JPH1144636A - 全反射吸収スペクトル装置 - Google Patents
全反射吸収スペクトル装置Info
- Publication number
- JPH1144636A JPH1144636A JP20290497A JP20290497A JPH1144636A JP H1144636 A JPH1144636 A JP H1144636A JP 20290497 A JP20290497 A JP 20290497A JP 20290497 A JP20290497 A JP 20290497A JP H1144636 A JPH1144636 A JP H1144636A
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- Japan
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- aperture
- atr
- prism
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、一個のプリズムを用い、入射角度
を変化させることにより、もぐり込み深さの異なるＡＴ
Ｒスペクトルを測定することを目的とする。 【解決手段】 本発明では、ＡＴＲ測定時には、図示し
ない分光器から出射した光（単色光）がアパーチャ−６
の外側のみ透過し、凸面副鏡３に照射される。凸面副鏡
３に照射された光は凹面主鏡２で反射され、所定の入射
角度でＡＴＲプリズム４に入射する。ＡＴＲプリズム４
に入射した光はＡＴＲプリズム４と試料７の接触面で全
反射し、この全反射光は再びカセグレン反射対物鏡１
（凸面副鏡３、凹面主鏡２）に入射し、アパーチャー６
を通過して図示しない検出器（例えばＭＣＴ検出器）で
検出される。その後、順次アパーチャ−を開口面積の異
なるものに切り替えると、ＡＴＲプリズム４に入射する
光の入射角度は順次変化する。したがって、本発明で
は、複数の入射角度の測定値が得られる。
を変化させることにより、もぐり込み深さの異なるＡＴ
Ｒスペクトルを測定することを目的とする。 【解決手段】 本発明では、ＡＴＲ測定時には、図示し
ない分光器から出射した光（単色光）がアパーチャ−６
の外側のみ透過し、凸面副鏡３に照射される。凸面副鏡
３に照射された光は凹面主鏡２で反射され、所定の入射
角度でＡＴＲプリズム４に入射する。ＡＴＲプリズム４
に入射した光はＡＴＲプリズム４と試料７の接触面で全
反射し、この全反射光は再びカセグレン反射対物鏡１
（凸面副鏡３、凹面主鏡２）に入射し、アパーチャー６
を通過して図示しない検出器（例えばＭＣＴ検出器）で
検出される。その後、順次アパーチャ−を開口面積の異
なるものに切り替えると、ＡＴＲプリズム４に入射する
光の入射角度は順次変化する。したがって、本発明で
は、複数の入射角度の測定値が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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
に広く利用される全反射吸収スペクトル測定装置に関す
る。更に詳しくは、該装置の反射対物光学系に使用する
アパーチャーに関する。
有機物をはじめ、種々の物質の定性分析や同定分析など
に広く利用される全反射吸収スペクトル測定装置に関す
る。更に詳しくは、該装置の反射対物光学系に使用する
アパーチャーに関する。
【０００２】
【従来の技術】全反射吸収スペクトル測定法（以下ＡＴ
Ｒという）は、赤外光を通す高屈折率物質で作られたＡ
ＴＲプリズムを試料表面に密着させ、ＡＴＲプリズムに
対し試料と境界面で全反射を起こす角（臨界角）以上の
入射角で光を入射させ、全反射された光の試料による吸
収を検出することにより、試料の吸収特性を測定する方
法で、従来から赤外光について測定を行う場合、反射光
学系によって構成された赤外反射顕微鏡システムを利用
した装置が用いられている。
Ｒという）は、赤外光を通す高屈折率物質で作られたＡ
ＴＲプリズムを試料表面に密着させ、ＡＴＲプリズムに
対し試料と境界面で全反射を起こす角（臨界角）以上の
入射角で光を入射させ、全反射された光の試料による吸
収を検出することにより、試料の吸収特性を測定する方
法で、従来から赤外光について測定を行う場合、反射光
