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有機化合物分析装置及び有機化合物分析方法

国内特許コード P130008771
整理番号 T2011-084
掲載日 2013年3月26日
出願番号 特願2012-013974
公開番号 特開2013-152192
出願日 平成24年1月26日(2012.1.26)
公開日 平成25年8月8日(2013.8.8)
発明者
  • 由井 宏治
  • 谷口 淳
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 有機化合物分析装置及び有機化合物分析方法
発明の概要

【課題】低波数領域でのラマン散乱分光によることで、従来の赤外吸収分光法に比べ、よりシャープな振動ピークが非破壊かつ非接触にて得られ、有機化合物の分子構造や原子間の結合状態等の分子構造の分離に有利であり、有機化合物の同定や分子構造の特定が簡易化された有機化合物分析装置及び有機化合物分析方法を提供する。
【解決手段】分析装置100は、レーザー光源10と、レーザー光源からの励起光をNiサンプル基板80に集光する対物レンズ20と、レーザー光源からの励起光を反射すると共に、Niサンプル基板80から出射した散乱光のうち励起光に対する振動数の差が900cm-1以下のラマン散乱光を少なくとも透過するダイクロイックビームスプリッター30と、ダイクロイックビームスプリッターを透過した透過光中のレーリー散乱光をラマン散乱光と分離するラマン分光用エッジフィルタ40と、ラマン散乱光を分光する分光器50とを備えている。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


従来から、物質の同定あるいは特徴を評価、確認するための手法として、例えば、ラマン散乱分光法、赤外吸収分光法、和周波発生法、電子エネルギー損失分光法等の各種分光法が知られており、種々の分野で広く利用されている。



シリコン膜からなる半導体薄膜のチャネル領域におけるラマン散乱法によるラマンピークは、その波数が517/cm以下であることが知られており(例えば、特許文献1参照)、例えばシラノール構造を有する化合物の有無の検証などに利用されている。



具体的な例として、金属被覆ナノ結晶多孔質シリコン基体を使用し、アミノ酸や糖、薬剤などの分析対象物質を検出、同定するラマン分光分析法や、分極軸方位を同定する基準ラマンシフトを決定しておき、基準ラマンシフトのラマン散乱光の強度を見て分極軸方位を同定する結晶評価方法などが提案されている(例えば、特許文献2~3参照)。また、ラマン散乱法を利用して、400~2500cm-1程度の波数領域で、試料溶液ドロップ中におけるタンパク質の結晶化や結晶性を判定、判別する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。



また、光を試料上に収束させて発生させたラマン信号が通過するフィルタを用いたラマン分光システムが開示されている(例えば、特許文献5参照)。

産業上の利用分野


本発明は、有機化合物分析装置及び有機化合物分析方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
励起光を照射する光源と、
有機化合物を含む対象物に対向して配置され、前記対象物の計測位置に前記励起光を集光する対物レンズと、
前記励起光が入射された前記対象物から出射した散乱光が通過する光路上に配置され、前記散乱光のうち、前記励起光に対する振動数の差が900cm-1以下のラマン散乱光と前記励起光と同波長の散乱光の少なくとも一部とを分光する第1の分光鏡と、
前記分光鏡により分光された後のラマン散乱光を含む光中の、前記励起光と同波長の散乱光と、ラマン散乱光とを分離する分光フィルタと、
前記励起光が入射された前記対象物から出射した散乱光の強度の検出が可能な検出器を有し、前記分光フィルタを透過した透過光から前記ラマン散乱光を分光する分光手段と、
を備え、前記対象物における有機化合物の化学構造を分析する有機化合物分析装置。

【請求項2】
前記有機化合物は、シラノール基を有するシラン系化合物である請求項1に記載の有機化合物分析装置。

【請求項3】
前記有機化合物は、シラノール基と、フルオロアルキル基、フルオロエーテル基、及び芳香族基から選ばれる有機基と、を有する化合物である請求項1又は請求項2に記載の有機化合物分析装置。

【請求項4】
前記有機化合物は、シラノール基と、フルオロアルキル基と、前記シラノール基のSi原子とフルオロアルキル基の炭素原子とに結合された2価の芳香族基とを含む化合物である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の有機化合物分析装置。

【請求項5】
励起光の波長以上の波長を有する光と励起光より短波長の光とを分光する第2の分光鏡と、
前記第2の分光鏡で分光された前記励起光より短波長の光が入射することで顕微画像を表示する画像表示手段と、
を更に備えた請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の有機化合物分析装置。

【請求項6】
有機化合物を含む対象物に励起光を入射し、励起光が入射された前記対象物から出射した散乱光のうち、前記励起光に対する振動数の差が900cm-1以下であるラマン散乱光を検出し、検出されたラマン散乱光を900cm-1以下の波数領域で分光分析して得られるラマン散乱スペクトルから、前記有機化合物の化学構造固有の振動ピークを分離することにより、前記有機化合物の化学構造を分析する有機化合物分析方法。

【請求項7】
前記有機化合物は、シラノール基を有するシラン系化合物である請求項6に記載の有機化合物分析方法。

【請求項8】
前記有機化合物は、シラノール基と、フルオロアルキル基、フルオロエーテル基、及び芳香族基から選ばれる有機基と、を有する化合物である請求項6又は請求項7に記載の有機化合物分析方法。

【請求項9】
前記有機化合物が付与された基材を用い、前記基材の化合物付与面に前記励起光を入射して前記有機化合物の化学構造を分析する請求項6~請求項8のいずれか1項に記載の有機化合物分析方法。

【請求項10】
前記対象物から出射した前記散乱光のうち、励起光より短波長の光を分光して顕微画像を表示する請求項6~請求項9のいずれか1項に記載の有機化合物分析方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012013974thum.jpg
出願権利状態 審査請求前
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