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CN115046951A - 傅里叶变换红外分光光度计 - Google Patents

傅里叶变换红外分光光度计 Download PDF

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CN115046951A
CN115046951A CN202210167625.1A CN202210167625A CN115046951A CN 115046951 A CN115046951 A CN 115046951A CN 202210167625 A CN202210167625 A CN 202210167625A CN 115046951 A CN115046951 A CN 115046951A
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mirror
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CN202210167625.1A
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胜秀昭
丸野浩昌
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

傅里叶变换红外分光光度计(1)具备主干涉仪(6)、控制干涉仪(7)、红外检测器(19)、控制光检测器(34)、波长板(27)和支承部件(70)。波长板(27)配置在控制光(21)的光路上，且配置在固定镜(14)或移动镜(15)与分束器(13)之间。支承部件(70)支承波长板(27)。波长板(27)的外周包含由支承部件(70)支承的被支承区域和从支承部件(70)释放的释放区域。

Description

傅里叶变换红外分光光度计
技术领域
本公开内容涉及傅里叶变换红外分光光度计。
背景技术
例如，日本特开平2-253103号公报所公开的傅里叶变换红外分光光度计具备构成双光束干涉仪的红外光源、分束器(beam splitter)、固定镜和移动镜。将用于测量固定镜或移动镜的朝向的激光导入双光束干涉仪。
发明内容
本公开内容的目的在于提供一种能够得到历时变化更少且稳定的功率谱的傅里叶变换红外分光光度计。
本公开内容的傅里叶变换红外分光光度计具备主干涉仪、控制干涉仪、红外检测器、控制光检测器、波长板和支承部件。主干涉仪包含射出红外光的红外光源、分束器、固定镜和移动镜。控制干涉仪包含射出控制光的控制光源、分束器、固定镜和移动镜。红外检测器检测由主干涉仪生成并且通过试样或被试样反射的红外干涉光。控制光检测器检测由控制干涉仪生成的控制干涉光。波长板配置在控制光的光路上，且配置在固定镜或移动镜和分束器之间。支承部件支承波长板。波长板的外周包含由支承部件支承的被支承区域和从支承部件释放的释放区域。
该发明的上述及其他的目的、特征、方案及优点将由结合附图理解的与该发明相关的以下的详细说明来明示。
附图说明
图1是实施方式的傅里叶变换红外分光光度计的概略图。
图2是实施方式的傅里叶变换红外分光光度计的概略局部放大图。
图3是实施方式的傅里叶变换红外分光光度计的图2所示的剖视线III-III中的概略局部放大剖视图。
图4是实施方式的傅里叶变换红外分光光度计中包含的第1控制光检测器的概略俯视图。
图5是实施方式的第1变形例的傅里叶变换红外分光光度计的概略局部放大图。
图6是实施方式的第2变形例的傅里叶变换红外分光光度计的概略局部放大图。
图7是实施方式的第3变形例的傅里叶变换红外分光光度计的概略局部放大图。
图8是示出使用实施例的傅里叶变换红外分光光度计测量的背景功率谱的历时变化的图。
图9是比较例的傅里叶变换红外分光光度计的概略局部放大图。
图10是比较例的傅里叶变换红外分光光度计的图9所示的剖视线X-X的概略局部放大剖视图。
图11是示出使用比较例的傅里叶变换红外分光光度计测量的背景功率谱的历时变化的图。
具体实施方式
以下，对本公开内容的实施方式进行说明。另外，对相同的构成标注相同的附图标记，不再重复其说明。
