JPH10213542A - 分光分析のためのプローブ - Google Patents
分光分析のためのプローブInfo
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- JPH10213542A JPH10213542A JP10006454A JP645498A JPH10213542A JP H10213542 A JPH10213542 A JP H10213542A JP 10006454 A JP10006454 A JP 10006454A JP 645498 A JP645498 A JP 645498A JP H10213542 A JPH10213542 A JP H10213542A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- radiation
- detector
- end piece
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- 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
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射を効率的に集めることができるプローブ
を提供する。 【解決手段】 光ファイバ１０とこの光ファイバの出力
端部に光結合された端部片１２とから成っており、この
端部片１２が、ほぼロッド状でありかつ光ファイバの直
径よりも大きな直径を有しており、この端部片１２が、
放射源から放射検出器１５にまで搬送される放射が、前
記光ファイバと該光ファイバを取り囲んだ端部片の環状
領域との間を端部片内を、光ファイバとは反対の側の端
部片の端面からの拡散反射によって、伝搬するように構
成および配置されており、前記放射源および検出器１５
のうちの一方が、端部片にまたは端部片の近くに配置さ
れている。
を提供する。 【解決手段】 光ファイバ１０とこの光ファイバの出力
端部に光結合された端部片１２とから成っており、この
端部片１２が、ほぼロッド状でありかつ光ファイバの直
径よりも大きな直径を有しており、この端部片１２が、
放射源から放射検出器１５にまで搬送される放射が、前
記光ファイバと該光ファイバを取り囲んだ端部片の環状
領域との間を端部片内を、光ファイバとは反対の側の端
部片の端面からの拡散反射によって、伝搬するように構
成および配置されており、前記放射源および検出器１５
のうちの一方が、端部片にまたは端部片の近くに配置さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分光分析で使用す
るためのプローブに関する。
るためのプローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】分光分析を実施するための装置は、ＦＴ
−ＩＲ分光器の場合には、放射源、一般的には赤外線ま
たは近赤外線（ＮＩＲ）源を有している。この装置は、
放射源からの放射を測定中の試料の位置へ方向付け、試
料から反射されたまたは試料を透過して伝達された放射
を集めるための、適当な光学を有している。このような
装置においては、出力ポートを設けることが一般的であ
り、この出力ポートにプローブを連結することができ、
これにより、プローブは、放射源からの放射を受け取
り、この放射を分光分析を行うための遠隔位置へ方向付
けるために使用することができる。このようなプローブ
は、一般的に１つまたは複数の光ファイバを有してお
り、この光ファイバ内を放射が伝搬することができる。
公知のプローブの例は、国際公開第９２／０９８８１号
パンフレットおよび欧州特許出願公開第０６５２４２９
号明細書に記載されている。これらの公知の装置におい
ては、分析放射源および分析放射検出器が、主分光計ハ
ウジングに配置されており、つまり、分析放射は、１つ
または複数のファイバの全長に沿って二度伝搬しなけれ
ばならない。このような装置は、拡散反射された放射を
集めることに関しては効率が悪い。本発明は、プローブ
