JP2000146830A - Infrared microscope / FT-IR apparatus and method for analyzing recording medium - Google Patents
Infrared microscope / FT-IR apparatus and method for analyzing recording mediumInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度記録媒体の表面部の有機材料について
定性・定量分析を簡便・的確に行うことができる赤外顕
微・FT−IR装置及び分析方法を提供する。
【解決手段】 上記装置を干渉光源部10、測定部20
及び信号処理部30で構成し、測定部20では、密閉し
た試料室内にGeからなる半球状プリズム21と、入射
角度可変装置22と、サンプル表面からの全反射光を感
知するディテクタ23とを設ける。入射角度可変装置2
2は、一対の放物面鏡を対向配備して構成する。シング
ルビーム測定装置による分析に際しては、サンプルSと
してのフロッピーディスクの磁性層形成側の表面をプリ
ズム底面に接圧10kgf/cm2以下で密着させる。
プリズムに対する赤外光の入射角度θをスキャンし、サ
ンプル表面で全反射した赤外光のスペクトルをFT−I
R装置で解析する。同様の操作をリファレンスRについ
て行い、サンプル磁性層における深さ方向の有機性潤滑
剤含有濃度のプロファイルを求める。
[PROBLEMS] To provide an infrared microscopic / FT-IR apparatus and an analytical method capable of easily and accurately performing qualitative / quantitative analysis of an organic material on the surface of a high-density recording medium. An interference light source unit and a measurement unit are provided.
And a signal processing unit 30. In the measuring unit 20, a hemispherical prism 21 made of Ge, a variable incident angle device 22, and a detector 23 for sensing total reflected light from the sample surface are provided in a closed sample chamber. . Variable incident angle device 2
Reference numeral 2 denotes a pair of parabolic mirrors arranged opposite to each other. At the time of analysis using a single beam measuring device, the surface of the floppy disk as the sample S on the side where the magnetic layer is formed is brought into close contact with the bottom surface of the prism with a contact pressure of 10 kgf / cm 2 or less.
The incident angle θ of the infrared light with respect to the prism is scanned, and the spectrum of the infrared light totally reflected on the sample surface is converted to the FT-I
Analyze with an R device. The same operation is performed for the reference R to obtain a profile of the organic lubricant content in the depth direction in the sample magnetic layer.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、試料表面にプリズ
ムを密着させ、該プリズムに赤外線を任意の角度で入射
させ、試料表面で全反射した赤外線のスペクトルをFT
−IR装置で解析することにより試料表面部の分析を行
う、減衰全反射法に基づく赤外顕微・FT−IR装置及
び、これによる高密度記録媒体の分析方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which a prism is brought into close contact with the surface of a sample, infrared rays are incident on the prism at an arbitrary angle, and the spectrum of the infrared ray totally reflected on the sample surface is measured by FT.
The present invention relates to an infrared microscopic / FT-IR apparatus based on an attenuated total reflection method for analyzing a sample surface by analyzing with an IR apparatus, and a method for analyzing a high-density recording medium by using the apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気記録媒体はオーディオ用テープ、ビ
デオテープ、バックアップ用データーカートリッジ、フ
ロッピーディスク、ハードディスク等として広く利用さ
れている。特に最近では、記録波長の短波長化、あるい
はディジタル記録方式など高密度記録の検討が盛んに行
われており、電磁変換特性の優れた磁気記録媒体の開発
が要求されている。2. Description of the Related Art Magnetic recording media are widely used as audio tapes, video tapes, backup data cartridges, floppy disks, hard disks and the like. In particular, recently, studies on shortening the recording wavelength or high-density recording such as a digital recording method have been actively conducted, and the development of a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics has been demanded.
【0003】現在主流となっている塗布型磁気記録媒体
においては、電磁変換特性を向上させるために磁性層の
薄膜化が検討されている。これは、記録時の自己減磁損
失を低減することにより電磁変換特性を向上させる方法
であり、近年種々の塗布方式が提案されている。[0003] In a coating type magnetic recording medium which is currently mainstream, thinning of a magnetic layer is being studied in order to improve electromagnetic conversion characteristics. This is a method for improving the electromagnetic conversion characteristics by reducing the self-demagnetization loss during recording, and various coating methods have been proposed in recent years.
【0004】一般に記録再生時のスペーシングロスを最
小限にするために表面の平滑化が図られている。高密度
記録においては使用する記録波長が短いため、表面粗さ
の影響を受けやすく、表面粗さの制御が特に重要であ
る。[0004] In general, the surface is smoothed in order to minimize the spacing loss during recording and reproduction. In high-density recording, since the recording wavelength used is short, it is easily affected by surface roughness, and control of surface roughness is particularly important.
【0005】このように、磁気テープの高出力化が進む
につれ、磁性層表面の平滑性を極めて良好にする必要が
あり、これに伴って、磁気ヘッドやガイドローラー等の
摺動部材に対する実質的な接触面積が大きくなる。した
がって摩擦係数が大きくなり、凝着現象(いわゆる張り
付き)が起きやすくなるため、磁気テープが走行性や耐
久性に欠けるなどの問題が発生した。As described above, as the output of the magnetic tape increases, the smoothness of the surface of the magnetic layer must be made extremely good. Large contact area. Therefore, the coefficient of friction is increased, and the adhesion phenomenon (so-called sticking) is apt to occur, so that the magnetic tape lacks running properties and durability.
【0006】これらの問題点を解決するために、各種の
有機性潤滑剤を使用することが検討されており、従来よ
り高級脂肪酸やそのエステルなどを上記磁気記録媒体の
磁性層に内添したり、トップコートしたりすることによ
り摩擦係数を低下させる試みがなされている。In order to solve these problems, the use of various organic lubricants has been studied. Conventionally, higher fatty acids or esters thereof have been added to the magnetic layer of the magnetic recording medium. Attempts have been made to lower the coefficient of friction by top coating or the like.
【0007】ところが、この潤滑剤の磁気記録媒体表面
及び媒体中の存在量を定量的に測定する方法としては、
溶媒で潤滑剤を抽出して分析する方法しかないのが実情
である。しかしながら、この抽出法では溶媒(ヘキサ
ン、トルエン等)中に溶け出す潤滑剤しか測定できず、
また測定に非常に時間がかる。そのため、磁気記録媒体
の製造プロセスにおいては、潤滑剤付与量の管理が非常
に難しかった。However, a method for quantitatively measuring the amount of the lubricant present on the surface of the magnetic recording medium and in the medium is as follows.
The only reality is that there is no other way to extract and analyze the lubricant with a solvent. However, this extraction method can only measure lubricants that dissolve in solvents (hexane, toluene, etc.).
In addition, measurement takes a very long time. Therefore, in the manufacturing process of the magnetic recording medium, it is very difficult to control the amount of the lubricant to be applied.
【0008】一方、ハードディスクに代表される記録・
再生用の磁気ヘッドと磁気記録媒体とを主要構成要素と
する磁気記録装置においては、磁気ヘッドと磁気記録媒
体との間に摩擦力が発生し、これが磁気ヘッド及び磁気
記録媒体の摩耗損傷の原因となる。摩耗損傷が磁性層ま
で達すると、磁性層に記録されている情報が破壊され
る、いわゆるヘッドクラッシュ現象が発生するため、こ
のヘッドクラッシュを防ぐことは、磁気記録装置の信頼
性を確保するうえで重要である。On the other hand, recording / recording represented by a hard disk
In a magnetic recording apparatus including a reproducing magnetic head and a magnetic recording medium as main components, a frictional force is generated between the magnetic head and the magnetic recording medium, which causes wear and tear of the magnetic head and the magnetic recording medium. Becomes When the wear damage reaches the magnetic layer, the information recorded on the magnetic layer is destroyed, which causes a so-called head crash phenomenon.To prevent this head crash, it is necessary to secure the reliability of the magnetic recording device. is important.
