JPS62273421A - コヒ−レント反スト−クスラマン分光装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ム　発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野） 本発明は、低濃度成分の検出感度が向上されたコヒーレ
ント反ストークスラマン分元装ｆｆｔＫ係シ、特にコヒ
ーレント反ストークス光検出信号のＳＮ比が大幅に向上
されるようにしたコヒーレント反ストークスラマン分光
装置に関するものである。

〔従来の技術」 従来の装置にあっては、特開昭５９−６１７５８号公報
に記載のように、コヒーレント反ストークスラマン光に
重畳された励起パルスレーザ光を１個の分離プリズムに
より予備的に一部分離・減少させ、その後２重ないし３
重モノクロメータによって更に分離することにより、コ
ヒーレント反ストークスラマン光のＳＮ比向上か図られ
るようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点Ｊ しかしながら、上記従来技術による場合、迷光除去能力
は１０　〜１０　　程度であり、ｉｏ　　ｗ程度の波長
固定励起パルスレーザ光に起因する迷光量は１ｍＷ〜１
０μＷに達する。これは、例えば１〜０ｊｔｏｒｒ以下
の低圧ガスからのコヒーレント反ストークスラマン光量
に比べて１０２以上大きく、シたがって、コヒーレント
反ストークス光量と励起パルスレーザ光迷光量の比が実
質的ｌＳＮ比を与えるコヒーレント反ストークスラマン
分光装置では、低！１度成分の検出が不可能になるとい
う問題がめる。

本発明の目的は、成長固定励起パルスレーザ光に起因す
る迷光量を従来より更に１０−〜１０　　程度低減させ
ることによって、低濃度成分の検出を可能とするコヒー
レント反ストークスラマン分光装置を供するＫある。

〔問題点を解決するための手段ｊ 上記目的は、被測定物質からのコヒーレント反ストーク
スラマン光に重畳されている波長固定励起パルスレーザ
光をダイクロイックフィルタによって相当減少させたう
え、これらの光をフィルタ面での成長固定励起パルスレ
ーザ光の反射率が小さく抑えられた１対の干渉フィルタ
間で多重反射させることによって達成される。

〔作用Ｊ 被測定物質から発生するコヒーレント反ストークスラマ
ン光とこれに重畳されている１０ＭＷの波長固定励起パ
ルスレーザ光はダイクロイックフィルタに入射するが、
フィルタ面を透過後の波長固定励起パルスレーザ光量け
１／１ｏのＩＭＷ程度以下に抑えられたものとして、ま
た、コヒーレント反ストークスラマン光は８０チ以上透
過したものとして得られるようになっている。これらは
この後更に平行に配置された１対の干渉フィルタ面に入
射しｎ回反射されることによって波長固定励起パルスＬ
／−ｆｉｔｌｄ　（０−１）　　に、また、コヒーレン
ト反ストークスラマン光量は（０，９５）　　に減少す
るものとなっている。ｎの値を４〜８に設定することに
よって最終的な迷光量は１０−５〜１０−９に、′マ念
、コヒーレント反ストークスラマン光ｔｕ８１チ〜６６
％程度とな）、この後更に２重ないし３重モノクロメー
タで分光することによって８Ｘ１０’〜６Ｘ１０８程度
ＳＮ比を改善し得るものである。

なお、コヒーレント反ストークスラマン光と同様に波長
固定励起パルスレーザ光よりも長波長の第２の彼長町変
パルスレーザ光も干渉フィルタ部を透過し２重ないし３
重モノクロメータに入射するが、コヒーレント反ストー
クスラマン光波長と波長差が太さいため迷光とはならな
い。また、ダイクロイックフィルタが要されているのは
、これは、Ｖ長固定励起パルスレーザ光は１０ＭＩＶ程
度であり、これを干渉フィルタ面に直接入射せしめる場
合は、そのフィルタ面が破損されるからである。よって
、ダイクロイックフィルタによる前処理によって、波長
固定励起パルスレーザ光を抑える必要があるものである
。