の改良された形式に関する。
−ＩＲ分光器の場合には、放射源、一般的には赤外線ま
たは近赤外線（ＮＩＲ）源を有している。この装置は、
放射源からの放射を測定中の試料の位置へ方向付け、試
料から反射されたまたは試料を透過して伝達された放射
を集めるための、適当な光学を有している。このような
装置においては、出力ポートを設けることが一般的であ
り、この出力ポートにプローブを連結することができ、
これにより、プローブは、放射源からの放射を受け取
り、この放射を分光分析を行うための遠隔位置へ方向付
けるために使用することができる。このようなプローブ
は、一般的に１つまたは複数の光ファイバを有してお
り、この光ファイバ内を放射が伝搬することができる。
公知のプローブの例は、国際公開第９２／０９８８１号
パンフレットおよび欧州特許出願公開第０６５２４２９
号明細書に記載されている。これらの公知の装置におい
ては、分析放射源および分析放射検出器が、主分光計ハ
ウジングに配置されており、つまり、分析放射は、１つ
または複数のファイバの全長に沿って二度伝搬しなけれ
ばならない。このような装置は、拡散反射された放射を
集めることに関しては効率が悪い。本発明は、プローブ
の改良された形式に関する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、放射を効率的に集めることができるプローブを
提供することである。
課題は、放射を効率的に集めることができるプローブを
提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、光ファイバとこの光ファイバの出
力端部に光結合された端部片とから成っており、この端
部片が、ほぼロッド状でありかつ光ファイバの直径より
も大きな直径を有しており、放射源から放射検出器にま
で伝送される放射が、前記光ファイバと該光ファイバを
取り囲んだ端部片の環状領域との間の端部片内を、光フ
ァイバとは反対の側の端部片の端面からの拡散反射によ
って、伝搬するように前記端部片が構成および配置され
ており、使用時に端部片の前記端面が試料に対して位置
決めされたときに、端部片内を伝搬する放射が前記試料
に入射しかつ前記試料から拡散反射されるようになって
おり、前記放射源または検出器の一方が、端部片にまた
は端部片の近くに配置されているようにした。
に本発明の構成では、光ファイバとこの光ファイバの出
力端部に光結合された端部片とから成っており、この端
部片が、ほぼロッド状でありかつ光ファイバの直径より
も大きな直径を有しており、放射源から放射検出器にま
で伝送される放射が、前記光ファイバと該光ファイバを
取り囲んだ端部片の環状領域との間の端部片内を、光フ
ァイバとは反対の側の端部片の端面からの拡散反射によ
って、伝搬するように前記端部片が構成および配置され
ており、使用時に端部片の前記端面が試料に対して位置
決めされたときに、端部片内を伝搬する放射が前記試料
に入射しかつ前記試料から拡散反射されるようになって
おり、前記放射源または検出器の一方が、端部片にまた
は端部片の近くに配置されているようにした。
【０００５】また、前記課題を解決するために本発明の
別の構成では、光ファイバと、該光ファイバの出力端部
に光結合された端部片とから成っており、該端部片が、
ほぼロッド状でありかつ光ファイバの直径よりも大きな
直径を有しており、放射源から放射検出器へ伝送される
放射が、前記光ファイバと該光ファイバを取り囲んだ端
部片の環状領域との間の端部片内を、光ファイバとは反
対の側の端部片の端面からの拡散反射によって伝搬する
ように前記端部片が構成および配置されており、使用時
に端部片の端面が試料に対して位置決めさせられたとき
に、端部片内を伝搬する放射が、試料に入射しかつ該試
料から拡散反射させられるようになっており、端部片の
端面に曲率半径が形成されており、このような構成によ
り、端面に入射しかつ該端面から鏡面反射された放射
が、検出器へ伝搬されないようにした。
別の構成では、光ファイバと、該光ファイバの出力端部
に光結合された端部片とから成っており、該端部片が、