【0009】ヘッドクラッシュを防ぐためには、磁気記
録媒体自体の耐摩耗性を向上させる必要があり、そのた
め磁性層は通常、炭素、酸化物、炭化物、窒化物等から
なる保護層で被覆され、さらに保護層上には潤滑膜が形
成される。このような潤滑膜には一般的に、低表面エネ
ルギー、耐熱性、化学的安定性、および潤滑性等の特性
が要求され、潤滑膜形成用の化合物として、米国特許第
3,778,308号明細書に記載されているパーフル
オロアルキルポリエーテル系またはパーフルオロアルキ
ル化合物が、現在最も多く使用されている。In order to prevent head crash, it is necessary to improve the wear resistance of the magnetic recording medium itself. Therefore, the magnetic layer is usually covered with a protective layer made of carbon, oxide, carbide, nitride, and the like. A lubricating film is formed on the protective layer. Such a lubricating film generally requires characteristics such as low surface energy, heat resistance, chemical stability, and lubricity. US Pat. No. 3,778,308 discloses a compound for forming a lubricating film. The perfluoroalkyl polyether-based or perfluoroalkyl compounds described in the specification are currently most frequently used.
【0010】現在主流となっている磁気記録装置では、
磁気ヘッドと磁気記録媒体面との間に一定間隔の空間を
形成して記録・再生を行う方式が用いられている。この
一定間隔は浮上量と呼ばれる。磁気記録媒体への記録密
度を高めるには磁気ヘッドの浮上量をより小さくするこ
とが必要であるが、近年磁気記録装置の高密度化が急ピ
ッチで進んでいるため、浮上量も低下の一途を辿ってい
る。さらに近年浮上量の極限として、磁気ヘッドを磁気
記録媒体表面に常時接触させながら記録・再生を行う方
式、いわゆるコンタクト記録方式も提唱されている。[0010] Currently, the mainstream magnetic recording devices include:
A method of performing recording / reproduction by forming a space at a fixed interval between a magnetic head and a surface of a magnetic recording medium is used. This constant interval is called a flying height. In order to increase the recording density on a magnetic recording medium, it is necessary to further reduce the flying height of a magnetic head. However, as the density of magnetic recording devices has been increasing at a rapid pace in recent years, the flying height has been continuously decreasing. I am following. In recent years, as a limit of the flying height, a method of performing recording / reproduction while keeping a magnetic head in constant contact with the surface of a magnetic recording medium, that is, a so-called contact recording method has been proposed.
【0011】このように浮上量が低下してくると、磁気
ヘッドと磁気記録媒体面が接触摺動する時間が必然的に
増加するため、潤滑膜の連続摺動耐久性を高めて動摩擦
係数や摩耗の低減を図る必要がある。また、このような
極低浮上方式あるいはコンタックト記録方式をとる磁気
記録装置ではディスクの面粗さや、うねりが小さくなる
ため、ヘッド・ディスク間で高い最大静止摩擦力(粘
着)が発生しやすくなる。粘着はディスクの起動不能や
ヘッドの損傷の原因となる。When the flying height decreases in this manner, the time required for the magnetic head and the surface of the magnetic recording medium to slide inevitably increases, so that the continuous sliding durability of the lubricating film is increased to increase the dynamic friction coefficient and the like. It is necessary to reduce wear. Further, in a magnetic recording apparatus employing such an extremely low flying system or a contact recording system, the surface roughness and undulation of the disk are reduced, so that a high maximum static friction force (adhesion) is easily generated between the head and the disk. . The sticking causes the disk not to start or the head to be damaged.
【0012】粘着の起こる大きな原因として、磁気ディ
スク表面に存在する潤滑膜の厚みが挙げられる。この磁
気ディスク上に存在する潤滑剤量を定量する方法として
エリプソメーター、XPS等がある。エリプソメーター
では磁気ディスク表面の粗さが測定に大きく影響するた
め、正確な潤滑剤量を測定することは困難である。また
XPSでは真空中での測定であるため、磁気ディスク表
面の潤滑剤が消失するし、フッ素原子での測定のため炭
化水素系の潤滑剤の測定には適していない。A major cause of sticking is the thickness of a lubricating film existing on the surface of a magnetic disk. Methods for quantifying the amount of lubricant present on the magnetic disk include an ellipsometer and XPS. With an ellipsometer, the roughness of the magnetic disk surface greatly affects the measurement, so that it is difficult to accurately measure the amount of the lubricant. Further, in XPS, since the measurement is performed in a vacuum, the lubricant on the surface of the magnetic disk disappears, and measurement using fluorine atoms is not suitable for measurement of a hydrocarbon-based lubricant.
【0013】また光ディスク(相変化、光磁気等)に関
しては、従来ディスクと光学ヘッドとのスペーシング
は、数百nm〜数μmで、他の磁気記録方式と比べ、か
なり大きくなっている。そのため記録層上には保護膜が
数百μm程度形成されている。このように、従来の光デ
ィスクでは、スペーシングが大きいために、保護層等を
厚く形成することができ、トライポロジー的な特性を考
えるのに十分な余裕があった。As for an optical disk (phase change, magneto-optical, etc.), the spacing between the conventional disk and the optical head is several hundred nm to several μm, which is much larger than that of other magnetic recording systems. Therefore, a protective film having a thickness of about several hundred μm is formed on the recording layer. As described above, in the conventional optical disk, since the spacing is large, the protective layer and the like can be formed thick, and there is a sufficient margin for considering the tribological characteristics.
【0014】しかし、現在研究開発が行われているニア
フィールドでの光記録を行う場合、記録層と光学ヘッド
とのスペーシングは100μm以下になると考えられ、
保護層の厚みを数十nm以下にしなければならない。そ
のためにニアフィールド光記録に要求されるトライポロ
ジー特性は、現行の磁気ディスク等に要求されているト
ライポロジー特性と殆ど変わらない。ディスク表面に
は、潤滑剤層として有機薄膜を数nm程度塗布すること
が考えられている。したがって、光ディスクにおいて
も、磁気ディスク等と同様にディスク上潤滑膜の塗布量
および配向性等を検討する必要がある。However, when performing optical recording in the near field where research and development are currently being carried out, the spacing between the recording layer and the optical head is considered to be 100 μm or less.
The thickness of the protective layer must be several tens nm or less. Therefore, the tribological characteristics required for near-field optical recording are almost the same as those required for current magnetic disks and the like. It has been considered to apply an organic thin film of about several nm as a lubricant layer on the disk surface. Therefore, in the case of an optical disk, it is necessary to study the amount of coating and the orientation of the lubricating film on the disk as in the case of the magnetic disk and the like.
【0015】上記のように、媒体表面及び媒体中の潤滑
剤の定性分析及び定量分析は、従来XPS等の元素分析
に頼っていた。しかし、この元素分析は通常、真空中で
行うため潤滑剤が揮発してしまうことが懸念される。ま
たカーボンや水素などの原子は、媒体表面に汚染物とし
て常に存在していることから、潤滑剤と区別することが
できない。したがって、フッ素原子が潤滑剤に含まれて
いる場合に限り、そのフッ素原子量からのみ、潤滑剤の
存在量を測定することができる。As described above, the qualitative analysis and quantitative analysis of the lubricant on the medium surface and in the medium have conventionally relied on elemental analysis such as XPS. However, since this elemental analysis is usually performed in a vacuum, there is a concern that the lubricant may volatilize. In addition, atoms such as carbon and hydrogen cannot be distinguished from lubricants because they are always present as contaminants on the medium surface. Therefore, only when the fluorine atom is contained in the lubricant, the amount of the lubricant can be measured only from the fluorine atom amount.
