consider the optical properties of the liquid (absorption, reflection, scattering, etc.), which is troublesome when evaluating the detection value. There is a problem that accuracy may be reduced.

【0016】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、簡便に測定サンプルとの音響的な接触条件
を一定に保つことが可能であり、その結果、測定の信頼
性及び効率を向上させることができる光吸収測定装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to easily maintain a constant acoustic contact condition with a measurement sample, and as a result, the reliability and efficiency of measurement can be improved. It is an object of the present invention to provide a light absorption measuring device that can be improved.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「サンプルに光を照射したときの光吸収に起因するサ
ンプルの体積変化により発生する音響信号を測定するこ
とで、サンプルの光吸収を計測する光吸収測定装置にお
いて、前記サンプルを保持するサンプルホルダーであ
り、照射光の光路を遮らないように構成及び/または配
置されてなり、かつ、前記サンプルの一部が収容されて
保持される、液体を充填した保持部を備えたサンプルホ
ルダーと、前記保持部に前記液体を供給する液供給機構
と、前記保持部に供給された液体のうち不要な液体を収
容する液収容部と、を有することを特徴とする光吸収測
定装置(請求項1)」を提供する。
Therefore, in the first aspect of the present invention, "the light absorption of the sample is measured by measuring the acoustic signal generated by the volume change of the sample caused by the light absorption when the sample is irradiated with light. In a light absorption measuring device for measuring, a sample holder for holding the sample, configured and / or arranged so as not to block the optical path of the irradiation light, and a part of the sample stored and held. A sample holder having a holding portion filled with a liquid, a liquid supply mechanism for supplying the liquid to the holding portion, a liquid storage portion for storing an unnecessary liquid among the liquids supplied to the holding portion, An optical absorption measuring device (claim 1) "is provided.

【0018】また、本発明は第二に「前記液供給機構
は、前記保持部に充填された液体の量が常時一定または
略一定となるように前記液体を補給する液補給機構でも
あることを特徴とする請求項1記載の光吸収測定装置
(請求項2)」を提供する。また、本発明は第三に「前
記液供給機構に、前記液収容部に収容された液体を回収
する液回収機構を設けて、回収した液体を前記保持部に
供給できるようにしたことを特徴とする請求項2記載の
光吸収測定装置(請求項3)」を提供する。
The second aspect of the present invention is that the "liquid supply mechanism is also a liquid replenishment mechanism for replenishing the liquid so that the amount of the liquid filled in the holding portion is always constant or substantially constant. An optical absorption measuring device according to claim 1 is provided. In addition, a third aspect of the present invention is that "the liquid supply mechanism is provided with a liquid recovery mechanism for recovering the liquid stored in the liquid storage portion so that the recovered liquid can be supplied to the holding portion. An optical absorption measuring device according to claim 2 is provided.

【0019】また、本発明は第四に「前記液体の温度を
制御する液温制御機構を設けたことを特徴とする請求項
1〜3記載の光吸収測定装置(請求項4)」を提供す
る。
A fourth aspect of the present invention provides an "optical absorption measuring device (claim 4), characterized in that a liquid temperature control mechanism for controlling the temperature of the liquid is provided." To do.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明にかかる光吸収測定装置
(一例)について図面を引用して説明するが、本発明は
かかる図面の例に限定されるものではない。図4に例示
した光吸収測定装置においては、光源からの光が各種光
学系により集光されて、サンプルに照射されるシステム
となっている。照射にあたっては、適当な光量調節部分
で光量(照射光強度)を変化させ、その光量(照射光強
度)を分岐光路においてモニタし、さらに照射光強度と
音響信号との相関から光吸収量を算出するシステムであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An optical absorption measuring device (one example) according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the examples of the drawings. The optical absorption measuring device illustrated in FIG. 4 is a system in which light from a light source is condensed by various optical systems and is irradiated on a sample. When irradiating, change the light amount (irradiation light intensity) with an appropriate light amount adjustment part, monitor the light amount (irradiation light intensity) in the branch optical path, and calculate the light absorption amount from the correlation between the irradiation light intensity and the acoustic signal. It is a system that does.

【0021】図4の例では、測定サンプル20はガラス
基板上に形成した薄膜である。基板の材料と大きさはと
もに一定であり、また十分に平滑な基板面を有する。基
板が測定光を吸収する量は、測定すべき薄膜が測定光を
吸収する量に対して十分小さいことが好ましい。この例
では、円形ペレット状のガラス基板としている。請求項
1に記載した構成を実現するために、例えば図1に示し
たようなサンプルホルダー1、液供給機構7、及び液収
容部2を用いる。
In the example of FIG. 4, the measurement sample 20 is a thin film formed on a glass substrate. Both the material and size of the substrate are constant, and the substrate surface is sufficiently smooth. The amount by which the substrate absorbs the measurement light is preferably sufficiently smaller than the amount by which the thin film to be measured absorbs the measurement light. In this example, a circular pellet-shaped glass substrate is used. In order to realize the configuration described in claim 1, for example, the sample holder 1, the liquid supply mechanism 7, and the liquid container 2 as shown in FIG. 1 are used.

【0022】サンプルホルダー1には、図1に示すよう
に円弧状の溝(保持部の一例)Hが設けられ、該溝にサ
ンプル3をセットすると、サンプル3の上部がホルダー
1から出るように、溝Hが構成されている。また、溝H
には液供給機構7により液体(マッチング材)4が注入
され、サンプル3と溝Hとの隙間を充填する。液体4は
サンプルが浮かばない比重を有するものを用いる。ま
た、測定光はサンプル3のうち、液体4に浸されない部
分に照射されるようになっている(スポット8が形成さ
れる)。
As shown in FIG. 1, the sample holder 1 is provided with an arcuate groove (an example of a holding portion) H. When the sample 3 is set in the groove, the upper part of the sample 3 comes out of the holder 1. , Groove H is formed. Also, the groove H
A liquid (matching material) 4 is injected into the liquid by a liquid supply mechanism 7 to fill the gap between the sample 3 and the groove H. The liquid 4 has a specific gravity such that the sample does not float. In addition, the measurement light is applied to a portion of the sample 3 that is not immersed in the liquid 4 (a spot 8 is formed).

