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HOLLOW-FIBER PROBE meetings

Patent code P120006681
File No. SHINGI20120316,KG0166-JP01
Posted date Feb 23, 2012
Application number P2006-012010
Publication number P2007-192701A
Patent number P4809067
Date of filing Jan 20, 2006
Date of publication of application Aug 2, 2007
Date of registration Aug 26, 2011
Inventor
  • (In Japanese)片桐 崇史
  • (In Japanese)佐藤 英俊
Applicant
  • (In Japanese)学校法人関西学院
Title HOLLOW-FIBER PROBE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow-fiber probe capable of markedly enhancing a detection capacity and a special resolving capacity and miniaturized in the whole constitution.
SOLUTION: The hollow-fiber probe for detecting the light emitted from a sample has a hollow fiber having a cylindrical hollow core and the minute lens, which has a large number of apertures, arranged to the hollow fiber on one end part side thereof. The inner diameter of the core is made almost equal to the outer diameter of the minute lens so as to fit the minute lens in the core.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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)

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006012010thum.jpg
State of application right Registered
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