【0016】通常、潤滑剤として用いられる化合物に
は、フッ素原子を含有するパーフルオロポリエーテル、
パーフルオロアルキル化合物以外に、炭化水素系の脂肪
酸、脂肪酸エステルがあるため、すべての潤滑剤化合物
の分析にこの手法を適用することはできない。また、高
感度反射吸収赤外分光法では、非磁性支持体の吸収を十
分に除去できず、非磁性支持体のスペクトルとその上に
存在する潤滑剤のスペクトルとが重なるため、潤滑剤の
みのスペクトルを判別することは非常に困難である。Usually, compounds used as a lubricant include perfluoropolyether containing a fluorine atom,
Since there are hydrocarbon fatty acids and fatty acid esters other than perfluoroalkyl compounds, this method cannot be applied to the analysis of all lubricant compounds. In addition, in the high-sensitivity reflection absorption infrared spectroscopy, the absorption of the nonmagnetic support cannot be sufficiently removed, and the spectrum of the nonmagnetic support overlaps with the spectrum of the lubricant present thereon. It is very difficult to determine the spectrum.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高密度記録媒体上の有機薄膜および、媒体中の有
機材料について定性分析および定量分析を簡便・的確に
行うことができる光学的分析装置、すなわち赤外顕微・
FT−IR装置および、これによる高密度記録媒体の分
析方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical analyzer which can easily and accurately perform qualitative and quantitative analysis of an organic thin film on a high-density recording medium and an organic material in the medium. In other words, infrared microscopy
An object of the present invention is to provide an FT-IR apparatus and a method for analyzing a high-density recording medium using the FT-IR apparatus.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的達成するため、
本発明に係る赤外顕微・FT−IR装置は、試料表面に
プリズムを密着させ、該プリズムに赤外光を所定角度で
入射させ、試料表面で全反射した赤外光のスペクトルを
FT−IR装置で解析することにより試料表面部の分析
を行う、減衰全反射法に基づく赤外顕微・FT−IR装
置において、プリズムとして底面が平滑な平面である半
球状プリズムを備え、かつ試料装着部と入射光学系が前
記半球状プリズムによって互いに隔てられている入射角
度可変の光学系を設けたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object,
The infrared microscopic / FT-IR apparatus according to the present invention is configured such that a prism is brought into close contact with a sample surface, infrared light is incident on the prism at a predetermined angle, and the spectrum of the infrared light totally reflected on the sample surface is converted to an FT-IR. In the infrared microscopic / FT-IR device based on the attenuated total reflection method, which analyzes the surface of the sample by analyzing with the device, a hemispherical prism with a flat bottom surface is provided as a prism, and the sample mounting part is The optical system is characterized in that an incident optical system is provided with a variable incident angle optical system which is separated from each other by the hemispherical prism.
【0019】また本発明は、上記赤外顕微・FT−IR
装置において、前記入射角度可変の光学系を密閉された
試料室内に収納したことを特徴とする。The present invention also relates to the infrared microscopic / FT-IR
The apparatus is characterized in that the optical system capable of changing the incident angle is housed in a closed sample chamber.
【0020】また本発明は、上記赤外顕微・FT−IR
装置において、前記入射角度可変の光学系が、互いに対
向する放物面鏡を備えていることを特徴とする。The present invention also relates to the infrared microscopic / FT-IR
In the apparatus, the optical system capable of changing the incident angle includes parabolic mirrors facing each other.
【0021】また本発明は、上記赤外顕微・FT−IR
装置において、前記半球状プリズムの前記底面と試料表
面との密着圧力を微調整する接圧制御装置を設けたこと
を特徴とする。The present invention also relates to the infrared microscopic / FT-IR
The apparatus is characterized in that a contact pressure control device for finely adjusting the contact pressure between the bottom surface of the hemispherical prism and the sample surface is provided.
【0022】また、本発明に係る赤外顕微・FT−IR
装置は、試料表面にプリズムを密着させ、該プリズムに
赤外光を所定角度で入射させ、試料表面で全反射した赤
外光のスペクトルをFT−IR装置で解析することによ
り試料表面部の分析を行う、減衰全反射法に基づく赤外
顕微・FT−IR装置において、プリズムとして底面が
平滑な平面である半球状プリズムを設けるとともに、該
半球状プリズムの前記底面と試料表面との密着圧力を微
調整する接圧制御装置を設けたことを特徴とするもので
ある。Further, the infrared microscopic / FT-IR according to the present invention
The apparatus analyzes the sample surface by attaching a prism to the sample surface, injecting infrared light into the prism at a predetermined angle, and analyzing the spectrum of the infrared light totally reflected on the sample surface with an FT-IR device. In the infrared microscopic / FT-IR apparatus based on the attenuated total reflection method, a hemispherical prism having a flat bottom surface is provided as a prism, and the adhesion pressure between the bottom surface of the hemispherical prism and the sample surface is reduced. A contact pressure control device for fine adjustment is provided.
【0023】さらに、本発明に係る記録媒体の分析方法
は、記録媒体に試料表面部の定性分析、定量分析の少な
くとも一方を、上記の赤外顕微・FT−IR装置を用い
て行うことを特徴とする。Further, a method of analyzing a recording medium according to the present invention is characterized in that at least one of qualitative analysis and quantitative analysis of the surface of a sample is performed on the recording medium using the infrared microscopic / FT-IR apparatus. And
【0024】また本発明は、上記記録媒体の分析方法に
おいて、記録媒体が非磁性支持体上に結合剤と強磁性粉
末とを主体とし、かつ有機性潤滑剤を含有する磁性塗料
の塗膜により磁性層が形成された塗布型磁気記録媒体で
あることを特徴とする。According to the present invention, in the method for analyzing a recording medium, the recording medium may be a non-magnetic support comprising a binder and a ferromagnetic powder as main components and a coating film of a magnetic paint containing an organic lubricant. It is a coating type magnetic recording medium having a magnetic layer formed thereon.
【0025】また本発明は、上記記録媒体の分析方法に
おいて、記録媒体が非磁性支持体上に金属薄膜と、該金
属薄膜上に有機性潤滑剤を含有する磁性層とが形成され
た薄膜金属型磁気記録媒体であることを特徴とする。According to the present invention, there is provided the method for analyzing a recording medium, wherein the recording medium comprises a non-magnetic support, a thin metal film and a magnetic layer containing an organic lubricant formed on the thin metal film. A magnetic recording medium.
【0026】また本発明は、上記記録媒体の分析方法に
おいて、記録媒体が非磁性支持体上に光記録層が形成さ
れ、かつ該光記録層の表面に有機性潤滑剤を含有する有
機薄膜が形成された薄膜金属型光記録媒体であることを
特徴とする。The present invention also provides the method for analyzing a recording medium, wherein the recording medium comprises an optical recording layer formed on a non-magnetic support, and an organic thin film containing an organic lubricant on the surface of the optical recording layer. It is characterized by being a formed thin film metal type optical recording medium.
【0027】また本発明は、上記記録媒体の分析方法に
おいて、波長2μm〜20μmの赤外光を入射させるこ
とを特徴とする。According to the present invention, in the above-mentioned method for analyzing a recording medium, infrared light having a wavelength of 2 μm to 20 μm is incident.