【0023】この例では、サンプル3の幅と溝Hの幅と
は同じ寸法となっており、溝Hの中でサンプル3が動く
ことはなく、常に一定の位置に配置される。本発明の光
吸収測定装置に用いられるサンプルホルダーは、このよ
うな構成をとっているので、一般に固体と固体との接触
圧着で問題になる空隙が液体を介することによりなくな
って、音響インピーダンスの整合が良好になり、検出信
号の強度が大きくなるとともに、音響伝搬条件の再現性
も良くなる。
In this example, the width of the sample 3 and the width of the groove H are the same, and the sample 3 does not move in the groove H and is always arranged at a fixed position. Since the sample holder used in the optical absorption measuring device of the present invention has such a configuration, the voids that are generally problematic in contact pressure bonding of solids are eliminated by passing the liquid, and the acoustic impedance is matched. Is improved, the intensity of the detection signal is increased, and the reproducibility of the acoustic propagation condition is improved.

【0024】即ち、本発明にかかるサンプルホルダー
は、簡便に固体サンプルとの音響的な接触条件を一定に
保つことが可能であり、その結果、測定の信頼性及び効
率を向上させることができる。また、本発明にかかるサ
ンプルホルダーは、測定光6がサンプルホルダー1や液
体4を通過しないように構成(配置)されているので、
かかるサンプルホルダー1を用いる測定では、液体4や
サンプルホルダー1の構成部材の光学特性による制限を
特に考慮する必要がないという大きな利点を有する。
That is, the sample holder according to the present invention can easily keep the acoustic contact condition with the solid sample constant, and as a result, the reliability and efficiency of the measurement can be improved. Further, the sample holder according to the present invention is configured (arranged) so that the measurement light 6 does not pass through the sample holder 1 and the liquid 4.
The measurement using the sample holder 1 has a great advantage that it is not necessary to particularly consider the limitation due to the optical characteristics of the liquid 4 and the constituent members of the sample holder 1.

【0025】なお、水などの液体を音響検知素子とサン
プルの間に薄い層にして挟み込み、マッチングをとる方
法も知られているが(Appl.Phys.Lett,vol.45,No.5 pp5
10.など)、この方法では、セッティングが大変面倒な
上、セッティング後の余分な液体の処理が必要となる。
これに対して、本発明にかかるサンプルホルダー1を用
いた測定では、予め決まった量の液体4中にサンプル3
を挿入するだけで簡単にセッティングが完了するという
大きな利点を有する。
There is also known a method in which a liquid such as water is sandwiched between the acoustic detection element and the sample to form a thin layer for matching (Appl.Phys.Lett, vol.45, No.5 pp5.
10. etc.), this method is very cumbersome to set up, and requires extra liquid treatment after setting.
On the other hand, in the measurement using the sample holder 1 according to the present invention, the sample 3 is placed in a predetermined amount of the liquid 4.
It has a great advantage that setting can be completed simply by inserting.

【0026】音響の再現性を保持するために、ホルダー
1の保持部Hに充填された液体4の量は、一定であるこ
とが好ましい。そこで、例えば、サンプル3をホルダー
1に設置(セット)する前に、液供給機構7を用いてホ
ルダー1の保持部Hに一定量の液体4を入れておき、そ
の後、サンプル3をホルダー1の保持部Hにセットすれ
ばよい。或いは、サンプル3をホルダー1にセットした
後、液供給機構7を用いて一定量の液体4を保持部Hに
注入すればよい。
In order to maintain the acoustic reproducibility, the amount of the liquid 4 filled in the holding portion H of the holder 1 is preferably constant. Therefore, for example, before installing (setting) the sample 3 in the holder 1, a certain amount of the liquid 4 is put in the holding portion H of the holder 1 by using the liquid supply mechanism 7, and then the sample 3 is set in the holder 1. It may be set in the holding portion H. Alternatively, after setting the sample 3 in the holder 1, a fixed amount of the liquid 4 may be injected into the holding portion H using the liquid supply mechanism 7.

【0027】液供給機構7としては、例えば図1に示す
注射器が使用できるが、これに限定されるものではない
(他の例は後述する)。なお、注射器は、供給液量を細
かく制御することが可能であり、供給量が多すぎた場合
に除去する機能も有する。いずれにしても、例えばホル
ダー1に液量をモニタするためのマーキングを行なって
おくことで、一定液量での測定を行なうことが可能であ
る。
As the liquid supply mechanism 7, for example, the syringe shown in FIG. 1 can be used, but it is not limited to this (other examples will be described later). The syringe can finely control the amount of liquid to be supplied, and also has a function of removing it when the amount of liquid to be supplied is too large. In any case, for example, by marking the holder 1 to monitor the liquid amount, it is possible to perform measurement with a constant liquid amount.

