KR20150090149A - 분광 측정 장치, 분광 측정 방법 및 시료 용기 - Google Patents

분광 측정 장치, 분광 측정 방법 및 시료 용기 Download PDF

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Abstract

측정 대상이 되는 시료에 여기광을 조사하고, 피측정광을 검출하는 분광 측정 장치로서, 여기광을 발생시키는 광원과, 여기광이 입사되는 입사 개구부와, 피측정광을 출사하는 출사 개구부를 가지는 적분기와, 적분기 내에 배치되어, 시료를 수용하는 수용부와, 시료에 여기광을 입사시키는 입사 광학계와, 출사 개구부로부터 출사된 피측정광을 검출하는 광검출기와, 광검출기로 검출된 검출치에 기초하여 시료의 양자수율을 산출하는 해석 수단을 구비하고, 여기광은 시료를 내포하도록 당해 시료에 조사된다.

Description

분광 측정 장치, 분광 측정 방법 및 시료 용기{SPECTRUM MEASURING DEVICE, SPECTRUM MEASURING METHOD, AND SPECIMEN CONTAINER}
본 발명은 분광 측정 장치, 분광 측정 방법 및 시료 용기에 관한 것이다.
종래, 측정 대상이 되는 시료(試料)에 여기광(勵起光)을 조사하여, 피측정광을 검출하는 분광 측정 장치가 알려져 있고, 이런 종류의 기술로서, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 양자 효율 측정 장치가 기재되어 있다. 이 특허 문헌 1에 기재된 양자 효율 측정 장치에서는, 단일 파장의 방사(放射)의 형광체에 있어서의 반사 성분과, 여기된 형광 발광의 전(全)방사 성분을 적분구(積分球)에 의해서 적분하여, 그 분광 에너지 분포를 측정함과 아울러, 단일 파장의 방사의 분광 반사율 표준에 있어서의 전반사 성분을 적분구에 의해서 적분하여, 그 분광 분포를 측정한다. 그리고 당해 측정치에 기초하여, 형광체가 흡수한 광양자량과, 형광 발광의 광양자량을 산출하여, 이들 비로부터 형광체의 양자수율(量子收率)을 산출하는 것이 도모되고 있다.
또, 예를 들면 특허 문헌 2에는, 양자수율을 구할 때, 적분구 내에 있어서 여기광이 직접 닿지 않는 위치에 시료를 고정하고, 여기광을 시료에 간접적으로 입사시켜 얻어진 강도와, 여기광을 시료에 직접 입사시켜 얻어진 강도로부터, 시료의 흡수율을 구하는 절대 형광 양자 효율 측정 장치가 기재되어 있다. 또, 비특허 문헌 1~3에는, 시료의 일부에 여기광을 입사시키는 것을 전제로 하여 양자수율을 산출하는 것이 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본국 특개 2003－215041호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개 2011－196735호 공보
비특허 문헌 1 : 「Measurement of absolute photoluminescence quantum efficiencies in conjugated polymers Chemical Physics Letters Volume 241」, Issues 1-2, 14 July 1995, Pages 89-96, N.C. Greenham, I.D.W. Samuel, G.R. Hayes, R.T. Phillips, Y.A.R.R. Kessener, S.C. Moratti, A.B. Holmes, R.H. Friend 비특허 문헌 2 : 「An improved experimental determination of external photoluminescence quantum efficiency Advanced Materials」, Vol. 9, Issue 3, March 1997, Pages 230-232, John C. de Mello, H. Felix Wittmann, Richard H. Friend 비특허 문헌 3 :「적분구를 이용한 절대 형광 양자 효율 측정법의 이론적 검토」, 제71회 응용 물리학회 학술 강연회(2010년 9월 12일), 14p-NK-6, 이치노 요시로 (2010. 9. 12) 14p-NK-6
그런데, 일반적으로, 시료가 여기되면, 전방위로 피측정광(형광)이 방사된다. 또, 많은 시료는 피측정광도 흡수 파장 영역으로 하기 때문에, 자신이 발사한 피측정광을 자신이 흡수하는 자기 흡수를 일으킨다. 이 점, 양자수율은 피측정광의 포톤(photon)수에 대한 시료에 흡수된 여기광의 포톤수의 비로 나타내지기 때문에, 자기 흡수에 의해서 피측정광이 흡수되면, 산출하는 양자수율이 참값(true value)에 대해서 작게 추측되어 버릴 우려가 있다.
여기서, 본 발명의 일 측면은 양자수율을 정밀도 좋게 구하는 것이 가능한 분광 측정 장치, 분광 측정 방법 및 시료 용기를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면에 따른 분광 측정 장치는, 측정 대상이 되는 시료에 여기광을 조사하여, 피측정광을 검출하는 분광 측정 장치로서, 여기광을 발생시키는 광원과, 여기광이 입사되는 입사 개구부(開口部)와, 피측정광을 출사하는 출사 개구부를 가지는 적분기와, 적분기 내에 배치되어, 시료를 수용하는 수용부와, 시료에 여기광을 입사시키는 입사 광학계와, 출사 개구부로부터 출사된 피측정광을 검출하는 광검출기와, 광검출기로 검출된 검출치에 기초하여 시료의 양자수율을 산출하는 해석 수단을 구비하고, 여기광은 시료를 내포하도록 당해 시료에 조사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 분광 측정 장치에서는, 자기 흡수량을 감소시킬 수 있어, 양자수율을 정밀도 좋게 구하는 것이 가능해진다. 이것은, 다음의 이유에 의한다. 즉, 시료의 일부에 여기광이 조사되는 경우에는, 시료에 있어서 피조사 영역과 조사되지 않는 영역의 경계 면적이 넓은 만큼, 자기 흡수량이 많은데 비해, 본 발명의 일 측면에 따른 분광 측정 장치에서는, 여기광이 시료를 내포하도록 조사되기 때문에, 시료에 있어서 피조사 영역과 조사되지 않는 영역의 경계 면적이 좁게 되어, 자기 흡수량이 작게 되기 때문이다.
또, 상기 작용 효과를 매우 적합하게 달성하는 구성으로서, 구체적으로는, 입사 광학계는, 여기광이 시료를 내포하도록 여기광을 조정하는 구성을 들 수 있다. 또, 수용부는, 여기광이 시료를 내포하도록 시료를 수용하는 구성을 들 수 있다.