【0028】さらに本発明は、上記記録媒体の分析方法
において、屈折率2.0〜4.5の半球状プリズムを用
いることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that in the method for analyzing a recording medium, a hemispherical prism having a refractive index of 2.0 to 4.5 is used.
【0029】本発明に係る高密度記録媒体の分析方法で
は、上記接圧制御装置により、分析中の試料表面と半球
状プリズム底面との密着圧力を10kgf/cm2 以下
とすることが好ましい。In the method for analyzing a high-density recording medium according to the present invention, it is preferable that the contact pressure control device sets the contact pressure between the sample surface under analysis and the bottom surface of the hemispherical prism to 10 kgf / cm 2 or less.
【0030】本発明において上記のように密着圧力を1
0kgf/cm2 以下に維持した状態で赤外光をプリズ
ムに入射させるのは、試料表面とプリズム底面とをこれ
らの接触面全体にわたって均一に密着させるためであ
り、こうすることで、サンプルの所望表面位置について
高精度の分析を行うことができるうえ、再現性の良い分
析結果を得ることができる。なお、試料がフロッピーデ
ィスク、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスクなどの
記録媒体である場合では、密着圧力を10kgf/cm
2 より高くしたときには試料が破損してしまい、分析が
不可能になることがある。In the present invention, the contact pressure is set to 1 as described above.
The reason that the infrared light is made incident on the prism while maintaining it at 0 kgf / cm 2 or less is to make the sample surface and the bottom surface of the prism uniformly adhere over the entire contact surface thereof. A highly accurate analysis of the surface position can be performed, and an analysis result with good reproducibility can be obtained. When the sample is a recording medium such as a floppy disk, a magnetic tape, a magnetic disk, and an optical disk, the contact pressure is set to 10 kgf / cm.
If it is higher than 2 , the sample may be damaged, making analysis impossible.
【0031】上記接圧制御装置としては金属圧子と、こ
の金属圧子を試料表面に密着させるための押圧機構と、
試料表面とプリズム底面との密着圧力を検出する圧力検
出機構と、該圧力検出機構による検出データに基づいて
上記押圧機構により金属圧子を適宜に移動させて上記密
着圧力を所定範囲内に制御する制御機構とを備えている
ものが好ましい。具体的には、金属圧子をスプリングま
たは油圧機構により試料表面に密着させ、制御機構に連
絡された圧電素子等のセンサーで上記密着圧力を感知
し、この密着圧力が所定範囲から外れているときには、
上記制御機構により押圧機構を作動させて金属圧子を適
宜に移動させる。As the contact pressure control device, a metal indenter, a pressing mechanism for bringing the metal indenter into close contact with the sample surface,
A pressure detecting mechanism for detecting a contact pressure between the sample surface and the bottom of the prism; and a control for appropriately moving the metal indenter by the pressing mechanism based on data detected by the pressure detecting mechanism to control the contact pressure within a predetermined range. And a mechanism having a mechanism. Specifically, the metal indenter is brought into close contact with the sample surface by a spring or a hydraulic mechanism, and the above-mentioned contact pressure is sensed by a sensor such as a piezoelectric element connected to the control mechanism.When the contact pressure is out of a predetermined range,
The pressing mechanism is operated by the control mechanism to move the metal indenter appropriately.
【0032】本発明により分析することができる高密度
記録媒体としては、(1)記録媒体が非磁性支持体上に
結合剤と強磁性粉末とを主体とし、かつ有機性潤滑剤を
含有する磁性塗料の塗膜により磁性層が形成された塗布
型磁気記録媒体、(2)非磁性支持体上に金属薄膜と、
該金属薄膜上に有機性潤滑剤を含有する磁性層とが形成
された薄膜金属型磁気記録媒体、(3)非磁性支持体上
に光記録層が形成され、かつ該光記録層の表面に有機性
潤滑剤を含有する有機薄膜が形成された薄膜金属型光記
録媒体が挙げられる。また、これら高密度記録媒体の具
体例としては磁気テープ(オーディオ用テープ、ベデオ
テープ)、フロッピーディスク、光ディスク(光磁気デ
ィスク、相変化型光ディスク)、ハードディスクなどが
挙げられる。The high-density recording medium that can be analyzed according to the present invention includes: (1) a recording medium comprising a binder and ferromagnetic powder as a main component on a nonmagnetic support, and a magnetic medium containing an organic lubricant; A coating type magnetic recording medium in which a magnetic layer is formed by a paint film, (2) a metal thin film on a non-magnetic support,
A thin-film metal-type magnetic recording medium in which a magnetic layer containing an organic lubricant is formed on the metal thin film; and (3) an optical recording layer is formed on a non-magnetic support, and a surface of the optical recording layer is formed on the non-magnetic support. An example is a thin film metal type optical recording medium on which an organic thin film containing an organic lubricant is formed. Specific examples of these high-density recording media include magnetic tapes (audio tapes and video tapes), floppy disks, optical disks (magneto-optical disks, phase-change optical disks), and hard disks.
【0033】すなわち本発明は、上記高密度記録媒体に
内添またはトップコートされた有機材料、特に有機性潤
滑剤の定性分析、定量分析の少なくとも一方を簡便・的
確に行うことができるものである。上記トップコートさ
れた潤滑剤とは、記録媒体の最上面(支持体とは反対の
側)に存在する潤滑剤であり、内添された潤滑剤とは媒
体中、つまり支持体表面と記録媒体最上面との間の層内
に存在する潤滑剤を意味する。なお、以下では有機潤滑
剤を潤滑剤と、記録媒体を媒体と、それぞれ略記するこ
とがある。That is, according to the present invention, at least one of a qualitative analysis and a quantitative analysis of an organic material, particularly an organic lubricant, internally added or top-coated to the high-density recording medium can be simply and accurately performed. . The above-mentioned top-coated lubricant is a lubricant existing on the uppermost surface (the side opposite to the support) of the recording medium, and the internally added lubricant is in the medium, that is, the surface of the support and the recording medium. Lubricant present in the layer between the top surface. In the following, the organic lubricant may be abbreviated as a lubricant and the recording medium may be abbreviated as a medium.
【0034】本発明に係る高密度記録媒体の分析方法で
は、波長が1μmから20μmまでの赤外領域の光を用
い、測定試料(以下、サンプルということがある)の表
面を半球状プリズムの底面(平滑な平面)に所定の接圧
で密着させ、この半球状プリズム(以下、プリズムと略
称することがある)の球面上から赤外光を入射させ、プ
リズム中での内部反射から漏れ出るエバネッセント波に
より、サンプル表面の最上層部分(深さ100nm〜数
nm)の有機物のスペクトルを得た後、これをフーリエ
変換器により解析する。上記プリズムには赤外域で透明
であり、かつできるだけ高い屈折率を有するクリスタル
が用いられる。その代表例としてはゲルマニウム(G
e)やシリコン(Si)が挙げられる。In the method for analyzing a high-density recording medium according to the present invention, light in the infrared region having a wavelength of 1 μm to 20 μm is used, and the surface of a measurement sample (hereinafter sometimes referred to as a sample) is formed on the bottom surface of a hemispherical prism. (Smooth plane) with a predetermined contact pressure, and infrared light is incident on the spherical surface of this hemispherical prism (hereinafter, may be abbreviated as prism), and evanescent leaks from internal reflection in the prism. After obtaining a spectrum of an organic substance in the uppermost layer portion (depth 100 nm to several nm) of the sample surface by a wave, this is analyzed by a Fourier transformer. For the prism, a crystal that is transparent in the infrared region and has a refractive index as high as possible is used. A typical example is germanium (G
e) and silicon (Si).