参照图1至图4，对实施方式的傅里叶变换红外分光光度计1进行说明。傅里叶变换红外分光光度计1主要具备主干涉仪6、控制干涉仪7、红外检测器19、控制光检测器34、镜角度调整器40、镜驱动装置41、控制器50、光谱生成器60、波长板27和支承部件70。傅里叶变换红外分光光度计1可以进一步具备准直透镜22和偏光分束器30。傅里叶变换红外分光光度计1可以进一步具备固定部件80。傅里叶变换红外分光光度计1也可以进一步具备壳体8。
主干涉仪6生成用于测量试样3的功率谱的红外干涉光11i。参照图1，主干涉仪6包含红外光源10、分束器13、固定镜14和移动镜15。主干涉仪6可以进一步包含准直镜12。
红外光源10输出红外光11。红外光源10例如是陶瓷光源。准直镜12朝向分束器13反射红外光11并且对红外光11进行准直。
分束器13将红外光11分割为朝向固定镜14的第1红外光11j和朝向移动镜15的第2红外光11k。分束器13将被固定镜14反射的第1红外光11j和被移动镜15反射的第2红外光11k合波。主干涉仪6(分束器13)生成作为第1红外光11j和第2红外光11k之间的干涉光的红外干涉光11i，朝向试样3及红外检测器19输出红外干涉光11i。
镜驱动装置41与移动镜15连接。镜驱动装置41使移动镜15沿接近分束器13的方向和远离分束器13的方向移动，使移动镜15往复运动。镜驱动装置41例如包含固定有移动镜15的活塞41a和驱动活塞41a的音圈电机41b。
有时在移动镜15移动时，移动镜15的朝向(移动镜15的法线方向)会变动。移动镜15的朝向的变动使红外干涉光11i的强度及相位变化，导致由红外检测器19检测出的干涉图劣化。因此，为了补偿移动镜15的朝向的变动，需要调整移动镜15或固定镜14的朝向。镜角度调整器40调整移动镜15或固定镜14的朝向。在本实施方式中，镜角度调整器40被设置于固定镜14并调整固定镜14的朝向(固定镜14的法线方向)。镜角度调整器40也可以被设置于移动镜15并调整移动镜15的朝向(移动镜15的法线方向)。镜角度调整器40例如是包含压电元件的致动器。具体而言，能够通过使压电元件的形状变化来调整镜的朝向。
从主干涉仪6(分束器13)输出的红外干涉光11i被聚光镜17反射及聚光，入射至被配置于试样室4内的试样3。红外干涉光11i通过试样3。红外干涉光11i也可以被试样3反射。通过试样3或被试样3反射的红外干涉光11i由聚光镜18反射及聚光，入射至红外检测器19。红外检测器19将由主干涉仪6生成且通过试样3或被试样3反射的红外干涉光11i检测为干涉图。干涉图随着移动镜15的移动而生成。红外检测器19例如是热释电检测器或MCT检测器。
控制干涉仪7生成用于测量移动镜15的位置及速度、以及固定镜14或移动镜15的朝向的控制干涉光21i。参照图1，控制干涉仪7包含控制光源20、分束器13、固定镜14和移动镜15。
控制光源20输出控制光21。控制光源20例如是氦氖(He-Ne)激光或半导体激光这样的激光光源。控制光21例如是激光束。准直透镜22配置在控制光21的光路上，且配置在控制光源20与分束器13之间。准直透镜22对控制光21进行准直。
镜26将从准直透镜22输出的控制光21朝向分束器13反射。镜26可以配置在红外光11中。为了使被镜26阻挡的红外光11减少，镜26的尺寸小于红外光11的光束直径。控制光21与红外光11平行地前进，并入射至分束器13。控制光21的光轴21p与红外光11的光轴11p平行。控制光21的光束直径小于红外光11的光束直径。
分束器13将控制光21分割为朝向固定镜14的第1控制光21j和朝向移动镜15的第2控制光21k。分束器13将被固定镜14反射的第1控制光21j和被移动镜15反射的第2控制光21k合波。控制干涉仪7(分束器13)生成作为第1控制光21j和第2控制光21k之间的干涉光的控制干涉光21i，朝向红外检测器19输出控制干涉光21i。
波长板27配置在控制光21的光路上。波长板27配置在固定镜14和分束器13之间。波长板27也可以配置在移动镜15和分束器13之间。波长板27例如由人造水晶这样的透明材料形成。波长板27例如是八分之一波长板(λ/8板)。在波长板27为八分之一波长板的情况下，若直线偏光的控制光21一次通过波长板27，则控制光21中的波长板27的慢相轴方向的偏光分量的相位相对于控制光21中的波长板27的快相轴方向的偏光分量的相位延迟45°。控制光21被固定镜14或移动镜15反射。由于控制光21被固定镜14或移动镜15反射，因此控制光21二次通过波长板27。控制光21中的波长板27的慢相轴方向的偏光分量的相位相对于控制光21中的波长板27的快相轴方向的偏光分量的相位延迟90°。这样，具有直线偏光的控制光21(第1控制光21j)被变换为具有圆偏光的控制光21(第1控制光21j)。
