JPS60117119A - 反射赤外吸収スペクトル測定方法とその装置 - Google Patents
反射赤外吸収スペクトル測定方法とその装置Info
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- JPS60117119A JPS60117119A JP58224360A JP22436083A JPS60117119A JP S60117119 A JPS60117119 A JP S60117119A JP 58224360 A JP58224360 A JP 58224360A JP 22436083 A JP22436083 A JP 22436083A JP S60117119 A JPS60117119 A JP S60117119A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/447—Polarisation spectrometry
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、固体表面上における薄膜物質の反射赤外吸収
スペクトルを測定するための方法とその装置に関するも
のである。
スペクトルを測定するための方法とその装置に関するも
のである。
これまで固体表面上に存在する化学種の反射赤外吸収ス
ペクトルの高感度測定には、専ら偏光反射赤外吸収スペ
クトル法が採用されているのが実状である。一般に高感
度反射法と称されているこの方法は、入射面（試料表面
に立てた法線と光の進行方向とを含む面）に偏光面が平
行とされた赤外光（平行偏光）を大きな入射角度で試料
表面に照射せしめ、その試料表面からの反射光にもとづ
きその試料表面の赤外スペクトルを高感度にして得るよ
うにしたものである。試料表面には入射光と反射光の干
渉による定常波が形成され、この定常波と試料表面の化
学種との相互作用による反射率の変化より試料表面の赤
外スペクトルを高感度にして測定しようというわけであ
る。この方法では光を有効に利用し得ることから非平坦
金属表面に一用して有利でアシ、通常の反射赤外吸収ス
ペクトル法に比し間借以上の感度を有するが、７一リエ
変換赤外分光光度法と組合せる場合には更に高感度な測
定が可能となっている。しかしながら、この方法は迷光
や測定雰囲気、特に大気中に含まれる水蒸気や二酸化炭
素などの影響を強く受け易く極薄膜試料の測定に適用す
るには困難となっている。
ペクトルの高感度測定には、専ら偏光反射赤外吸収スペ
クトル法が採用されているのが実状である。一般に高感
度反射法と称されているこの方法は、入射面（試料表面
に立てた法線と光の進行方向とを含む面）に偏光面が平
行とされた赤外光（平行偏光）を大きな入射角度で試料
表面に照射せしめ、その試料表面からの反射光にもとづ
きその試料表面の赤外スペクトルを高感度にして得るよ
うにしたものである。試料表面には入射光と反射光の干
渉による定常波が形成され、この定常波と試料表面の化
学種との相互作用による反射率の変化より試料表面の赤
外スペクトルを高感度にして測定しようというわけであ
る。この方法では光を有効に利用し得ることから非平坦
金属表面に一用して有利でアシ、通常の反射赤外吸収ス
ペクトル法に比し間借以上の感度を有するが、７一リエ
変換赤外分光光度法と組合せる場合には更に高感度な測
定が可能となっている。しかしながら、この方法は迷光
や測定雰囲気、特に大気中に含まれる水蒸気や二酸化炭
素などの影響を強く受け易く極薄膜試料の測定に適用す
るには困難となっている。
このため迷光や測定雰囲気の影響を受けることなくスペ
クトルを得べく、薄膜物質が存在しない試料の参照用０
赤外吸収スペクトルと薄膜物質が存在する試料の赤外吸
収スペクトルとを時間を異にして測定したうえその比を
めるといったシングルビーム法や光路が試料側と参照側
とに分離されたダブルビーム法が採用されるようになっ
ている。しかしながら、前者の方法による場合はスペク
トルの測定が時間的にずれたものとなシ完全に同一測定
条件下でスペクトル測定を行ない得なく、また、後者の
方法による場合は試料側光路と参照側光路との長さを完
全に一致させることは困難となっている。これがために
極薄膜試料のスペクトル測定では雰囲気の影響を完全に
除去し得ないでいるのが実状である。
クトルを得べく、薄膜物質が存在しない試料の参照用０
赤外吸収スペクトルと薄膜物質が存在する試料の赤外吸
収スペクトルとを時間を異にして測定したうえその比を
めるといったシングルビーム法や光路が試料側と参照側
とに分離されたダブルビーム法が採用されるようになっ
ている。しかしながら、前者の方法による場合はスペク
トルの測定が時間的にずれたものとなシ完全に同一測定
条件下でスペクトル測定を行ない得なく、また、後者の
方法による場合は試料側光路と参照側光路との長さを完
全に一致させることは困難となっている。これがために