【0035】なお、通常の高感度反射吸収赤外分光法で
は、光源から入射する光は、サンプル表面の反射率が相
当に大きくないとサンプルに吸収されてしまい、十分満
足のいく測定ができない。金属薄膜型磁気記録媒体、塗
布型磁気記録媒体および光記録媒体ではこの反射率が低
く、高感度反射吸収赤外分光法では媒体表面および媒体
中の極微量の潤滑剤を分析することは不可能である。In the ordinary high-sensitivity reflection-absorption infrared spectroscopy, light incident from a light source is absorbed by the sample unless the reflectance of the sample surface is considerably large, so that satisfactory measurement cannot be performed. This reflectivity is low for metal thin film type magnetic recording media, coating type magnetic recording media, and optical recording media, and it is impossible to analyze very small amounts of lubricant on the media surface and in media by high sensitivity reflection absorption infrared spectroscopy It is.
【0036】すなわち上記の高感度反射吸収赤外分光法
では、サンプル表面の法線に対し約80°の角度で入射
させ、サンプル表面で光を反射させて測定を行うもの
で、1回反射を利用する。サンプルは通常、反射率の高
い金属下地膜表面の有機物の分析に適しており、ハード
ディスク上の有機物分析には有効である。しかし記録媒
体では通常、反射率が非常に低いため(磁気テープ、フ
ロッピーディスク等)、この分析方法では有機物の分析
は全く不可能である。これに対し本発明では、反射率の
高低に関係なく多種類のサンプルについて高精度の分析
が可能である。That is, in the above-mentioned high-sensitivity reflection-absorption infrared spectroscopy, measurement is performed by making light incident on the sample surface at an angle of about 80 ° and reflecting light on the sample surface. Use. The sample is generally suitable for analyzing organic substances on the surface of a metal base film having high reflectance, and is effective for analyzing organic substances on a hard disk. However, since the reflectance of a recording medium is usually very low (magnetic tape, floppy disk, etc.), analysis of organic substances is completely impossible with this analysis method. On the other hand, according to the present invention, highly accurate analysis can be performed on various types of samples regardless of the degree of reflectance.
【0037】また、通常の内部反射赤外分光法を用いた
ATR法(多重反射を利用する減衰全反射法)では、板
状プリズムの上下両面にサンプルを重ね、さらにそれぞ
れのサンプル背面にバッキングおよび締め付け用の板体
を重ね、全体をボルト・ナットで締めつけたものを用意
し、これを測定装置内にセットして分析を行う。しか
し、この方法においては、板状プリズムとサンプル表面
とを全面にわたって均一に密着させるには微妙な調整が
必要なため、高精度の分析を行うことは非常に難しい。
また、サンプル表面の位置によって測定対象物の存在量
が異なる場合には、これらの平均値を知ることしかでき
ず、本発明とは違って、微小領域(半径1mm以下の部
分)について潤滑剤濃度分布を求めることはできない。In the ATR method (attenuated total reflection method using multiple reflection) using ordinary internal reflection infrared spectroscopy, samples are superimposed on both upper and lower surfaces of a plate-like prism, and a backing and a backing are provided on the back of each sample. A plate for fastening is stacked, and the whole is fastened with bolts and nuts, and this is set in a measuring device for analysis. However, in this method, it is very difficult to perform high-precision analysis because fine adjustment is required to bring the plate-like prism and the sample surface into uniform contact over the entire surface.
Further, when the amount of the object to be measured is different depending on the position on the sample surface, only the average value can be obtained. The distribution cannot be determined.
【0038】これに対し本発明では、半球状プリズムを
用いるとともに、サンプル表面とこのプリズム底面との
接圧を所定の範囲内に設定することで、これら両面を広
い範囲にわたって均一に密着させた状態で分析するよう
にしたので、プリズムに入射させた赤外光をサンプル表
面の所定位置に簡便・確実に集光することができる。こ
のため、媒体表面および媒体中に存在する極微量の潤滑
剤を高精度に定性分析および定量分析することが可能と
なるし、サンプル表面の微小領域(半径1mm以下の部
分)について非常に高感度(S/N比が高い)で、潤滑
剤濃度を求めることができる。On the other hand, in the present invention, a hemispherical prism is used, and the contact pressure between the sample surface and the bottom surface of the prism is set within a predetermined range, so that both surfaces are brought into uniform contact over a wide range. In this case, the infrared light incident on the prism can be simply and reliably focused on a predetermined position on the sample surface. Therefore, it is possible to perform qualitative analysis and quantitative analysis of a trace amount of lubricant present on the surface of the medium and in the medium with high precision, and to have extremely high sensitivity for a minute region (a portion having a radius of 1 mm or less) on the sample surface. (High S / N ratio), the lubricant concentration can be determined.
【0039】本発明により記録媒体の潤滑剤を分析する
場合、高精度の分析を再現性良く行うためには、各回分
析時のプリズム底面とサンプル表面との密着圧の差を数
十mgf/cm2 以内に制御する必要があること、また
上記接圧制御装置によれば、各回分析時の上記密着圧の
差を数mgf/cm2 以内に制御できることが、本発明
者らの検討で確認されている。When analyzing the lubricant of the recording medium according to the present invention, in order to perform a highly accurate analysis with good reproducibility, the difference in the adhesion pressure between the prism bottom surface and the sample surface in each analysis is several tens mgf / cm. it is necessary to control the 2 within, and in accordance with the contact pressure control device, it was confirmed in studies by the present inventors can control the difference between the contact pressure at each time analyzed within a few mgf / cm 2 ing.
【0040】本発明では通常、波長2μm〜20μmの
赤外光を用いる。この理由は、有機材料は幅広い赤外光
領域にわたって特徴的な吸収特性をもっており、2μm
〜20μmの光の波長領域に、殆どの有機材料の吸収が
見られるためである。In the present invention, infrared light having a wavelength of 2 μm to 20 μm is generally used. The reason is that organic materials have characteristic absorption characteristics over a wide infrared light range,
This is because most organic materials are absorbed in the wavelength region of light of 20 μm.
【0041】また本発明によりサンプル最表面から1〜
2μmの深さ範囲について高精度に分析するには、半球
状プリズムとして屈折率1.0〜5.0、好ましくは
2.0〜4.5のものを用いる。本発明ではプリズムと
して屈折率が大きいほどサンプル最表面の分析に有利で
あり、屈折率が小さいほど赤外光がサンプル内部の深く
に侵入するためサンプル最表面の分析は難しくなる。According to the present invention, 1 to 1
To analyze with high precision over a depth range of 2 μm, a hemispherical prism having a refractive index of 1.0 to 5.0, preferably 2.0 to 4.5 is used. In the present invention, the higher the refractive index of the prism, the more advantageous the analysis of the outermost surface of the sample. The smaller the refractive index, the more difficult the analysis of the outermost surface of the sample because infrared light penetrates deeper into the inside of the sample.
【0042】すなわち、本発明の分析法ではプリズムと
サンプル表面との界面で光が全反射し、このときプリズ
ム表面からエバネッセント光が発生するが、このエバネ
ッセント光がサンプル表面に侵入するため、最表面のみ
の情報を得ることができる。プリズムの屈折率が小さい
(例えば2.0)ときには、上記侵入深さが数μm以上
となるため、サンプル最表面またはそのごく近傍の直下
部分(これは磁気記録媒体の磁性層に相当する)の分析
は困難になる。屈折率2.0〜4.5のプリズムは容易
に入手できるうえ、サンプル最表面およびその直近部分
を高精度に分析できるが、赤外光領域で透明でしかも屈
折率が4.5を超えるものは入手困難である。That is, in the analysis method of the present invention, light is totally reflected at the interface between the prism and the sample surface. At this time, evanescent light is generated from the prism surface. Only information can be obtained. When the refractive index of the prism is small (for example, 2.0), since the penetration depth is several μm or more, the depth of the sample outermost surface or a portion immediately below the outermost surface of the sample (this corresponds to the magnetic layer of the magnetic recording medium) Analysis becomes difficult. A prism having a refractive index of 2.0 to 4.5 can be easily obtained, and the outermost surface of the sample and its immediate vicinity can be analyzed with high precision. However, the prism is transparent in the infrared region and has a refractive index of more than 4.5. Is difficult to obtain.