또, 적분기는, 수용부를 적분기 내에 배치하기 위한 시료 홀더가 장착되는 시료 도입 개구부를 가지고, 시료 홀더는, 여기광에 있어서의 조사광축의 직교면에 대해 수용부의 개구면이 경사지도록 시료 도입 개구부에 장착되어 있어도 좋다. 이 경우, 여기광의 반사광이 직접 입사 개구로 되돌아가는 것을 막을 수 있다.
또, 수용부의 개구면의 경사 방향과 수용부의 개구면의 장축(長軸) 방향은, 서로 같은 방향이어도 좋다. 또, 입사 광학계는, 장축을 가지는 형상의 개구를 가지는 광학 부재를 구비하고, 광학 부재의 개구의 장축 방향과 수용부의 개구면의 경사 방향은, 각도를 가지고 있어도 좋다. 이들의 경우, 여기광의 조사 형상이 보다 세로로 길게 되어, 수용부를 확실하게 내포할 수 있다.
또, 시료 홀더는 수용부를 포함하는 시료 용기를 재치(載置)하기 위한 재치면을 가지고, 여기광에 있어서의 조사광축의 직교면에 대해 재치면이 경사지도록, 시료 도입 개구부에 장착되는 경우가 있다. 이때, 시료 홀더는, 재치면을 가지는 경사 부재를 구비하는 경우가 있다. 또, 입사 광학계는 수용부의 개구면에 대한 조사광축의 각도를 조정하는 광학 부재를 가지는 경우가 있다.
또, 본 발명의 일 측면에 따른 분광 측정 방법은, 측정 대상이 되는 시료에 여기광을 조사하여, 피측정광을 검출하는 분광 측정 방법으로서, 적분기 내로 시료를 배치하는 공정과, 여기광이 시료를 내포하도록, 적분기 내에 여기광을 조사하여 시료에 입사시키는 공정과, 적분기로부터 출사된 피측정광을 검출하는 공정과, 검출된 피측정광에 기초하여, 시료의 양자수율을 산출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 분광 측정 방법에 있어서도, 시료에 의한 피측정광의 자기 흡수량을 감소시켜 양자수율을 정밀도 좋게 구한다고 하는 상기 작용 효과가 달성된다.
또, 본 발명의 일 측면에 따른 시료 용기는, 적분기를 이용한 양자수율 측정에 이용되는 시료 용기로서, 사각형 판 모양의 판부와, 판부상에 마련된 볼록부와, 볼록부에 마련되어, 측정 대상이 되는 시료를 수용하는 수용부를 구비하고, 수용부는 시료에 조사되는 여기광이 시료를 내포하도록, 시료를 수용하는 것을 특징으로 한다.
이 시료 용기에 있어서도, 시료에 의한 피측정광의 자기 흡수량을 감소시켜 양자수율을 정밀도 좋게 구한다고 하는 상기 작용 효과가 달성된다.
여기서, 볼록부의 단면은, 원형 모양이어도 좋고, 수용부의 개구는, 장축을 가지는 형상이어도 좋다. 또, 상기 시료 용기는, 관통공을 가지는 원기둥(圓柱) 부재를, 판 모양 부재의 면상에 고정시킴으로써 형성되는 것으로서, 판부가 판 모양 부재로 구성되고, 볼록부가 원기둥 부재로 구성되고, 수용부가 관통공으로 구성되는 것이 바람직하고, 이 경우, 비교적 용이하게 시료 용기를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 양자수율을 정밀도 좋게 구하는 것이 가능해진다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 분광 측정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분광 측정 장치에 있어서의 적분구의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 분광 측정 장치에 있어서의 시료 용기의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 분광 측정 장치에 있어서의 시료 용기 홀더의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 시료 용기 홀더를 재치면측에서 본 평면도이다.
도 6은 애퍼처(aperture)와 수용부의 관계를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1의 분광 측정 장치를 이용한 분광 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8의 (a)은 수용 용기로의 시료의 수용을 설명하는 사시도, (b)는 도 7 (a)의 계속하는 부분을 나타내는 사시도이다.
도 9의 (a)는 레퍼런스 측정으로 검출된 파장 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프, (b)는 샘플 측정으로 검출된 파장 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 10의 (a)은 여기광의 조사 면적 및 시료의 피조사 면적의 관계에 대한 일례를 나타내는 모식도, (b)는 여기광의 조사 면적 및 시료의 피조사 면적의 관계에 대한 다른 예를 나타내는 모식도이다.
도 11은 변형예에 따른 분광 측정 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 바람직한 실시 형태에 있어서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 분광 측정 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시하는 것처럼, 본 실시 형태에 의한 분광 측정 장치(100A)는, 측정 대상이 되는 샘플로서의 시료(1)에 대해서, 광루미네센스법(photoluminescence)(PL법)에 의해서 형광 특성 등의 발광 특성을 측정 또는 평가하는 것이다. 시료(1)는, 예를 들면, 유기 EL(Electroluminescence) 재료나, 백색 LED(Light Emitting Diode)용이나 FPD(Flat Panel Display)용 등의 발광 재료 등의 형광 시료이며, 예를 들면 분말 상태, 액체 상태(용액 상태), 고체 상태 또는 박막 상태의 것 등을 이용할 수 있다.
분광 측정 장치(100A)는, 시료(1)에 소정 파장의 여기광을 조사하고, 당해 조사에 따라 생긴 피측정광을 검출한다. 이 분광 측정 장치(100A)는 여기광 공급부(10), 적분구(적분기)(20), 분광 분석 장치(30) 및 데이터 해석 장치(50)를 구비하고 있다. 여기광 공급부(10)는 발광 특성을 측정하기 위한 여기광을 시료(1)를 향해서 조사하기 위한 것이다. 여기광 공급부(10)는 여기광원(광원)(11)과, 입사용 라이트 가이드(12)와, 광필터(13)를 적어도 포함하여 구성되어 있다.
여기광원(11)은 여기광을 발생시키는 것으로, 예를 들면 크세논 램프나 분광기 등에 의해 구성되어 있다. 입사용 라이트 가이드(12)는 여기광원(11)에서 생긴 여기광을 적분구(20)로 도광(道光)하는 것으로, 입사용 라이트 가이드(12)로서는, 예를 들면 광 파이버를 이용할 수 있다. 광필터(13)는 여기광원(11)으로부터의 광 중에서 소정의 파장 성분을 선택하여, 당해 소정의 파장 성분의 여기광을 출사한다. 광필터(13)로서는, 간섭 필터 등이 이용되고 있다.
