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NEAR-FIELD SPECTROSCOPE NEW_EN

Patent code P170014380
File No. 1737
Posted date Jul 7, 2017
Application number P2015-184145
Publication number P2017-058281A
Date of filing Sep 17, 2015
Date of publication of application Mar 23, 2017
Inventor
  • (In Japanese)井村 考平
  • (In Japanese)溝端 秀聡
Applicant
  • (In Japanese)学校法人早稲田大学
Title NEAR-FIELD SPECTROSCOPE NEW_EN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a near-field spectroscope capable of accurately acquiring spectroscopic information useful for spectrometry.
SOLUTION: Measuring light of white light is introduced to a probe 11 to generate near-field light at the front end of the probe 11. A relative distance between the front end of the probe 11 and a measurement point of a sample 12 is set to first to fourth measurement distances meeting prescribed conditions, and reflected light is measured for the first to fourth measurement distances. Detection light including the reflected light is sent from the probe 11 to a spectroscopic detection unit 24 and is converted to spectroscopic data per wavelength. Spectrometric data having had a background component removed therefrom is calculated by applying a prescribed operation to each piece of spectroscopic data per wavelength. A result from integration of a plurality of pieces of spectrometric data obtained for the same measurement point is taken as the final spectrometric data.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


光の回折限界を超える空間分解能で試料をイメージングできる近接場光学顕微鏡が知られている。近接場光学顕微鏡は、プローブの先端に局在する近接場光を試料に照射し、その近接場光試料の表面での散乱ないし反射を利用して試料の表面状態を検出している。



また、近接場光学顕微鏡に分光機器等を接続することにより、試料表面の分光特性を検出するようにした近接場分光装置が知られている(例えば特許文献1を参照)。特許文献1の近接場分光装置では、光源としてレーザを用い単一波長のレーザ光をプローブに導入して近接場光を発生させ、試料の表面で散乱や反射された近接場光を採取して、分光する構成になっている。



また、特許文献1では、プローブの先端と試料の表面に近接させて近接場光の散乱光ないし反射光を採取する位置と、プローブの先端の近接場光の領域から試料の表面が十分に離れた位置とのそれぞれでプローブから得られる光の強度を測定し、それら光の強度の差分を取得している。これにより、試料の表面で散乱ないし反射した近接場光以外にプローブに入り込んだ光(バックグランド成分)を除去している。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、近接場分光装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
複数の波長成分を含む測定光を出力する光源部と、
前記測定光の導入により先端に近接場光を発生させ、先端を試料の表面の測定点に近接することにより近接場光が測定点で反射された反射光を採取するプローブと、
前記プローブの先端と前記試料との相対的な移動によって前記反射光を採取する測定点を移動する走査部と、
前記プローブの先端と前記反射光を採取する測定点との間の相対距離を増減し、前記相対距離の増減を単振動とみなして、前記相対距離を所定角度ずつ位相がずれた3以上の測定距離に順次に設定する測定距離設定部と、
前記測定距離ごとに前記プローブからの前記反射光を含む検出光を分光し、前記検出光の各波長の光強度を出力する分光検出部と、
各々の測定点の各波長について、前記測定距離ごとに得られる前記検出光の同じ波長の光強度に基づいて、前記反射光の当該波長の光強度をそれぞれ算出する分光演算部と
を備えることを特徴とする近接場分光装置。

【請求項2】
 
前記相対距離の増減による3以上の前記測定距離に設定して前記検出光の各波長の光強度を前記測定距離ごとに出力する測定プロセスを複数回実行し、
前記分光演算部は、前記測定プロセスごとに得られる前記検出光の各波長の光強度に基づいて前記反射光の各波長の光強度を算出し、前記測定プロセスごとに得られる各波長の光強度を同一の波長同士で積算する
ことを特徴とする請求項1に記載の近接場分光装置。

【請求項3】
 
前記測定距離設定部は、前記測定距離として第1~第4測定距離を設定し、任意の振幅と初期位相とをA、φとしたときに、iを1,2,3,4として第i測定距離Diが式(a)を満たし、
前記分光演算部は、前記第1~第4の測定距離に対応した前記検出光の一の波長の光強度をI1~I4として、式(b)により前記反射光の当該一の波長の光強度Isigを算出することを特徴とする請求項1または2に記載の近接場分光装置。
【数5】
 



【請求項4】
 
前記測定距離設定部は、前記測定距離として第1~第5測定距離を設定し、任意の振幅と初期位相とをA、φとしたときに、iを1,2,3,4,5として第i測定距離Diが式(c)を満たし、
前記分光演算部は、前記第1~第5の測定距離に対応した前記検出光の一の波長の光強度をI1~I5として、式(d)により前記反射光の当該一の波長の光強度Isigを算出することを特徴とする請求項1または2に記載の近接場分光装置。
【数6】
 



【請求項5】
 
前記光源部は、測定光として白色光を出力することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の近接場分光装置。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2015184145thum.jpg
State of application right Published
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