【0043】本発明は媒体最表面の潤滑剤の分析に加え
て、媒体内部の有機材料の分析を行うことができるよう
に構成されている。その理由は、記録媒体中の有機材
料、とくに潤滑剤は媒体の信頼性を左右する大きな要因
の一つであり、媒体全体では潤滑剤量が同一であって
も、媒体中の潤滑剤の存在状態(深さ方向の濃度分布、
表面上の濃度)によって、その信頼性が大きく異なるこ
とが判っているからである。従来技術ではできなかった
媒体内部の有機材料の高精度分析が、本発明により初め
て可能となったのであり、この点で本発明は極めて重要
な技術的意味をもつものである。The present invention is configured so as to be able to analyze the organic material inside the medium in addition to the analysis of the lubricant on the outermost surface of the medium. The reason is that the organic material in the recording medium, especially the lubricant, is one of the major factors that affect the reliability of the medium, and even if the amount of the lubricant is the same in the entire medium, the presence of the lubricant in the medium Condition (concentration distribution in the depth direction,
It is known that the reliability greatly differs depending on the concentration on the surface. The present invention has enabled, for the first time, high-precision analysis of organic materials in a medium, which was not possible with the prior art, and in this regard, the present invention has a very important technical meaning.
【0044】また、本発明の角度可変入射光学系では、
光学系を試料装着部と上記半球状プリズムを隔てて構成
してあるため、光学系のみを密閉することができ、試料
の交換等の操作が容易になる。また、光学系が密閉され
ているため、試料を交換した際、光学系の光路に二酸化
炭素、または水分が混入することがないので、これらに
よるノイズの発生を抑えることができるとともに、試料
を交換した後、これらの除去のために試料室を窒素ガス
等で置換するための余分な待ち時間をとる必要がない。In the variable angle incident optical system according to the present invention,
Since the optical system is configured with the sample mounting portion and the above-mentioned hemispherical prism separated from each other, only the optical system can be sealed, and operations such as sample replacement can be facilitated. In addition, since the optical system is sealed, carbon dioxide or moisture does not enter the optical path of the optical system when the sample is replaced, so that noise generation due to these can be suppressed and the sample can be replaced. After this, it is not necessary to take extra waiting time for replacing the sample chamber with nitrogen gas or the like for removing these.
【0045】[0045]
【発明の実施の形態】実施の形態1 まず、本発明に係る赤外顕微・FT−IR装置を構成す
る光学系について図1に基づいて説明する。この光学系
は密閉した試料室、すなわちケースH内に収納されてお
り、pm1及びpm2は、互いに対向する放物面鏡であ
り、Pはその焦点である。焦点Pに半球状プリズム(図
示せず)を配置し、このプリズム上に試料を設置する。
mi,moはそれぞれ入射鏡、出射鏡である。入射角度
度制御のためのミラーm1,m2は共通の可動ステージ
ST上に配置し、この可動ステージと一体で平行移動で
きるようにする。Mは折り返しミラーであり、W1,W
2はそれぞれ入射窓、出射窓である。また、上記ケース
Hでは、放物面鏡pm1,pm2の対向間隙の上部に試
料交換用の開閉口及び開閉蓋を設けてある(図示せ
ず)。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment First, an optical system constituting an infrared microscope / FT-IR apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This optical system is housed in a closed sample chamber, that is, a case H, pm1 and pm2 are parabolic mirrors facing each other, and P is a focal point thereof. A hemispherical prism (not shown) is arranged at the focal point P, and a sample is placed on this prism.
mi and mo are an entrance mirror and an exit mirror, respectively. The mirrors m1 and m2 for controlling the degree of incidence angle are arranged on a common movable stage ST so that they can move in parallel with the movable stage. M is a folding mirror, W1, W
Reference numeral 2 denotes an entrance window and an exit window, respectively. Further, in the case H, an opening / closing opening and an opening / closing lid for exchanging a sample are provided above the gap between the parabolic mirrors pm1 and pm2 (not shown).
【0046】上記光学系の作用について説明すると、入
射窓W1からケースH内に入射した赤外光は入射鏡mi
により可動鏡m1に導かれる。m1は可動ステージST
の移動により光路と平行に移動し、放物面鏡pm1での
入射位置を、光路を平行に保ったまま変えることができ
る。放物面鏡pm1に光軸と平行に入射した光はすべて
焦点Pに入射する。このとき、放物面鏡pm1への入射
位置が移動する(図1において、実線で示すm1,m2
が点線で示すm1,m2に移動する。)ことにより、焦
点Pへの入射角度が変化する(実線で示す光路が、点線
で示す光路に変わる。)。焦点Pで反射された光は放物
面鏡pm1から焦点Pへの入射角度を保ったまま、対向
する放物面鏡pm2へ出射する。放物面鏡pm2から出
た光は折り返しミラーMで折り返され、放物面鏡pm1
への入射光と平行に移動鏡m2に導かれる。このよう
に、可動ステージSTの動作で可動鏡m1及び移動鏡m
2を平行移動させることにより、焦点P(半球状プリズ
ムの設置位置)への入射角度が可変となる。The operation of the above optical system will be described. The infrared light incident on the case H from the entrance window W1 is incident on the incident mirror mi.
Is guided to the movable mirror m1. m1 is the movable stage ST
Moves in parallel with the optical path, and the incident position on the parabolic mirror pm1 can be changed while keeping the optical path parallel. All light incident on the parabolic mirror pm1 in parallel with the optical axis is incident on the focal point P. At this time, the position of incidence on the parabolic mirror pm1 moves (in FIG. 1, m1, m2 indicated by solid lines).
Moves to m1 and m2 indicated by dotted lines. ), The incident angle to the focal point P changes (the optical path indicated by the solid line changes to the optical path indicated by the dotted line). The light reflected at the focal point P exits from the parabolic mirror pm1 to the opposing parabolic mirror pm2 while maintaining the incident angle on the focal point P. The light emitted from the parabolic mirror pm2 is turned back by the turning mirror M, and the parabolic mirror pm1
The light is guided to the movable mirror m2 in parallel with the incident light. Thus, the operation of the movable stage ST allows the movable mirror m1 and the movable mirror m
By moving 2 in parallel, the angle of incidence on the focal point P (the position where the hemispherical prism is installed) becomes variable.
【0047】また、上記入射角度可変の光学系を密閉ケ
ースH(試料室)内に収納してあるため、焦点P上部で
の試料交換に伴う光学系への外気の侵入を防ぐことがで
きるうえ、試料交換も容易である。Further, since the optical system having a variable incident angle is accommodated in the closed case H (sample chamber), outside air can be prevented from entering the optical system due to the sample exchange above the focal point P. Also, sample exchange is easy.
【0048】以下、フロッピーディスクをサンプルとす
る場合の本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明す
る。図2は赤外顕微・FT−IR装置の要部構成を示す
模式的断面図である。図3はシングルビーム測定装置の
構成を示す説明図である。図4は図3の分析装置による
分析方法を示すフローチャートである。Hereinafter, an embodiment of the present invention in which a floppy disk is used as a sample will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of the infrared microscope / FT-IR apparatus. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the single beam measuring device. FIG. 4 is a flowchart showing an analysis method by the analyzer of FIG.