学系によって構成された赤外反射顕微鏡システムを利用
した装置が用いられている。
【０００３】この方法によれば、試料に吸収のない領域
では光はそのまま全反射されるが、赤外吸収のある領域
では全反射光が吸収されるので、透過スペクトルとほと
んど同じスペクトルが得られる。
では光はそのまま全反射されるが、赤外吸収のある領域
では全反射光が吸収されるので、透過スペクトルとほと
んど同じスペクトルが得られる。
【０００４】なお、この方法では、不溶、不融、粉砕困
難な弾性、粘性物質の測定が可能であるとともに、他の
測定法では試料処理が困難であるゴム、プラスチックな
どの測定が容易にできる
難な弾性、粘性物質の測定が可能であるとともに、他の
測定法では試料処理が困難であるゴム、プラスチックな
どの測定が容易にできる
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＡＴＲ装置では、ＡＴＲプリズムに対し入射する光の入
射角度が固定されていた。そのため、顕微ＡＴＲカセグ
レンを用いたもぐり込み深さは固定されており、異なる
深さのＡＴＲスペクトルの測定には複数のプリズムを用
いる必要があった。
ＡＴＲ装置では、ＡＴＲプリズムに対し入射する光の入
射角度が固定されていた。そのため、顕微ＡＴＲカセグ
レンを用いたもぐり込み深さは固定されており、異なる
深さのＡＴＲスペクトルの測定には複数のプリズムを用
いる必要があった。
【０００６】そこで、本発明は、一個のプリズムを用
い、入射角度を変化させることにより、もぐり込み深さ
の異なるＡＴＲスペクトルを測定することを目的とす
る。
い、入射角度を変化させることにより、もぐり込み深さ
の異なるＡＴＲスペクトルを測定することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、凹面主鏡と凸面副鏡よりなる反射対物光学
系を有し、同光学系の光軸上に光を透過するアパーチャ
ーを備えた全反射吸収スペクトル装置において、前記ア
パーチャーにおける光透過位置を変化させる変化手段を
設けたことを特徴とする。
決するため、凹面主鏡と凸面副鏡よりなる反射対物光学
系を有し、同光学系の光軸上に光を透過するアパーチャ
ーを備えた全反射吸収スペクトル装置において、前記ア
パーチャーにおける光透過位置を変化させる変化手段を
設けたことを特徴とする。
【０００８】ここで、凹面主鏡、凸面副鏡は、例えば回
転放物面をもつガラスの表面に銀またはアルミニウムを
真空蒸着した反射鏡が使われるが、これには限定されな
い。また、反射対物光学系は、凹面主鏡の中央に小孔を
あけ、小孔を通して背後に焦点を結ばせるカセグレン式
が好ましい。
転放物面をもつガラスの表面に銀またはアルミニウムを
真空蒸着した反射鏡が使われるが、これには限定されな
い。また、反射対物光学系は、凹面主鏡の中央に小孔を
あけ、小孔を通して背後に焦点を結ばせるカセグレン式
が好ましい。
【０００９】また、アパーチャーは、例えば輪状開口部
を有する遮光部材から構成され、反射対物光学系の光軸
上に配置される。アパーチャーにおける光透過位置と
は、輪状開口部を有する部材を用いる場合は、開口部が
光透過位置になる。したがって、光透過位置を変化させ
る変化手段は、開口面積を変化させるもので、例えば、
開口面積の異なる複数のアパーチャーを用意し、それを
順次切り替えて使用するもの、一つのアパーチャーで遮
光部分を可動にして開口面積を変化させるものを用いる
ことができるが、これらに限定されない。複数のアパー
チャーの切り替え手段は、例えば、反射対物光学系の光
軸上に順次１つのアパーチャーが位置するように回転或
いは直線上のスライド機構に設置する。スライド機構
は、従来より公知のものを用いることができ、自動或い
は手動でスライドさせる。
を有する遮光部材から構成され、反射対物光学系の光軸
上に配置される。アパーチャーにおける光透過位置と
は、輪状開口部を有する部材を用いる場合は、開口部が
光透過位置になる。したがって、光透過位置を変化させ
る変化手段は、開口面積を変化させるもので、例えば、
開口面積の異なる複数のアパーチャーを用意し、それを
順次切り替えて使用するもの、一つのアパーチャーで遮
光部分を可動にして開口面積を変化させるものを用いる
ことができるが、これらに限定されない。複数のアパー
