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中空ファイバプローブ 新技術説明会

国内特許コード P120006681
整理番号 SHINGI20120316/KG0166-JP01
掲載日 2012年2月23日
出願番号 特願2006-012010
公開番号 特開2007-192701
登録番号 特許第4809067号
出願日 平成18年1月20日(2006.1.20)
公開日 平成19年8月2日(2007.8.2)
登録日 平成23年8月26日(2011.8.26)
発明者
  • 片桐 崇史
  • 佐藤 英俊
出願人
  • 学校法人関西学院
発明の名称 中空ファイバプローブ 新技術説明会
発明の概要 【課題】検出能および空間分解能を著しく向上することができるとともに全体構成を小型化した中空ファイバプローブを提供する。
【解決手段】試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、円筒状の中空のコアを有する中空ファイバと、上記中空ファイバの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズとを有するようにしたものであり、上記コアの内径と上記微小レンズの外径とを略等しい大きさとし、上記微小レンズを上記コア内に嵌入するようにした。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


従来より、分光分析機器に用いる分光用プローブとして、非特許文献1に開示されているように、中空のコアを有する光ファイバたる中空ファイバを用いたプローブである中空ファイバプローブが知られており、こうした中空ファイバプローブを用いることにより、これまでにない広帯域な遠隔分光分析が可能になるものであった。



また、分光用プローブとしては、非特許文献2や非特許文献3に開示されているように、コアが中空でない石英系光ファイバプローブの先端にボールレンズを取り付けた構成を備えたものもあり、こうした構成を備えた分光用プローブによれば、検出能および空間分解能を向上させることができるものであった。



さらに、分光測定を行う手法として、特許文献1に開示されているように、ガラスキャピラリの先端の前方にレンズを配置して、共焦点系を構築して分光測定を行う手法が提案されており、こうした手法によれば高検出能かつ高空間分解能な分光測定を行うことができるものであった。




しかしながら、上記非特許文献1に開示された中空ファイバプローブは、検出能が小さいことからS/N比が小さくなり、空間分解能が低いという問題点があった。



また、上記非特許文献2や非特許文献3に開示された石英系光ファイバプローブの先端にボールレンズを取り付けた分光用プローブにおいては、バンドル化したファイバを用いていることから、高い性能を得ることができないという問題点があった。



さらに、上記特許文献1に開示された手法によれば、ガラスキャピラリの先端の前方にレンズを配置して共焦点系を構築しているため、ガラスキャピラリとレンズとを接触させることができないので、プローブの全長が長くなって全体構成が大型化するという問題点があった。

【特許文献1】
国際公開第02/101365号パンフレット
【非特許文献1】
Yuichi Komachi, at al. Opt.Lett. 30, 2942 (2005)
【非特許文献2】
Jason T. Motz, at al. Appl.Opt. 43, 542 (2004)
【非特許文献3】
Richard A. Schwarz, at al. Opt. Lett. 1159 (2005)

産業上の利用分野


本発明は、中空ファイバプローブに関し、さらに詳細には、分光分析機器などに用いて好適な中空ファイバプローブに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、
内部が中空のパイプ状に形成され、かつ、内表面が金属層で形成され、前記金属層により円筒状の中空コアが形成された中空ファイバと、
前記中空ファイバの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズと
を有し、
前記中空ファイバの内径と前記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、
前記中空ファイバの内径は0.1mm~1.0mmであり、
前記微小レンズの外側の少なくとも一部が前記中空ファイバの前記コアに接するように配置され、かつ、前記微小レンズの焦点位置が前記微小レンズの外部あるいは前記微小レンズの表面に存在するように設定されることにより、前記微小レンズの焦点面から放射された光が前記中空ファイバ内の前記金属層に略平行に入射して前記中空ファイバ内を伝送される
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。

【請求項2】
請求項1に記載の中空ファイバプローブにおいて、
前記コアの内径と前記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、
前記微小レンズは前記コア内に嵌入された
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。

【請求項3】
試料から放射された光を検出する中空ファイバプローブにおいて、
内部が中空のパイプ状に形成され、かつ、内表面が金属層で形成され、前記金属層により円筒状の中空のコアを有する中空ファイバと、
前記中空ファイバの外径と略等しい大きさの内径を有するパイプと、
前記パイプの一方の端部側に配設された開口数が大きい微小レンズと
を有し、
前記中空ファイバの内径と前記微小レンズの外径とが略等しい大きさであり、
前記パイプの内径側に前記中空ファイバの少なくとも一方の端部を挿入して、前記一方の端部を前記微小レンズに隣接して配置され、
前記中空ファイバの内径は、0.1mm~1.0mmであり、
前記微小レンズの外側の少なくとも一部が前記パイプの一方の端部側に接するように前記微小レンズは配置され、かつ、前記微小レンズの焦点位置が前記微小レンズの外部あるいは前記微小レンズの表面に存在するように設定されることにより、前記微小レンズの焦点面から放射された光が前記中空ファイバ内の前記金属層に略平行に入射して前記中空ファイバ内を伝送される
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。

【請求項4】
請求項1、2または3のいずれか1項に記載の中空ファイバプローブにおいて、
前記微小レンズは、ボールレンズである
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。

【請求項5】
請求項4に記載の中空ファイバプローブにおいて、
前記ボールレンズの屈折率は2以下である
ことを特徴とする中空ファイバプローブ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006012010thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 2012年3月16日(金) 関西8私大 新技術説明会
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