【0049】シングルビーム測定装置を干渉光源部10
と、測定部20と、信号処理部30とにより構成する。
干渉光源部10には赤外光源11と、可動ミラー12
と、ハーフミラー13とを設ける。測定部20は半球状
プリズム21と、入射角度可変装置22と、ディテクタ
23とを試料室(図示せず)内に設けて構成する。信号
処理部30には信号アンプ31、フーリエ変換器32、
屈折率計算部33、深さ情報計算部34、深さプロファ
イル計算部35、メモリ36および表示部37を設ける
とともに、これらをこの順に接続する。The single beam measuring device is connected to the interference light source unit 10.
, A measuring unit 20 and a signal processing unit 30.
The interference light source unit 10 includes an infrared light source 11 and a movable mirror 12.
And a half mirror 13. The measuring section 20 is configured by providing a hemispherical prism 21, an incident angle varying device 22, and a detector 23 in a sample chamber (not shown). The signal processing unit 30 includes a signal amplifier 31, a Fourier transformer 32,
A refractive index calculator 33, a depth information calculator 34, a depth profile calculator 35, a memory 36, and a display 37 are provided, and these are connected in this order.
【0050】上記試料室内には、図2に示すようにリフ
ァレンスR(対照)の分析対象面すなわちフロッピーデ
ィスクを構成する支持体表面のうち磁性層形成側の面
を、ゲリマニウムまたはシリコンからなる半球状プリズ
ム21の底面に、上述した構成の接圧制御装置24を用
いて10kgf/cm2 以下の適当な圧力で密着させた
ものをセットする。そして、上記リファレンスRについ
て図4に示すフローチャートに従って分析操作を行う。
ついでリファレンスRに替えて、上記と同様にしてサン
プルSを試料室内にセットし、同じ分析操作を行う。In the sample chamber, as shown in FIG. 2, the surface to be analyzed of the reference R (control), that is, the surface on the side of the magnetic layer on the surface of the support constituting the floppy disk, is provided with a hemispherical surface made of germanium or silicon. The prism 21 is set on the bottom surface of the prism 21 with an appropriate pressure of 10 kgf / cm 2 or less using the contact pressure control device 24 having the above-described configuration. Then, an analysis operation is performed on the reference R in accordance with the flowchart shown in FIG.
Then, instead of the reference R, the sample S is set in the sample chamber in the same manner as described above, and the same analysis operation is performed.
【0051】この場合、プリズム21に対するサンプル
Sの密着圧力PsをリファレンスRの場合の密着圧力R
sと同一または殆ど同一に調整する(PsとRsの差の
絶対値を10mgf/cm2 以下とする)ことが、分析
精度を高めるうえで重要である。なお、リファレンスR
は、磁性層が形成されていない点だけがサンプルSと異
なっている。以下、上記操作についてさらに詳細に説明
する。In this case, the contact pressure Ps of the sample S to the prism 21 is set to the contact pressure R in the case of the reference R.
It is important to adjust the same or almost the same as s (to make the absolute value of the difference between Ps and Rs 10 mgf / cm 2 or less) in order to enhance the analysis accuracy. Note that the reference R
Is different from sample S only in that no magnetic layer is formed. Hereinafter, the above operation will be described in more detail.
【0052】あらかじめ半球状プリズム21の屈折率を
適当な手段で求めておくとともに、リファレンスRおよ
びサンプルSの分析対象面の屈折率を測定する。例え
ば、サンプルSの分析対象面の屈折率を測定するには、
サンプルSを図3の測定部20に図2のようにセット
し、赤外光源11からの赤外光(波数範囲は例えば40
0cm-1〜5000cm-1)の半球状プリズム21への
入射角θ(図2)を、入射角度可変装置22により0°
〜90°の範囲内の適当な範囲内(例えば30°〜80
°)でスキャンする。この間に情報信号部30によりサ
ンプルSによる赤外光の吸収強度をその入射角θに対し
てプロットし、吸収強度が最小値をとるとき(つまり全
反射するとき)の入射角とプリズムの屈折率とから、屈
折率計算部33によってサンプルSの屈折率を自動的に
算出する。The refractive index of the hemispherical prism 21 is determined in advance by an appropriate means, and the refractive indices of the reference R and the analysis surface of the sample S are measured. For example, to measure the refractive index of the analysis target surface of the sample S,
The sample S is set in the measuring section 20 of FIG. 3 as shown in FIG. 2, and infrared light (wave number range is, for example, 40
The angle of incidence on the hemispherical prism 21 of 0cm -1 ~5000cm -1) θ (FIG. 2), 0 ° by the incident angle varying device 22
Within an appropriate range within a range of from 90 to 90 (for example, from 30 to 80).
Scan in °). During this time, the information signal unit 30 plots the infrared light absorption intensity of the sample S with respect to the incident angle θ, and the incident angle and the refractive index of the prism when the absorption intensity takes the minimum value (that is, when the light is totally reflected). Thus, the refractive index of the sample S is automatically calculated by the refractive index calculator 33.
【0053】つぎに、図3の装置を用い、図4のフロー
チャートに従ってサンプルSの表面層中の有機材料の定
性分析および定量分析を行う。それには、上記と同様に
して赤外光源11からの赤外光の半球状プリズム21へ
の入射角θを、入射角度可変装置22により0°〜90
°の範囲内の適当な範囲内でスキャンする。この間にサ
ンプルS(リファレンスRについても全く同じ)からの
反射光を信号処理部30の信号アンプ31およびフーリ
エ変換器32で処理することにより、赤外吸収スペクト
ルを得るのと並行して、下記のようにして屈折率計算部
33により深さプロファイルを自動的に計算する。Next, qualitative analysis and quantitative analysis of the organic material in the surface layer of the sample S are performed using the apparatus of FIG. 3 according to the flowchart of FIG. To do so, the incident angle θ of the infrared light from the infrared light source 11 to the hemispherical prism 21 is set to 0 ° to 90 ° by the incident angle varying device 22 in the same manner as described above.
Scan within an appropriate range of °. During this time, the reflected light from the sample S (the same is true for the reference R) is processed by the signal amplifier 31 and the Fourier transformer 32 of the signal processing unit 30 to obtain an infrared absorption spectrum. Thus, the depth profile is automatically calculated by the refractive index calculator 33.
【0054】すなわち赤外光の波長λ、入射角θ、あら
かじめ求めてある半球状プリズム21の屈折率nP 、サ
ンプルSの上記屈折率nS から下記[数1]により、赤
外光のそれぞれの入射角におけるエバネッセント波のサ
ンプルS表面から内部への侵入深さd(通常100nm
〜数μm)が計算される。[0054] That is the wavelength of the infrared light lambda, the incident angle theta, the refractive index n P of the hemispherical prism 21 that is determined in advance, by the following [Equation 1] from the refractive index n S of the sample S, each of the infrared light Penetration depth d (typically 100 nm) of the evanescent wave from the surface of the sample S to the inside at an incident angle of
数 several μm) is calculated.