적분구(20)는 여기광을 적분구(20) 내에 입사시키기 위한 입사 개구부(21)와, 피측정광을 외부로 출사하기 위한 출사 개구부(22)와, 적분구(20)의 내부에 시료(1)를 도입하기 위한 시료 도입 개구부(23)를 가지고 있다. 시료 도입 개구부(23)에는, 시료 용기 홀더(시료 홀더)(24)가 장착되고(고정되어 있고), 적분구(20) 내에 있어서 시료 용기 홀더(24)상에는, 시료(1)를 수용하는 시료 용기(40)가 재치되어 유지되어 있다.
입사 개구부(21)에는, 입사용 라이트 가이드(12)의 출사 단부가 고정되어 있음과 아울러, 입사용 라이트 가이드(12)에 대해서 여기광의 조사 방향 전방측에 광필터(13)가 마련되어 있다. 한편, 출사 개구부(22)에는, 피측정광을 후단의 분광 분석 장치(30)로 도광하는 출사용 라이트 가이드(25)의 입사 단부가 고정되어 있다. 출사용 라이트 가이드(25)로서는, 예를 들면 싱글 파이버 또는 번들 파이버를 이용할 수 있다.
분광 분석 장치(30)는 적분구(20)의 출사 개구부(22)로부터 출사되어 출사용 라이트 가이드(25)로 도광된 피측정광을 분광하여, 그 파장 스펙트럼을 취득한다. 여기서의 분광 분석 장치(30)는, 분광부(31) 및 분광 데이터 생성부(32)를 가지는 멀티 채널 분광기로서 구성되어 있다.
분광부(31)는 피측정광을 파장 성분으로 분해하는 분광기(31a)와, 분광기(31a)로 분해된 피측정광을 검출하는 광검출기(31b)에 의해서 구성되어 있다. 광검출기(31b)로서는, 예를 들면 피측정광의 각 파장 성분을 검출하기 위한 복수 채널(예를 들면 1024채널)의 화소가 1차원으로 배열된 CCD 리니어 센서를 이용할 수 있다. 또한, 분광부(31)에 의한 측정 파장 영역에 대해서는, 구체적인 구성, 용도 등에 따라 적당하게 설정할 수 있다.
분광 데이터 생성부(32)는 광검출기(31b)의 각 채널로부터 출력되는 검출 신호에 대해서 필요한 신호 처리를 행하여, 피측정광의 분광 데이터인 파장 스펙트럼의 데이터를 생성한다. 이 분광 데이터 생성부(32)에서 생성된 파장 스펙트럼의 데이터는, 후단의 데이터 해석 장치(50)로 출력된다.
데이터 해석 장치(50)는, 분광 분석 장치(30)에서 생성된 파장 스펙트럼에 대해서 필요한 데이터 해석을 행하여, 시료(1)에 대한 정보를 취득하는 해석 수단이다. 여기서의 데이터 해석 장치(50)는, 분광 분석 장치(30)로부터의 출력에 기초하여 시료(1)의 양자수율을 산출한다(자세한 것은 후술).
또, 데이터 해석 장치(50)에는, 데이터 해석 등에 대한 지시의 입력, 또는 해석 조건의 입력 등에 이용되는 입력 장치(61)와, 얻어진 데이터 해석 결과의 표시 등에 이용되는 표시 장치(62)가 접속되어 있다.
도 2는 도 1의 분광 측정 장치에 있어서의 적분구의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시하는 것처럼, 적분구(20)는, 예를 들면 장착 나사 등에 의해 프레임(frame)(도시하지 않음)에 장착되어 있고, 그 내벽에는, 고확산 반사 물질이 도포되어 있다. 적분구(20)는 적분구 본체(200)를 구비하고, 적분구 본체(200)에는, 상술한 입사 개구부(21), 출사 개구부(22) 및 시료 도입 개구부(23)가 마련되어 있다.
입사 개구부(21)는 여기광 L에 있어서의 조사광축(이하, 간단하게 「조사광축」이라고 함)의 상류측인 적분구 본체(200) 상측에 마련되어 있다. 이 입사 개구부(21)에는, 입사용 라이트 가이드(12)(도 1 참조)를 적분구 본체(200)에 접속하는 입사용 라이트 가이드 홀더(210)가 삽입되어서 장착되어 있다.
입사용 라이트 가이드 홀더(210)는 출사용 라이트 가이드(25)를 위치 결정하여 유지하는 라이트 가이드 유지부(211)를 가지고 있다. 또, 입사용 라이트 가이드 홀더(210)에는, 콜리메이터 렌즈(212) 및 애퍼처(광학 부재)(213)가, 조사광축에 있어서 상류에서 하류측으로 이 순으로 배설되어 있다. 콜리메이터 렌즈(212) 및 애퍼처(213)는 시료(1)에 여기광 L을 입사시키기 위한 입사 광학계를 구성하고, 여기광 L이 적분구(20) 내에서 퍼지면서 전파되도록 광학 조정한다. 구체적으로는, 콜리메이터 렌즈(212) 및 애퍼처(213)는, 도 5에 도시하는 것처럼, 여기광 L의 조사 면적 S2를 시료(1)의 피조사 면적 S1 보다도 크게 되게 하는 소정 확산각으로 여기광 L을 조사한다. 여기에서는, 시료(1)를 내포하도록 당해 시료(1)에 여기광 L을 조사한다.
또한, 시료(1)의 피조사 면적 S1은, 시료(1)에 있어서 여기광 L을 받는 피조사 영역 R1의 면적이며, 여기광 L의 조사 면적 S2는, 시료(1)로의 입사 위치에 있어서의 여기광 L의 조사 영역 R2에 대한 면적이다. 여기광 L의 조사 영역 R2는, 상방에서 보았을 때(여기광 L의 조사 방향에서 보았을 때) 사각형 모양(예를 들면, 직사각형)을 가지고 있고, 시료(1)로의 입사 위치에 있어서의 장축 방향 길이가 예를 들면 8mm 정도가 되도록 설정되어 있다.
도 2로 돌아가, 출사 개구부(22)는 적분구 본체(200)의 중심 위치를 통과하면서 또한 조사광축의 수직면상에 있어서의 소정 위치에 마련되어 있다. 출사 개구부(22)에는, 출사용 라이트 가이드(25)를 적분구 본체(200)에 접속하는 라이트 가이드 홀더(220)가 삽입되어서 장착되어 있다.