極薄膜試料のスペクトル測定では雰囲気の影響を完全に
除去し得ないでいるのが実状である。
よって本発明の目的は、迷光や測定雰囲気の影響を受け
ることなく極薄膜試料の赤外吸収スペクトルを高感度に
して測定し得る反射赤外吸収スペクトル測定方法とその
装置を供するにある。
ることなく極薄膜試料の赤外吸収スペクトルを高感度に
して測定し得る反射赤外吸収スペクトル測定方法とその
装置を供するにある。
この目的のため本発明は、入射面に平行に偏光された赤
外光を大きな入射角度で試料表面上で反射させればその
表面に存在する化学種によって赤外光の吸収が著しく大
きくなるが、垂直に偏光された赤外光（垂直偏光）では
赤外光の吸収は大きくないことに着目し、垂直に偏光さ
れた赤外光と平行に偏光された赤外光とによって時間ず
れ極小にして交互にスペクトル測定を行ない、測定され
たスペクトルの比よシ赤外吸収スペクトルをめるように
したものである。また、本発明は、多重線シ返し測定、
積算が可能とされた７一リエ変換赤外分光光度計に、偏
光変調を行なうための直線偏光手段および偏光変調手段
を組合せることによって反射赤外吸収スペクトル測定装
置となしたものである。
外光を大きな入射角度で試料表面上で反射させればその
表面に存在する化学種によって赤外光の吸収が著しく大
きくなるが、垂直に偏光された赤外光（垂直偏光）では
赤外光の吸収は大きくないことに着目し、垂直に偏光さ
れた赤外光と平行に偏光された赤外光とによって時間ず
れ極小にして交互にスペクトル測定を行ない、測定され
たスペクトルの比よシ赤外吸収スペクトルをめるように
したものである。また、本発明は、多重線シ返し測定、
積算が可能とされた７一リエ変換赤外分光光度計に、偏
光変調を行なうための直線偏光手段および偏光変調手段
を組合せることによって反射赤外吸収スペクトル測定装
置となしたものである。
以下、本発明を第１図、第２図にょシ説明する。
第１図は本発明による反射赤外吸収スペクトル測定装置
の一例での構成を示したものである。この図において、
ｌは赤外光の光源、２は赤外光を干渉させるマイケルソ
ンの干渉計、３は直線偏光子、４は後述するマイクロコ
ンピュータ１２で制御され偏光方向を水平方向と垂直方
向とに交互に切シ換える偏光変調子、５は試料、６は反
射赤外光の検出器である。検出器６からの反射赤外光検
出信号はプリアンプ７によって増幅されるが、プリアン
プ７とロッキングアンプ１０ 、１１の間にはサンプリ
ング用のゲート８．９が設けられるようになっている。
の一例での構成を示したものである。この図において、
ｌは赤外光の光源、２は赤外光を干渉させるマイケルソ
ンの干渉計、３は直線偏光子、４は後述するマイクロコ
ンピュータ１２で制御され偏光方向を水平方向と垂直方
向とに交互に切シ換える偏光変調子、５は試料、６は反
射赤外光の検出器である。検出器６からの反射赤外光検
出信号はプリアンプ７によって増幅されるが、プリアン
プ７とロッキングアンプ１０ 、１１の間にはサンプリ
ング用のゲート８．９が設けられるようになっている。
ゲート８．９は変調子４と同期して制御されておシ水平
偏光、垂直偏光での測定結果は各々ロッキングアンプ１
０ 、１１に振り分けされロッキングアンプ１０ 、１
１で更に増幅された信号はその後ディジタル変換された
形でマイクロコンピュータ１２に取υ込まれ所定に処理
されるものとなっている。マイクロコンピュータでの処
理結果は表示装置１３および記録計１４で記録表示され
るようになっているものである。
偏光、垂直偏光での測定結果は各々ロッキングアンプ１
０ 、１１に振り分けされロッキングアンプ１０ 、１
１で更に増幅された信号はその後ディジタル変換された
形でマイクロコンピュータ１２に取υ込まれ所定に処理
されるものとなっている。マイクロコンピュータでの処
理結果は表示装置１３および記録計１４で記録表示され
るようになっているものである。
さて、以上のようにしてなる反射赤外吸収スペクトル測
定装置での測定動作あるいは測定方法を説明すれば、光
源１からの赤外光はマイケルソンの干渉計２によって干
渉された後直線偏光子３によって直線（平面）偏光され
、更にマイクロコンピュータ１２によって制御されてい
る偏光変調子４によってその偏光面が試料面に対して水
平、垂直の方向に交互に変調されるようになっている。
定装置での測定動作あるいは測定方法を説明すれば、光
源１からの赤外光はマイケルソンの干渉計２によって干
渉された後直線偏光子３によって直線（平面）偏光され
、更にマイクロコンピュータ１２によって制御されてい
る偏光変調子４によってその偏光面が試料面に対して水
平、垂直の方向に交互に変調されるようになっている。
このようにして干渉、偏光、変調された赤外光は高角度
で試料５に照射されるが、試料５で吸収されずに反射さ
れた赤外光は検出器６で検出されるところとなるもので
ある。検出器６からの反射赤外光の検出信号はプリアン
プ７によって増幅された後ゲート８．９によシ垂直偏光