ほぼロッド状でありかつ光ファイバの直径よりも大きな
直径を有しており、放射源から放射検出器へ伝送される
放射が、前記光ファイバと該光ファイバを取り囲んだ端
部片の環状領域との間の端部片内を、光ファイバとは反
対の側の端部片の端面からの拡散反射によって伝搬する
ように前記端部片が構成および配置されており、使用時
に端部片の端面が試料に対して位置決めさせられたとき
に、端部片内を伝搬する放射が、試料に入射しかつ該試
料から拡散反射させられるようになっており、端部片の
端面に曲率半径が形成されており、このような構成によ
り、端面に入射しかつ該端面から鏡面反射された放射
が、検出器へ伝搬されないようにした。
【０００６】
【発明の効果】本発明の１つの側面によれば、光ファイ
バとこの光ファイバの出力端部に光結合された端部片と
から成っており、この端部片が、ほぼロッド状でありか
つ光ファイバの直径よりも大きな直径を有しており、放
射源から放射検出器にまで伝送される放射が、前記光フ
ァイバとこの光ファイバを取り囲んだ端部片の環状領域
との間の端部片内を、光ファイバとは反対の側の端部片
の端面からの拡散反射によって伝搬するように前記端部
片が構成および配置されており、使用時に端部片の前記
端面が試料に対して位置決めされたときに、端部片内を
伝搬する放射が前記試料に入射しかつ前記試料から拡散
反射されるようになっており、前記放射源または検出器
のうちの一方が、端部片にまたは端部片の近くに配置さ
れている。
バとこの光ファイバの出力端部に光結合された端部片と
から成っており、この端部片が、ほぼロッド状でありか
つ光ファイバの直径よりも大きな直径を有しており、放
射源から放射検出器にまで伝送される放射が、前記光フ
ァイバとこの光ファイバを取り囲んだ端部片の環状領域
との間の端部片内を、光ファイバとは反対の側の端部片
の端面からの拡散反射によって伝搬するように前記端部
片が構成および配置されており、使用時に端部片の前記
端面が試料に対して位置決めされたときに、端部片内を
伝搬する放射が前記試料に入射しかつ前記試料から拡散
反射されるようになっており、前記放射源または検出器
のうちの一方が、端部片にまたは端部片の近くに配置さ
れている。
【０００７】放射は、光ファイバ端部から前記環状領域
へ伝搬してよい。択一的に、放射は、環状領域から光フ
ァイバ端部へ伝搬してよい。
へ伝搬してよい。択一的に、放射は、環状領域から光フ
ァイバ端部へ伝搬してよい。
【０００８】放射源は、光ファイバの端部から離れて配
置されていてよい。放射の検出器は、前記環状領域にま
たは環状領域の近くに設けられていてよい。前記検出器
は、環状であってよい。検出器は、環状領域に配置され
ていてよい。
置されていてよい。放射の検出器は、前記環状領域にま
たは環状領域の近くに設けられていてよい。前記検出器
は、環状であってよい。検出器は、環状領域に配置され
ていてよい。
【０００９】択一的に、検出器は、光ファイバの端面か
ら軸線方向に間隔を置いた位置に配置されるように、光
ファイバの端部を取り囲んで配置された管状スリーブの
端面に配置されてよい。
ら軸線方向に間隔を置いた位置に配置されるように、光
ファイバの端部を取り囲んで配置された管状スリーブの
端面に配置されてよい。
【００１０】端部片の端面は、曲率半径が形成されてい
てもよく、この構成により、端面に入射しこの端面から
鏡面反射された放射が、検出器から離れた位置または領
域に伝搬する。曲率半径は、鏡面反射された放射が、検
出器の領域に設けられたマスキング領域に入射するよう
に形成されている。
てもよく、この構成により、端面に入射しこの端面から
鏡面反射された放射が、検出器から離れた位置または領
域に伝搬する。曲率半径は、鏡面反射された放射が、検
出器の領域に設けられたマスキング領域に入射するよう
に形成されている。
【００１１】端部片は、ガラスロッドの形式であっても
よい。
よい。
【００１２】本発明の構成は、単一の光ファイバを使用
する拡散反射プローブを提供し、局部的な放射源または
検出器が、測定中の試料から反射された放射の効果的な