시료 도입 개구부(23)는 적분구 본체(200)의 하측에 입사 개구부(21)와 대향하도록 마련되어 있다. 시료 도입 개구부(23)에는, 시료 용기(40)를 적분구(20) 내에 배치시키는 시료 용기 홀더(24)가, 삽입되어 착탈 가능하게 장착되어 있다.
또, 적분구 본체(200)의 내벽면에 있어서 시료 도입 개구부(23)와 출사 개구부(22) 사이의 소정 위치에는, 적분구 본체(200)의 내부로 돌출하는 차광판(205)이 마련되어 있다. 차광판(205)은 시료(1)로부터의 형광이 출사용 라이트 가이드(25)에 직접 입사하는 것을 방지한다.
도 3은 도 1의 분광 측정 장치에 있어서의 시료 용기의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1의 분광 측정 장치에 있어서의 시료 용기 홀더의 일례를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 시료 용기 홀더를 재치면측에서 본 평면도이다. 도 3에 도시하는 것처럼, 시료 용기(40)는 적분구(20)를 이용한 양자수율 측정 등에 이용되는 것으로서, 사각형 판 모양(예를 들면, 직사각형 모양)의 플랜지부(판부)(41)와, 플랜지부(41)상에 마련된 볼록부(42)와, 볼록부(42)에 마련되어 시료(1)를 수용하는 오목부로서의 수용부(43)를 가지고 있다.
또한, 플랜지부(41)의 형상은 사각형 모양으로 한정하지 않고, 원형 형상이나 타원 형상 등 다른 형상이어도 좋다. 이러한 시료 용기(40)는, 중심 부분에 관통공을 가지는 원기둥 부재를 판부재(판 모양 부재) 상에 접착 등에 의해 고정함으로써 제작할 수 있다. 이것에 의해, 판부재 중 원기둥 부재가 접착되어 있지 않은 부분이 플랜지부(41)가 되고, 또, 원기둥 부재의 관통 구멍이 시료(1)를 수용하는 오목부로서의 수용부(43)가 된다. 이러한 제조 방법에 의하면, 비교적 용이하게 시료 용기(40)를 제조할 수 있다.
이 시료 용기(40)는, 시료 용기(40)에 의한 광의 흡수를 억제하는 등을 위해서 바람직하고, 예를 들면 석영이나 합성 석영 등의 투명 재료로 형성되어 있다. 또한, 시료 용기(40)는 완전하게 투명하지 않아도 좋다. 볼록부(42)는 상방에서 보았을 때 원형의 외형을 가지고 있고, 그 단면이 원형 모양으로 되어 있다. 수용부(43)는 상방에서 보았을 때, 플랜지부(41)의 길이 방향으로 긴 모양의 타원 형상(환언하면, 플랜지부(41)와 같은 장축을 가지는 트랙(track) 형상)을 가지고 있다. 즉, 수용부(43)의 개구에 의한 면(이하, 수용부(43)의 개구면(43a))의 장축 방향 L1이 플랜지부(41)의 장축 방향 L2와 같은 방향으로 된다. 또, 수용부(43)의 개구면(43a)의 형상은 타원 형상으로 한정하지 않고, 직사각형 상태나 타원 형상 등, 장축을 가지는 형상이면 된다. 수용부(43)의 개구면(43a)의 형상이 장축을 가지기 때문에, 개구면적을 넓게 할 수 있다. 이 수용부(43)는 시료(1)에 조사되는 여기광 L이 시료(1)를 내포하도록 시료(1)를 수용한다(도 5 참조).
도 4, 5에 도시하는 것처럼, 시료 용기 홀더(24)는, 시료 용기(40)를 적분구(20) 내에서 유지하는 것이다. 시료 용기 홀더(24)의 적분구(20) 내에 도입되는 부분은, 적분구(20)의 내벽과 같은 고확산 반사 물질이 도포되어 있다. 이 시료 용기 홀더(24)는, 재치대(경사 부재)(241)를 구비하고, 재치대(241)는 시료 용기(40)를 재치하는 재치면(242)을 가지고 있다. 재치면(242)은 시료 용기 홀더(24)가 시료 도입 개구부(23)에 장착되었을 때, 조사광축의 수직면(직교면)에 대해 경사지도록 형성되어 있다. 따라서 시료 용기 홀더(24)를 적분구(20)의 시료 도입 개구부(23)에 장착함으로써, 수용부(43)의 개구면(43a)을 조사광축의 직교면에 대해 경사지게 할 수 있다. 이 재치면(242)에 있어서 외주(外周) 근방부에는, 상방으로 돌출하는 볼록부로서의 위치 결정부(243)가 형성되어 있다.
위치 결정부(243)는 시료 용기(40)의 플랜지부(41)의 외형에 대응하는 간격으로 네 위치에 배설되어 있다. 이들 위치 결정부(243)는, 그 내측 상방의 모서리부가 노치된 것 같은 각기둥(角柱) 형상을 가지고 있다. 이러한 4개의 위치 결정부(243)의 내측으로 들어가도록 시료 용기(40)를 배치함으로써, 시료 용기(40)의 플랜지부(41)가 각 위치 결정부(243)에 맞물리고, 이것에 의해, 시료 용기(40)가 재치대(241)상에서 위치 결정되어 유지된다. 여기서의 위치 결정부(243)는, 배치된 시료 용기(40)에 있어서의 수용부(43)의 장축 방향과 여기광 L의 조사 영역 R2의 장축 방향이 같은 방향이 되도록, 시료 용기(40)를 위치 결정한다. 또, 이때, 재치대(241)의 경사 방향도 배치된 시료 용기(40)에 있어서의 수용부(43)의 장축 방향과 같은 방향이 되도록 위치 결정되기 때문에, 수용부(43)의 경사 방향과 장축 방향이 같은 방향이 된다.
