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DIFFUSE REFLECTION ATTACHMENT FOR OPTICAL ANALYZER

Patent code P140010617
Posted date Jun 6, 2014
Application number P2010-143517
Publication number P2012-007981A
Patent number P5483015
Date of filing Jun 24, 2010
Date of publication of application Jan 12, 2012
Date of registration Feb 28, 2014
Inventor
  • (In Japanese)西尾 繁
Applicant
  • (In Japanese)公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター
Title DIFFUSE REFLECTION ATTACHMENT FOR OPTICAL ANALYZER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diffuse reflection attachment for an optical analyzer which can analyze a minute part of a specimen, can increase detection light quantity, can be incorporated into and used in an analyzer for transmitted light as it is, and has a highly simple structure with the less number of mirrors.
SOLUTION: An optical attachment A for an optical analyzer is configured including: an incidence-side optical system 1 having a perforated primary mirror 11 that reflects and condenses incident light from a light source and a small secondary mirror 12 that is arranged facing the perforated primary mirror 11 in front of the perforated primary mirror 11, re-reflects the light condensed by the primary mirror toward an aperture 11a, and condenses the reflected light at the back side of the perforated primary mirror 11; a specimen fixing part 2 that can fix a specimen S at a focus point of the light condensed by the small secondary mirror 12 in the incidence-side optical system 1; and a detection-side optical system 3 composed of a perforated reflecting mirror 31 that is arranged in front of the specimen fixing part 2 in a reverse direction of the perforated primary mirror 11 in the incidence-side optical system 1 and reflects and condenses diffuse reflection light irradiated from the specimen S.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

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

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JP2010143517thum.jpg
State of application right Registered


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