収集を提供する。製造および使用は比較的単純である。
する拡散反射プローブを提供し、局部的な放射源または
検出器が、測定中の試料から反射された放射の効果的な
収集を提供する。製造および使用は比較的単純である。
【００１３】本発明の別の側面によれば、光ファイバ
と、この光ファイバの出力端部に光結合された端部片と
から成っており、この端部片が、ほぼロッド状でありか
つ光ファイバの直径よりも大きな直径を有しており、放
射源から放射検出器へ伝送される放射が、前記光ファイ
バとこの光ファイバを取り囲んだ端部片の環状領域との
間の端部片内を、光ファイバとは反対の側の端部片の端
面からの拡散反射によって伝搬するように前記端部片が
構成および配置されており、使用時に端部片の端面が試
料に対して位置決めさせられたときに、端部片内を伝搬
する放射が、試料に入射しかつこの試料から拡散反射さ
せられるようになっており、端部片の端面に曲率半径が
形成されており、このような構成により、端面に入射し
かつこの端面から鏡面反射された放射が、検出器へ伝搬
されないようになっている。
と、この光ファイバの出力端部に光結合された端部片と
から成っており、この端部片が、ほぼロッド状でありか
つ光ファイバの直径よりも大きな直径を有しており、放
射源から放射検出器へ伝送される放射が、前記光ファイ
バとこの光ファイバを取り囲んだ端部片の環状領域との
間の端部片内を、光ファイバとは反対の側の端部片の端
面からの拡散反射によって伝搬するように前記端部片が
構成および配置されており、使用時に端部片の端面が試
料に対して位置決めさせられたときに、端部片内を伝搬
する放射が、試料に入射しかつこの試料から拡散反射さ
せられるようになっており、端部片の端面に曲率半径が
形成されており、このような構成により、端面に入射し
かつこの端面から鏡面反射された放射が、検出器へ伝搬
されないようになっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
につき詳しく説明する。
につき詳しく説明する。
【００１５】図１に示したように、拡散反射プローブ
は、光ファイバ１０を有しており、この光ファイバ１０
の端部は、フェルール１１内に配置されている。このフ
ェルール１１は、曲率半径が形成されていると有利であ
るが、平らな端面を有することもできる。ガラス製のロ
ッド１２として形成された端部片は、接着またはばね負
荷によって光ファイバの端部に固定されている。フリン
ジを抑制するために、光ファイバ１０の端面と、ガラス
製のロッド１２の端面との間に良好な光結合が形成され
ることが重要である。ロッド１２は、ほぼ円筒状であ
り、このロッドの光ファイバとは反対側の端部は、１４
で示したように曲率半径が形成されている。反対側の端
部では、ロッド１２にはほぼ環状の検出器１５が形成さ
れている。検出器は、測定に用いられる放射を感知する
ことができる、あらゆる適した材料から形成することが
でき、ロッド１２の端面に配置することができる。赤外
線分光器の場合には、放射は、赤外線の波長領域を占め
ている。ロッド１２の円筒状外面は、たとえば金属化層
によって汚染から保護されていることが望ましい。
は、光ファイバ１０を有しており、この光ファイバ１０
の端部は、フェルール１１内に配置されている。このフ
ェルール１１は、曲率半径が形成されていると有利であ
るが、平らな端面を有することもできる。ガラス製のロ
ッド１２として形成された端部片は、接着またはばね負
荷によって光ファイバの端部に固定されている。フリン
ジを抑制するために、光ファイバ１０の端面と、ガラス
製のロッド１２の端面との間に良好な光結合が形成され
ることが重要である。ロッド１２は、ほぼ円筒状であ
り、このロッドの光ファイバとは反対側の端部は、１４
で示したように曲率半径が形成されている。反対側の端
部では、ロッド１２にはほぼ環状の検出器１５が形成さ
れている。検出器は、測定に用いられる放射を感知する
ことができる、あらゆる適した材料から形成することが
でき、ロッド１２の端面に配置することができる。赤外
線分光器の場合には、放射は、赤外線の波長領域を占め