도 6은 애퍼처와 수용부의 관계를 설명하는 도면이다. 도 6을 이용하여, 상술한 애퍼처(213)의 장축 방향 및 수용부(43)의 경사 방향(수용부(43)의 개구면(43a)의 장축 방향)의 관계와, 그 효과에 대해 설명한다. 도 6 (a), (c)에 도시하는 것처럼, 여기광 L은 애퍼처(213)의 개구에 의해, 장축을 가지는 형상(예를 들면, 직사각형 모양)으로 정형되어, 적분구(20) 내를 퍼지면서 전파한다. 따라서 여기광 L의 조사광축의 직교면은, 장축을 가지는 형상으로 되고, 애퍼처(213)의 장축 방향과 조사광축의 직교면은 같은 방향으로 된다. 이것에 대해, 도 6 (b), (c)에 도시하는 것처럼, 재치대(241)의 경사에 의해, 시료 용기(40)의 수용부(43)의 개구면(43a)가, 조사광축의 직교면에 대해 경사지고, 시료 용기(40)의 수용부(43)의 개구면(43a)의 경사 방향과 개구면(43a)의 장축 방향이 같은 방향으로 된다(즉, 애퍼처(213)의 개구의 장축 방향과 수용부(43)의 개구면(43a)의 경사 방향(또는, 장축 방향)은, 각도를 가지고 교차함). 따라서 여기광 L의 조사 영역은, 애퍼처(213)로 정형된 형상보다도 추가로 세로로 길게 되기 때문에, 시료 용기(40)의 수용부(43)를 보다 내포하기 쉬워진다.
다음으로, 상기 분광 측정 장치(100A)에 의한 분광 측정 방법으로 대해서, 도 7의 순서도를 참조하면서 설명한다.
우선, 시료 용기(40)가 미설치된(즉, 시료(1)가 없는 상태의) 시료 용기 홀더(24)를 시료 도입 개구부(23)에 장착한다(S1). 또한, 이 상태에서는, 당해 시료 용기 홀더(24)는, 적분구(20)의 내벽의 일부로서 기능한다. 그리고 적분구(20) 내에 시료(1)를 배치하지 않는 상태에서의 분광 측정인 레퍼런스 측정을 행한다(S2).
구체적으로는, 여기광원(11)으로부터 광을 출사시키고, 입사용 라이트 가이드(12)에 의해서 입사 개구부(21)로부터 적분구(20) 내로 여기광 L을 도광시킨다. 그리고 적분구(20) 내부에서 다중 확산 반사된 피측정광을, 출사 라이트 가이드(125)에 의해서 출사 개구부(22)로부터 분광 분석 장치(30)로 도광시켜, 당해 분광 분석 장치(30)에 의해 파장 스펙트럼(15a)(도 9 (a) 참조)을 얻는다. 이 파장 스펙트럼(15a)은 여기 파장 영역에 강도를 가지기 때문에, 데이터 해석 장치(50)에 의해, 여기 파장 영역의 강도를 적산(積算)하여 여기광 영역 강도 La를 취득한다.
그 다음으로, 시료 용기(40)에 시료(1)를 수용한다(S3). 즉, 도 8 (a)에 도시하는 것처럼, 원환판(圓環板) 모양의 수용 보조 커버(45)를 시료 용기(40)에 장착한다. 구체적으로는, 수용 보조 커버(45)에 있어서 볼록부(42)의 단면 외형에 따른 형상의 개구(46)에 볼록부(42)를 삽입시켜 끼워넣으면서, 당해 수용 보조 커버(45)를 플랜지부(41)상에 재치하여 플랜지부(41)의 상방측을 덮는다. 또한, 수용 보조 커버(45)는, 그 두께가 볼록부(42)와 동일한 정도 또는 그것보다 작게 되어 있다. 또, 수용 보조 커버(45)는, 시료(1)가 황색 등의 색조를 가지는 것이 많기 때문에, 시료(1)의 위치를 파악하기 위해서 바람직한 것으로서 흑색을 가지고 있다.
또한, 수용 보조 커버(45)의 형상은 원환판 모양으로 한정되지 않지만, 개구(46)의 형상은 원형인 편이 바람직하다. 개구(46)에 끼워 맞춰지는 시료 용기(40)의 볼록부(42)의 외주 형상을 원형으로 함으로써, 핀셋을 이용한 끼워 맞춤 등의 취급이 용이해진다.
이어서, 도 8 (b)에 도시하는 것처럼, 수용 보조 커버(45)를 장착한 상태에서, 시료 용기(40)의 수용부(43)에 시료(1)를 수용한다. 그리고 금속 브러쉬 등으로 시료(1)의 표면을 고르게 하여 시료(1)의 노출 부분을 평탄하게 한 후, 핀셋 등으로 수용 보조 커버(45)를 시료 용기(40)로부터 분리한다. 시료(1)를 평탄화할 때에는, 여분의 시료(1)에 대해 수용 보조 커버(45)상에 놓음으로써, 수용 보조 커버(45)를 분리시킬 때에 함께 제거할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기(40)의 수용부(43) 이외의 부분에 시료(1)가 부착되는 것을 막을 수 있다. 덧붙여서, 시료(1)가 수용부(43) 이외에 부착된 상태에서 시료 용기(40)를 적분구(20) 내에 배치하면, 적분구(20)의 내부가 오염되어, 측정 정밀도가 저하될 우려가 있다.
그 다음으로, 시료 용기(40)의 볼록부(42)에 시료 커버(도시하지 않음)를 재치하고, 도 4, 5에 도시하는 것처럼, 시료 용기(40)를 시료 용기 홀더(24)의 재치대(241)상에 배치한다(S4). 이때, 4개의 위치 결정부(243) 내에 시료 용기(40)를 배치하여, 이들 위치 결정부(243)에 걸리게 한다. 이것에 의해, 시료 용기 홀더(24)상에 있어서, 시료 용기(40)가 소정 방향으로 방향지어 지도록 위치 결정되어 고정되고, 그 결과, 시료 용기(40)의 플랜지부(41)의 장축 방향과, 수용부(43)의 장축 방향과, 여기광 L의 조사 영역 R2의 장축 방향과, 재치대(241)의 경사 방향 K1(수용부(43)의 경사 방향 K2)이, 같은 방향으로 된다.
그 다음으로, 시료 용기(40)가 설치된 시료 용기 홀더(24)를, 시료 도입 개구부(23)에 장착한다(S5). 그리고 적분구(20) 내에 시료(1)를 배치한 상태에서의 분광 측정인 샘플 측정을 행한다(S6).
구체적으로는, 여기광원(11)으로부터 광을 출사시키고, 입사용 라이트 가이드(12)에 의해서 입사 개구부(21)로부터 적분구(20) 내로 여기광 L을 도광시키고,이것에 의해, 여기광 L을 시료 용기 홀더(24)상의 시료(1)에 조사한다. 이때, 여기광 L은 콜리메이터 렌즈를 거쳐서, 애퍼처(213)를 통과함으로써, 적분구(20) 내에서 퍼지면서 사각형 모양으로 시료(1)에 조사된다. 그 결과, 도 5에 도시하는 것처럼, 여기광 L이 시료(1)를 내포하도록 조사된다.
