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光分析装置の拡散反射用アタッチメント

国内特許コード P140010617
掲載日 2014年6月6日
出願番号 特願2010-143517
公開番号 特開2012-007981
登録番号 特許第5483015号
出願日 平成22年6月24日(2010.6.24)
公開日 平成24年1月12日(2012.1.12)
登録日 平成26年2月28日(2014.2.28)
発明者
  • 西尾 繁
出願人
  • 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター
発明の名称 光分析装置の拡散反射用アタッチメント
発明の概要 【課題】 試料の微小部位の分析を行うことができ、また検出光量の増大も可能で、透過光用の分析装置にそのまま組み込んで使用することもでき、しかも、ミラー数が少なく構造も非常に簡単な光分析装置の拡散反射用アタッチメントを提供すること。
【解決手段】 光分析装置の光学アタッチメントAにおいて、光源からの入射光を反射集光する穴開き主鏡11と、この穴開き主鏡11の前方に対向配置され、主鏡が集光した光を開口部11aに向けて再反射して、反射光を穴開き主鏡11の裏側に集光する小型副鏡12とを備えた入射側光学系1と;この入射側光学系1の小型副鏡12が集光する光の焦点部に試料Sを固定可能な試料固定部2と;前記試料固定部2の前方に入射側光学系1の穴開き主鏡11と逆向きに配置されて、試料Sから放射された拡散反射光を反射集光する穴開き反射鏡31から成る検出側光学系3とを含んで構成した。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



近年、赤外光や可視光などを物質に照射し、そこから得られる透過光や反射光のスペクトルを測定して物質の同定や定量・定性分析を行う分光分析が多くの分野で利用されており、そのような分光分析の手法の一つとして試料から放射される拡散反射光を測定する拡散反射法が知られている。





また、上記拡散反射法を実施する装置としては、試料を固定するステージとミラーがM字型に配置された光学系を備えたものが従来主流であったが(例えば、特許文献1参照)、このような光学系では、ミラーが最低でも4枚、多いものだと6枚以上必要になる等(特許文献2参照)、ミラー数が多くなって構造が複雑になり易かった。





しかも、上記M字型の光学系では、拡散反射光を集光するミラーを試料ステージの左右どちらかに寄せて配置しなければならないことから、試料に対してミラーの立体角を大きくとることができず、それによって集光効率が低下して大きな検出光量を得られないという不満もあった。





また、従来においては、中央に穴が開いた凸面鏡と凹面鏡を対向配置して、凸面鏡の穴部から入射した光を試料に照射し、試料から放射された拡散反射光を凸面鏡と凹面鏡で集光する光学系も公知となっているが(特許文献3参照)、この従来の光学系は、照射光を集光する入射光学系を備えていないことから試料の微小部位の分析には向かなかった。





一方、従来においては、集光率の高いカセグレン光学系を入射光学系に用いて、微小部位の分析を可能にした装置も開発されているが(例えば、特許文献4参照)、このような装置の光学系では、照射光を入射する向きと拡散反射光が出射される向きが逆方向となることから、M字型光学系のように光の入出力を一方向に行うことができなかった。





そのため、光学系に対して一方向で光の入出力を行う透過光用の分析装置(例えば、図5参照)に、上記光学系を組み込んで使用することができず、透過法と拡散反射法の両方で分析を行いたい場合に、専用の分析装置をそれぞれ購入するはめになってコストが嵩み易かった。

産業上の利用分野



本発明は、光分析装置の光学アタッチメントの改良、詳しくは、試料の微小部位の分析が可能で、検出光量の増大も図れ、また、透過光用の分析装置にそのまま組み込んで使用することもでき、しかも、構造も簡単な光分析装置の拡散反射用アタッチメントに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
光源(L)から入射した光を試料(S)に照射してその拡散反射光を検出器(D)で測定する光分析装置の光学アタッチメント(A)であって、
中央に開口部(11a)を有し、かつ、前記光源(L)からの入射光を反射集光する皿状の凹面部を有する穴開き主鏡(11)と、この穴開き主鏡(11)の前方に対向配置され、主鏡が集光した光を開口部(11a)に向けて再反射して、反射光を穴開き主鏡(11)の裏側に集光する凸曲面或いは凹曲面を有する小型副鏡(12)とを備えた入射側光学系(1)と;
この入射側光学系(1)の小型副鏡(12)が集光する光の焦点部に試料(S)を固定可能な試料固定部(2)と;
中央に開口部(31a)を有し、かつ、前記試料固定部(2)の前方に入射側光学系(1)の穴開き主鏡(11)と逆向きに配置されて、試料(S)から放射された拡散反射光を反射集光する皿状の凹面部を有する穴開き反射鏡(31)から成る検出側光学系(3)と;
を含んで構成され、
前記入射側光学系(1)の穴開き主鏡(11)に入射する光の方向と検出側光学系(3)の穴開き反射鏡(31)から出射される光の方向とを一致させたことを特徴とする光分析装置の拡散反射用アタッチメント。

【請求項2】
入射側光学系(1)の穴開き主鏡(11)に放物面反射鏡を使用し、小型副鏡(12)に双曲面型の凸曲面(12a)を有する反射鏡を使用したことを特徴とする請求項1記載の光分析装置の拡散反射用アタッチメント。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010143517thum.jpg
出願権利状態 登録


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