ている。ロッド１２の円筒状外面は、たとえば金属化層
によって汚染から保護されていることが望ましい。
【００１６】ロッド１２は、光を伝送するようになって
おり、このロッド１２の長さは、光ファイバ１０の端面
から放射されるビームが僅かに拡開しこれにより符号１
８で概略的に示した試料を所望のスポットサイズで照明
するように、選択されている。試料から拡散散乱された
放射は、ロッドによって集められ、ロッドの端面に配置
された検出器１５へ、内面反射によって伝送される。ロ
ッド１２の端面に設けられた、曲率半径が形成された部
分１４は、検出器に向かって反射される、鏡面反射され
る放射量を最少限にするために設けられている。この鏡
面反射を減じることにより、測定を実施することのでき
る吸収範囲が増大される。曲率半径は、鏡面反射された
放射が、光ファイバに隣接したマスキング領域２０に方
向付けられるように、選択されており、かつ角度付ける
ことができる。このマスキング領域は、図２に符号２０
で示されている。この構成の変化実施例の場合には、光
ファイバ１０をロッド１２に対して僅かに軸線をずらし
て配置し、鏡面反射された放射を、環状の端面に適切に
配置されたマスキングポイントへ戻るように方向付け
る。
おり、このロッド１２の長さは、光ファイバ１０の端面
から放射されるビームが僅かに拡開しこれにより符号１
８で概略的に示した試料を所望のスポットサイズで照明
するように、選択されている。試料から拡散散乱された
放射は、ロッドによって集められ、ロッドの端面に配置
された検出器１５へ、内面反射によって伝送される。ロ
ッド１２の端面に設けられた、曲率半径が形成された部
分１４は、検出器に向かって反射される、鏡面反射され
る放射量を最少限にするために設けられている。この鏡
面反射を減じることにより、測定を実施することのでき
る吸収範囲が増大される。曲率半径は、鏡面反射された
放射が、光ファイバに隣接したマスキング領域２０に方
向付けられるように、選択されており、かつ角度付ける
ことができる。このマスキング領域は、図２に符号２０
で示されている。この構成の変化実施例の場合には、光
ファイバ１０をロッド１２に対して僅かに軸線をずらし
て配置し、鏡面反射された放射を、環状の端面に適切に
配置されたマスキングポイントへ戻るように方向付け
る。
【００１７】このように、使用時にはプローブは、測定
する試料の近くへ移動させられ、放射が、分光計（図示
せず）から光ファイバ１０に沿ってロッド１２を通って
試料１８へ伝搬することができる。試料から拡散反射さ
れて戻った放射は、検出器１５によって検出される。検
出器１５は、適切なデータを提供するために、分光計に
設けられた適切な分析回路構成要素に接続されている。
図示した構成により、光ファイバとロッド１２との間の
容易な相互結合が可能であり、試料からの放射の効果的
な収集が提供される。試料を照射するためにこのような
タイプのプローブが使用される場合、放射が広い角度範
囲に亘って拡散散乱され、これにより放射の効果的な収
集が困難になる。ロッド１２においてまたはロッド１２
の近くにおいて検出器１５を使用することにより、拡散
散乱した放射の効果的な収集が提供される。
する試料の近くへ移動させられ、放射が、分光計（図示
せず）から光ファイバ１０に沿ってロッド１２を通って
試料１８へ伝搬することができる。試料から拡散反射さ
れて戻った放射は、検出器１５によって検出される。検
出器１５は、適切なデータを提供するために、分光計に
設けられた適切な分析回路構成要素に接続されている。
図示した構成により、光ファイバとロッド１２との間の
容易な相互結合が可能であり、試料からの放射の効果的
な収集が提供される。試料を照射するためにこのような
タイプのプローブが使用される場合、放射が広い角度範
囲に亘って拡散散乱され、これにより放射の効果的な収
集が困難になる。ロッド１２においてまたはロッド１２
の近くにおいて検出器１５を使用することにより、拡散
散乱した放射の効果的な収集が提供される。
【００１８】図１に示した構成の変化実施例が、図３に
示されている。この変化実施例の場合には、検出器は、