【0028】しかしながら、この方法では、サンプル交
換の度に、液体の完全な除去と一定量の液充填が必要で
あり、操作が煩雑となる。また、前記注射器を用いて供
給液量や除去液量を細かく制御できるとしても、液体が
低粘度の場合には液だれや毛細管現象の影響により操作
が困難となる。そこで、本発明にかかる測定において
は、ホルダー1の保持部Hに充填する液体4の量を簡便
に一定にするために、液供給機構7により保持部Hが満
杯となる液量以上に液体を供給し、供給した液体のうち
不要(過剰)な液体10が自然に液収容部2に収容され
るようにした。
However, in this method, it is necessary to completely remove the liquid and fill a fixed amount of the liquid each time the sample is exchanged, which makes the operation complicated. Further, even if the amount of the supply liquid or the amount of the removal liquid can be finely controlled by using the syringe, if the liquid has a low viscosity, the operation becomes difficult due to the influence of dripping and capillarity. Therefore, in the measurement according to the present invention, in order to easily keep the amount of the liquid 4 filled in the holding portion H of the holder 1 constant, the liquid supply mechanism 7 supplies more liquid than the liquid amount at which the holding portion H is full. The unnecessary (excessive) liquid 10 of the supplied liquid is naturally stored in the liquid storage portion 2.

【0029】不要(過剰)な液体10を自然に液収容部
2に収容するためには、例えば、図1に示すように、不
要(過剰)な液体10を自然にホルダー1の保持部Hか
ら溢れさせ、溢れた液体10をホルダー1の壁面に設け
た液収容部2に収容するようにすればよい。液収容部2
に収容された不要(過剰)な液体10は、適時または連
続的に別の容器に回収すれば、液収容部2が液体10に
より満杯となるのを防ぐことができるので好ましい。
In order to naturally store the unnecessary (excess) liquid 10 in the liquid storage portion 2, for example, as shown in FIG. 1, the unnecessary (excess) liquid 10 is naturally discharged from the holding portion H of the holder 1. The overflowing liquid 10 may be stored in the liquid storage portion 2 provided on the wall surface of the holder 1. Liquid container 2
The unnecessary (excessive) liquid 10 stored in 1 is preferably collected in another container in a timely or continuous manner because the liquid storage portion 2 can be prevented from being filled with the liquid 10.

【0030】不要(過剰)な液体10をホルダー1の保
持部Hから溢れさせるだけでは、溢れた液体が様々な場
所に付着したままとなるので、測定装置の汚れによる性
能劣化、環境悪化、液体の浪費等の問題が発生するが、
本発明にかかる測定においては、溢れた液体を液収容部
2により収容するので、前記問題は発生しない。なお、
溢れた液体を液収容部2により収容する場合でも、ホル
ダー1の壁面の一部には液体が付着するが、サンプル3
の測定部分には影響を与えず、音響信号に影響のないこ
とを我々は確認している。
If the unnecessary (excessive) liquid 10 is simply overflowed from the holding portion H of the holder 1, the overflowed liquid remains attached to various places, so that the performance of the measuring device is deteriorated due to contamination, the environment is deteriorated, and the liquid is Problems such as waste of money will occur,
In the measurement according to the present invention, since the overflowed liquid is stored in the liquid storage portion 2, the above problem does not occur. In addition,
Even when the overflowed liquid is stored in the liquid storage portion 2, the liquid adheres to a part of the wall surface of the holder 1, but the sample 3
We have confirmed that it does not affect the measurement part of the and does not affect the acoustic signal.

【0031】ホルダー1の壁面の一部に付着した液体1
0は、適時拭き取ればよいが、該液体が揮発しやすい液
体の場合には、付着後自然に揮発するので拭き取りの必
要もない。本発明にかかる光吸収測定では、液体の性質
も問題となる。例えば、粘度が高い液体を使用した場合
には、液中に気泡を生じることがあり、これは、音響伝
搬に大きな影響を及ぼす。従って、保持部に充填された
液体は気泡を含有しないことが好ましい。
Liquid 1 attached to a part of the wall surface of holder 1
0 may be wiped off at appropriate times, but when the liquid is a liquid that easily volatilizes, it does not need to be wiped off because it volatilizes naturally after attachment. In the optical absorption measurement according to the present invention, the property of liquid is also a problem. For example, when a highly viscous liquid is used, bubbles may be generated in the liquid, which has a great influence on sound propagation. Therefore, it is preferable that the liquid filled in the holding portion does not contain bubbles.

【0032】我々は水を用いた場合でも気泡が存在する
と、信号強度の再現性がとれないことを観察した。この
ため、できるだけ、液体としては、内部に気泡を生じに
くい低粘度の液体が、サンプルをセッティングする際
に、気泡をのぞく面倒がなくなる点で好ましい。ところ
で、最初に一定量の液体4を保持部Hに充填しても、例
えば、サンプルを取り替える際や、揮発性が大きい液体
を使用したときの測定中に、保持部Hの液体4が僅かな
がら減少するので、保持部Hに充填された液体の量が測
定中に常時一定または略一定となるように制御すること
が好ましい。
We have observed that the reproducibility of the signal intensity cannot be obtained when air bubbles are present even when water is used. Therefore, as the liquid, a low-viscosity liquid that is less likely to generate bubbles inside is preferable as it eliminates the trouble of seeing bubbles when setting the sample. By the way, even if the holding part H is first filled with a certain amount of liquid 4, for example, when the sample is replaced or when the liquid having high volatility is used during measurement, the liquid 4 in the holding part H is slightly Since it decreases, it is preferable to control so that the amount of the liquid filled in the holding portion H is always constant or substantially constant during measurement.