〔実施例） 以下、本発明による装置の一実施例での要部構成を、添
附した図により説明する。図示の如く波長固定励起パル
スレーザ光１はこれよシも長波長の第２の波長可変パル
スレーザ光２とともに集光レンズ３により測定セル４に
集光されるようになっている。これによって測定セル４
から新たに発生するコヒーレント反ストークスラマン光
５はそれらパルスレーザ光１，２とともに集光レンズ６
で平行光線に戻されたうえダイクロイックフィルタ７に
入射されるものとなっている。ダイクロイ、りばラー７
の特性によって成長固定励起パルスレーザ光１および波
長可変パルスレーザ光２ｒ／ｉその光量が’／ｌｏ以下
に減衰されるも、コヒーレント反ストークスラマン光は
その８０％以上が透過するようになっている。ダイクロ
イックフィルタ７からのそれらレーザ元１，２およびコ
ヒーレント反ストークスラマン光５けフィルタ面に対し
３０゜の入射角で、平行に配置された干渉フィルタ８゜
９のうち、１万の干渉フィルタ８へ入射するが、この干
渉フィルタ８で波長固定励起パルスレーザ光１の１０％
が反射される一方、他方の波長可変パルスレーザ光２お
よびコヒーレント反ストークスラマン光５け９５％が反
射され、次いで他方の干渉フィルタ９に入射するように
なっている。この干渉フィルタ９でも更に波長固定励起
パルスレーザ九１の１０％が反射されるが、波長可変パ
ルスレーザ元２およびコヒーレント反ストークスラマン
光５は９５％が反射されるようになっている。

この後は更に干渉フィルタ８，９で２回反射されること
によって、波長固定励起パルスレーザ光１は光波が測定
セル４から透過したときの光量の１０−５に、また、波
長可変パルスレーザ元２は測定セル４から透過したとき
の光量の１０−１に減少されるものである。これに対し
コヒーレント反ストークスラマン光５は測定セル４から
発生したときの光量の６５係に減少されるだけであり、
これが集光レンズ１０によって２重モノクロメータ入射
スリット１１に集光されるようになっている。実に迷光
量は１０−５に減少されるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による場合は、波長固定励起
パルスレーザ光に起因する迷光量を大幅に低減し得るこ
とから、したがって、コヒーレント反ストークス元検出
信号のＳＮ比が大幅に向上されることになり、低濃度成
分の検出感度もそれに応じて向上されるという効果かめ
る。

【図面の簡単な説明】

ス厨は、本発明による装置における一例での要部構成を
示す図である。 １・・・波長固定励起用パルスレーザ光、２・・・波長
可変励起用パルスレーザ光、３，６・・・集光レンズ、
４・・・測定セル、５・・・コヒーレント反ストークス
ラマン光、７・・・ダイクロイックフィルタ、８，９・
・・干渉フィルタ 、′？￥・、 代理人　弁理士　小川勝男　−７１、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発振波長固定の励起用の第１のパルスレーザと、該
   レーザで励起され、被測定物質のストークスラマン振動
   数に一致した波長を発振する第２のパルスレーザと、該
   レーザおよび上記第１のレーザの光を被測定物質に照射
   集光する光学系と、照射部から放出される第３のレーザ
   状コヒーレント反ストークスラマン光を集光する光学系
   と、該ラマン光を検出・記録する検出・増幅部とからな
   るコヒーレント反ストークスラマン分光装置において、
   照射部から放出されるコヒーレント反ストークスラマン
   光と該ラマン光に重畳された第１のパルスレーザ光を、
   第１のパルスレーザ光より長波長の光の透過率が１０％
   以下で、第１のパルスレーザ光より短波長のコヒーレン
   ト反ストークスラマン光の透過率が８０％以上の特性を
   有するダイクロイックフィルタを通過せしめたうえ、フ
   ィルタ面への入射角が３０°以下の場合に第１のパルス
   レーザ光の反射率が１０％以下で、コヒーレント反スト
   ークスラマン光反射率が９５％以上の特性を有する、平
   行に配置された１対の干渉フィルタ間で多重反射させる
   べくなした構成を特徴とするコヒーレント反ストークス
   ラマン分光装置。