光ファイバの端部を取り囲むように配置された管状のス
リーブ２２の端部に配置されている。スリーブ２２は、
光を伝送するようになっており、ロッド１２と同じ材料
から形成することができる。この構成の場合には、検出
器は、ロッド１２の先端部からさらに離れる方向に効果
的に移動させられている。
示されている。この変化実施例の場合には、検出器は、
光ファイバの端部を取り囲むように配置された管状のス
リーブ２２の端部に配置されている。スリーブ２２は、
光を伝送するようになっており、ロッド１２と同じ材料
から形成することができる。この構成の場合には、検出
器は、ロッド１２の先端部からさらに離れる方向に効果
的に移動させられている。
【００１９】実施可能な別の変化実施例は、ビームスプ
リッタまたはフォールドミラーの提供であり、このビー
ムスプリッタまたはフォールドミラーは、ロッドからの
光を、焦点光学を介して別個の検出器へ変向する。ビー
ムスプリッタを使用する場合には、ビームスプリッタ
は、ビームを別の検出器内へスペクトル分解するために
コーティングを有することができ、これにより、用いら
れたスペクトルレンジに亘って性能を最適化する。
リッタまたはフォールドミラーの提供であり、このビー
ムスプリッタまたはフォールドミラーは、ロッドからの
光を、焦点光学を介して別個の検出器へ変向する。ビー
ムスプリッタを使用する場合には、ビームスプリッタ
は、ビームを別の検出器内へスペクトル分解するために
コーティングを有することができ、これにより、用いら
れたスペクトルレンジに亘って性能を最適化する。
【００２０】別の変化実施例の場合、プローブの機械的
および化学的耐久度を向上させるために、ロッドの、曲
率半径が形成された端部１４に取り付けられた湾曲した
窓またはサファイア、ダイアモンドまたは同様の固い材
料による適切なコーティングを提供する。
および化学的耐久度を向上させるために、ロッドの、曲
率半径が形成された端部１４に取り付けられた湾曲した
窓またはサファイア、ダイアモンドまたは同様の固い材
料による適切なコーティングを提供する。
【００２１】様々な長さのロッドを備えたプローブを提
供することも可能であり、これにより特定の試料タイプ
のためのそれぞれ異なるスポットサイズを達成しかつ最
適化することができる。
供することも可能であり、これにより特定の試料タイプ
のためのそれぞれ異なるスポットサイズを達成しかつ最
適化することができる。
【００２２】提供することができる別の利点は、検出器
の温度安定である。このことを達成するために、検出器
の裏側にペルティエ冷却装置を接着することができ、こ
れにより温度を安定させ、必要であれば検出器を冷却す
る。
の温度安定である。このことを達成するために、検出器
の裏側にペルティエ冷却装置を接着することができ、こ
れにより温度を安定させ、必要であれば検出器を冷却す
る。
【００２３】前記実施例の場合には、放射源は、プロー
ブの端部片から離れて配置されており、通常は分光計に
配置されている。この放射源からの光は、光ファイバに
沿って伝搬させられ、試料から、端部片の近くに配置さ
れた検出器へ反射される。また、光源が端部片の近くに
配置されていて、光源からの放射が、試料から反射さ
れ、光ファイバによって集められ、分光計に配置された
検出器へ戻されるような択一的な構成を提供することも
可能である。このことを達成することができる構成が図
４に示されている。このような構成の場合には、端部片
１２は、図３に示した構成におけるスリーブに類似の、
軸線方向に延びたスリーブを有している。周方向に間隔
を置いて配置された一連の光ファイバ２５は、スリーブ
の環状端面に光結合されており、放射源２８からの放射
をスリーブ内に結合することができ、これにより、放射
は端面を通過してスリーブに沿って伝搬するので、測定
する試料に入射する。試料から拡散反射された放射は、
内面反射によって端部片に沿って戻され、光ファイバ１
０によって集められる。次いで光ファイバ１０が、この
放射を、離れて配置された検出器へ案内する。拡散散乱
させられた十分な放射が光ファイバ１０によって集めら
れるためには、伝送される放射の適切な角度分布を有す
るものを光源として選択する必要があり、これにより、
この構成は、たとえば図１の構成とは逆に働く。適切な
光源の１つは、映写用電球である。
ブの端部片から離れて配置されており、通常は分光計に
配置されている。この放射源からの光は、光ファイバに
沿って伝搬させられ、試料から、端部片の近くに配置さ
れた検出器へ反射される。また、光源が端部片の近くに
配置されていて、光源からの放射が、試料から反射さ
れ、光ファイバによって集められ、分光計に配置された
検出器へ戻されるような択一的な構成を提供することも
可能である。このことを達成することができる構成が図
４に示されている。このような構成の場合には、端部片
１２は、図３に示した構成におけるスリーブに類似の、
軸線方向に延びたスリーブを有している。周方向に間隔
を置いて配置された一連の光ファイバ２５は、スリーブ
の環状端面に光結合されており、放射源２８からの放射
をスリーブ内に結合することができ、これにより、放射
は端面を通過してスリーブに沿って伝搬するので、測定
する試料に入射する。試料から拡散反射された放射は、
内面反射によって端部片に沿って戻され、光ファイバ１
０によって集められる。次いで光ファイバ１０が、この
放射を、離れて配置された検出器へ案内する。拡散散乱
させられた十分な放射が光ファイバ１０によって集めら
れるためには、伝送される放射の適切な角度分布を有す
るものを光源として選択する必要があり、これにより、
この構成は、たとえば図１の構成とは逆に働く。適切な
光源の１つは、映写用電球である。
【００２４】光が、光ファイバ１０の端部に設けられた
光源からまず光ファイバ１０に沿って伝搬し、次いで光
ファイバ２５に光結合された検出器によって検出される
場合には、光ファイバ２５の束を有する、図４の構成に
類似した構成を用いることができる。
光源からまず光ファイバ１０に沿って伝搬し、次いで光
ファイバ２５に光結合された検出器によって検出される
場合には、光ファイバ２５の束を有する、図４の構成に
類似した構成を用いることができる。
【００２５】さらに別の変更例が図５に示されている。
この場合、ロッド１２の上方にフォールドミラー３０が
配置されている。このフォールドミラーは、中央開口を
有しており、この中央開口を光ファイバ１０が貫通して
いる。検出器（図示せず）は、フォールドミラー３０か
ら反射された放射を受け取ることができる位置に移動さ
せられている。
この場合、ロッド１２の上方にフォールドミラー３０が
配置されている。このフォールドミラーは、中央開口を
有しており、この中央開口を光ファイバ１０が貫通して
いる。検出器（図示せず）は、フォールドミラー３０か
ら反射された放射を受け取ることができる位置に移動さ
せられている。
【００２６】実施例は、単一の光ファイバ１０を使用す
るものとして示されている。複数光ファイバ構成を用い
ることもできる。
るものとして示されている。複数光ファイバ構成を用い
ることもできる。
【図１】本発明による反射プローブを概略的に示した図
である。
である。
【図２】図１の構成の変更した特徴を概略的に示す図で
ある。
ある。
【図３】変化実施例を示す図である。
【図４】本発明によるプローブの別の変化実施例を示す
図である。
図である。
【図５】本発明によるプローブのさらに別の変化実施例
を示す図である。
を示す図である。
１０ 光ファイバ、 １１ フェルール、 １２ ロッ
ド、 １４ 曲率半径が形成された部分、 １５ 検出
器、 １８ 試料、 ２０ マスキング領域、２２ ス
リーブ、 ２５ 光ファイバ、 ２８ 放射源、 ３０
フォールドミラー
ド、 １４ 曲率半径が形成された部分、 １５ 検出
器、 １８ 試料、 ２０ マスキング領域、２２ ス
リーブ、 ２５ 光ファイバ、 ２８ 放射源、 ３０
フォールドミラー
Claims (11)
- 【請求項１】 分光分析に使用するためのプローブであ
って、光ファイバと該光ファイバの出力端部に光結合さ
れた端部片とから成っており、該端部片が、ほぼロッド
状でありかつ光ファイバの直径よりも大きな直径を有し
ており、放射源から放射検出器にまで伝送される放射
が、前記光ファイバと該光ファイバを取り囲んだ端部片
の環状領域との間の端部片内を、光ファイバとは反対の
側の端部片の端面からの拡散反射によって、伝搬するよ
うに前記端部片が構成および配置されており、使用時に
端部片の前記端面が試料に対して位置決めされたとき
に、端部片内を伝搬する放射が前記試料に入射しかつ前
記試料から拡散反射されるようになっており、前記放射
源または検出器の一方が、端部片にまたは端部片の近く
に配置されていることを特徴とする、分光分析のための
プローブ。 - 【請求項２】 放射が、光ファイバ端部から前記環状領
域にまで伝搬するようになっている、請求項１記載のプ
ローブ。 - 【請求項３】 放射が、前記環状領域から前記光ファイ
バ端部にまで伝搬するようになっている、請求項１記載
のプローブ。 - 【請求項４】 放射源が、光ファイバ端部から離れた箇
所に設けられている、請求項１記載のプローブ。 - 【請求項５】 放射の検出器が、前記環状領域または前
記環状領域の近くに設けられている、請求項１記載のプ
ローブ。 - 【請求項６】 前記検出器が、環状である、請求項５記
載のプローブ。 - 【請求項７】 前記検出器が、環状領域に配置されてい
る、請求項５記載のプローブ。 - 【請求項８】 前記検出器が、光ファイバの端部を取り
囲むように配置された管状のスリーブの端面に配置され
ているので、前記検出器が、光ファイバの端面から軸線
方向に間隔を置いた位置に配置されている、請求項４記
載のプローブ。 - 【請求項９】 前記端部片の端面に曲率半径が形成され
ており、該端面に入射しかつ該端面から鏡面反射された
放射が、検出器から離れた位置または領域へ伝搬するよ
うになっている、請求項１記載のプローブ。 - 【請求項１０】 前記曲率半径の形成により、鏡面反射
された放射が、検出器の領域に設けられた、マスキング
領域に入射するようになっている、請求項９記載のプロ
ーブ。 - 【請求項１１】 分光分析に使用するためのプローブで
あって、光ファイバと、該光ファイバの出力端部に光結
合された端部片とから成っており、該端部片が、ほぼロ
ッド状でありかつ光ファイバの直径よりも大きな直径を
有しており、放射源から放射検出器へ伝送される放射
が、前記光ファイバと該光ファイバを取り囲んだ端部片
の環状領域との間の端部片内を、光ファイバとは反対の
側の端部片の端面からの拡散反射によって伝搬するよう
に前記端部片が構成および配置されており、使用時に端
部片の端面が試料に対して位置決めさせられたときに、
端部片内を伝搬する放射が、試料に入射しかつ該試料か
ら拡散反射させられるようになっており、端部片の端面
に曲率半径が形成されており、このような構成により、
端面に入射しかつ該端面から鏡面反射された放射が、検
出器へ伝搬されないようになっていることを特徴とす
る、分光分析のためのプローブ。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-01-15 GB GBGB9700686.0A patent/GB9700686D0/en active Pending
-
1998
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- 1998-01-13 DE DE69836289T patent/DE69836289T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-13 EP EP98300207A patent/EP0860694B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-16 JP JP00645498A patent/JP3892127B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| US5974210A (en) | 1999-10-26 |
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