JPS62220834A - 光分析装置 - Google Patents
光分析装置Info
- Publication number
- JPS62220834A JPS62220834A JP61064131A JP6413186A JPS62220834A JP S62220834 A JPS62220834 A JP S62220834A JP 61064131 A JP61064131 A JP 61064131A JP 6413186 A JP6413186 A JP 6413186A JP S62220834 A JPS62220834 A JP S62220834A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- incident
- concave mirror
- prism
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 11
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- AQFATIOBERWBDY-LNQSNDDKSA-N Carboxyatractyloside Chemical compound O1[C@H](CO)[C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](OC(=O)CC(C)C)[C@@H]1O[C@@H]1CC(C(O)=O)(C(O)=O)[C@H]2CC[C@@]3([C@@H](O)C4=C)C[C@H]4CC[C@H]3[C@]2(C)C1 AQFATIOBERWBDY-LNQSNDDKSA-N 0.000 description 1
- 101100005318 Mus musculus Ctsr gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004204 optical analysis method Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
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)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は光分析装置の改良に関する。
プリズムを用いた内部反射法ＣＡＴＲ法）は、通常の透
過法で測定しにくい試料の吸収スペクトル測定に用いら
れる手法である。このＡＴＲ法は第３図に示したように
、高屈折率（ｎｌ）プリズムの底面に試料を密着させ、
その界面にプリズム側から光を全反射条件（θｃくθ＜
９０’）で入射させ、得られた反射光を分光し、反射率
を波長に対して記録するものである。
過法で測定しにくい試料の吸収スペクトル測定に用いら
れる手法である。このＡＴＲ法は第３図に示したように
、高屈折率（ｎｌ）プリズムの底面に試料を密着させ、
その界面にプリズム側から光を全反射条件（θｃくθ＜
９０’）で入射させ、得られた反射光を分光し、反射率
を波長に対して記録するものである。
もし、試料が光を全く吸収しないならば、光は界面で全
反射されるが、もし、試料が光を吸収する場合には、そ
の檻変に応じて反射率が減少するので得られたスペクト
ルは、通常の透過スペクトルとよく似九ものになる。
反射されるが、もし、試料が光を吸収する場合には、そ
の檻変に応じて反射率が減少するので得られたスペクト
ルは、通常の透過スペクトルとよく似九ものになる。
これは、光が界面で反射される場合、光の電場が試料側
にわずかに（１０００〜数１０００Ｋ）入り込むためで
その間における試料の吸収が反射率に関係すると考えら
れている。
にわずかに（１０００〜数１０００Ｋ）入り込むためで
その間における試料の吸収が反射率に関係すると考えら
れている。
以上かられかるように全反射スペクトルは試料のうち高
屈折率媒質の光学的平面と密着した試料表面の薄い層の
みに関係するわけで、薄膜および表面層の研究に非常に
適した方法である。このため最近では、このＡＴＲ法を
用いて赤外・可視紫外分光学的に単分子膜や累積膜の構
造解析に多いに利用されている。
屈折率媒質の光学的平面と密着した試料表面の薄い層の
みに関係するわけで、薄膜および表面層の研究に非常に
適した方法である。このため最近では、このＡＴＲ法を
用いて赤外・可視紫外分光学的に単分子膜や累積膜の構
造解析に多いに利用されている。
しかし、このＡＴＲ法における光の内部反射時の電場の
入り込み深テは入射光の波長に大きく、依存するため得
られた全波長の吸収スペクトルから試料の定性・定量分
析や構造解析を行なう場合の大きな障害になっている。
入り込み深テは入射光の波長に大きく、依存するため得
られた全波長の吸収スペクトルから試料の定性・定量分
析や構造解析を行なう場合の大きな障害になっている。
たとえば試料が層状構造を持つ薄膜などの場合では、あ
る光の波長域では、単一層からのスペクトルしか得られ
ないのに他の波長域では、複数層からのスペクトルが得
られることになり、全波長から膜の構造解析を行なうこ
とはまったく不可能である。
る光の波長域では、単一層からのスペクトルしか得られ
ないのに他の波長域では、複数層からのスペクトルが得
られることになり、全波長から膜の構造解析を行なうこ
とはまったく不可能である。
本発明は、上記のような従来Ｍｒ法を用いた光分析装置
の欠点を改良した光分析装置を提供することを目的とす
る。
の欠点を改良した光分析装置を提供することを目的とす
る。
本発明は、内部反射用のプリズムと、それへの入射光の
角度を可変できる光学系と、プリズムからの出射光を集
光し、光検出器へ導ひく光学系と、入射光を単色光化す
る分光系を具備する分光器において、入射単色光の波長
に対応して、入射角を自動的に設定する機構を具備する
ことを特徴とする光分析装置に関する。
角度を可変できる光学系と、プリズムからの出射光を集
光し、光検出器へ導ひく光学系と、入射光を単色光化す
る分光系を具備する分光器において、入射単色光の波長
に対応して、入射角を自動的に設定する機構を具備する