【0033】そこで、本発明にかかる液供給機構は、保
持部に充填された液体の量が測定中に常時一定または略
一定となるように前記液体を補給する液補給機構でもあ
ることが好ましい(請求項2)。かかる機構としては、
例えば、重力を利用した流れ込み機構、サイフォン機
構、圧力付加による流れ込み機構などがあるが、これに
限定されるものではない。
Therefore, it is preferable that the liquid supply mechanism according to the present invention is also a liquid replenishment mechanism that replenishes the liquid so that the amount of the liquid filled in the holding portion is constantly or substantially constant during measurement ( Claim 2). As such a mechanism,
For example, there are a flow-in mechanism using gravity, a siphon mechanism, a flow-in mechanism by applying pressure, but the flow mechanism is not limited to this.

【0034】保持部に液体を供給(充填、補給)する際
には、音響伝搬の阻害要因となる、液の流れによる気泡
の発生や液面の大きなうねりの発生が起こらない程度の
流速や流路により供給することが好ましい。液体の有効
利用のために、或いは、環境悪化及び装置性能劣化の更
なる防止のために、本発明にかかる液供給機構に、液収
容部に収容された液体を回収する液回収機構を設けて、
回収した液体を保持部に供給できるようにすることが好
ましい(請求項3)。
When the liquid is supplied (filled or replenished) to the holding portion, the flow velocity and flow rate are such that no bubbles are generated due to the flow of the liquid or a large undulation of the liquid surface, which is a factor that hinders acoustic propagation. It is preferable to supply by the route. In order to effectively use the liquid or to further prevent environmental deterioration and device performance deterioration, the liquid supply mechanism according to the present invention is provided with a liquid recovery mechanism for recovering the liquid contained in the liquid container. ,
It is preferable that the recovered liquid can be supplied to the holding unit (claim 3).

【0035】音響伝搬特性は、物質の温度により変化す
るので、正確な測定を行なうためには、測定系の温度を
できる限り一定に保持することが好ましい。そこで、前
記液体の温度を制御する液温制御機構を設けることが好
ましい(請求項4)。本発明にかかる音響信号の検出
は、例えば図1に示すようなサンプルホルダー1に取り
付けた圧電素子(音響検知素子の一例)6によって行な
われる。
Since the acoustic propagation characteristic changes depending on the temperature of the substance, it is preferable to keep the temperature of the measuring system as constant as possible in order to perform accurate measurement. Therefore, it is preferable to provide a liquid temperature control mechanism for controlling the temperature of the liquid (claim 4). The detection of the acoustic signal according to the present invention is performed by a piezoelectric element (an example of an acoustic detection element) 6 attached to the sample holder 1 as shown in FIG. 1, for example.

【0036】この例の圧電素子6は、接着剤等によりホ
ルダー1に強固に固定されている。これにより、圧電素
子6とホルダー1とは、安定に音響整合がとられ、測定
の信頼性が向上する。即ち、測定の信頼性向上のため、
サンプルホルダーには、音響検知素子が音響整合をとら
れた状態にて設けられていることが好ましい。
The piezoelectric element 6 of this example is firmly fixed to the holder 1 with an adhesive or the like. As a result, the piezoelectric element 6 and the holder 1 are stably acoustically matched, and the measurement reliability is improved. That is, in order to improve the reliability of measurement,
It is preferable that the sample holder is provided with an acoustic sensing element in an acoustically matched state.

【0037】光吸収測定を行う際に考慮すべき重要な項
目として雑音の問題があり、本発明にかかる光音響法に
よる測定では、特に、サンプルに入射した光の散乱光や
光学系からの迷光が測定に影響を及ぼさないように留意
することが好ましい。これらの影響は、光学系の工夫や
信号を検出する時間領域を選別することで、ある程度抑
えることができるが、このうち、上記の散乱光や迷光の
ホルダーによる吸収によって生じる音響波の影響を除く
ためには、できるだけ測定波長の光を吸収しない、即ち
透過または反射する材料を用いて、ホルダーを構成する
ことが好ましい。
There is a problem of noise as an important item to be taken into consideration when performing the light absorption measurement, and in the measurement by the photoacoustic method according to the present invention, particularly scattered light of light incident on the sample or stray light from the optical system is detected. It is preferable to take care that does not affect the measurement. These effects can be suppressed to some extent by devising the optical system and selecting the time region for signal detection. Of these, the effects of acoustic waves caused by absorption of scattered light and stray light by the holder are excluded. For that purpose, it is preferable to configure the holder by using a material that does not absorb the light of the measurement wavelength as much as possible, that is, transmits or reflects.

【0038】従って、サンプルホルダーの構成部材に
は、照射光に対する吸収、散乱に相当する損失が0.1 %
以下の材料を用いることが好ましい。さらに、サンプル
ホルダーの構成部材には、照射光の反射を防止する処理
が施されていることが好ましい。かかる処理としては、
例えば部材に薄膜を積層して行う反射防止コートなどが
ある。
Therefore, the constituent members of the sample holder have a loss of 0.1% corresponding to absorption and scattering of irradiation light.
It is preferable to use the following materials. Furthermore, it is preferable that the constituent members of the sample holder be subjected to a treatment for preventing reflection of irradiation light. As such processing,
For example, there is an antireflection coat formed by laminating a thin film on a member.

【0039】本発明にかかる光吸収測定の再現性をより
良好にするためには、ホルダ内のサンプルの位置を一定
に保つことが好ましい。そこで、サンプルホルダーにサ
ンプル位置決め機構を設けることが好ましい。例えば、
サンプル20の面方向が溝HのV字型底面で接するよう
に支えられることにより、また、サンプル20の幅方向
が溝Hの幅をサンプル20の幅に合わせることで、サン
プル20が一定位置に保持される。
In order to improve the reproducibility of the optical absorption measurement according to the present invention, it is preferable to keep the position of the sample in the holder constant. Therefore, it is preferable to provide a sample positioning mechanism on the sample holder. For example,
By supporting the surface direction of the sample 20 so as to be in contact with the V-shaped bottom surface of the groove H, and by adjusting the width direction of the sample 20 to the width of the groove H in the width direction of the sample 20, the sample 20 is kept at a fixed position. Retained.