또한, 애퍼처(213)는 장축을 가지는 형상의 개구를 가지는 것이 바람직하다. 당해 장축을 가지는 형상으로서는, 타원 형상이나 직사각형 형상 등을 들 수 있다. 이때, 애퍼처(213)의 개구의 장축 방향과 여기광 L의 조사광축의 직교면의 장축 방향은 같은 방향으로 된다. 따라서 애퍼처(213)의 개구의 장축 방향과 시료 용기(40)의 수용부(43)의 경사 방향 K2(장축 방향)는, 각도를 가지고 교차한다.
이어서, 적분구(20) 내부에서 다중 확산 반사된 피측정광을, 출사 라이트 가이드(125)에 의해서 출사 개구부(22)로부터 분광 분석 장치(30)로 도광시켜, 당해 분광 분석 장치(30)에 의해 파장 스펙트럼(15b)(도 9 (b) 참조)을 얻는다. 여기서의 피측정광으로서는, 여기광 L의 조사에 의해 시료(1)에서 생긴 형광 등의 발광, 및 여기광 L 중 시료(1)에서 산란, 반사 등 된 광성분을 포함하고 있다.
그리고 데이터 해석 장치(50)에 의해, 파장 스펙트럼(15b)에 있어서의 여기 파장 영역의 강도를 적산하여 여기광 영역 강도 Lb를 취득함과 아울러, 형광 파장 영역의 강도를 적산하여 형광 영역 강도 Lc를 취득한다. 또한, 여기광 영역 강도 Lb는, 시료(1)에 의해서 여기광 L이 흡수되는 만큼 그 강도가 감소하는 것으로 되어, 형광 영역 강도 Lc는 시료(1)로부터 발생한 형광량이 된다.
그 다음으로, 취득한 강도 La, Lb, Lc에 기초하여, 데이터 해석 장치(50)에 의해 양자수율을 산출한다(S7). 양자수율은, 시료(1)가 발사한 광의 포톤수와 시료(1)에 흡수된 여기광 L의 포톤수의 비로 나타내지기 때문에, 「시료(1)의 외부 양자 효율(시료(1)로부터 발생한 형광량)」/「시료(1)의 광흡수율(시료(1)에 흡수된 여기광량)」으로 구할 수 있다. 따라서 상기 S7에서는, 예를 들면, 여기광 영역 강도 La, Lb의 차분에 기초하여 광흡수율을 산출하고, 형광 영역 강도 Lc에 관한 외부 양자 효율을 당해 광흡수율로 나눔으로써, 양자수율을 구한다. 마지막으로, 해석 결과를 표시 장치(62)에 표시시키고, 측정을 종료한다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서의 상기 연산으로는, 파장 스펙트럼(15a, 15b)에 대해, 분광 측정 장치(100A) 전체에서의 측정 특성이나 검출 감도 등에 대한 장치 보정을 행할 수 있다. 장치 보정에 이용되는 장치 보정 계수는, 예를 들면, 미리 구해서 데이터 해석 장치(50)에 기억시킬 수 있다. 이것에 의해, 분광 측정 장치(100A) 자신의 영향을, 시료(1)의 분광 측정에 매우 적합하게 고려하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시 형태에 있어서의 상기 연산에서는, 파장 스펙트럼(15a, 15b)에 대해, 시료 용기(40)에 의한 광의 흡수에 관한 용기 보정을 행할 수 있다. 용기 보정에 이용되는 용기 보정 계수는, 예를 들면, 시료(1)의 분광 측정(상기 S2, S6)과는 별도로, 백색광을 이용하여 레퍼런스 측정 및 샘플 측정을 행함으로써 산출할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기(40)에 의한 광의 흡수의 영향을, 시료(1)의 분광 측정에 매우 적합하게 고려하는 것이 가능해진다.
그런데, 시료(1)가 여기되면, 전방위로 형광이 방사되고, 또 많은 시료(1)는 형광 파장의 광도 흡수 파장 영역으로 하기 때문에, 시료(1)가 발사한 형광을 시료(1) 자신이 흡수하는 자기 흡수를 일으킨다. 그 때문에, 당해 자기 흡수에 의해서 양자수율이 작게 추측되어 버리는 것이 염려된다.
이 점, 본 실시 형태에서는, 다음의 이유로부터, 자기 흡수량을 감소시킬 수 있어, 양자수율을 정밀도 좋게 구하는 것이 가능해진다. 즉, 시료(1)의 일부에 여기광 L이 조사되는 경우에는, 시료(1)에 있어서 피조사 영역과 조사되지 않는 영역의 경계 면적이 넓은 만큼, 자기 흡수량이 많은데 비해, 본 실시 형태에서는, 여기광 L이 시료(1) 전체를 내포하도록 조사되기 때문에, 시료(1)에 있어서 피조사 영역과 조사되지 않는 영역의 경계 면적이 좁게 되어, 자기 흡수량이 작게 되기 때문이다.
또, 예를 들면 시료(1)를 수용하는 시료 용기로서 일반적인 샬레를 이용하는 경우, 필요로 하는 시료(1)의 양이 많아지고, 또한 시료(1)의 일부에 여기광 L이 조사되기 때문에 자기 흡수량도 많아진다고 하는 경향이 있다. 이것에 대해, 본 실시 형태의 시료 용기(40)에서는, 소량의 시료(1)를 수용할 수 있고, 또한 시료(1) 전체를 에워싸도록 여기광 L을 조사시킬 수 있기 때문에, 시료(1)의 양이 적어도 양자수율을 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해진다. 즉, 본 실시 형태는 적분구(20)를 이용한 양자수율 측정에 있어서, 소량 샘플에 대해서도 측정 가능해지는 것이다.
또, 일반적인 샬레를 이용하는 경우에는, 수용하는 시료(1)의 양이 유저에 따라 제각각으로 되기 쉽지만, 본 실시 형태의 시료 용기(40)를 이용하면, 시료(1)의 양을 정량으로 할 수 있고, 따라서, 다른 시료(1)의 측정 데이터를 비교하기 쉽게 할 수 있다. 덧붙여서, 적은 시료(1)로 측정하는 경우에는, 수용부(43)의 깊이를 얕게 하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우, 시료 용기(40)에 비해, 시료(1)가 이산(離散)되기 쉬워지기 때문에, 적어도 사용상 편의성 점에서 실용적이지 않다.
