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SYSTEM FOR MEASURING SIGNAL LIGHT BY NEAR-FIELD OPTICAL MICROSCOPE

Patent code P110004224
File No. AF01P005
Posted date Jul 8, 2011
Application number P2008-241151
Publication number P2010-071871A
Patent number P5270280
Date of filing Sep 19, 2008
Date of publication of application Apr 2, 2010
Date of registration May 17, 2013
Inventor
  • (In Japanese)市村 垂生
  • (In Japanese)矢野 隆章
  • (In Japanese)井上 康志
  • (In Japanese)河田 聡
Applicant
  • (In Japanese)独立行政法人科学技術振興機構
Title SYSTEM FOR MEASURING SIGNAL LIGHT BY NEAR-FIELD OPTICAL MICROSCOPE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for measuring a signal-light by a near-field optical microscope that allows a user to find dependency of signal light, emitted from a sample by near-field light, on the distance between a probe and the sample.
SOLUTION: The system includes a probe 12 for scanning the surface of a sample, a light source 16, and a spectroscope 18 for detecting signal light emitted from the sample. The probe 12 includes a cantilever and a silver tip at its head end. The cantilever is vibrated by a vibrator 20 so as to bring the head end of the silver tip into indirect contact with the sample surface. The light emitted from the light source 16 irradiates the sample surface through a light modulator 24, a beam splitter 26, an objective lens 22, and a transparent substrate 12 so as to generate near-field light on the sample surface. The signal light is emitted from the sample by the near-field light.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

走査型プローブ顕微鏡の一種である近接場光学顕微鏡は、光の回折限界を超えた空間分解能で顕微イメージングを実現できることから、産業上の実用化が進んでいる。近接場光学顕微鏡では、プローブの周りに発生させた近接場光で試料を照らし、プローブと試料表面との相互作用による散乱光の光強度や光学特性を計測することにより、試料の表面状態を検出する(例えば特許文献1参照)。

プローブには開口型、散乱型があるが、いずれにおいてもプローブ先端と試料の距離に依存して計測される信号光(近接場光)の光強度や光学特性(分光特性)が変化する。これは、プローブと試料の間の化学的相互作用と電磁気学的な相互作用が介在するためである。従って、信号光の、プローブ及び試料間距離依存性を調べることができれば、プローブと分子との相互作用の解明が可能になる。

プローブ先端と試料との距離を制御する方式として、シアーフォース方式、走査型トンネル顕微鏡(STM)方式、原子間力顕微鏡(AFM)方式等がある。
いずれの方式も、プローブ先端と試料間を一定の距離に保つように制御するものであり、任意の距離における信号光を検出するものではない。

【特許文献1】特開2004-132711号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、近接場光によって前記試料から放射される信号光を測定して当該試料のイメージングを行う近接場光学顕微鏡の信号光測定システムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
先端が尖鋭なプローブを試料上で走査しつつ、前記プローブ近傍に生成される近接場光によって前記試料から放射される信号光を検出し当該試料のイメージングを行う近接場光学顕微鏡の信号光測定システムにおいて、
a) 前記プローブと前記試料との相対距離を周期的に変化させる振動付与機構と、
b) 前記プローブ近傍に近接場光を生成させるための光を照射する光照射機構と、
c) 前記プローブと前記試料との相対距離の変化に同期して、前記光照射機構が照射する光をON/OFFするためのON/OFF信号を、前記相対距離が異なる複数のタイミングで出力する光強度変調機構と、
d) 異なる複数の出力タイミングで前記試料から放射される信号光をそれぞれ測定することにより、前記相対距離が異なる複数のスペクトルを求め、該複数のスペクトルの形状の変化から該試料の同定を行う信号光測定機構と、
を備えることを特徴とする近接場光学顕微鏡の信号光測定システム。

【請求項2】
 
光強度変調機構は、ON/OFF信号の出力タイミングを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の近接場光学顕微鏡の信号光測定システム。

【請求項3】
 
更に、前記試料を載置するガラス製の基板を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の近接場光学顕微鏡の信号光測定システム。

【請求項4】
 
信号光は、レーリー散乱、ラマン散乱、蛍光、非線形光学信号の中から選択されるいずれかであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の近接場光学顕微鏡の信号光測定システム。
Industrial division
  • Electron tube
  • (In Japanese)試験、検査
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2008241151thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Novel Measuring and Analytical Technology Contributions to the Elucidation and Application of Material AREA
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