【0040】また、溝Hの底面にガイドとなる切込みを
設けて、サンプルの溝幅方向の位置決めを行ってもよ
い。この他にも、例えばサンプルを押さえ付けて固定す
る機構でもよい。かかる機構では、ねじ36、スペーサ
ー37、スプリング等を用いるのが一般的である(一例
を図5に示す)。サンプル押さえ付けねじ(サンプル位
置決め機構の一例)36は、光路上に配置しないこと
と、常に同じ位置で押さえ付けることが好ましい。
Further, the sample may be positioned in the groove width direction by providing a notch serving as a guide on the bottom surface of the groove H. In addition to this, for example, a mechanism for pressing and fixing the sample may be used. In this mechanism, screws 36, spacers 37, springs, etc. are generally used (one example is shown in FIG. 5). It is preferable that the sample pressing screw (an example of a sample positioning mechanism) 36 is not arranged on the optical path and is always pressed at the same position.

【0041】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0042】[0042]

【実施例1】図4は本実施例の光吸収測定装置の概略構
成図であり、この装置を用いて光音響測定を行なった。
光源は、ArF エキシマレーザ(波長193nm)13であ
り、パルス幅が約20nsecのものを用いている。パルス
照射(測定)光は、レンズ光学系14を通って対物レン
ズ16により集光されて、光学ホルダーに固定されたサ
ンプルホルダー21内のサンプル20に照射され、サン
プル面での光径は約3mmΦである。
[Embodiment 1] FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a light absorption measuring apparatus of this embodiment, and photoacoustic measurement was performed using this apparatus.
The light source is an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) 13 with a pulse width of about 20 nsec. The pulse irradiation (measurement) light passes through the lens optical system 14 and is condensed by the objective lens 16 to be irradiated on the sample 20 in the sample holder 21 fixed to the optical holder, and the light diameter on the sample surface is about 3 mmΦ. Is.

【0043】照射光の強度は、光学系14に挿入したズ
ームレンズにより調節されており、また照射光強度は、
図に示すような石英ガラス15の反射を用いた分岐光路
において、光センサ(バイプラナ型フォトマルチプライ
ヤ)18によりモニタされている。サンプル20を透過
した光は、戻りを防ぐために、吸収体17でブロックさ
れる。なお、吸収体17は、弾性体等の音を伝えにくい
材料で構成することが好ましい。また、吸収体17を設
けることと併せて、光路を何度も偏向することを行うこ
とも戻りを防ぐ上で有効である。
The intensity of the irradiation light is adjusted by the zoom lens inserted in the optical system 14, and the intensity of the irradiation light is
An optical sensor (biplanar type photomultiplier) 18 monitors in a branched optical path using reflection of quartz glass 15 as shown in the figure. The light transmitted through the sample 20 is blocked by the absorber 17 to prevent the return. In addition, it is preferable that the absorber 17 is made of a material such as an elastic body that hardly transmits sound. In addition to providing the absorber 17, deflecting the optical path many times is also effective in preventing the return.

【0044】照射光は、酸素中において発生するオゾン
により吸収されるので、光学系は窒素パージされたチャ
ンバー19内に配置されている。サンプルホルダー21
は、図5に示すように、V字型の底面を有する溝H(保
持部の一例)を備えたアルミ製のホルダーである。音響
信号は、圧電材料であるPZT(ジルコン酸チタン酸
鉛)に、アルミナの受信板を付けた構成のセンサ22に
より検出した。センサ(音響検知素子の一例)22は、
ホルダー21に感熱接着材35を用いて固定した。
Since the irradiation light is absorbed by ozone generated in oxygen, the optical system is arranged in the nitrogen-purged chamber 19. Sample holder 21
5 is an aluminum holder provided with a groove H (an example of a holding portion) having a V-shaped bottom surface, as shown in FIG. The acoustic signal was detected by a sensor 22 having a structure in which a receiving plate made of alumina was attached to PZT (lead zirconate titanate) which is a piezoelectric material. The sensor (an example of an acoustic detection element) 22 is
It was fixed to the holder 21 using a heat-sensitive adhesive material 35.

【0045】ホルダー21は、図5に示すように、ゴム
板31を介して光学ホルダー32に挟み込み、押さえね
じで固定している。弾性体であるゴム板31で固定して
いるのは、光学ホルダー32等とできるだけ音響的に切
り離す(音響検知における雑音としての影響を低減す
る)ためである。サンプル20は、30mmΦで厚さ2
mmの円形ペレット状の石英ガラス基板(測定波長光透
過)上に薄膜を1μm以下の厚さにて形成したものであ
り、ホルダー21のV字型底面を有する溝(保持部の一
例)Hにセットされ、ねじ36と一方の壁に設けたスペ
ーサー37に挟まれることにより、一定の位置に固定さ
れる。
As shown in FIG. 5, the holder 21 is sandwiched by the optical holder 32 via the rubber plate 31 and is fixed by a cap screw. It is fixed by the rubber plate 31 which is an elastic body in order to acoustically separate from the optical holder 32 and the like as much as possible (to reduce the influence as noise in acoustic detection). Sample 20 is 30mmΦ and thickness 2
A thin film having a thickness of 1 μm or less is formed on a quartz glass substrate (transmission of light having a measurement wavelength) in the form of a circular pellet of mm, and a groove (an example of a holding portion) H having a V-shaped bottom surface of the holder 21 is formed. It is set and fixed in a fixed position by being sandwiched between the screw 36 and the spacer 37 provided on one wall.

【0046】溝Hとサンプル20の隙間には、絶縁性の
溶媒であるアイソパー(商品名、エッソ社製マッチング
材)26が、注射器(液供給機構の一例)29によっ
て、溝Hの縁から溢れるまで注入される。アイソパー
は、液体インクの溶媒などに用いられるもので、粘度が
低く、気泡が発生しにくく、しかも揮発性が低い液体で
ある。
In the gap between the groove H and the sample 20, Isopar (trade name, matching material manufactured by Esso Co.) 26, which is an insulating solvent, overflows from the edge of the groove H by a syringe (an example of a liquid supply mechanism) 29. Is injected up to. Isopar, which is used as a solvent for liquid ink, is a liquid that has low viscosity, is less likely to generate bubbles, and has low volatility.

【0047】溢れた液体は、ホルダー21の壁を伝わっ
て下降し、ホルダー21の前壁に設けた液だめ容器(液
収容部の一例)27に収容される。なお、ホルダー21
の前壁は後壁よりも高さが低いので、液体26は前壁側
のみから溢れる(34)ようになっている。このように
してセットされたサンプル20に、光学系14のズーム
レンズを駆動して光強度を変えながら光照射を行ない、
光量モニターセンサー18の出力(電圧)を測定する。
The overflowed liquid descends along the wall of the holder 21 and is contained in a liquid reservoir container (an example of a liquid container) 27 provided on the front wall of the holder 21. The holder 21
Since the front wall is lower in height than the rear wall, the liquid 26 overflows only from the front wall side (34). The sample 20 set in this manner is irradiated with light while changing the light intensity by driving the zoom lens of the optical system 14.
The output (voltage) of the light amount monitor sensor 18 is measured.

【0048】サンプルの吸収による光音響信号発生は、
照射後約15μsecである。照射直後、あるいは音響
到達後しばらくたってからの信号は、サンプルの光吸収
以外の雑音信号がのってくるため、この付近約10μs
ec分の信号をとりこんで測定を行なった。信号は適切
なフィルタリングをされて雑音を除かれる。この例で
は、音響のメインの周波数が150kHZ程度であり、
この付近の波長を選択して(FFT23による)測定し
た。
Photoacoustic signal generation by absorption of the sample is
It is about 15 μsec after irradiation. The signal immediately after irradiation or some time after the arrival of sound is a noise signal other than the optical absorption of the sample, so about 10 μs
The measurement was performed by taking in the signal of ec. The signal is appropriately filtered to remove noise. In this example, the main frequency of sound is about 150 kHz,
The wavelength around this was selected and measured (by FFT23).

【0049】音響信号及び光強度信号は、ズームレンズ
を制御しているコンピュータ24により連動して、1パ
ルス照射ごとに測定、記録される。測定の結果、液体2
6がホルダー21の前壁を伝わって下降し、さらに下降
した液体28が液だめ容器27に収容されても、ホルダ
ーの保持部H内の液量が変化しないので、光音響信号は
変化を見せなかった。また、サンプルを交換しても良好
な測定の再現性が見られた。
The acoustic signal and the light intensity signal are measured and recorded for each pulse irradiation in cooperation with the computer 24 controlling the zoom lens. Measurement result, liquid 2
Even if 6 descends along the front wall of the holder 21 and the descended liquid 28 is contained in the liquid reservoir 27, the amount of liquid in the holder H of the holder does not change, so the photoacoustic signal changes. There wasn't. Also, good reproducibility of the measurement was observed even if the sample was replaced.

【0050】なお、測定中は、注射器29を用いて適時
液体を補充することにより、保持部H内の液量が減少し
ないようにした。また、液だめ容器27に収容された液
体28は、注射器30を用いて適時回収した。そのた
め、溢れた液体の殆どは回収されて手や測定装置が汚れ
ることはなかった。そのため、本実施例では、液体の有
効利用と、環境悪化及び装置性能劣化の防止の上で大き
な効果が得られた。
During the measurement, the syringe 29 was used to replenish the liquid at appropriate times so that the amount of liquid in the holding portion H did not decrease. Further, the liquid 28 contained in the liquid sump container 27 was collected at an appropriate time using a syringe 30. Therefore, most of the overflowed liquid was not collected and the hands and the measuring device were not contaminated. Therefore, in this embodiment, a great effect was obtained in effective use of the liquid and prevention of environmental deterioration and device performance deterioration.

【0051】[0051]

【実施例2】本実施例では、液供給細管39及びバルブ
40を備えた液供給容器(液供給機構及び液補給機構の
一例)38から液体マッチング材(メチルアルコール)
をホルダーの保持部Hに充填し、さらに測定中は保持部
Hに連続的に液体を補充する他は実施例1と全く同じ測
定装置により、実施例1と同様の測定を行なった。
[Embodiment 2] In the present embodiment, a liquid matching material (methyl alcohol) is supplied from a liquid supply container (an example of a liquid supply mechanism and a liquid supply mechanism) 38 equipped with a liquid supply thin tube 39 and a valve 40.
Was filled in the holder H of the holder, and the same measurement apparatus as in Example 1 was used to perform the same measurement as in Example 1 except that the holder H was continuously replenished with liquid during the measurement.

【0052】液体の充填及び補充に際しては、バルブ4
0を用いた液供給細管39途中のコンダクタンス制御に
より流量を制御して、液流が気泡を発生させないように
留意した。本実施例では測定中、保持部Hに連続的に液
体を補充することが可能であり、揮発性が大きいために
液量が低減しやすいメチルアルコールを使用しても、ホ
ルダーの保持部H内の液量が変化しないので、光音響信
号は変化を見せなかった。また、サンプルを交換しても
良好な測定の再現性が見られた。
The valve 4 is used for filling and replenishing the liquid.
The flow rate was controlled by conductance control in the middle of the liquid supply thin tube 39 using 0, and attention was paid so that the liquid flow did not generate bubbles. In the present embodiment, it is possible to continuously replenish the holding portion H with liquid during the measurement, and even if methyl alcohol, which has a large volatility and thus easily reduces the amount of liquid, is used, The photoacoustic signal did not show any change because the liquid volume did not change. Also, good reproducibility of the measurement was observed even if the sample was replaced.

【0053】なお、サンプル交換の際は、バルブ40を
閉めることにより液体の供給を停止することができた。
また、測定サンプルやホルダーの前壁に付着したメチル
アルコールはすぐに揮発したので、拭き取りを行なう必
要がなかった。
During the sample exchange, the liquid supply could be stopped by closing the valve 40.
Further, since the measurement sample and the methyl alcohol attached to the front wall of the holder were immediately volatilized, it was not necessary to wipe them off.

【0054】[0054]

【実施例3】本実施例では、液供給細管39及びバルブ
40を備えた液供給容器(液供給機構及び液補給機構の
一例)38に、液だめ容器(液収容部の一例)27に収
容された液体を回収する液回収機構を設けて、回収した
液体をホルダーの保持部Hに供給できるようにしたこと
と、液供給容器38に蓋44を設けて雰囲気露出を低減
し、密閉に近い状態とした他は実施例2と全く同じ測定
装置により、実施例2と同様の測定を行なった。
Third Embodiment In this embodiment, a liquid supply container (an example of a liquid supply mechanism and a liquid replenishing mechanism) 38 equipped with a liquid supply thin tube 39 and a valve 40 is contained in a liquid sump container (an example of a liquid container) 27. A liquid recovery mechanism for recovering the recovered liquid is provided so that the recovered liquid can be supplied to the holder H of the holder, and a lid 44 is provided on the liquid supply container 38 to reduce exposure to the atmosphere and close to a hermetic seal. The same measurement as in Example 2 was performed by using the same measuring apparatus as in Example 2 except that the state was set.

【0055】液体の回収機構は、ポンプ42、該ポンプ
と液だめ容器27及び液供給容器38をつなぐ各配管4
1、43により構成される。本実施例では、全自動の液
体供給(充填・補充)及び循環が可能であり、液体の有
効利用と、環境悪化及び装置性能劣化の防止の上で更な
る効果が得られた。
The liquid recovery mechanism includes a pump 42, and each pipe 4 connecting the pump to the liquid sump container 27 and the liquid supply container 38.
1 and 43. In the present embodiment, fully automatic liquid supply (filling / replenishment) and circulation are possible, and further effects are obtained in effective use of liquid and prevention of environmental deterioration and device performance deterioration.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の光吸収測
定装置によれば、簡便に測定サンプルとの音響的な接触
条件を一定に保つことが可能であり、その結果、測定の
信頼性及び効率を向上させることができる。また、本発
明の光吸収測定装置によれば、測定に用いる液体マッチ
ング材の有効利用と、環境悪化及び装置性能劣化の防止
の上で大きな効果が得られる。
As described above, according to the optical absorption measuring apparatus of the present invention, it is possible to easily keep the acoustic contact condition with the measurement sample constant, and as a result, the reliability of the measurement and the reliability of the measurement can be improved. The efficiency can be improved. Further, according to the optical absorption measuring device of the present invention, a great effect can be obtained in effective use of the liquid matching material used for measurement and prevention of environmental deterioration and device performance deterioration.

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

【図1】は、本発明にかかるサンプルホルダー1、液収
容部2、液供給機構7等の一例を示す概略正面図(一部
断面図、(a))及び概略断面図(b)である。
FIG. 1 is a schematic front view (partial cross-sectional view, (a)) and schematic cross-sectional view (b) showing an example of a sample holder 1, a liquid storage unit 2, a liquid supply mechanism 7, etc. according to the present invention. .

【図2】は、本発明にかかるサンプルホルダー1、液収
容部2、液供給機構11等の別の例を示す概略断面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the sample holder 1, the liquid container 2, the liquid supply mechanism 11 and the like according to the present invention.

【図3】は、本発明にかかるサンプルホルダー1、液収
容部2、液供給機構11、液回収機構12等の一例を示
す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the sample holder 1, the liquid container 2, the liquid supply mechanism 11, the liquid recovery mechanism 12, etc. according to the present invention.

【図4】は、本発明の光吸収測定装置の一例を示す概略
装置構成図である。
FIG. 4 is a schematic device configuration diagram showing an example of a light absorption measuring device of the present invention.

【図5】は、実施例1の測定系の一部を示す概略断面図
(a)、概略正面図(一部断面図、(b))、概略裏面
図(一部断面図、(c))である。
FIG. 5 is a schematic sectional view (a) showing a part of the measurement system of Example 1, a schematic front view (partial sectional view, (b)), a schematic rear view (partial sectional view, (c)). ).

【図6】は、実施例2の測定系の一部を示す概略構成図
である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a part of a measurement system of Example 2.