또한, 통상, 양자수율 측정에 있어서의 연산에서는, 시료(1)의 면적보다도 여기광 L의 조사 면적 S2가 작은 것을 전제로 하고 있고, 시료(1) 면적이 여기광 L의 조사 면적 S2 보다도 작은 경우를 생각하고 있지 않다. 그러나 상술한 것처럼, 양자수율은 상대치로 산출되기 때문에, 시료(1) 면적 및 조사 면적 S2의 영향을 캔슬할 수 있기 때문에, 이러한 전제에 있어서도, 본 실시 형태에서는, 양자수율을 정밀도 좋게 구할 수 있다고 말할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 상술한 것처럼, 시료 용기(40)가 조사광축의 수직면에 대해 경사지도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 입사 개구부(21)로부터 적분구(20) 내에 입사된 여기광 L이, 시료(1)에서 반사되어 입사 개구부(21)로부터 출사되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 시료(1)로부터의 피측정광이나 시료(1)에서 반사된 여기광 L을, 적분구(20) 내에서 적극적으로 다중 반사시킬 수 있어, 보다 정확하게 양자수율을 측정 가능해진다.
또, 본 실시 형태에서는, 상술한 것처럼, 시료(1)를 수용부(43)에 수용할 때, 수용 보조 커버(45)에 의해, 플랜지부(41)에 시료(1)가 부착되는 것을 방지할 수 있어, 적분구(20)의 내벽이나 시료 용기 홀더(24)에 도포된 고확산 반사 물질에 시료(1)가 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또, 시료 용기(40)의 수용부(43)의 장축이 플랜지부(41)의 장축과 같은 방향으로 되어 있기 때문에, 시료 용기(40)를 장착했을 때, 수용부(43)의 방향을 고유하게(一義的) 결정할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서 적분구 본체(200)의 출사 개구부(22)의 위치는, 특히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 시료(1)로부터의 피측정광이 직접 입사하지 않는 위치이면, 어느 쪽의 위치여도 좋다.
덧붙여서, 본 실시 형태에서는, 여기광 L이 시료(1)를 내포하도록, 광출사부(7)로부터의 여기광 L을 퍼지게 하는 렌즈를 추가로 마련해도 좋다. 또, 콜리메이터 렌즈(212) 및 애퍼처(213)를 입사 광학계로서 구비하고 있지만, 이들 어느 한쪽만을 구비하고 있어도 좋다. 추가로 또, 퍼진 여기광 L이 입사용 라이트 가이드(12)로부터 출사되기 때문에, 입사 광학계를 입사용 라이트 가이드(12)의 출사 단부를 포함하여 (또는 만으로) 구성해도 좋다.
도 11은 변형예에 따른 분광 측정 장치를 나타내는 단면도이다. 도 11에 도시하는 것처럼, 변형예에 따른 분광 측정 장치(100B)는, 시료(1)에 대해서 기울여서 여기광 L을 조사 가능한 구성을 가지고 있다. 이러한 분광 측정 장치(100B)는 암상자(5)를 구비하고 있다.
암상자(5)는 금속으로 이루어지는 직육면체 모양의 상자 몸체로서, 외부로부터의 광의 침입을 차단한다. 암상자(5)의 내면(5a)에는, 여기광 L 및 피측정광을 흡수하는 재료에 의한 도장(塗裝) 등이 실시되어 있다. 이 암상자(5) 내에는, 적분구(14)가 배치되어 있다. 적분구(14)는 그 내면(14a)에 황산바륨 등의 고확산 반사제의 도포가 실시되거나, 혹은 PTFE나 스펙트럼론(spectralon) 등의 재료로 형성되어 있다. 이 적분구(14)에는, 출사 개구부를 통해서 광검출부(도시하지 않음, 광검출기)가 접속되어 있다.
또, 암상자(5)의 한쪽의 측벽에는, 광발생부(도시하지 않음)의 광출사부(7)가 접속되어 있다. 광발생부는, 예를 들면 크세논 램프나 분광기 등에 의해 구성된 여기광원으로서, 여기광 L을 발생시킨다. 여기광 L은 광출사부(7)에 마련된 렌즈(8)에 의해서 콜리메이트(collimate)되어, 암상자(5) 내로 입사된다.
또, 암상자(5) 내에 있어서 렌즈(8)와 적분구(14)의 사이에는, 콜리메이터 렌즈(64), 미러(65, 66)가, 조사광축에 있어서 상류에서 하류측으로 이 순으로 배설되어 있다. 적분구(14)의 입사 개구부(21)에는, 애퍼처(67)가 마련되어 있다. 애퍼처(67)는, 장축을 가지는 형상의 개구부를 가지고 있고, 애퍼처(67)의 개구부의 적어도 일부에는, 노치(67a)가 형성되어 있다. 노치(67a)의 형상은, 애퍼처(67)를 통과하여 시료(1)에 입사되는 여기광 L이 시료(1)의 영역(상방에서 보았을 때의 시료(1)의 면적) 보다도 넓게 되도록 형성되어 있다.
이들 콜리메이터 렌즈(64), 미러(65, 66) 및 애퍼처(67)는, 시료(1)에 여기광 L을 입사시키기 위한 입사 광학계를 구성한다. 이 입사 광학계에 있어서는, 암상자(5)에 입사된 여기광 L은, 콜리메이터 렌즈(64)에서 평행화되어, 미러(65, 66)에서 차례로 반사되어, 애퍼처(67)를 통과하여 적분구(14)에 입사되고, 이것에 의해, 여기광 L은 적분구(14) 내에 있어서 시료(1)를 내포하도록 시료 용기(40)로 조사된다. 미러(66)는, 여기광 L의 조사광축의 직교면(수직면)이, 시료 용기(40)의 수용부(43)의 개구면(43a)에 대해 경사지도록, 여기광 L의 조사광축의 입사각도를 조정하는 광학 부재이다. 이것에 의해, 여기광 L의 조사광축의 직교면에 대한 수용부(43)의 개구면(43a)의 경사 방향과, 수용부(43)의 개구면(43a)의 장축 방향 L1(도 3 참조)이 같은 방향으로 된다.
또한, 변형예에 따른 분광 측정 장치(100B)에서는, 여기광 L이 시료(1)를 내포하도록, 광출사부(7)로부터의 여기광 L을 퍼지게 하는 렌즈를 마련해도 좋다. 또, 콜리메이터 렌즈(64), 미러(65, 66) 및 애퍼처(67)를 입사 광학계로서 구비하고 있지만, 애퍼처(67)만 구비하고 있어도 좋다. 추가로 또, 퍼진 여기광 L이 광출사부(7)로부터 출사되기 때문에, 입사 광학계를 광출사부(7)의 출사 단부를 포함하여(또는 만으로) 구성해도 좋다.