ことを特徴とする光分析装置に関する。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
ＡＴＲ法における内部反射光の試料側への電場の入り込
みの深さくｄ）は、プリズムと試料の屈折率をそれぞれ
ｎ１ｓｎ２とし入射光が、プリズム底面の法線と成す角
をθ、入射光の波長とλとするとλ ｄ＝ ・・・・・・・・（１）と
なる。
みの深さくｄ）は、プリズムと試料の屈折率をそれぞれ
ｎ１ｓｎ２とし入射光が、プリズム底面の法線と成す角
をθ、入射光の波長とλとするとλ ｄ＝ ・・・・・・・・（１）と
なる。
２π（ｎ？’−θ−ｎ孟八
こへ式かられかるように、光の入射角θを固定した場合
は、波長λが変化すると、それに比例して電場の入り込
みの深さくｄ）が変化することがわがもしたがって電場
の入り込み深さくｄ）を一定にするためには、λが変化
するとともに、下式にしたがりてθを変化させればよい
。
は、波長λが変化すると、それに比例して電場の入り込
みの深さくｄ）が変化することがわがもしたがって電場
の入り込み深さくｄ）を一定にするためには、λが変化
するとともに、下式にしたがりてθを変化させればよい
。
ｎｔとｎ２もλに依存するが、試料が屈折率の小さい有
機物の場合には、ｎ２は広い波長範囲で一定でおる。Ｍ
１法による測定では臨界角θ。がθ。＝−一１（→で決
まるため、屈折率の大きい無機物はもともと測定がむず
かしい。
機物の場合には、ｎ２は広い波長範囲で一定でおる。Ｍ
１法による測定では臨界角θ。がθ。＝−一１（→で決
まるため、屈折率の大きい無機物はもともと測定がむず
かしい。
結局、試料の屈折率ｎ２は一定値を（２）式に代入し。
プリズムの屈折率ｎ１は、光の波長により大きく変化す
る場合には、ｎｌを変数として（２）式に代入したこの
（２）式にしたがって、入射光の波長に対して入射角θ
を自動的に変化させるようにして測定すれば、電場の入
り込み深さが、光の波長に対して一定のＡＴＲ測定が可
能である。
る場合には、ｎｌを変数として（２）式に代入したこの
（２）式にしたがって、入射光の波長に対して入射角θ
を自動的に変化させるようにして測定すれば、電場の入
り込み深さが、光の波長に対して一定のＡＴＲ測定が可
能である。
入射光の波長変化に連動した入射光の入射角の自動走査
法は、完全に機械的機構だけで構成することも可能であ
るが、コンビエータータ制御による機構を用いた方がよ
シ精密な走査が可能であもまたｓ ｎｌ、ｎ２が光の波
長により大きく変化する場合もそのデータをコンビ為−
ターに入力して（２）式によりθを自動制御することも
可能である。
法は、完全に機械的機構だけで構成することも可能であ
るが、コンビエータータ制御による機構を用いた方がよ
シ精密な走査が可能であもまたｓ ｎｌ、ｎ２が光の波
長により大きく変化する場合もそのデータをコンビ為−
ターに入力して（２）式によりθを自動制御することも
可能である。
入射光の波長により、電場の入り込み深さが変化を入射
光の入射角を変化させることにより補償して、電場の入
り込みの深さを一定にした結果Ｍ１法による試料表面か
らの測定深さが、光の全波長でほぼ一定になり、得られ
た吸収スペクトルからの定性・定量分析が容易になる。
光の入射角を変化させることにより補償して、電場の入
り込みの深さを一定にした結果Ｍ１法による試料表面か
らの測定深さが、光の全波長でほぼ一定になり、得られ
た吸収スペクトルからの定性・定量分析が容易になる。
以下％第１図、第２図に基づ−て実施例を説明すること
にする。本発明を実施する場合に必要となる装置の基本
構成は、まず、高屈折率のＡＴＲプリズム５、そのプリ
ズムへの入射光１１および出射光２０入射拳出射角が可
変な光学系２０．２１さらに、光源７とその光源からの
白色光を単色化する分光系１９．その分光系と光学系を
連動させて入射光の波長変化に対して先の光学系の入射
φ出射角を制御する制御系２２．そして、光検出器１８
からなる。
にする。本発明を実施する場合に必要となる装置の基本
構成は、まず、高屈折率のＡＴＲプリズム５、そのプリ
ズムへの入射光１１および出射光２０入射拳出射角が可
変な光学系２０．２１さらに、光源７とその光源からの
白色光を単色化する分光系１９．その分光系と光学系を
連動させて入射光の波長変化に対して先の光学系の入射
φ出射角を制御する制御系２２．そして、光検出器１８
からなる。
全光学系の一例を第２図に示す。光源７から出た白色光
は、凹面鏡８、回折格子９％スリットｌＯ１凹面鏡１１
、平面鏡１２から構成される分光系で単色化され、平面
鏡１３と凹面鏡１４からなる入射角可変光学系を経てプ
リズム５に入射φ出射後１４．１３と同様の１５．１６
の反射鏡からなる出射角可変光学系と凹面ａ１７を経て
、光検出器１８に到達する。ここで平面鏡１３．１６は
、ステップモーターにより、それぞれ０２＋０５を中心
に回転し常に光を凹面鏡１４と凹面鏡１７へ導びく。
は、凹面鏡８、回折格子９％スリットｌＯ１凹面鏡１１
、平面鏡１２から構成される分光系で単色化され、平面
鏡１３と凹面鏡１４からなる入射角可変光学系を経てプ
リズム５に入射φ出射後１４．１３と同様の１５．１６
の反射鏡からなる出射角可変光学系と凹面ａ１７を経て
、光検出器１８に到達する。ここで平面鏡１３．１６は
、ステップモーターにより、それぞれ０２＋０５を中心
に回転し常に光を凹面鏡１４と凹面鏡１７へ導びく。
凹面鏡１４．１５もステップモーターにより０６を中心
とした円上をプリズムを中心とした左右対称の位置を回
転移動し、かつそれらの凹面鏡１４．１５の方向は、０
２と０６の中点Ａ１と０５と０６の中点Ａ２の方向をそ
れぞれ向くようにし、凹面鏡１４からの入射光が常に０
６に入射し、かつ出射光が凹面＠ｉ１５を経て１６に常
に反射されるようにしである。また回折格子９もステッ
プモーターにより回転させている。これらの光学系を駆
動させるステップモーターは、制御系２２から出される
電気的パルス信号によって制御される。この制御系に光
の波長、入射角、プリズムの屈折率変化に関するデータ
をあらかじめ入力して、それらから（２）式を満足する
ように、分光系と入射・出射光学系のステップモーター
の回転を自動制御する。
とした円上をプリズムを中心とした左右対称の位置を回