【図7】は、実施例3の測定系の一部を示す概略構成図
である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a part of a measurement system of Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・サンプルホルダー 2・・・液だめ容器(液収容部の一例) 3・・・測定サンプル 4・・・液体(マッチング材) 5・・・液だめ容器(液収容部)に収容された液体(マ
ッチング材) 6・・・音響検知素子 7・・・注射器(液供給機構の一例) 8・・・測定光スポット 9・・・測定光 10・・溢れでる液体(マッチング材)を表す。 11・・連続的液供給機構(液供給機構の一例) 12・・液回収機構 13・・ArFエキシマレーザー 14・・光量調節光学系(ズームレンズを含む) 15・・石英ガラス板 16・・対物レンズ 17・・光ブロック吸収体 18・・光量モニタセンサ 19・・チャンバー 20・・測定サンプル 21・・サンプルホルダー 22・・アルミナ受信板付きPZT圧電素子(音響検知
素子の一例) 23・・アンプ、周波数選別装置(フィルタ、FFT) 24・・パーソナルコンピュータ 25・・ズームレンズ制御を表す。 26・・アイソパー(液体マッチング材の一例) 27・・液だめ容器(液収容部の一例) 28・・液だめ容器(液収容部)に収容された液体(マ
ッチング材) 29・・注射器(液供給機構の一例) 30・・注射器(液回収用) 31・・ゴム板 32・・光学ホルダー 33・・レーザービーム(測定光) 34・・溢れでる液体(マッチング材)を表す 35・・接着剤 36・・おさえねじ 37・・スペーサー 38・・液供給容器 39・・液供給細管 40・・バルブ 41・・ポンプへの配管 42・・ポンプ 43・・液供給容器への配管 44・・液供給容器の蓋 H・・・保持部 以 上
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sample holder 2 ... Liquid storage container (an example of liquid storage part) 3 ... Measurement sample 4 ... Liquid (matching material) 5 ... It is stored in a liquid storage container (liquid storage part) Liquid (matching material) 6 ... Acoustic sensing element 7 ... Syringe (an example of liquid supply mechanism) 8 ... Measuring light spot 9 ... Measuring light 10 ... Representing overflowing liquid (matching material) . 11. Continuous liquid supply mechanism (an example of liquid supply mechanism) 12. Liquid recovery mechanism 13. ArF excimer laser 14. Light intensity adjustment optical system (including zoom lens) 15. Quartz glass plate 16. Objective Lens 17 ・ Light block absorber 18 ・ Light intensity monitor sensor 19 ・ Chamber 20 ・ ・ Measurement sample 21 ・ ・ Sample holder 22 ・ ・ PZT piezoelectric element with alumina receiving plate (an example of acoustic detection element) 23 ・ ・ Amplifier, Frequency selection device (filter, FFT) 24..Personal computer 25 .. 26 .. Isopar (an example of liquid matching material) 27 .. Liquid reservoir (an example of liquid storage part) 28 .. Liquid (matching material) contained in a liquid reservoir (liquid storage part) 29 .. Syringe (liquid) An example of supply mechanism 30 .. Syringe (for liquid recovery) 31 .. Rubber plate 32 .. Optical holder 33 .. Laser beam (measuring light) 34 .. Representing overflowing liquid (matching material) 35 .. Adhesive 36 .. Retaining screw 37 .. Spacer 38 .. Liquid supply container 39 .. Liquid supply thin tube 40 .. Valve 41 .. Piping to pump 42 .. Pump 43 .. Piping to liquid supply container 44 .. Liquid supply Lid of container H ... Above holding part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サンプルに光を照射したときの光吸収に
起因するサンプルの体積変化により発生する音響信号を
測定することで、サンプルの光吸収を測定する光吸収測
定装置において、 前記サンプルを保持するサンプルホルダーであり、照射
光の光路を遮らないように構成及び/または配置されて
なり、かつ、前記サンプルの一部が収容されて保持され
る、液体を充填した保持部を備えたサンプルホルダー
と、前記保持部に前記液体を供給する液供給機構と、前
記保持部に供給された液体のうち不要な液体を収容する
液収容部と、を有することを特徴とする光吸収測定装
置。
1. A light absorption measuring device for measuring the light absorption of a sample by measuring an acoustic signal generated by a volume change of the sample caused by light absorption when the sample is irradiated with light. A sample holder that is configured and / or arranged so as not to block the optical path of irradiation light, and that has a liquid-filled holding portion that holds and holds a part of the sample. And a liquid supply mechanism that supplies the liquid to the holding unit, and a liquid storage unit that stores an unnecessary liquid of the liquid supplied to the holding unit.
【請求項2】 前記液供給機構は、前記保持部に充填さ
れた液体の量が常時一定または略一定となるように前記
液体を補給する液補給機構でもあることを特徴とする請
求項1記載の光吸収測定装置。
2. The liquid supply mechanism is also a liquid replenishment mechanism for replenishing the liquid so that the amount of the liquid filled in the holding portion is always constant or substantially constant. Optical absorption measuring device.
【請求項3】 前記液供給機構に、前記液収容部に収容
された液体を回収する液回収機構を設けて、回収した液
体を前記保持部に供給できるようにしたことを特徴とす
る請求項2記載の光吸収測定装置。
3. The liquid supply mechanism is provided with a liquid recovery mechanism for recovering the liquid stored in the liquid storage portion, so that the recovered liquid can be supplied to the holding portion. 2. The light absorption measuring device described in 2.
【請求項4】 前記液体の温度を制御する液温制御機構
を設けたことを特徴とする請求項1〜3記載の光吸収測
定装置。
4. The optical absorption measuring device according to claim 1, further comprising a liquid temperature control mechanism for controlling the temperature of the liquid.
JP7288304A 1995-06-27 1995-11-07 Light absorption measuring apparatus Pending JPH09126994A (en)

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JP7288304A JPH09126994A (en) 1995-11-07 1995-11-07 Light absorption measuring apparatus
US08/668,862 US5673114A (en) 1995-06-27 1996-06-24 Apparatus for measuring optical absorption of sample and sample holder applicable to the same

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010237107A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Kurita Water Ind Ltd Measuring device of property of cooling water and cooling tower

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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