이상, 바람직한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 각 청구항에 기재한 요지를 변경하지 않는 범위에서 변형하거나, 또는 다른 것에 적용해도 좋다.
예를 들면, 또, 상기 실시 형태에서는, 적분기로서 적분구(14)를 이용했지만, 그 내부의 광을 공간적으로 적분하는 수단(광학 컴퍼넌트)이면 좋고, 예를 들면 일본국 특개 2009－103654호 공보에 개시된 적분 반구(半球)를 이용해도 좋다. 또, 상기 실시 형태에서는, 여기광 L이 시료(1)를 내포하도록 구성하면 좋고, 예를 들면, 여기광 L의 입사 광학계, 및 시료 용기(40)의 수용부(43)의 형상 중 적어도 한쪽을 조정함으로써, 여기광 L이 시료(1)를 내포하도록 해도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 적분기에 장착되는 시료 홀더인 시료 용기 홀더(24)가 수용부(43)를 가지는 시료 용기(40)를 유지했지만, 수용부(43)를 가지는 시료 용기 홀더(24)를 적분기에 마련해도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는, 분광 측정 장치 및 분광 측정 방법의 대상으로서, 주로 양자수율(효율) 측정을 들었지만, 이것으로 한정하지 않고, 반사율 측정이나 투과율 측정 등을 대상으로 해도 좋다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 일 측면에 의하면, 양자수율을 정밀도 좋게 구하는 것이 가능해진다.
1 … 시료, 11 … 여기광원(광원),
14, 20 … 적분기, 21 … 입사 개구부,
22 … 출사 개구부, 23 … 시료 도입 개구부,
24 … 시료 용기 홀더(시료 홀더), 31b … 광검출기,
40 … 시료 용기, 41 … 판부(플랜지부),
42 … 볼록부, 43 … 수용부,
43a … 개구면, 50 … 데이터 해석 장치(해석 수단),
64 … 콜리메이터 렌즈(입사 광학계), 65, 66 … 미러(입사 광학계),
67 … 애퍼처(입사 광학계), 100A, 100B … 분광 측정 장치,
212 … 콜리메이터 렌즈(입사 광학계),
213 … 애퍼처(입사 광학계, 광학 부재),
241 … 재치대(경사 부재), L … 여기광.

Claims (14)

  1. 측정 대상이 되는 시료(試料)에 여기광(勵起光)을 조사하여, 피측정광을 검출하는 분광 측정 장치로서,
    상기 여기광을 발생시키는 광원과,
    상기 여기광이 입사되는 입사 개구부과, 상기 피측정광을 출사하는 출사 개구부를 가지는 적분기와,
    상기 적분기 내에 배치되어, 상기 시료를 수용하는 수용부와,
    상기 시료에 상기 여기광을 입사시키는 입사 광학계와,
    상기 출사 개구부로부터 출사된 상기 피측정광을 검출하는 광검출기와,
    상기 광검출기로 검출된 검출치에 기초하여 상기 시료의 양자수율(量子收率)을 산출하는 해석 수단을 구비하고,
    상기 여기광은, 상기 시료를 내포하도록 당해 시료에 조사되는 분광 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 입사 광학계는, 상기 여기광이 상기 시료를 내포하도록 상기 여기광을 조정하는 분광 측정 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 수용부는, 상기 여기광이 상기 시료를 내포하도록 상기 시료를 수용하는 분광 측정 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적분기는, 상기 수용부를 상기 적분기 내에 배치하기 위한 시료 홀더가 장착되는 시료 도입 개구부를 가지고,
    상기 시료 홀더는, 상기 여기광에 있어서의 조사광축의 직교면에 대해 상기 수용부의 개구면이 경사지도록 상기 시료 도입 개구부에 장착되는 분광 측정 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 수용부의 상기 개구면의 경사 방향과 상기 수용부의 개구면의 장축(長軸) 방향은, 서로 같은 방향인 분광 측정 장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 입사 광학계는 장축을 가지는 형상의 개구를 가지는 광학 부재를 구비하고,
    상기 광학 부재의 개구의 장축 방향과 상기 수용부의 개구면의 경사 방향은, 각도를 가지는 분광 측정 장치.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료 홀더는,
    상기 수용부를 포함하는 시료 용기를 재치(載置)하기 위한 재치면을 가지고,
    상기 여기광에 있어서의 조사광축의 직교면에 대해 상기 재치면이 경사지도록, 상기 시료 도입 개구부에 장착되는 분광 측정 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 시료 홀더는, 상기 재치면을 가지는 경사 부재를 구비하는 분광 측정 장치.
  9. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 입사 광학계는, 상기 수용부의 개구면에 대한 조사광축의 각도를 조정하는 광학 부재를 가지는 분광 측정 장치.
  10. 측정 대상이 되는 시료에 여기광을 조사하여, 피측정광을 검출하는 분광 측정 방법으로서,
    적분기 내에 상기 시료를 배치하는 공정과
    상기 여기광이 상기 시료를 내포하도록, 상기 적분기 내로 상기 여기광을 조사하여 상기 시료에 입사시키는 공정과,
    상기 적분기로부터 출사된 상기 피측정광을 검출하는 공정과,
    검출된 상기 피측정광에 기초하여 상기 시료의 양자수율을 산출하는 공정을 포함하는 분광 측정 방법.
  11. 적분기를 이용한 양자수율 측정에 이용되는 시료 용기로서,
    사각형 판 모양의 판부와,
    상기 판부상에 마련된 볼록부와,
    상기 볼록부에 마련되어, 측정 대상이 되는 시료를 수용하는 수용부를 구비하고,
    상기 수용부는, 상기 시료에 조사되는 여기광이 상기 시료를 내포하도록, 상기 시료를 수용하는 시료 용기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 볼록부의 단면은 원형 모양인 시료 용기.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 수용부의 개구는 장축을 가지는 형상인 시료 용기.
  14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    관통공을 가지는 원기둥(圓柱) 부재를, 판 모양 부재의 면상에 고정시킴으로써 형성되는 상기 시료 용기로서,
    상기 판부가 상기 판 모양 부재로 구성되고, 상기 볼록부가 상기 원기둥 부재로 구성되고, 상기 수용부가 상기 관통공으로 구성되는 시료 용기.
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