チャーの切り替え手段は、例えば、反射対物光学系の光
軸上に順次１つのアパーチャーが位置するように回転或
いは直線上のスライド機構に設置する。スライド機構
は、従来より公知のものを用いることができ、自動或い
は手動でスライドさせる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明を図面に基づいて説明す
る。図１が、本発明のＡＴＲ装置の概略図で、図１中１
が反射対物光学系たるカセグレン反射対物鏡で、中央に
孔のあいた凹面主鏡２と、この凹面主鏡２と同軸の先端
半球状の対物レンズ５の周辺部の凸面副鏡３とからな
る。カセグレン反射対物鏡１の先端には、その集光点を
中心とする金属製、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）製の半
球状ＡＴＲプリズム４が取り付けられている。
る。図１が、本発明のＡＴＲ装置の概略図で、図１中１
が反射対物光学系たるカセグレン反射対物鏡で、中央に
孔のあいた凹面主鏡２と、この凹面主鏡２と同軸の先端
半球状の対物レンズ５の周辺部の凸面副鏡３とからな
る。カセグレン反射対物鏡１の先端には、その集光点を
中心とする金属製、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）製の半
球状ＡＴＲプリズム４が取り付けられている。
【００１１】さらに、カセグレン反射対物鏡１の光軸上
には、その中心を一致させて周辺光等を透過させる輪状
開口のＡＴＲ測定用アパーチャー６が配置されている。
なお、アパーチャー６は、カセグレン反射対物鏡１の枠
体に支持部材８により支持されており、後述する図２
（ａ）〜（ｃ）の構成のものが切り替わりカセグレン反
射対物鏡１の光軸上に配置される。
には、その中心を一致させて周辺光等を透過させる輪状
開口のＡＴＲ測定用アパーチャー６が配置されている。
なお、アパーチャー６は、カセグレン反射対物鏡１の枠
体に支持部材８により支持されており、後述する図２
（ａ）〜（ｃ）の構成のものが切り替わりカセグレン反
射対物鏡１の光軸上に配置される。
【００１２】測定光は、図示しない分光器から出射し、
その出射光がアパーチャー６の空間を通過して凸面副鏡
３に照射される。なお、対物レンズ５そのものは、近軸
光を透過させる円形開口を有する目視用アパーチャー
（図示せず）をカセグレン反射対物鏡１を光軸上に配置
し、試料を対物光学系で目視するときに用いられる。ま
た、試料７は、ＡＴＲプリズム４下面に圧接され、ＡＴ
Ｒプリズム４に入射した光はＡＴＲプリズム４と試料７
の接触面で全反射する。この全反射光は再びカセグレン
反射対物鏡１（凸面副鏡３、凹面主鏡２）に入射し、ア
パーチャー６を通過して図示しない検出器（例えばＭＣ
Ｔ検出器）で検出される。
その出射光がアパーチャー６の空間を通過して凸面副鏡
３に照射される。なお、対物レンズ５そのものは、近軸
光を透過させる円形開口を有する目視用アパーチャー
（図示せず）をカセグレン反射対物鏡１を光軸上に配置
し、試料を対物光学系で目視するときに用いられる。ま
た、試料７は、ＡＴＲプリズム４下面に圧接され、ＡＴ
Ｒプリズム４に入射した光はＡＴＲプリズム４と試料７
の接触面で全反射する。この全反射光は再びカセグレン
反射対物鏡１（凸面副鏡３、凹面主鏡２）に入射し、ア
パーチャー６を通過して図示しない検出器（例えばＭＣ
Ｔ検出器）で検出される。
【００１３】以上の構成で試料の測定は次のように行
う。先ず、ＡＴＲプリズム４下面に試料７を圧接し、ア
パーチャー６を選択する。アパーチャー６は図２（ａ）
〜（ｃ）に示す３種のものがあり、各々空間部１０〜１
０”を光が透過する。したがって、図２（ａ）はアパー
チャ−の外側のみ光を透過し、（ｂ）は中間のみ光を透
過、（ｃ）は内側のみ光を透過する。なお、上記空間部
は、図２（ａ）のアパーチャ−では入射角度は６０度に
なるように、（ｂ）は４５度になるよう、（ｃ）は３０
度になるように調整されている。アパーチャーは、カセ
グレン反射対物鏡１の光軸上に上記３種の一つが順次位
置するよう図１の図面の垂直方向に直線上に支持部材８
に配置されており、アパーチャ−の切り替えは支持部材
内をスライドさせることにより行う。なお、スライド機
構は公知のものを用いることができる。
う。先ず、ＡＴＲプリズム４下面に試料７を圧接し、ア