での測定データ、水平偏光での測定データにわけてロン
キングアンプ１０ 、１１に送られ更に増幅される。ロ
ッキングアンプ１０ 、１１からの信号はディジタル変
換されたうえマイクロコンピュータ１２によって処理、
７−りエ変換され最終的な処理結果は表示装置１３およ
び記録計１４によって記録表示されるところとなるもの
である。
で試料５に照射されるが、試料５で吸収されずに反射さ
れた赤外光は検出器６で検出されるところとなるもので
ある。検出器６からの反射赤外光の検出信号はプリアン
プ７によって増幅された後ゲート８．９によシ垂直偏光
での測定データ、水平偏光での測定データにわけてロン
キングアンプ１０ 、１１に送られ更に増幅される。ロ
ッキングアンプ１０ 、１１からの信号はディジタル変
換されたうえマイクロコンピュータ１２によって処理、
７−りエ変換され最終的な処理結果は表示装置１３およ
び記録計１４によって記録表示されるところとなるもの
である。
最後に本発明による効果の程を考察すれば、本実施例に
よる赤外吸収スペクトルの測定結果の一例として、アル
ミナＡｔ２０５の赤外吸収スペクトルを第２図に示す。
よる赤外吸収スペクトルの測定結果の一例として、アル
ミナＡｔ２０５の赤外吸収スペクトルを第２図に示す。
同図（ａ）は従来の偏光反射法による場合を、また、同
図（ｂ）は本実施例装置によった場合での赤外吸収スペ
クトルをそれぞれ示したものである。これらよシ判るよ
うに（ロ））では波数が２３００〜２４００ｍ および
１５００〜１７００ｃｔｎ の範囲に二酸化炭素および
水蒸気によると思われる顕著なピークが生じているが、
（ｂ）ではその範囲はフラットになっている。本実施例
よシ推して本発明による場合測定雰囲気の影響は完全に
除去され得ることは明らかである。
図（ｂ）は本実施例装置によった場合での赤外吸収スペ
クトルをそれぞれ示したものである。これらよシ判るよ
うに（ロ））では波数が２３００〜２４００ｍ および
１５００〜１７００ｃｔｎ の範囲に二酸化炭素および
水蒸気によると思われる顕著なピークが生じているが、
（ｂ）ではその範囲はフラットになっている。本実施例
よシ推して本発明による場合測定雰囲気の影響は完全に
除去され得ることは明らかである。
以上説明したように本発明は、入射面に対し垂直に偏光
された赤外光と平行に偏光された赤外光とによって交互
にスペクトル測定を行ない、測定されたスペクトルの比
よシ赤外吸収スペクトルをめ、また、そのようにめるべ
くなしたものである。したがって、本発明による場合は
、迷光や測定雰囲気の影響を受けることなく極薄膜試料
の赤外吸収スペクトルが高感度にして測定され得るとい
う効果がある。
された赤外光と平行に偏光された赤外光とによって交互
にスペクトル測定を行ない、測定されたスペクトルの比
よシ赤外吸収スペクトルをめ、また、そのようにめるべ
くなしたものである。したがって、本発明による場合は
、迷光や測定雰囲気の影響を受けることなく極薄膜試料
の赤外吸収スペクトルが高感度にして測定され得るとい
う効果がある。
第１図は、本発明による反射赤外吸収スペクトル測定装
置の一例での構成を示す図、第２図（ａ）。 （ｂ）は、本発明による効果の程を考察するための赤外
吸収スペクトル測定結果の例を従来方法による場合と対
比して示す図である。 １・・・赤外光光源、２・・・マイケルソンの干渉計、
３・・・直線偏光子、４・・・偏光変調子、５・・・試
料、６・・・検出器、８，９・・・ゲート、１０．１１
・・・ロッキングアン７’、１２・・・マイクロコンピ
ュータ。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第 １ 図 第 ２ 図 ８１ 液＆、（Ｃｍ−１） 山） ３庚牧 （ＣｒｒＴす
置の一例での構成を示す図、第２図（ａ）。 （ｂ）は、本発明による効果の程を考察するための赤外
吸収スペクトル測定結果の例を従来方法による場合と対
比して示す図である。 １・・・赤外光光源、２・・・マイケルソンの干渉計、
３・・・直線偏光子、４・・・偏光変調子、５・・・試
料、６・・・検出器、８，９・・・ゲート、１０．１１
・・・ロッキングアン７’、１２・・・マイクロコンピ
ュータ。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第 １ 図 第 ２ 図 ８１ 液＆、（Ｃｍ−１） 山） ３庚牧 （ＣｒｒＴす
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 固体表面の極薄膜試料の赤外吸収スペクトルを７
一リエ変換方式によって測定する反射赤外吸収スペクト
ル測定方法にして、干渉された赤外光を直線偏光した後
該赤外光の偏光面を偏光変調することによって、試料表
面に入射向火にして入射面に偏光面がそれぞれ平行、垂
直とされた赤外光を交互に時間ずれ少なくして照射せし
め、偏光面がそれぞれ平行、垂直とされた赤外光に対す