転移動し、かつそれらの凹面鏡１４．１５の方向は、０
２と０６の中点Ａ１と０５と０６の中点Ａ２の方向をそ
れぞれ向くようにし、凹面鏡１４からの入射光が常に０
６に入射し、かつ出射光が凹面＠ｉ１５を経て１６に常
に反射されるようにしである。また回折格子９もステッ
プモーターにより回転させている。これらの光学系を駆
動させるステップモーターは、制御系２２から出される
電気的パルス信号によって制御される。この制御系に光
の波長、入射角、プリズムの屈折率変化に関するデータ
をあらかじめ入力して、それらから（２）式を満足する
ように、分光系と入射・出射光学系のステップモーター
の回転を自動制御する。
なお、分光系は１回折格子以外にも、プリズム、フィル
ター、マイケルソン干渉計でも基本的には使用できる。
ター、マイケルソン干渉計でも基本的には使用できる。
また、ＡＴＲプリズムの形状については、第１図記載の
半筒筒形プリズム以外に三角屋、半球型、多重反射塵の
様々な形状のプリズムが使用可能である。
半筒筒形プリズム以外に三角屋、半球型、多重反射塵の
様々な形状のプリズムが使用可能である。
第１図は本発明の分析装置の原理を示す概略図、第２図
は、本発明の分析装置の光学系を示す図。 第３図は、内部反射法による光分析方法の原理図である
。 １・・・入射光、２・・・出射光、３・・・入射角、４
・・・臨界角、５・・・ＡＴＲプリズム、６・・・試料
、７・・・光源、８，１１．１４．１５．１７・・・凹
面鏡。 ９・・・回折格子、１０・・・スリット、１２．１３．
１６・・・平面鏡、１８・・・光検出器、１９・・・分
光系、２０・・・入射角可変光学系、２１・・・出力角
可変光学系、２２・・・制御系。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第 １ 図
は、本発明の分析装置の光学系を示す図。 第３図は、内部反射法による光分析方法の原理図である
。 １・・・入射光、２・・・出射光、３・・・入射角、４
・・・臨界角、５・・・ＡＴＲプリズム、６・・・試料
、７・・・光源、８，１１．１４．１５．１７・・・凹
面鏡。 ９・・・回折格子、１０・・・スリット、１２．１３．
１６・・・平面鏡、１８・・・光検出器、１９・・・分
光系、２０・・・入射角可変光学系、２１・・・出力角
可変光学系、２２・・・制御系。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第 １ 図
Claims (1)
- １、内部反射用のプリズムと、それへの入射光の角度を
可変できる光学系と、プリズムからの出射光を集光し光
検出器へ導びく光学系と、入射光を単色光化する分光系
を具備する分光器において、入射単色光の波長に対応し
て、入射角を自動的に設定する機構を具備することを塩
聴とする光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61064131A JPS62220834A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61064131A JPS62220834A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 光分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62220834A true JPS62220834A (ja) | 1987-09-29 |
Family
ID=13249214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61064131A Pending JPS62220834A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62220834A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01224647A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-09-07 | Amersham Internatl Plc | 生物学的センサー |
| JPH04348254A (ja) * | 1990-07-26 | 1992-12-03 | Jasco Corp | 全反射測定方法及び装置 |
| JPH05322745A (ja) * | 1991-05-31 | 1993-12-07 | Donald W Sting | 非常に小さいサンプル接触面を持つ内反射体 |
| JPH05332920A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Shimadzu Corp | 赤外線表面分析方法 |
| JPH06129979A (ja) * | 1991-08-27 | 1994-05-13 | Donald W Sting | 放射エネルギー分光装置 |
| JPH0712716A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-01-17 | Atsuo Watanabe | 赤外線吸収強化分光装置 |
| US5491556A (en) * | 1992-01-11 | 1996-02-13 | Fisons, Plc | Analytical device with variable angle of incidence |
| JPH10185806A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-14 | Ricoh Co Ltd | 含水分検知装置 |
| JP2006208016A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Jasco Corp | 全反射測定装置 |
| WO2010106589A1 (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | 株式会社村田製作所 | 光測定装置及び光測定方法 |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP61064131A patent/JPS62220834A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01224647A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-09-07 | Amersham Internatl Plc | 生物学的センサー |
| JPH04348254A (ja) * | 1990-07-26 | 1992-12-03 | Jasco Corp | 全反射測定方法及び装置 |
| JPH05322745A (ja) * | 1991-05-31 | 1993-12-07 | Donald W Sting | 非常に小さいサンプル接触面を持つ内反射体 |
| JPH06129979A (ja) * | 1991-08-27 | 1994-05-13 | Donald W Sting | 放射エネルギー分光装置 |
| US5491556A (en) * | 1992-01-11 | 1996-02-13 | Fisons, Plc | Analytical device with variable angle of incidence |
| JPH05332920A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Shimadzu Corp | 赤外線表面分析方法 |
| JPH0712716A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-01-17 | Atsuo Watanabe | 赤外線吸収強化分光装置 |
| JPH10185806A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-14 | Ricoh Co Ltd | 含水分検知装置 |
| 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 |
| WO2010106589A1 (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | 株式会社村田製作所 | 光測定装置及び光測定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4984894A (en) | Method of and apparatus for measuring film thickness | |
| US7911605B2 (en) | Multivariate optical elements for optical analysis system | |
| US7920258B2 (en) | Optical analysis system and elements to isolate spectral region | |
| US5106196A (en) | Single adjustment specular reflection accessory for spectroscopy | |
| US7304735B2 (en) | Broadband wavelength selective filter | |
| US20090219597A1 (en) | Optical analysis system and optical train | |
| JPS62220834A (ja) | 光分析装置 | |
| JP3184279B2 (ja) | モノクロメータ、モノクロメータを備える遠心分離機およびモノクロメータ内で迷光を捕える方法 | |
| US3306158A (en) | Grating spectroscopes | |
| US4037974A (en) | Sample cell for spectrophotometers | |
| JPS62266439A (ja) | 分光偏光測定装置 | |
| WO1995032415A1 (en) | Internal reflection element for examining trace amounts of material using infrared spectroscopy | |
| US4732475A (en) | Internal reflection nanosampling spectroscopy | |
| WO2015030833A1 (en) | Spectrometer with multiple waveguides | |
| JP2001311662A (ja) | 分光装置 | |
| JPS6382346A (ja) | 溶液試料測定装置 | |
| KR100406838B1 (ko) | 다채널 분광분석을 위한 고속 주사형 겹살 분광광도계 | |
| Kropotov et al. | Application of Spectral Devices in the Optical Engineering and Scientific Research | |
| JP2002372456A (ja) | 赤外分光光度計 | |
| Messerschmidt | A new internal reflection element design for high optical throughput in FT-IR | |
| JP7435784B2 (ja) | 分光装置、分光測定装置および分光方法 | |
| JPS62203024A (ja) | フアブリ・ペロ−分光装置 | |
| EP0124448B1 (fr) | Commande de la rotation du système dispersif d'un monochromateur | |
| Sinclair et al. | Angularly and spectrally resolved light scattering from lead zirconate titanate thin films | |
| JPS5929804B2 (ja) | 分光器 |