パーチャー６を選択する。アパーチャー６は図２（ａ）
〜（ｃ）に示す３種のものがあり、各々空間部１０〜１
０”を光が透過する。したがって、図２（ａ）はアパー
チャ−の外側のみ光を透過し、（ｂ）は中間のみ光を透
過、（ｃ）は内側のみ光を透過する。なお、上記空間部
は、図２（ａ）のアパーチャ−では入射角度は６０度に
なるように、（ｂ）は４５度になるよう、（ｃ）は３０
度になるように調整されている。アパーチャーは、カセ
グレン反射対物鏡１の光軸上に上記３種の一つが順次位
置するよう図１の図面の垂直方向に直線上に支持部材８
に配置されており、アパーチャ−の切り替えは支持部材
内をスライドさせることにより行う。なお、スライド機
構は公知のものを用いることができる。
【００１４】例えば、最初に図２（ａ）のアパーチャ−
を選択したとすると、ＡＴＲ測定時には、図示しない分
光器から出射した光（単色光）がアパーチャ−の外側の
み透過し、凸面副鏡３に照射される。凸面副鏡３に照射
された光は凹面主鏡２で反射され、入射角６０度でＡＴ
Ｒプリズム４に入射する。ＡＴＲプリズム４に入射した
光はＡＴＲプリズム４と試料７の接触面で全反射し、こ
の全反射光は再びカセグレン反射対物鏡１（凸面副鏡
３、凹面主鏡２）に入射し、アパーチャー６を通過して
図示しない検出器（例えばＭＣＴ検出器）で検出され
る。
を選択したとすると、ＡＴＲ測定時には、図示しない分
光器から出射した光（単色光）がアパーチャ−の外側の
み透過し、凸面副鏡３に照射される。凸面副鏡３に照射
された光は凹面主鏡２で反射され、入射角６０度でＡＴ
Ｒプリズム４に入射する。ＡＴＲプリズム４に入射した
光はＡＴＲプリズム４と試料７の接触面で全反射し、こ
の全反射光は再びカセグレン反射対物鏡１（凸面副鏡
３、凹面主鏡２）に入射し、アパーチャー６を通過して
図示しない検出器（例えばＭＣＴ検出器）で検出され
る。
【００１５】その後、順次アパーチャ−を図２（ｂ）
（ｃ）のものに切り替えると、ＡＴＲプリズム４に入射
する光の入射角度は４５度、３０度と変化する。したが
って、本発明では、６０度、４５度、３０度の入射角度
の測定値が得られる。ここで、赤外光の試料へのもぐり
込み深さは屈折率と入射角度に依存するため、入射角度
を変化させることにより、もぐり込み深さの異なるＡＴ
Ｒスペルトルを測定することができる。
（ｃ）のものに切り替えると、ＡＴＲプリズム４に入射
する光の入射角度は４５度、３０度と変化する。したが
って、本発明では、６０度、４５度、３０度の入射角度
の測定値が得られる。ここで、赤外光の試料へのもぐり
込み深さは屈折率と入射角度に依存するため、入射角度
を変化させることにより、もぐり込み深さの異なるＡＴ
Ｒスペルトルを測定することができる。
【００１６】なお、以上の説明では、アパーチャ−は図
２に示す３種のものを用いたが、本発明では、上記のも
のに限定されず、空間部の位置の異なる複数のアパーチ
ャーを用いることができる。また、マッピング時に、一
か所を複数の角度で測定後、次の位置への移動を行いこ
の位置で複数の角度で測定を行うことを繰り返し、もぐ
り込み深さの異なる正確なマッピングを行うことができ
る。更に、アパーチャーの変更をマッピングと連動させ
ることにより自動での深さ方向のマッピングを行うこと
ができる。
２に示す３種のものを用いたが、本発明では、上記のも
のに限定されず、空間部の位置の異なる複数のアパーチ
ャーを用いることができる。また、マッピング時に、一
か所を複数の角度で測定後、次の位置への移動を行いこ
の位置で複数の角度で測定を行うことを繰り返し、もぐ
り込み深さの異なる正確なマッピングを行うことができ
る。更に、アパーチャーの変更をマッピングと連動させ
ることにより自動での深さ方向のマッピングを行うこと
ができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明では、測定のもぐり込み深さを、
アパーチャーの開いている面積の設定により自由に変え
ることができる。そのため、マッピング測定では、プリ
ズムと試料の密着に変化が生じないため正確に同じ位置
での異なるもぐり込み深さのＡＴＲスペクトルを測定す
ることができる。
アパーチャーの開いている面積の設定により自由に変え
ることができる。そのため、マッピング測定では、プリ
ズムと試料の密着に変化が生じないため正確に同じ位置