参照图2及图3，支承部件70支承波长板27。波长板27的外周包含包含被支承部件70支承的被支承区域和从支承部件70释放的释放区域。波长板27的外周的释放区域例如为波长板27的外周长度的三分之一以上。波长板27的外周的释放区域也可以为波长板27的外周长度的二分之一以上。支承部件70例如包含安装部72和柱71。支承部件70(安装部72)例如支承波长板27的外周的一边。波长板27的外周的剩余的三边从支承部件70(安装部72)释放。支承部件70(安装部72)例如支承波长板27的下部。
支承部件70由与波长板27不同的材料形成。支承部件70例如由不锈钢或铝那样的金属材料形成。支承部件70的热膨胀系数与波长板27的热膨胀系数不同。安装部72包含基台73。在安装部72(基台73)设有狭缝78。在安装部72(基台73)设有孔79。波长板27插入狭缝78。
柱71与安装部72(基台73)连接。在从红外光11(第1红外光11j)的光轴11p方向的俯视中，柱71具有比安装部72窄的宽度。柱71的宽度例如为安装部72的宽度的50％以下。柱71的宽度可以为安装部72的宽度的40％以下，也可以为安装部72的宽度的30％以下，也可以为安装部72的宽度的20％以下。在从红外光11(第1红外光11j)的光轴11p方向的俯视中，柱71也可以具有比波长板27窄的宽度。柱71安装于壳体8。在本实施方式中，柱71安装于壳体8的底壁。柱71可以直接安装于壳体8，也可以经由其他部件(未图示)安装于壳体8。
固定部件80将波长板27安装于支承部件70(例如安装部72(基台73))。固定部件80例如包含弹性间隔件81、板82和按压部件84。
弹性间隔件81例如由有机硅橡胶形成。弹性间隔件81被插入狭缝78，且配置在安装部72(基台73)与波长板27之间。波长板27也可以由弹性间隔件81夹持。弹性间隔件的第1热传导率例如为波长板27的第2热传导率的30％以下。弹性间隔件的第1热传导率可以是波长板27的第2热传导率的20％以下，也可以是波长板27的第2热传导率的10％以下。因此，弹性间隔件使波长板27与支承部件70之间的热传导减少。
板82与弹性间隔件81接触。板82也可以插入狭缝78。按压部件84将板82朝向弹性间隔件81及波长板27按压。按压部件84贯穿孔79。按压部件84例如为螺栓。这样，波长板27使用固定部件80固定于支承部件70。按压部件84经由板82按压波长板27。因此，能够防止对波长板27局部地施加较大的机械应力。按压部件84经由弹性间隔件81按压波长板27。因此，能够防止对波长板27局部地施加较大的机械应力。
从控制干涉仪7(分束器13)输出的控制干涉光21i与红外干涉光11i平行地前进，并入射至镜28。镜28可以配置在红外干涉光11i中。为了使被镜28阻挡的红外干涉光11i减少，镜28的尺寸小于红外干涉光11i的光束直径。控制干涉光21i的光束直径小于红外干涉光11i的光束直径。控制干涉光21i被镜28反射而入射至控制光检测器34。控制光检测器34检测由控制干涉仪7生成的控制干涉光21i。控制光检测器34例如为光电二极管。
具体而言，偏光分束器30配置在控制干涉光21i的光路上，且在分束器13与控制光检测器34之间。被镜28反射的控制干涉光21i入射到偏光分束器30。偏光分束器30将控制干涉光21i分割为第1控制干涉光21s和第2控制干涉光21t。第1控制干涉光21s例如是控制干涉光21i的s偏波分量，第2控制干涉光21t是控制干涉光21i的p偏波分量。控制干涉光21i是具有圆偏光的第1控制光21j与具有直线偏光的第2控制光21k之间的干涉光。因此，第1控制干涉光21s与第2控制干涉光21t之间的相位差为90°。
控制光检测器34包含第1控制光检测器35和第2控制光检测器36。第1控制光检测器35检测第1控制干涉光21s。参照图4，第1控制光检测器35例如是包含多个光检测元件35a、35b、35c、35d的多象限光电二极管(例如，四象限光电二极管)。多个光检测元件35a、35b、35c、35d也可以形成在单一的半导体基板上。第2控制光检测器36检测第2控制干涉光21t。第2控制光检测器36例如是包含单一的光检测元件的单元件光电二极管。
控制器50例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)这样的处理器或电路中的至少一个构成。控制器50包含镜角度调整部51、信号加算部52、镜位置检测部53和镜速度调整部56。控制器50例如可以通过由处理器执行储存在控制器50的存储部(未图示)的程序，来实现镜角度调整部51、信号加算部52、镜位置检测部53和镜速度调整部56的功能。
镜角度调整部51基于控制光检测器34的输出，控制镜角度调整器40的动作，来调整镜(例如，固定镜14)的朝向。具体而言，镜角度调整部51例如以使第1控制光检测器35所包含的多个光检测元件35a、35b、35c、35d的输出信号的相位一致的方式，调整镜(例如，固定镜14)的朝向。通过这样来补偿移动镜15在移动时所产生的移动镜15的朝向的变动。
镜位置检测部53基于控制光检测器34的输出，检测移动镜15的移动方向及位置。具体而言，镜位置检测部53包含波形整形器54和加/减计数器55。信号加算部52将第1控制光检测器35所包含的多个光检测元件35a、35b、35c、35d的输出信号加算，得到第1控制光检测器35的第1输出信号。镜位置检测部53从信号加算部52接收第1控制光检测器35的第1输出信号，并且从第2控制光检测器36接收第2控制光检测器36的第2输出信号。波形整形器54将第1控制光检测器35的第1输出信号转换为第1脉冲列信号。波形整形器54将第2控制光检测器36的第2输出信号转换为第2脉冲列信号。
加/减计数器55从波形整形器54接收第1脉冲列信号和第2脉冲列信号。加/减计数器55根据第1脉冲列信号的第1相位和第2脉冲列信号的第2相位之间的相位关系，确定移动镜15的移动方向。例如，在第1脉冲列信号的第1相位比第2脉冲列信号的第2相位超前90°的情况下，加/减计数器55将远离分束器13的方向确定为移动镜15的移动方向。在第1脉冲列信号的第1相位比第2脉冲列信号的第2相位滞后90°的情况下，加/减计数器55将远离分束器13的方向确定为移动镜15的移动方向。此外，由加/减计数器55计数的脉冲列信号的脉冲数取决于移动镜15的位置。镜位置检测部53根据通过加/减计数器55得到的移动镜15的移动方向和脉冲列信号的脉冲数，确定移动镜15的位置。
镜速度调整部56控制镜驱动装置41，调整移动镜15的移动速度。具体而言，镜速度调整部56以使通过镜位置检测部53得到的第1脉冲列信号或者通过信号加算部52得到的第1控制光检测器35的第1输出信号的频率为恒定的方式，控制镜驱动装置41。通过这样，镜速度调整部56使移动镜15以恒定速度移动。
光谱生成器60例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)这样的处理器或电路中的至少一个构成。控制器50和光谱生成器60可以由一台计算机构成。光谱生成器60包含样品保持部61、模数转换部62和傅里叶变换运算部63。光谱生成器60例如可以通过由处理器执行储存在控制器50的存储部(未图示)的程序，来实现样品保持部61、模数转换部62和傅里叶变换运算部63的功能。
光谱生成器60根据由红外检测器19检测出的干涉图，生成试样3的功率谱。具体而言，将通过镜位置检测部53得到的第1脉冲列信号或第2脉冲列信号输入至样品保持部61。样品保持部61在由第1脉冲列信号或第2脉冲列信号规定的时机，对由红外检测器19检测出的干涉图进行采样。模数转换部62对被采样的干涉图进行数字转换。傅里叶变换运算部63对被数字转换后的干涉图进行傅里叶变换。通过这样而得到试样3的功率谱。
壳体8收容有包含主干涉仪6、控制干涉仪7、红外检测器19及控制光检测器34等的傅里叶变换红外分光光度计1的光学系统。
[傅里叶变换红外分光光度计1的动作]
对测量移动镜15的位置及速度以及固定镜14或移动镜15的朝向时的、傅里叶变换红外分光光度计1的动作进行说明。在移动镜15移动期间，实时监控移动镜15的位置及速度以及固定镜14或移动镜15的朝向。
偏光分束器30将从控制干涉仪7输出的控制干涉光21i分割为第1控制干涉光21s和第2控制干涉光21t。第1控制光检测器35检测第1控制干涉光21s。第2控制光检测器36检测第2控制干涉光21t。镜角度调整部51例如以使第1控制光检测器35所包含的多个光检测元件35a、35b、35c、35d的输出信号的相位一致的方式，调整镜(例如，移动镜15)的朝向。
信号加算部52将第1控制光检测器35所包含的多个光检测元件35a、35b、35c、35d的输出信号加算，得到第1控制光检测器35的第1输出信号。镜位置检测部53从信号加算部52接收第1控制光检测器35的第1输出信号，并且从第2控制光检测器36接收第2控制光检测器36的第2输出信号。波形整形器54将第1控制光检测器35的第1输出信号转换为第1脉冲列信号。波形整形器54将第2控制光检测器36的第2输出信号转换为第2脉冲列信号。
加/减计数器55从波形整形器54接收第1脉冲列信号和第2脉冲列信号。加/减计数器55根据第1脉冲列信号的第1相位和第2脉冲列信号的第2相位之间的相位关系，确定移动镜15的移动方向。此外，镜位置检测部53根据通过加/减计数器55得到的移动镜15的移动方向和脉冲列信号的脉冲数，确定移动镜15的位置。
镜速度调整部56以使通过镜位置检测部53得到的第1脉冲列信号或者通过信号加算部52得到的第1控制光检测器35的输出信号的频率为恒定的方式，控制镜驱动装置41。通过这样，镜速度调整部56使移动镜15以恒定速度移动。
对测量试样3的功率谱时的傅里叶变换红外分光光度计1的动作进行说明。
从主干涉仪6输出的红外干涉光11i通过试样3或被试样3反射。红外检测器19将通过试样3或被试样3反射的红外干涉光11i检测为干涉图。干涉图随着移动镜15的移动而生成。光谱生成器60根据由红外检测器19检测出的干涉图，生成试样3的功率谱。
具体而言，将通过镜位置检测部53得到的第1脉冲列信号或第2脉冲列信号输入至样品保持部61。样品保持部61在由第1脉冲列信号或第2脉冲列信号规定的时机，对由红外检测器19检测出的干涉图进行采样。模数转换部62对被采样的干涉图进行数字转换。傅里叶变换运算部63对被数字转换后的干涉图进行傅里叶变换。通过这样而得到试样3的功率谱。
[变形例]
参照图5，在本实施方式的第1变形例的傅里叶变换红外分光光度计1中，支承部件70包含柱71，但不包含安装部72(参照图2)。狭缝78设于柱71。波长板27使用固定部件80安装于柱71。支承部件70(柱71)例如支承波长板27的外周的一边。波长板27的外周的剩余的三边从支承部件70(柱71)释放。支承部件70(柱71)例如支承波长板27的侧缘部。按压部件84按压波长板27的侧缘部。
参照图6，在本实施方式的第2变形例的傅里叶变换红外分光光度计1中，支承部件70与本实施方式的第1变形例的支承部件70(参照图5)同样地构成，但在柱71具有L字的形状这一点上，与本实施方式的第1变形例的支承部件70不同。固定部件80进一步包含螺栓那样的按压部件85。波长板27使用固定部件80安装于柱71。支承部件70(柱71)例如支承波长板27的外周的两边。波长板27的外周的剩余的两边从支承部件70(柱71)释放。支承部件70(柱71)例如支承波长板27的侧缘部和波长板27的上缘部。按压部件84按压波长板27的侧缘部。按压部件85按压波长板27的上缘部。
参照图7，在本实施方式的第3变形例的傅里叶变换红外分光光度计1中，波长板27悬吊于壳体8的顶壁。具体而言，柱71安装于壳体8的顶壁。波长板27使用固定部件80安装于安装部72(基台73)。支承部件70(安装部72)例如支承波长板27的外周的一边。波长板27的外周的剩余的三边从支承部件70(安装部72)释放。支承部件70(安装部72)例如支承波长板27的上缘部。按压部件84按压波长板27的上缘部。
第2控制光检测器36也同样可以是包含多个光检测元件的多象限光电二极管。在第2控制光检测器36为多象限光电二极管的情况下，信号加算部52将第2控制光检测器36中包含的多个光检测元件的输出信号加算，得到第2控制光检测器36的第2输出信号。镜位置检测部53从信号加算部52接收第2控制光检测器36的第2输出信号。波长板27不限于八分之一波长板(λ/8板)，也可以是四分之一波长板(λ/4板)或半波长板(λ/2板)等。