る試料表面からの反射赤外光にもとづき試料表面での赤
外吸収スペクトルを測定することを特徴とする反射赤外
吸収スペクトル測定方法。 ２、 固体表面の極薄膜試料の赤外吸収スペクト該発生
手段からの赤外光を干渉させる干渉手段と、該干渉手段
からの干渉された赤外光を直線偏光する直線偏光手段と
、該偏光手段からの直線偏光された赤外光の偏光面を入
射面に平行、垂直に交互に変調したうえ試料表面に照射
する偏光変調手段と、試料表面からの反射赤外光を検出
する反射赤外光検出手段と、該検出手段からの、偏光面
が入射面に平行、垂直にそれぞれ変調された赤外光に対
応する反射赤外光検出信号を所定に処理することによっ
て反射赤外吸収スペクトルをめる処理手段とからなる構
成を特徴とする反射赤外吸収スペクトル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58224360A JPS60117119A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 反射赤外吸収スペクトル測定方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58224360A JPS60117119A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 反射赤外吸収スペクトル測定方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60117119A true JPS60117119A (ja) | 1985-06-24 |
| JPH045135B2 JPH045135B2 (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=16812537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58224360A Granted JPS60117119A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 反射赤外吸収スペクトル測定方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60117119A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532488A (en) * | 1993-09-13 | 1996-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for evaluating orientation film |
| JP2013245981A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Konica Minolta Inc | フーリエ変換型分光計およびフーリエ変換型分光方法ならびにフーリエ変換型分光計用アタッチメント |
| JP2015187587A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 国立大学法人山梨大学 | 偏光変調フーリエ変換赤外分光装置、フーリエ変換赤外分光装置用偏光変調測定ユニット及び偏光変調フーリエ変換赤外分光測定方法 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP58224360A patent/JPS60117119A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532488A (en) * | 1993-09-13 | 1996-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for evaluating orientation film |
| JP2013245981A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Konica Minolta Inc | フーリエ変換型分光計およびフーリエ変換型分光方法ならびにフーリエ変換型分光計用アタッチメント |
| JP2015187587A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 国立大学法人山梨大学 | 偏光変調フーリエ変換赤外分光装置、フーリエ変換赤外分光装置用偏光変調測定ユニット及び偏光変調フーリエ変換赤外分光測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045135B2 (ja) | 1992-01-30 |
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