での異なるもぐり込み深さのＡＴＲスペクトルを測定す
ることができる。
【図１】本発明のＡＴＲ装置の概略図。
【図２】アパーチャー構成図
１：カセグレン反射対物鏡 ２：凹面
主鏡 ３：凸面副鏡 ４：ＡＴ
Ｒプリズム ５：対物レンズ
主鏡 ３：凸面副鏡 ４：ＡＴ
Ｒプリズム ５：対物レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 凹面主鏡と凸面副鏡よりなる反射対物光
学系を有し、同光学系の光軸上に光を透過するアパーチ
ャーを備えた全反射吸収スペクトル装置において、前記
アパーチャーにおける光透過位置を変化させる変化手段
を設けたことを特徴とする全反射吸収スペクトル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20290497A JPH1144636A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 全反射吸収スペクトル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20290497A JPH1144636A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 全反射吸収スペクトル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1144636A true JPH1144636A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16465121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20290497A Pending JPH1144636A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 全反射吸収スペクトル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1144636A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208016A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Jasco Corp | 全反射測定装置 |
| CN109975209A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-05 | 荧飒光学科技（上海）有限公司 | 用于傅里叶变换光谱仪的衰减全反射装置 |
| US10598912B2 (en) | 2015-01-05 | 2020-03-24 | Shimadzu Corporation | Objective optical system for ATR measurement |
-
1997
- 1997-07-29 JP JP20290497A patent/JPH1144636A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208016A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Jasco Corp | 全反射測定装置 |
| JP4515927B2 (ja) * | 2005-01-25 | 2010-08-04 | 日本分光株式会社 | 全反射測定装置 |
| US10598912B2 (en) | 2015-01-05 | 2020-03-24 | Shimadzu Corporation | Objective optical system for ATR measurement |
| CN109975209A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-05 | 荧飒光学科技（上海）有限公司 | 用于傅里叶变换光谱仪的衰减全反射装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040525 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |