JP2012117936A - Infrared microscope and an infrared microscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、赤外分光光度計と組み合わせて用いられる赤外顕微鏡、及び赤外顕微鏡システムに関する。 The present invention relates to an infrared microscope and an infrared microscope system used in combination with an infrared spectrophotometer.
従来から、赤外分光光度計（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ 以下、ＦＴ−ＩＲともいう）には、赤外線波長領域における顕微分光を行う赤外顕微鏡が組み合わされることがある。
この赤外顕微鏡は、ＦＴ−ＩＲの有する干渉計から得られる赤外光線束を内部に導入し、導入した赤外光線束を集光して試料に照射する。試料に照射したときに得られる透過光、又は、反射光は、当該赤外顕微鏡が有する検出器により検出され、分光分析に供される（例えば、特許文献１参照）。
Conventionally, an infrared microscope that performs microspectroscopic light in the infrared wavelength region may be combined with an infrared spectrophotometer (hereinafter referred to as FT-IR) (Fourier Transform Infrared Spectroscopy).
This infrared microscope introduces an infrared ray bundle obtained from an interferometer included in the FT-IR into the inside, collects the introduced infrared ray bundle, and irradiates the sample. Transmitted light or reflected light obtained when the sample is irradiated is detected by a detector included in the infrared microscope and subjected to spectroscopic analysis (see, for example, Patent Document 1).
上記赤外顕微鏡による分光分析において、空間分解能や、測定時間といった性能は、試料に照射される赤外光の光線密度（輝度）に依存するため、試料に照射される赤外光の光密度は、より高い方が好ましい。 In the spectroscopic analysis using the infrared microscope, the performance such as spatial resolution and measurement time depends on the light density (luminance) of the infrared light applied to the sample. Therefore, the light density of the infrared light applied to the sample is The higher one is preferable.
一方、上記赤外顕微鏡では、試料に照射する赤外光を集光するための集光鏡としてカセグレン鏡等が用いられるが、このような集光鏡は、集光する赤外光線束を導入するための導入口が比較的小さい。また、集光鏡の導入口に合わせて所定径に形成するためのアパーチャ等が配置される場合もある。
これに対して、ＦＴ−ＩＲ等から供給される平行光である赤外光線束は、その光線束径が比較的大きい。よって、ＦＴ−ＩＲから供給される赤外光線束をそのまま用いると、その光線束の内の一部が、集光鏡に導入されないことがあり、供給される赤外光線束を効率よく利用しているとはいえなかった。
On the other hand, in the above infrared microscope, a Cassegrain mirror or the like is used as a condensing mirror for condensing the infrared light irradiated to the sample, and such a condensing mirror introduces a condensing infrared ray bundle. The inlet for doing this is relatively small. In addition, an aperture or the like for forming a predetermined diameter in accordance with the inlet of the condenser mirror may be arranged.
On the other hand, an infrared ray bundle that is parallel light supplied from FT-IR or the like has a relatively large ray bundle diameter. Therefore, if the infrared ray bundle supplied from the FT-IR is used as it is, a part of the ray bundle may not be introduced into the condenser mirror, and the supplied infrared ray bundle can be used efficiently. I couldn't say.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、より分析性能を高めるべく、赤外光線束をより効率よく利用することができる赤外顕微鏡、及び赤外顕微システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and to provide an infrared microscope and an infrared microscope system capable of more efficiently using an infrared ray bundle in order to further improve analysis performance. Objective.
本発明は、干渉計から供給される平行光である赤外光線束を導入して顕微分光を行う赤外顕微鏡であって、前記干渉計から供給された前記赤外光線束を実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い光線密度とされた高密度の赤外光線束を形成して導入する手段を備えていることを特徴としている。 The present invention is an infrared microscope that performs microspectroscopy by introducing an infrared ray bundle that is parallel light supplied from an interferometer, and substantially parallels the infrared ray bundle supplied from the interferometer. It is characterized by comprising means for forming and introducing a high-density infrared ray bundle having a light density higher than that of the infrared ray bundle by narrowing down to a small diameter in a light state. .
上記のように構成された赤外顕微鏡によれば、実質的に平行光とした状態で小径に絞られた高密度の赤外光線束を導入できるので、上記従来例のように、集光鏡の導入口が小さい場合や、小さい集光鏡の導入口に合わせて所定径に形成するためのアパーチャ等が配置されている場合にも、より多くの赤外光線を集光鏡に導くことができ、顕微分光を行うことができる。この結果、干渉計から供給される赤外光線束を効率よく利用することができる。
ここで、「実質的に平行光」とは、厳密には平行光ではないが、小径に絞ったときに高密度の赤外光線束が得られる程度に平行であるとみなせる状態の光線をいう。
According to the infrared microscope configured as described above, a high-density infrared ray bundle with a small diameter can be introduced in a substantially parallel light state. Even when the introduction port is small, or when an aperture or the like for forming a predetermined diameter in accordance with the introduction port of the small condenser mirror is arranged, more infrared rays can be guided to the condenser mirror. Yes, microspectroscopy can be performed. As a result, the infrared ray bundle supplied from the interferometer can be used efficiently.
Here, “substantially parallel light” refers to light rays that are not strictly parallel light but can be regarded as parallel to such an extent that a high-density infrared ray bundle can be obtained when the diameter is reduced to a small diameter. .
上記赤外顕微鏡において、前記手段は、前記干渉計からの前記赤外光線束を収束する第一の放物面鏡と、当該第一の放物面鏡の焦点距離よりも短い焦点距離とされるとともに同一の光軸上に前記第一の放物面鏡の焦点と自己の焦点とが一致した状態で、これら焦点をはさんで配置された第二の放物面鏡と、を備え、前記第二の放物面鏡は、前記第一の放物面鏡によって収束光とされた前記赤外光線束を実質的に平行光に変換することで、前記高密度の赤外光線束を形成することが好ましい。
この場合、両放物面鏡によって、干渉計から供給される平行光である赤外光線束を、実質的に平行光である状態で小径に絞られた高密度の赤外光線束とすることができる。
In the infrared microscope, the means includes a first parabolic mirror that converges the infrared ray bundle from the interferometer, and a focal length shorter than a focal length of the first parabolic mirror. And a second parabolic mirror disposed on the same optical axis with the focal point of the first parabolic mirror and the focal point of the self coincident with each other. The second parabolic mirror converts the infrared ray bundle, which has been converged by the first parabolic mirror, into substantially parallel light, thereby converting the high-density infrared ray bundle. It is preferable to form.
In this case, by using both parabolic mirrors, the infrared ray bundle, which is parallel light supplied from the interferometer, is made into a high-density infrared ray bundle that is narrowed down to a small diameter while being substantially parallel light. Can do.
また、本発明は、干渉計と、前記干渉計から供給される平行光である赤外光線束を導入して顕微分析を行う赤外顕微鏡と、を備えた赤外顕微システムであって、前記干渉計と前記赤外顕微鏡との間の前記赤外光線束を導入するための経路に、前記干渉計から供給された前記赤外光線束を実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い光線密度とされた高密度の赤外光線束を形成し、前記赤外顕微鏡に導入する手段を備えていることを特徴としている。 Further, the present invention is an infrared microscope system comprising an interferometer and an infrared microscope that performs microscopic analysis by introducing an infrared ray bundle that is parallel light supplied from the interferometer, In the path for introducing the infrared ray bundle between the interferometer and the infrared microscope, the infrared ray bundle supplied from the interferometer is narrowed down to a small diameter in a state of being substantially parallel light. Thus, it is characterized by comprising means for forming a high-density infrared light bundle having a light density higher than that of the infrared light bundle and introducing it into the infrared microscope.
上記のように構成された顕微システムによれば、上述のように、高密度の赤外光線束によってより多くの赤外光線を集光鏡に導くことができ、干渉計から供給される赤外光線束を効率よく利用することができる。 According to the microscope system configured as described above, as described above, more infrared rays can be guided to the condenser mirror by the high-density infrared ray bundle, and the infrared ray supplied from the interferometer The light beam can be used efficiently.
本発明の赤外顕微鏡、及び赤外顕微システムによれば、赤外光線束をより効率よく利用することができる。 According to the infrared microscope and infrared microscope system of the present invention, the infrared ray bundle can be used more efficiently.
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る赤外顕微システムのブロック図である。
図１において、赤外顕微システム１は、赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）２と、ＦＴ−ＩＲ２に隣接して配置された赤外顕微鏡３と、これらを制御するためのコンピュータ４とを備えている。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of an infrared microscope system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an infrared microscope system 1 includes an infrared spectrophotometer (FT-IR) 2, an infrared microscope 3 disposed adjacent to the FT-IR 2, and a computer 4 for controlling these. I have.
ＦＴ−ＩＲ２は、赤外光を用いた分光分析を行うための装置であり、その内部に、赤外光の光源２１と、干渉計部２２と、分光計部２３とを備えている。
光源２１が送出する赤外光線は、集光鏡２４によって集光され、さらにアパーチャ２５を介して反射鏡２６に送られる。
反射鏡２６は、回転放物面鏡により構成されており、集光鏡２４から送られる収束光である赤外光線束を平行光に変換し反射する。反射鏡２６によって平行光とされた赤外光線束は、干渉計部２２に導かれる。
The FT-IR 2 is a device for performing spectral analysis using infrared light, and includes an infrared light source 21, an interferometer unit 22, and a spectrometer unit 23 therein.
Infrared rays emitted from the light source 21 are collected by the condenser mirror 24 and further sent to the reflecting mirror 26 through the aperture 25.
The reflecting mirror 26 is composed of a rotating parabolic mirror, and converts the infrared ray bundle, which is convergent light transmitted from the condenser mirror 24, into parallel light and reflects it. The infrared ray bundle converted into parallel light by the reflecting mirror 26 is guided to the interferometer unit 22.
干渉計部２２は、内部にビームスプリッタ２２ａ、固定鏡２２ｂ、及び移動鏡２２ｃを備えており、マイケルソン干渉計を構成している。すなわち、干渉計部２２は、導入された赤外光線束をビームスプリッタ２２ａによって、固定鏡２２ｂと、移動鏡２２ｃの２方向に分割し、両鏡２２ｂ，２２ｃによる反射光を再度ビームスプリッタ２２ａによって合成して干渉光を得る。移動鏡２２ｃは所定周期で往復動しており、干渉計部２２からは、時間的に振幅が変動する干渉光が得られる。
干渉計部２２は、上記のようにして、反射鏡２６からの平行光を赤外光線束を干渉光とし、干渉光とされた赤外光線束を切替鏡２７に導く。
切替鏡２７は、平面鏡であり、赤外光線束をＦＴ−ＩＲ２に隣接して配置されている赤外顕微鏡３に導入するための経路に導くか、分光計部２３へ導くかを切り替える。
The interferometer unit 22 includes a beam splitter 22a, a fixed mirror 22b, and a moving mirror 22c, and constitutes a Michelson interferometer. That is, the interferometer unit 22 divides the introduced infrared ray bundle into two directions of the fixed mirror 22b and the movable mirror 22c by the beam splitter 22a, and the reflected light from both the mirrors 22b and 22c is again by the beam splitter 22a. Combine to obtain interference light. The movable mirror 22c reciprocates at a predetermined cycle, and interference light whose amplitude varies with time is obtained from the interferometer unit 22.
As described above, the interferometer unit 22 uses the parallel light from the reflecting mirror 26 as the infrared ray bundle as interference light, and guides the infrared ray bundle that has been made into interference light to the switching mirror 27.
The switching mirror 27 is a plane mirror, and switches between guiding the infrared ray bundle to a path for introducing the infrared ray bundle into the infrared microscope 3 disposed adjacent to the FT-IR 2 or to the spectrometer unit 23.
分光計部２３は、試料が配置される試料テーブル、及び赤外光線束を試料に照射したときの反射光又は透過光を検出する検出器（いずれも図示せず）を備えている。検出器による検出結果は、コンピュータ４に出力される。検出結果が与えられたコンピュータ４は、この検出結果を分光分析に供される。 The spectrometer unit 23 includes a sample table on which a sample is arranged, and a detector (none of which is shown) that detects reflected light or transmitted light when the sample is irradiated with an infrared ray bundle. The detection result by the detector is output to the computer 4. The computer 4 to which the detection result is given is used for spectroscopic analysis.
本システムは、分光計部２３によって分光分析を行う場合、干渉計部２２からの赤外光線束が分光計部２３に導かれるように切替鏡２７を切り替える。
一方、赤外顕微鏡３による分析を行う場合には、干渉計部２２からの赤外光線束が赤外顕微鏡３に導入するための経路に導かれるように切替鏡２７を切り替える。
When performing spectroscopic analysis by the spectrometer unit 23, the present system switches the switching mirror 27 so that the infrared ray bundle from the interferometer unit 22 is guided to the spectrometer unit 23.
On the other hand, when the analysis using the infrared microscope 3 is performed, the switching mirror 27 is switched so that the infrared ray bundle from the interferometer unit 22 is guided to the path for introducing it into the infrared microscope 3.
干渉計部２２からの赤外光線束が赤外顕微鏡３に導入するための経路に導かれるように切替鏡２７を切り替えられた場合、干渉計部２２からの干渉光である赤外光線束は、導出口２８を通じてＦＴ−ＩＲ２の外部に導かれ、赤外顕微鏡３に導入される。このとき、導出口２８から導出される赤外光線束の径寸法は、例えば３５ｍｍ程度に設定される。 When the switching mirror 27 is switched so that the infrared ray bundle from the interferometer unit 22 is guided to the path for introduction into the infrared microscope 3, the infrared ray bundle that is the interference light from the interferometer unit 22 is Then, it is led out of the FT-IR 2 through the outlet 28 and introduced into the infrared microscope 3. At this time, the diameter of the infrared ray bundle led out from the outlet 28 is set to about 35 mm, for example.
ＦＴ−ＩＲ２と、赤外顕微鏡３との間には、ＦＴ−ＩＲ２からの干渉光である赤外光線束を小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度を高めて、赤外顕微鏡３に高密度の赤外光線束を導入する光学ユニット５０が配置されている。このユニット５０については、後に詳述する。 Between the FT-IR 2 and the infrared microscope 3, the infrared ray bundle, which is the interference light from the FT-IR 2, is narrowed down to a small diameter, so that the light density of the infrared ray bundle is increased. 3, an optical unit 50 for introducing a high-density infrared ray bundle is arranged. This unit 50 will be described in detail later.
赤外顕微鏡３は、ＦＴ−ＩＲ２からの赤外光線束を導入して顕微分光分析を行う装置である。赤外顕微鏡３は、ＦＴ−ＩＲ２からの赤外光線束を導入口３１から導入する。
導入された赤外光線束は、平面鏡３２によって、反射鏡３３に導かれる。さらに、赤外光線束は、反射鏡３３から、反射鏡３４、平面鏡３５を介して集光鏡３６に供給される。なお、反射鏡３３，３４は、回転放物面鏡により構成されており、反射鏡３３は、平面鏡３２からの平行光である赤外光線束を収束光に変換する。また、反射鏡３４は、反射鏡３３によって収束光とされた赤外光線束を平行光に変換する。反射鏡３３と反射鏡３４との間には、アパーチャ３７が配置されている。
The infrared microscope 3 is a device that introduces an infrared ray bundle from the FT-IR 2 and performs microspectroscopy analysis. The infrared microscope 3 introduces the infrared ray bundle from the FT-IR 2 through the introduction port 31.
The introduced infrared ray bundle is guided to the reflecting mirror 33 by the plane mirror 32. Further, the infrared ray bundle is supplied from the reflecting mirror 33 to the condenser mirror 36 via the reflecting mirror 34 and the plane mirror 35. The reflecting mirrors 33 and 34 are constituted by rotary parabolic mirrors, and the reflecting mirror 33 converts an infrared ray bundle that is parallel light from the plane mirror 32 into convergent light. In addition, the reflecting mirror 34 converts the infrared ray bundle that has been converged by the reflecting mirror 33 into parallel light. An aperture 37 is disposed between the reflecting mirror 33 and the reflecting mirror 34.
集光鏡３６は、カセグレン式の集光鏡であり、供給される赤外光線束を導入するための導入口３６ａが例えば直径１５ｍｍ程度と、ＦＴ−ＩＲ２から供給される赤外光線束の径（約３５ｍｍ）と比較すると、小さい寸法となっている。 The condensing mirror 36 is a Cassegrain type condensing mirror, and the introduction port 36a for introducing the supplied infrared ray bundle has a diameter of about 15 mm, for example, and the diameter of the infrared ray bundle supplied from the FT-IR 2 Compared with (about 35 mm), it is a small dimension.
集光鏡３６は、導入された赤外光線束を集光し、試料ステージ３８に設置される試料の微小な観察領域に対して、集光した赤外光線束を照射する。
試料を透過した赤外光線束は、集光鏡３６に対して、試料ステージ３８を介して対向配置された集光鏡３９によって集光される。試料を透過し集光された赤外光線束は、平面鏡４０、回転放物面鏡からなる反射鏡４１、及び集光鏡４２を介して検出器４３に導かれる。
反射鏡４１と、集光鏡４２との間には、アパーチャ３７が配置されている。このアパーチャ３７は、集光鏡３６による集光された赤外光線束が照射された観察部位以外の部位からの光が集光鏡４２に到達するのを遮蔽している。
The condensing mirror 36 condenses the introduced infrared ray bundle and irradiates the collected infrared ray bundle onto a minute observation region of the sample placed on the sample stage 38.
The infrared ray bundle that has passed through the sample is collected by a collecting mirror 39 that is disposed opposite to the collecting mirror 36 via a sample stage 38. The infrared ray bundle transmitted through the sample and collected is guided to the detector 43 via the plane mirror 40, the reflecting mirror 41 including a rotating parabolic mirror, and the condenser mirror 42.
An aperture 37 is disposed between the reflecting mirror 41 and the condenser mirror 42. The aperture 37 blocks light from a part other than the observation part irradiated with the infrared ray bundle condensed by the condenser mirror 36 from reaching the condenser mirror 42.
検出器４３は、半導体検出器であり、赤外光を高感度に検出することができる。検出器４３による検出結果は、コンピュータ４に出力され、分光分析に供される。
このようにして、赤外顕微鏡３は、試料の微小な観察領域に赤外光線束を集光照射し、検出器４３によって透過光、及び反射光を検出することで、顕微分光分析を行う。
The detector 43 is a semiconductor detector and can detect infrared light with high sensitivity. The detection result by the detector 43 is output to the computer 4 and used for spectroscopic analysis.
In this way, the infrared microscope 3 collects and irradiates the infrared ray bundle on a minute observation region of the sample, and detects the transmitted light and the reflected light by the detector 43, thereby performing microspectroscopy analysis.
次に、ＦＴ−ＩＲ２と、赤外顕微鏡３との間に配置された光学ユニット５０について説明する。 Next, the optical unit 50 disposed between the FT-IR 2 and the infrared microscope 3 will be described.
図２は、光学ユニット５０の構造、及び、光学ユニット５０内に赤外光線束の光路（光軸）を示す図である。光学ユニット５０は、ＦＴ−ＩＲ２から供給された赤外光線束を実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い光線密度とされた高密度の赤外光線束を形成し、赤外顕微鏡３に導入する手段を構成している。 FIG. 2 is a diagram showing the structure of the optical unit 50 and the optical path (optical axis) of the infrared ray bundle in the optical unit 50. The optical unit 50 has a high light density that is higher than the light density of the infrared light bundle by narrowing the infrared light bundle supplied from the FT-IR 2 to a small diameter in a substantially parallel light state. The infrared ray bundle is formed and introduced into the infrared microscope 3.
光学ユニット５０は、図２に示すように、ＦＴ−ＩＲ２の導出口２８から導出される赤外光線束が照射され当該赤外光線束をその光軸Ｌ１に交差する方向に反射する第一放物面鏡５１と、第一放物面鏡５１よりも赤外顕微鏡３側に配置されている第二放物面鏡５２と、第一放物面鏡５１により反射された赤外光線束を第二放物面鏡５２に導く平面鏡５３と、第二放物面鏡５２により反射された赤外光線束を導出口２８から導出される赤外光線束の光軸Ｌ１に一致するように導く平面鏡５４とを備えている。 As shown in FIG. 2, the optical unit 50 is irradiated with an infrared ray bundle derived from the outlet 28 of the FT-IR 2 and reflects the infrared ray bundle in a direction intersecting the optical axis L1. A parabolic mirror 51, a second parabolic mirror 52 disposed closer to the infrared microscope 3 than the first parabolic mirror 51, and an infrared ray bundle reflected by the first parabolic mirror 51 The plane mirror 53 guided to the second parabolic mirror 52 and the infrared ray bundle reflected by the second parabolic mirror 52 are led so as to coincide with the optical axis L1 of the infrared ray bundle derived from the outlet 28. And a plane mirror 54.
第一放物面鏡５１は、回転放物面鏡により構成されており、ＦＴ−ＩＲ２から供給される平行光である赤外光線束を収束光に変換して反射し、平面鏡５３に導く。
第二放物面鏡５２は、回転放物面鏡により構成されており、平面鏡５３を介して導かれるとともに第一放物面鏡５１によって収束光とされた赤外光線束を平行光に変換することで、小径に絞られた高密度の赤外光線束を形成し、平面鏡５４に導く。
高密度の赤外光線束は、平面鏡５４によって赤外顕微鏡３の導入口３１に導かれて、赤外顕微鏡３に導入される。
各鏡５１〜５４は、所定の光路に設定可能とするために、その位置や設置角度等を自在に調整することができる。
The first parabolic mirror 51 is constituted by a rotating parabolic mirror, converts the infrared ray bundle, which is parallel light supplied from the FT-IR 2, into reflected light, reflects it, and guides it to the plane mirror 53.
The second parabolic mirror 52 is constituted by a rotating parabolic mirror, and converts the infrared ray bundle guided by the first parabolic mirror 51 into parallel light while being guided through the plane mirror 53. As a result, a high-density infrared ray bundle with a small diameter is formed and guided to the plane mirror 54.
The high-density infrared ray bundle is guided to the inlet 31 of the infrared microscope 3 by the plane mirror 54 and introduced into the infrared microscope 3.
Each of the mirrors 51 to 54 can be freely adjusted in its position, installation angle, etc. so that it can be set to a predetermined optical path.
図３は、光学ユニット５０の構造を簡略化して示した図である。光学ユニット５０は、図３に示すように、第一放物面鏡５１と、第二放物面鏡５２とによって、高密度の赤外光線束を形成する。 FIG. 3 is a diagram showing a simplified structure of the optical unit 50. As shown in FIG. 3, the optical unit 50 forms a high-density infrared ray bundle by a first parabolic mirror 51 and a second parabolic mirror 52.
第二放物面鏡５２は、第一放物面鏡５１の焦点距離ｆ１よりも短い焦点距離ｆ２とされている。また、第二放物面鏡５２は、同一の光軸Ｌ２上に第一放物面鏡５１の焦点と自己（第二放物面鏡５２）の焦点とが図中の点ｆｐで一致した状態で、点ｆｐを挟んで配置されている。
従って、第二放物面鏡５２は、第一放物面鏡５１が収束光に変換したＦＴ−ＩＲ２からの赤外光線束をより短い焦点距離で平行光に変換することとなるので、平行光に変換された赤外光線束は、光線の強度がそのままで小径に絞られる。つまり、ＦＴ−ＩＲ２からの赤外光線束の光線束径Ｄ１よりも、第二放物面鏡５２により反射される赤外光線束の光線束径Ｄ２が小さくなるように小径に絞られることで赤外光線束の断面積が縮小され、その光線密度（輝度）が高められる。
The second parabolic mirror 52 has a focal length f2 that is shorter than the focal length f1 of the first parabolic mirror 51. In the second parabolic mirror 52, the focal point of the first parabolic mirror 51 and the focal point of the self (second parabolic mirror 52) coincide on the same optical axis L2 at a point fp in the figure. In the state, they are arranged across the point fp.
Therefore, the second parabolic mirror 52 converts the infrared ray bundle from the FT-IR 2 converted into the convergent light by the first parabolic mirror 51 into parallel light with a shorter focal length. The infrared ray bundle converted into light is reduced to a small diameter while maintaining the intensity of the ray. That is, by narrowing the light beam diameter D2 of the infrared light beam reflected by the second parabolic mirror 52 to be smaller than the light beam diameter D1 of the infrared light beam from FT-IR2, it is narrowed down. The cross-sectional area of the infrared ray bundle is reduced, and its light density (luminance) is increased.
第一放物面鏡５１の焦点距離ｆ１と、第二放物面鏡５２の焦点距離ｆ２との比率が、下記式（１）で示す関係であるとする。
ｆ１ ： ｆ２ ＝ ｎ ： １ ・・・（１）
It is assumed that the ratio between the focal length f1 of the first parabolic mirror 51 and the focal length f2 of the second parabolic mirror 52 is a relationship represented by the following formula (1).
f1: f2 = n: 1 (1)
この場合、第二放物面鏡５２により変換される平行光である赤外光線束の径寸法は、１／ｎに絞られる。よって、断面積は、１／ｎ２に縮小される。すなわち、赤外光線束の光線密度は、両放物面鏡５１，５２によって、ｎ２倍となる。
以上のようにして、光学ユニット５０は、両放物面鏡５１，５２によって、ＦＴ−ＩＲ２から供給された赤外光線束から、実質的に平行光である状態で小径に絞られた高密度の赤外光線束を形成することができる。
In this case, the diameter of the infrared ray bundle that is parallel light converted by the second parabolic mirror 52 is reduced to 1 / n. Therefore, the cross-sectional area is reduced to 1 / n 2 . That is, the light density of the infrared ray bundle is increased n 2 times by the paraboloid mirrors 51 and 52.
As described above, the optical unit 50 has a high density that is narrowed down to a small diameter in a state of substantially parallel light from the infrared ray bundle supplied from the FT-IR 2 by the paraboloid mirrors 51 and 52. Infrared ray bundles can be formed.
図２に戻って、第一放物面鏡５１の焦点と、第二放物面鏡５２の焦点は、平面鏡５３と第二放物面鏡５２との間に位置する図中の点ｆｐで一致している。
平面鏡５３，５４は、両放物面鏡５１，５２における図３に示す配置関係を維持しつつ、両放物面鏡５１，５２が反射する赤外光線束の光軸を調整して、第二放物面鏡５２により変換された高密度の赤外光線束を、ＦＴ−ＩＲ２から導出される赤外光線束の光軸Ｌ１に一致するように導いている。
Returning to FIG. 2, the focal point of the first parabolic mirror 51 and the focal point of the second parabolic mirror 52 are at a point fp in the figure located between the plane mirror 53 and the second parabolic mirror 52. Match.
The plane mirrors 53 and 54 adjust the optical axis of the infrared ray bundle reflected by the paraboloid mirrors 51 and 52 while maintaining the positional relationship shown in FIG. The high-density infrared ray bundle converted by the two parabolic mirror 52 is guided so as to coincide with the optical axis L1 of the infrared ray bundle derived from FT-IR2.
上記のように、光学ユニット５０は、ＦＴ−ＩＲ２から供給された赤外光線束の光軸と、赤外顕微鏡３に導入される高密度の赤外光線束の光軸Ｌ１とが一致するように、高密度の赤外光線束を形成する。
従って、ＦＴ−ＩＲから供給された赤外光線束をそのまま赤外顕微鏡に導入するように構成されているシステムに対して、ＦＴ−ＩＲと赤外顕微鏡との間に光学ユニット５０を配置すれば、特に赤外光線束の光軸調整等を行うことなく容易に、高密度の赤外光線束を赤外顕微鏡に導入することができる。
As described above, in the optical unit 50, the optical axis of the infrared ray bundle supplied from the FT-IR 2 and the optical axis L1 of the high-density infrared ray bundle introduced into the infrared microscope 3 coincide with each other. In addition, a high-density infrared ray bundle is formed.
Therefore, if the optical unit 50 is disposed between the FT-IR and the infrared microscope, the system is configured to introduce the infrared ray bundle supplied from the FT-IR into the infrared microscope as it is. In particular, a high-density infrared ray bundle can be easily introduced into an infrared microscope without adjusting the optical axis of the infrared ray bundle.
なお、第二放物面鏡５２からの赤外光線束は、各放物面鏡や反射鏡等の収差の影響を受けるので、厳密にみると平行光ではないが、小径に絞ったときに高密度の赤外光線束が得られれば、その範囲内においては平行光とみなすことができる。よって、本明細書中では、小径に絞ったときに高密度の赤外光線束が得られる程度に平行であるとみなせる状態の光線を「実質的に平行光」という。 Note that the infrared ray bundle from the second parabolic mirror 52 is affected by aberrations of each parabolic mirror, reflecting mirror, and the like. If a high-density infrared ray bundle is obtained, it can be regarded as parallel light within that range. Therefore, in the present specification, a light beam in a state that can be regarded as parallel to such an extent that a high-density infrared ray bundle can be obtained when the diameter is reduced to a small diameter is called “substantially parallel light”.
上記のように構成された赤外顕微システム１は、ＦＴ−ＩＲ２の干渉計部２２から供給された赤外光線束を実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い光線密度とされた高密度の赤外光線束を形成して導入する光学ユニット５０を備えている。
このため、赤外顕微鏡３に対して、実質的に平行光とした状態で小径に絞られた高密度の赤外光線束を導入できるので、上記従来例のように、集光鏡の導入口が小さい場合や、小さい集光鏡の導入口に合わせて所定径に形成するためのアパーチャ等が配置されている場合にも、より多くの赤外光線を集光鏡に導くことができ、顕微分光を行うことができる。この結果、ＦＴ−ＩＲ２から供給される赤外光線束を効率よく利用することができる。
The infrared microscope system 1 configured as described above narrows down the infrared ray bundle supplied from the interferometer unit 22 of the FT-IR 2 to a small diameter in a state of being substantially parallel light, thereby the infrared ray. An optical unit 50 is provided that forms and introduces a high-density infrared light bundle having a light density higher than that of the bundle.
For this reason, a high-density infrared ray bundle with a small diameter can be introduced into the infrared microscope 3 in a substantially parallel light state. Even when the aperture is small or when an aperture or the like for forming a predetermined diameter according to the inlet of the small condenser mirror is arranged, more infrared rays can be guided to the condenser mirror. Spectroscopy can be performed. As a result, the infrared ray bundle supplied from FT-IR2 can be used efficiently.
なお、上記実施形態では、光学ユニット５０を、ＦＴ−ＩＲ２と、赤外顕微鏡３との間に配置した場合を例示したが、この光学ユニット５０は、赤外顕微鏡３、又はＦＴ−ＩＲ２のいずれか一方に内蔵して配置してもよい。 In the above embodiment, the case where the optical unit 50 is disposed between the FT-IR 2 and the infrared microscope 3 is exemplified. However, the optical unit 50 may be either the infrared microscope 3 or the FT-IR 2. It may be built in either of them.
次に、本発明の赤外顕微システムにより得られる効果について、検証した試験結果について説明する。
試験方法としては、レイトレーシングソフトを用いたシミュレーションにより赤外光線束を再現し光学ユニット５０による赤外光線束の高密度化の検証を行った。また、実機によって実際に赤外顕微鏡における顕微に用いる赤外光の強度測定を行った。
両試験において、実施例としては、上記光学ユニット５０を用いた本発明の赤外顕微システムを用い、比較例としては、上記光学ユニット５０を用いない赤外顕微システムを用いて評価を行った。
Next, the test result verified about the effect acquired by the infrared microscope system of this invention is demonstrated.
As a test method, the infrared ray bundle was reproduced by simulation using ray tracing software, and the density of the infrared ray bundle by the optical unit 50 was verified. In addition, the intensity of infrared light actually used for microscopic observation in an infrared microscope was measured using an actual machine.
In both tests, the infrared microscope system of the present invention using the optical unit 50 was used as an example, and the infrared microscope system not using the optical unit 50 was used as a comparative example.
まず、赤外光線束のシミュレーションによる試験について説明する。この赤外光線束のシミュレーションでは、予め、所定の計算モデルを設定し、レイトレーシングソフト（ソフト名：ＳＨＡＤＯＷ）を用いて、光源から赤外顕微鏡３に導入されるまでの赤外光線束の状態をシミュレーションにより求め、赤外顕微鏡３に導入される赤外光線束の光線密度を、実施例と、比較例とで比較した。 First, a test by simulation of infrared ray flux will be described. In this infrared ray bundle simulation, a predetermined calculation model is set in advance, and the state of the infrared ray bundle from the light source to the infrared microscope 3 is introduced using ray tracing software (software name: SHADOW). Was obtained by simulation, and the light density of the infrared light flux introduced into the infrared microscope 3 was compared between the example and the comparative example.
図４は、赤外光線束のシミュレーションに用いた計算モデルを示す図である。図中、点Ａは、光源（図１中の光源２１に相当）を示しており、紙面右方向に向かって赤外光線束の光路に沿って与えられる条件が示されている。
光源については、サイズが有限の点光源とし、そのサイズとしては、φ３ｍｍと、φ５ｍｍの２通りに設定した。
FIG. 4 is a diagram showing a calculation model used for the simulation of the infrared ray bundle. In the figure, a point A indicates a light source (corresponding to the light source 21 in FIG. 1), and the condition given along the optical path of the infrared ray bundle toward the right side of the drawing.
The light source was a point light source having a finite size, and the size was set in two ways: φ3 mm and φ5 mm.
まず実施例の計算モデルについて説明する。点Ｂは、放物面鏡によって、光源からの赤外光線束が平行光に変換される位置である。点Ｂは、図１中、反射鏡２６に相当する。また、点Ｂでは、赤外光線束を、φ３０ｍｍのスリットに通し、φ３０ｍｍの平行光に形成するものとして設定した。 First, the calculation model of the embodiment will be described. Point B is a position where the infrared ray bundle from the light source is converted into parallel light by the parabolic mirror. Point B corresponds to the reflecting mirror 26 in FIG. At point B, the infrared ray bundle was set to pass through a φ30 mm slit and formed into a parallel light of φ30 mm.
点Ｃは、上記光学ユニット５０の第一放物面鏡５１によって平行光である赤外光線束が収束光に変換される位置を示しており、点Ｅは、第二放物面鏡５２によって収束光である赤外光線束が平行光に変換される位置を示している。
点Ｄは、両放物面鏡５１，５２の焦点である点ｆｐ（図２、図３）に相当する位置である。よって、点Ｃの直前の位置は、ＦＴ−ＩＲ２の導出口２８の位置、点Ｅの直後の位置は、赤外顕微鏡３の導入口３１の位置に相当する。
Point C indicates a position where the infrared ray bundle, which is parallel light, is converted into convergent light by the first parabolic mirror 51 of the optical unit 50, and point E is indicated by the second parabolic mirror 52. The position at which the infrared ray bundle, which is converged light, is converted into parallel light is shown.
Point D is a position corresponding to point fp (FIGS. 2 and 3) which is the focal point of both parabolic mirrors 51 and 52. Therefore, the position immediately before the point C corresponds to the position of the outlet 28 of the FT-IR 2, and the position immediately after the point E corresponds to the position of the inlet 31 of the infrared microscope 3.
各点の間の距離は、点Ａと点Ｂとの間の距離が１００ｍｍ、点Ｂと点Ｃとの間の距離が１０００ｍｍ、点Ｃと点Ｄとの間の距離（第一放物面鏡５１の焦点距離ｆ１）が１００ｍｍ、点Ｄと点Ｅとの間の距離（第二放物面鏡５２の焦点距離ｆ２）が５０ｍｍとなるように設定した。
上記のように、第一放物面鏡５１の焦点距離ｆ１が１００ｍｍ、第二放物面鏡５２の焦点距離ｆ２が５０ｍｍなので、本計算モデルにおいて、上記式（１）中の「ｎ」は、「２」である。よって、実施例のモデルで得られる光線密度は、比較例のモデルに対して、計算上においては、４倍の密度が得られることとなる。
The distance between each point is 100 mm between point A and point B, 1000 mm between point B and point C, and the distance between point C and point D (first paraboloid). The focal length f1) of the mirror 51 was set to 100 mm, and the distance between the points D and E (the focal length f2 of the second parabolic mirror 52) was set to 50 mm.
As described above, since the focal length f1 of the first parabolic mirror 51 is 100 mm and the focal length f2 of the second parabolic mirror 52 is 50 mm, in this calculation model, “n” in the above formula (1) is , “2”. Therefore, the light density obtained with the model of the example is four times as high in calculation as the model of the comparative example.
比較例の計算モデルは、点Ａ及び点Ｂにおける条件は、実施例の計算モデルと同様であり、点Ｂにて平行光とされた赤外光線束そのままで、点Ｃ〜点Ｅで条件を付加しない設定とした。すなわち、実施例の計算モデルは、光学ユニット５０を用いた場合、比較例のモデルは、光学ユニット５０を用いない場合をモデル化している。 In the calculation model of the comparative example, the conditions at the points A and B are the same as those of the calculation model of the example. The setting is not added. That is, the calculation model of the embodiment models the case where the optical unit 50 is used, and the comparative example model models the case where the optical unit 50 is not used.
また、赤外光線束の光線密度を求める地点としては、点Ｅから２００〜１０００ｍｍの範囲で設定した。
赤外光線束の光線密度は、上記光線密度を求める地点において、φ１５ｍｍのスリットを通過すると認められる光線の数をカウントし、その光線数を光線密度として比較評価した。
Moreover, as a point which calculates | requires the light density of an infrared ray bundle, it set in the range of 200-1000 mm from the point E. FIG.
The light ray density of the infrared ray bundle was evaluated by counting the number of light rays that were recognized as passing through a φ15 mm slit at the point where the light ray density was determined, and using the light ray number as the light ray density.
下記表１は、レイトレースによって光線密度を求めた結果を示している。また、図５は、光源サイズがφ３ｍｍの場合における、レイトレースによって光線密度を求めたときの光線分布をグラフに表した一例であり、（ａ）は実施例の計算モデルによる光線分布、（ｂ）は比較例の計算モデルによる光線分布を示すグラフである。また、図６は、光源サイズがφ５ｍｍの場合における、レイトレースによって光線密度を求めたときの光線分布を表したグラフの一例であり、（ａ）は実施例の計算モデルによる光線分布、（ｂ）は比較例の計算モデルによる光線分布を示すグラフである。 Table 1 below shows the result of obtaining the light density by ray tracing. FIG. 5 is an example of a graph showing the light distribution when the light density is obtained by ray tracing when the light source size is φ3 mm. FIG. 5A is a light distribution according to the calculation model of the embodiment. ) Is a graph showing a light distribution by a calculation model of a comparative example. FIG. 6 is an example of a graph showing the light distribution when the light density is obtained by ray tracing in the case where the light source size is φ5 mm, (a) is the light distribution by the calculation model of the embodiment, (b) ) Is a graph showing a light distribution by a calculation model of a comparative example.
表１中、光源サイズがφ３ｍｍの場合、点Ｅからの距離が７００ｍｍの範囲において、実施例と比較例との光線数比が１を超えており、実施例の計算モデルの方が高密度となっていることが判る。特に、点Ｅからの距離が２００ｍｍの場合、光線数比が３．１倍と、計算上得られる密度（計算上得られる光線数比は４倍）に最も近い高密度となっている。図５を見ても、点Ｅからの距離が２００ｍｍ、５００ｍｍの場合、実施例の計算モデルの方が明らかに高密度となっている。 In Table 1, when the light source size is φ3 mm, the light number ratio between the example and the comparative example exceeds 1 in the range of 700 mm from the point E, and the calculation model of the example has a higher density. You can see that In particular, when the distance from the point E is 200 mm, the light ray number ratio is 3.1 times, which is the closest to the density obtained by calculation (the light ray number ratio obtained by calculation is 4 times). As can be seen from FIG. 5, when the distance from the point E is 200 mm and 500 mm, the calculation model of the embodiment is clearly higher in density.
また、点Ｅからの距離の増加に伴って、光線数比は小さくなり、当該距離が８００ｍｍで光線数比が０．９５と、実施例の計算モデルの赤外光線束の方が光線数が小さくなっている。この理由は、上述したように、赤外光線束は光源による発散光を放物面鏡により平行光に変換したものであり、その放物面鏡の収差等による影響を受けることで、厳密には平行光とはならないからである。すなわち、比較例のモデルよりも放物面鏡を多く使用している実施例のモデルの光線の平行度は、比較例のモデルのそれよりも悪くなる可能性が高いので、点Ｅからの距離が大きくなればなるほど、実施例のモデルの方が発散する度合が高くなると考えられる。このため、ある程度の距離を超えると、実施例の計算モデルの赤外光線束の方が光線数が小さくなり、光線の密度が低くなると考えられる。 Further, as the distance from the point E increases, the ratio of the number of rays decreases, the distance is 800 mm, and the ratio of the number of rays is 0.95. It is getting smaller. The reason for this is that, as described above, the infrared ray bundle is obtained by converting divergent light from a light source into parallel light by a parabolic mirror, and is strictly affected by the aberration of the parabolic mirror. This is because the light does not become parallel light. That is, since the parallelism of the light rays of the model of the example using more parabolic mirrors than the model of the comparative example is likely to be worse than that of the model of the comparative example, the distance from the point E It is considered that the greater the value of is, the higher the degree of divergence of the model of the example. For this reason, when a certain distance is exceeded, it is considered that the infrared ray bundle of the calculation model of the embodiment has a smaller number of rays and a lower density of rays.
一方、点Ｅからの距離が７００ｍｍ以下では、φ１５ｍｍのスリットによって赤外光線束を小径に絞った状態で高密度化が可能であること、及び、点Ｅからの距離が比較的近ければ、厳密には平行光ではない赤外光線束も実質的には平行光とみなすことができるため、実施例のモデルでは、高密度化が可能な範囲においては、赤外光線束は実質的に平行光であると判断できる。 On the other hand, if the distance from the point E is 700 mm or less, it is possible to increase the density while the infrared ray bundle is narrowed down to a small diameter by a φ15 mm slit, and if the distance from the point E is relatively close, Therefore, in the model of the embodiment, the infrared ray bundle is substantially parallel light within the range where the density can be increased. It can be judged that.
以上より、光源サイズがφ３ｍｍの場合、光学ユニットを用いた実施例によれば、点Ｅからの距離が７００ｍｍ以内の範囲において、赤外顕微鏡に導入される赤外光線束が実質的に平行光と判断でき、この範囲においては、ＦＴ−ＩＲ等から供給される赤外光線束を、実質的に平行光である状態で小径に絞られた高密度の赤外光線束とすることができることが判った。 From the above, when the light source size is 3 mm, according to the embodiment using the optical unit, the infrared ray bundle introduced into the infrared microscope is substantially parallel light within the range of the distance from the point E within 700 mm. In this range, the infrared ray bundle supplied from the FT-IR or the like can be a high-density infrared ray bundle that is narrowed down to a small diameter in a substantially parallel light state. understood.
表１中、光源サイズがφ５ｍｍの場合、点Ｅからの距離が５００ｍｍの範囲において、実施例と比較例との光線数比が１を超えており、図６からも実施例の計算モデルの方が高密度となっていることが判る。また、光源サイズがφ５ｍｍの場合も、光源サイズがφ３ｍｍの場合と同様、点Ｅからの距離の増加に伴って、光線数比は小さくなり、当該距離が６００ｍｍで光線数比が０．９３と、実施例の計算モデルの赤外光線束の方が比較例のモデルよりも光線数が小さくなっている。この理由は、上記同様である。 In Table 1, when the light source size is φ5 mm and the distance from the point E is in the range of 500 mm, the light number ratio between the example and the comparative example exceeds 1, and the calculation model of the example also from FIG. It can be seen that has a high density. Also, when the light source size is φ5 mm, the light ray ratio becomes smaller as the distance from the point E increases as in the case where the light source size is φ3 mm, and the distance is 600 mm and the light ray ratio is 0.93. The number of rays of the infrared ray bundle of the calculation model of the embodiment is smaller than that of the model of the comparative example. The reason is the same as above.
光源サイズがφ５ｍｍの場合、光学ユニットを用いた実施例によれば、点Ｅからの距離が５００ｍｍの範囲においては、ＦＴ−ＩＲ等から供給される赤外光線束を、実質的に平行光である状態で小径に絞られた高密度の赤外光線束とすることができることが判った。 When the light source size is φ5 mm, according to the embodiment using the optical unit, in the range where the distance from the point E is 500 mm, the infrared ray bundle supplied from the FT-IR or the like is substantially parallel light. It was found that a high-density infrared ray bundle with a small diameter can be obtained in a certain state.
以上のように、本発明の赤外顕微システムによれば、干渉計等から供給される赤外光線束を、実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い高密度の赤外光線束を形成できることが計算上明らかとなった。 As described above, according to the infrared microscopic system of the present invention, the infrared ray bundle supplied from the interferometer or the like is reduced to a small diameter in a state of being substantially parallel light. Calculations revealed that a high-density infrared light flux higher than the light density can be formed.
次に、実機による赤外顕微鏡における赤外光強度の測定試験について説明する。測定試験は、以下の装置、及び測定条件によって行った。
使用装置：赤外分光器（ＦＴ−ＩＲ）（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製 Ｎｉｃｏｌｅｔ６７００）、赤外顕微鏡（同社製 ＣｏｎｔｉｎｕμｍＸＬ）、 光学ユニット（図２参照）
光源：Ｅｖｅｒ−ｇｌｏ光源（分光器内蔵標準光源）
カセグレン鏡の倍率：１５倍
顕微アパーチャ：１００μｍ × １００μｍ
赤外顕微鏡の検出器：高感度５０μｍＭＣＴ−Ａ
観察モード：透過モード
赤外分光器（ＦＴ−ＩＲ）の導出口と、赤外顕微鏡の導入口との間の距離：約１５ｃｍ
光学ユニット５０の第一放物面鏡５１の焦点距離ｆ１：１０１．６ｍｍ（４ｉｎｃｈ）
光学ユニット５０の第二放物面鏡５２の焦点距離ｆ２：５０．８ｍｍ（２ｉｎｃｈ）
Next, an infrared light intensity measurement test using an actual infrared microscope will be described. The measurement test was performed with the following apparatus and measurement conditions.
Equipment used: Infrared spectrometer (FT-IR) (Nicolet 6700 manufactured by Thermo Scientific), infrared microscope (Continuum XL manufactured by the same company), optical unit (see FIG. 2)
Light source: Ever-glo light source (standard light source with built-in spectrometer)
Cassegrain mirror magnification: 15 times Microscopic aperture: 100 μm × 100 μm
Infrared microscope detector: high sensitivity 50 μmM CT-A
Observation mode: Transmission mode Distance between the outlet of the infrared spectrometer (FT-IR) and the inlet of the infrared microscope: about 15 cm
Focal length f1: 101.6 mm (4 inches) of the first parabolic mirror 51 of the optical unit 50
Focal length f2 of the second parabolic mirror 52 of the optical unit 50: 50.8 mm (2 inches)
試験方法としては、上記装置を用いて、上記光学ユニット５０をＦＴ−ＩＲと赤外顕微鏡との間に配置した赤外顕微システムを実施例として構成し、光学ユニット５０を配置せずＦＴ−ＩＲからの赤外光線束をそのまま赤外顕微鏡に導入する赤外顕微システムを比較例として構成し、実際に赤外顕微鏡に赤外光線束を導入したときに、当該赤外顕微鏡の検出器によって検出される赤外光強度を比較した。 As a test method, an infrared microscope system in which the optical unit 50 is disposed between an FT-IR and an infrared microscope using the above apparatus is configured as an example, and the optical unit 50 is not disposed and the FT-IR is not disposed. An infrared microscope system that directly introduces the infrared ray bundle from the infrared microscope into the infrared microscope is configured as a comparative example, and when the infrared ray bundle is actually introduced into the infrared microscope, it is detected by the detector of the infrared microscope. Infrared light intensity was compared.
図７は、赤外顕微鏡の検出器によって検出された赤外光のスペクトルを示すグラフである。図中、縦軸は赤外光強度、横軸は波数を示している。図中、黒線が実施例による測定結果を示しており、灰色線が比較例による測定結果を示している。 FIG. 7 is a graph showing a spectrum of infrared light detected by a detector of an infrared microscope. In the figure, the vertical axis indicates the infrared light intensity, and the horizontal axis indicates the wave number. In the figure, the black line shows the measurement result of the example, and the gray line shows the measurement result of the comparative example.
図７のように、実施例は、比較例に対して、ほぼ全域に亘ってその赤外光強度が高くなっており、ピーク付近では、赤外光強度が約１．５倍向上していることが判る。 As shown in FIG. 7, the infrared light intensity of the example is high over almost the entire region compared to the comparative example, and the infrared light intensity is improved about 1.5 times near the peak. I understand that.
以上のように、ＦＴ−ＩＲからの赤外光線束は、同一にもかかわらず、赤外顕微鏡において顕微分光に供される赤外光の強度が高められていることから、本発明の赤外顕微システムでは、高密度の赤外光線が赤外顕微鏡に導入されＦＴ−ＩＲからの赤外光線束を効率よく利用できることが、実機において確認できた。 As described above, although the infrared ray bundles from the FT-IR are the same, the intensity of the infrared light used for the microscopic differential light in the infrared microscope is increased. In the microscope system, it was confirmed in the actual machine that high-density infrared rays were introduced into the infrared microscope and the infrared ray bundle from FT-IR could be used efficiently.
１ 赤外顕微システム
２ 赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）
３ 赤外顕微鏡
２２ 干渉計部
５０ 光学ユニット
５１ 第一放物面鏡
５２ 第二放物面鏡
1 Infrared microscope system 2 Infrared spectrophotometer (FT-IR)
3 Infrared microscope 22 Interferometer unit 50 Optical unit 51 First parabolic mirror 52 Second parabolic mirror
Claims (3)
前記干渉計から供給された前記赤外光線束を実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い光線密度とされた高密度の赤外光線束を形成して導入する手段を備えていることを特徴とする赤外顕微鏡。 An infrared microscope that performs microspectroscopy by introducing an infrared ray bundle that is parallel light supplied from an interferometer,
A high-density infrared ray having a light density higher than the light density of the infrared ray bundle by narrowing the infrared ray bundle supplied from the interferometer to a small diameter in a substantially parallel light state. An infrared microscope comprising means for forming and introducing a bundle.
前記第二の放物面鏡は、前記第一の放物面鏡によって収束光とされた前記赤外光線束を実質的に平行光に変換することで、前記高密度の赤外光線束を形成する請求項１に記載の赤外顕微鏡。 The means includes a first parabolic mirror for converging the infrared ray bundle from the interferometer, a focal length shorter than a focal length of the first parabolic mirror, and the same optical axis. A second paraboloid mirror disposed between the focal points of the first parabolic mirror and the focal point of the first paraboloid mirror,
The second parabolic mirror converts the infrared ray bundle, which has been converged by the first parabolic mirror, into substantially parallel light, thereby converting the high-density infrared ray bundle. The infrared microscope according to claim 1 to be formed.
前記干渉計と前記赤外顕微鏡との間の前記赤外光線束を導入するための経路に、前記干渉計から供給された前記赤外光線束を実質的に平行光とした状態で小径に絞ることで、当該赤外光線束の光線密度よりも高い光線密度とされた高密度の赤外光線束を形成し、前記赤外顕微鏡に導入する手段を備えていることを特徴とする赤外顕微システム。 An infrared microscope system comprising: an interferometer; and an infrared microscope that performs microscopic analysis by introducing an infrared ray bundle that is parallel light supplied from the interferometer,
In the path for introducing the infrared ray bundle between the interferometer and the infrared microscope, the infrared ray bundle supplied from the interferometer is narrowed down to a small diameter in a state of being substantially parallel light. An infrared microscope characterized by comprising means for forming a high-density infrared ray bundle having a light density higher than that of the infrared ray bundle and introducing the infrared ray bundle into the infrared microscope. system.
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