[本实施方式的作用]
与比较例的傅里叶变换红外分光光度计进行比较来对作为本实施方式的一实施例的图1至图4所示的傅里叶变换红外分光光度计1的作用进行说明。比较例的傅里叶变换红外分光光度计具备与实施例的傅里叶变换红外分光光度计1相同的构成，但在以下方面不同。参照图9及图10，在比较例中，安装部72包含基台73和设于基台73上的框架76。在框架76设有开口76a。波长板27的全部外周使用紫外线固化性粘接剂那样的粘接剂88而被安装于安装部72(框架76)。即，波长板27的全部外周被支承部件70(安装部72)约束。
图8是示出使用实施例的傅里叶变换红外分光光度计1获取的背景功率谱的历时变化的图表。图11是示出使用比较例的傅里叶变换红外分光光度计1获取的背景功率谱的历时变化的图表。这些图表的横轴示出从开始测量起的时间，这些图表的纵轴示出背景的透过率。在这些图表中，实线示出相对于1000cm-1的波数的红外光的背景的透过率的历时变化。虚线示出相对于2050cm-1的波数的红外光的背景的透过率的历时变化。单点划线示出相对于2850cm-1的波数的红外光的背景的透过率的历时变化。双点划线示出相对于4020cm-1的波数的红外光的背景的透过率的历时变化。
将图8与图11进行比较可知，与比较例的傅里叶变换红外分光光度计相比，实施例的傅里叶变换红外分光光度计1的背景功率谱的历时变化减少。背景功率谱意指在不将试样3配置于试样室4的情况下，使用傅里叶变换红外分光光度计得到的功率谱。像这样，利用本实施方式的傅里叶变换红外分光光度计1得到的背景功率谱的历时变化小于利用比较例的傅里叶变换红外分光光度计得到的背景功率谱的历时变化的理由可以认为如下。
在本实施方式及比较例中，支承部件70被红外光11照射。波长板27被红外光11和控制光21照射。红外光11和控制光21作为支承部件70和波长板27的热源发挥作用。此外，在红外光源10放射红外光11的期间，在红外光源10中产生热。在控制光源20放射控制光21的期间，在控制光源20中产生热。在红外光源10及控制光源20产生的热经由壳体8传递到支承部件70。
在比较例中，波长板27的全部外周被支承部件70(框架76)约束。支承部件70的热膨胀系数与波长板27的热膨胀系数不同。波长板27比支承部件70柔软。因此，由支承部件70的热膨胀系数与波长板27的热膨胀系数之间的差引起的热应力容易被施加于波长板27。在波长板27中的第1控制光21j所透过的区域产生热应力。
此外，支承部件70的热传导率高于波长板27的热传导率。此外，支承部件70被安装于具有更大体积的壳体8。由于传递到支承部件70的热扩散至壳体8，因此支承部件70的温度比波长板27更难上升。并且，在比较例中，波长板27的全部外周被支承部件70(框架76)约束。因此，靠近支承部件70(框架76)的波长板27的周缘部的温度与远离支承部件70(框架76)的波长板27的中央部的温度之间的差增加。由于波长板27内的不均匀的温度分布，在波长板27中的第1控制光21j所透过的区域产生热应力。
这些热应力使波长板27中的控制光21(第1控制光21j)所透过的区域的物理厚度及折射率分布变动。波长板27中的物理厚度及折射率分布的变动使透过了波长板27的控制光21(第1控制光21j)的波面发生畸变。控制光21的波面的畸变会扰乱第1控制光检测器35(光检测元件35a、35b、35c、35d)的输出信号的相位以及第2控制光检测器36的输出信号的相位。因此，基于来自控制光检测器34的输出信号测量的移动镜15的速度以及固定镜14或移动镜15的朝向产生误差。其结果为，变得无法准确地设定移动镜15的速度以及固定镜14或移动镜15的朝向，并且变得无法准确地检测移动镜15的位置。变得无法获取历时变化更少且稳定的干涉图。变得无法获取历时变化更少且稳定的功率谱。
相对于此，在本实施方式中，波长板27的外周的释放区域从支承部件70释放。因此，波长板27与支承部件70之间的热传导减少。由支承部件70的热膨胀系数与波长板27的热膨胀系数之间的差引起而被施加于波长板27中的控制光21(第1控制光21j)所透过的区域的热应力会减少。此外，靠近支承部件70(框架76)的波长板27的周缘部的温度与远离支承部件70(框架76)的波长板27的中央部的温度之间的差会减少。由波长板27内的不均匀的温度分布引起而在波长板27中的控制光21(第1控制光21j)所透过的区域产生的热应力也会减少。
这样，能够减少波长板27中的控制光21(第1控制光21j)所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够减少透过了波长板27的控制光21(第1控制光21j)的波面的畸变。能够基于来自控制光检测器34的输出信号，更准确地设定移动镜15的速度及固定镜14或移动镜15的朝向，并且能够更准确地检测移动镜15的位置。其结果为，能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
[方案]
本领域技术人员可理解上述的示例性的实施方式为以下方案的具体例。
(第1项)一方案的傅里叶变换红外分光光度计具备主干涉仪、控制干涉仪、红外检测器、控制光检测器、波长板和支承部件。主干涉仪包含射出红外光的红外光源、分束器、固定镜和移动镜。控制干涉仪包含射出控制光的控制光源、分束器、固定镜和移动镜。红外检测器检测由主干涉仪生成并且通过试样或被试样反射的红外干涉光。控制光检测器检测由控制干涉仪生成的控制干涉光。波长板配置在控制光的光路上，且配置在固定镜或移动镜和分束器之间。支承部件支承波长板。波长板的外周包含由支承部件支承的被支承区域和从支承部件释放的释放区域。
因此，波长板与支承部件之间的热传导减少。由支承部件的热膨胀系数与波长板的热膨胀系数之间的差引起的被施加于波长板中的控制光所透过的区域的热应力会减少。此外，靠近支承部件的波长板的周缘部的温度与远离支承部件的波长板的中央部的温度之间的差会减少。由波长板内的不均匀的温度分布引起的在波长板中的控制光所透过的区域产生的热应力也会减少。这样，能够减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够基于来自控制光检测器的输出信号，更准确地设定移动镜的速度以及固定镜或移动镜的朝向，并且能够更准确地检测移动镜的位置。其结果为，能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第2项)在第1项所述的傅里叶变换红外分光光度计中，波长板的外周的释放区域为波长板的外周长度的三分之一以上。
因此，可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第3项)在第2项所述的傅里叶变换红外分光光度计中，支承部件仅支承波长板的外周的一边。
因此，可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第4项)第1项～第3项的任一项所述的傅里叶变换红外分光光度计进一步具备将波长板安装于支承部件的固定部件。在支承部件设有狭缝。波长板被插入狭缝。固定部件包含弹性间隔件。弹性间隔件被插入狭缝，且配置在支承部件与波长板之间。
弹性间隔件能够在不对波长板局部地施加较大的机械应力的情况下将波长板安装于支承部件。因此，可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第5项)在第4项所述的傅里叶变换红外分光光度计中，弹性间隔件的第1热传导率为波长板的第2热传导率的30％以下。
因此，弹性间隔件使波长板与支承部件之间的热传导减少。可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第6项)在第4项或第5项所述的傅里叶变换红外分光光度计中，固定部件进一步包含与弹性间隔件接触的板和将板朝向弹性间隔件及波长板按压的按压部件。
因此，能够更均匀地按压波长板。能够防止对波长板局部地施加较大的机械应力。因此，可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第7项)第1项～第6项的任一项所述的傅里叶变换红外分光光度计进一步具备壳体。支承部件包含供波长板安装的安装部和柱。柱与安装部连接，且被安装于壳体。在从红外光的光轴的方向的俯视中，柱具有比安装部窄的宽度。
因此，被支承部件阻挡的红外光减少。红外干涉光的强度增加。能够抑制柱的温度的上升。能够基于来自控制光检测器的输出信号，更准确地设定移动镜的速度以及固定镜或移动镜的朝向，并且能够更准确地检测移动镜的位置。其结果为，能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
此外，照射到支承部件的红外光的光量减少。可减少支承部件的温度上升。可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
(第8项)第1项～第6项的任一项所述的傅里叶变换红外分光光度计进一步具备壳体。支承部件包含供波长板安装的柱。柱具有比波长板窄的宽度，并且被安装于壳体。
因此，被支承部件阻挡的红外光减少。红外干涉光的强度增加。能够抑制柱的温度的上升。能够基于来自控制光检测器的输出信号，更准确地设定移动镜的速度以及固定镜或者移动镜的朝向，并且能够更准确地检测移动镜的位置。其结果为，能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
此外，照射到支承部件的红外光的光量减少。可减少支承部件的温度上升。可减少波长板中的控制光所透过的区域的物理厚度及折射率分布的变动。能够获取历时变化更少且稳定的干涉图。能够获取历时变化更少且稳定的功率谱。
上文针对本发明的实施方式进行了说明，但应认为此次公开的实施方式在所有方面均为例示而并非限制性的内容。本发明的范围由权利要求书示出，还旨在包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

Claims (8)

1.一种傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，具备：
主干涉仪，包含射出红外光的红外光源、分束器、固定镜和移动镜；
控制干涉仪，包含射出控制光的控制光源、所述分束器、所述固定镜和所述移动镜；
红外检测器，检测由所述主干涉仪生成并且通过试样或被所述试样反射的红外干涉光；
控制光检测器，检测由所述控制干涉仪生成的控制干涉光；
波长板，配置在所述控制光的光路上，且配置在所述固定镜或所述移动镜和所述分束器之间；
支承部件，支承所述波长板，
所述波长板的外周包含由所述支承部件支承的被支承区域和从所述支承部件释放的释放区域。
2.如权利要求1所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
所述波长板的所述外周的所述释放区域为所述波长板的外周长度的三分之一以上。
3.如权利要求1所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
所述支承部件仅支承所述波长板的所述外周的一边。
4.如权利要求1所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
进一步具备固定部件，将所述波长板安装于所述支承部件，
在所述支承部件设有狭缝，
所述波长板被插入所述狭缝，
所述固定部件包含弹性间隔件，
所述弹性间隔件被插入所述狭缝，且配置在所述支承部件与所述波长板之间。
5.如权利要求4所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
所述弹性间隔件的第1热传导率为所述波长板的第2热传导率的30％以下。
6.如权利要求4所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
所述固定部件进一步包含：与所述弹性间隔件接触的板；和将所述板朝向所述弹性间隔件及所述波长板按压的按压部件。
7.如权利要求1所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
进一步具备壳体，
所述支承部件包含供所述波长板安装的安装部和柱，
所述柱与所述安装部连接，且被安装于所述壳体，
在从所述红外光的光轴的方向的俯视中，所述柱具有比所述安装部窄的宽度。
8.如权利要求1所述的傅里叶变换红外分光光度计，其特征在于，
进一步具备壳体，
所述支承部件包含供所述波长板安装的柱，
所述柱具有比所述波长板窄的宽度，并且安装于所述壳体。
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