【0055】[0055]
【数1】 (Equation 1)
【0056】そして、この侵入深さdと、赤外吸収スペ
クトルの吸収強度(例えば、後述する図7を参照)とか
ら、深さ情報計算部34および深さプロファイル計算部
35によって上記深さプロファイル、つまりサンプルS
の深さ方向の有機材料の濃度分布が定量的に計算され、
その結果がメモリ36に記録されるとともに表示部37
に表示される。また、上記有機材料の定性分析は、得ら
れた赤外線吸収スペクトルを常法により解析することに
より行う。さらに、リファレンスRについても上記と同
様の操作を行う。そして、これらサンプルSについての
分析結果と、リファレンスRについてのそれとを比較す
ることで、最終的にサンプルSについての定量分析およ
び定性分析の結果を得る。Then, from the penetration depth d and the absorption intensity of the infrared absorption spectrum (for example, see FIG. 7 described later), the depth profile calculation unit 34 and the depth profile calculation unit 35 calculate the depth profile. , That is, sample S
The concentration distribution of the organic material in the depth direction of is calculated quantitatively,
The result is recorded in the memory 36 and the display 37
Will be displayed. The qualitative analysis of the organic material is performed by analyzing the obtained infrared absorption spectrum by a conventional method. Further, the same operation as described above is performed for the reference R. Then, the results of the quantitative analysis and the qualitative analysis of the sample S are finally obtained by comparing the analysis result of the sample S with that of the reference R.
【0057】実施の形態2 フロッピーディスクをサンプルとする場合の別の実施の
形態を、図面に基づいて説明する。図5はダブルビーム
を用いる赤外顕微・FT−IR装置の構成を示す説明図
であり、図6は図5の分析装置による分析方法を示すフ
ローチャートである。Embodiment 2 Another embodiment in which a floppy disk is used as a sample will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an infrared microscopic / FT-IR device using a double beam, and FIG. 6 is a flowchart showing an analysis method by the analyzer of FIG.
【0058】上記分析装置を干渉光源部10、リファレ
ンスRの測定部20、サンプルSの測定部40、信号処
理部50および信号処理部60により構成する。干渉光
源部10の構成は、図3の干渉光源部10のそれと同一
とする。測定部20,40の構成は、図3の測定部20
と同一とする。測定部20および40を、干渉光源部1
0に並列に連絡させる。測定部20は信号処理部50
に、測定部40は信号処理部60にそれぞれ直列に連絡
させる。The analyzer comprises the interference light source unit 10, the measurement unit 20 for the reference R, the measurement unit 40 for the sample S, the signal processing unit 50, and the signal processing unit 60. The configuration of the interference light source unit 10 is the same as that of the interference light source unit 10 in FIG. The configuration of the measuring units 20 and 40 is the same as that of the measuring unit 20 shown in FIG.
And the same as The measuring units 20 and 40 are connected to the interference light source unit 1
Contact 0 in parallel. The measuring unit 20 is a signal processing unit 50
Then, the measuring unit 40 communicates with the signal processing unit 60 in series.
【0059】信号処理部50では信号アンプ51、フー
リエ変換器52、屈折率計算部53、深さ情報計算部5
4および深さプロファイル計算部55をこの順に直列に
接続する。信号処理部60では信号アンプ61、フーリ
エ変換器62、屈折率計算部63、深さ情報計算部6
4、深さプロファイル計算部65、メモリ66および表
示部67をこの順に直列に接続する。また、信号処理部
50の深さプロファイル計算部55を信号処理部60の
メモリ66に接続する。The signal processing section 50 includes a signal amplifier 51, a Fourier transformer 52, a refractive index calculating section 53, and a depth information calculating section 5.
4 and the depth profile calculation unit 55 are connected in series in this order. The signal processor 60 includes a signal amplifier 61, a Fourier transformer 62, a refractive index calculator 63, and a depth information calculator 6
4. The depth profile calculator 65, the memory 66, and the display 67 are connected in series in this order. Further, the depth profile calculation unit 55 of the signal processing unit 50 is connected to the memory 66 of the signal processing unit 60.
【0060】図3の分析装置がリファレンスRおよびサ
ンプルSについて、共通の(単一の)測定部20および
信号処理部30を用いて分析を行うように構成したのに
対し、図5の分析装置は、(1)リファレンスR専用の
測定部20とサンプルS専用の測定部40を設けること
により、リファレンスRとサンプルSとについて並行し
て(同時に)反射光の検出を行うことができるように構
成した点と、(2)リファレンスRからの反射光を信号
処理部50で、サンプルSからの反射光を信号処理部6
0でそれぞれ並行して解析するとともに、得られた深さ
方向の有機材料のプロファイル測定結果を、共通のメモ
リ66に記録し、かつ共通の表示部67上に表示させる
ようにした点とに特徴がある。The analyzer of FIG. 3 is configured to analyze the reference R and the sample S by using the common (single) measuring unit 20 and the signal processor 30, whereas the analyzer of FIG. Is configured such that (1) by providing a measuring unit 20 dedicated to the reference R and a measuring unit 40 dedicated to the sample S, the reflected light can be detected in parallel (simultaneously) with respect to the reference R and the sample S. And (2) the reflected light from the reference R by the signal processing unit 50 and the reflected light from the sample S by the signal processing unit 6.
0, and the profile analysis results of the organic material in the depth direction obtained are recorded in a common memory 66 and displayed on a common display unit 67. There is.
【0061】図5の分析装置は、リファレンスRとサン
プルSとについて常に同時測定を行うことができるた
め、極めて高精度の分析結果を得ることができる点で、
図3の分析装置に比べて優れている。なお、図5の装置
による分析方法の手順などは、実施の形態1と同様であ
るから、具体的な説明は省略する。The analyzer shown in FIG. 5 can always perform simultaneous measurement for the reference R and the sample S, so that an extremely high-precision analysis result can be obtained.
It is superior to the analyzer of FIG. The procedure of the analysis method using the apparatus shown in FIG. 5 is the same as that in the first embodiment, and thus a specific description is omitted.
【0062】[0062]
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例について
説明する。 実施例1 支持体上に下記組成の磁性塗料を塗布して磁性層を形成
し、支持体の下面に下記組成のバック塗料を塗布してバ
ックコート層を形成することにより、記録媒体としての
磁気テープを試作した。EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below. Example 1 A magnetic coating having the following composition was applied on a support to form a magnetic layer, and a back coating having the following composition was applied on the lower surface of the support to form a back coat layer, thereby obtaining a magnetic recording medium. A tape was prototyped.
【0063】 <磁性層塗料の組成> ・Fe系メタル強磁性粉末 100重量部 (保磁力=160kA/m、飽和磁化量=145Am2 /kg、 比表面積=51m2 /g、長軸長=0.08μm、針状比=3) ・ポリ塩化ビニル樹脂 14重量部 (日本ゼオン製 MR−110) ・ポリエスエルポリウレタン樹脂 3重量部 (東洋紡製) ・添加剤(Al2 O3 ) 5重量部 ・潤滑剤(ヘプチルステアレート) 0.5重量部 ・溶剤: (1)メチルエチルケトン 150重量部 (2)シクロヘキサノン 150重量部<Composition of Magnetic Layer Paint> 100 parts by weight of Fe-based metal ferromagnetic powder (coercive force = 160 kA / m, saturation magnetization = 145 Am 2 / kg, specific surface area = 51 m 2 / g, major axis length = 0 0.08 μm, needle ratio = 3) Polyvinyl chloride resin 14 parts by weight (MR-110 made by Nippon Zeon) Polyester polyurethane resin 3 parts by weight (Toyobo) 5 parts by weight of additive (Al 2 O 3 ) Lubricant (heptyl stearate) 0.5 parts by weight Solvent: (1) 150 parts by weight of methyl ethyl ketone (2) 150 parts by weight of cyclohexanone
【0064】上記磁性層塗料の調製では、常法に従い強
磁性粉末、結合剤(樹脂)、添加剤、潤滑剤および溶剤
を混合し、エクストルーダーにより混練した後、サンド
ミルで6時間分散した。この分散後の磁性層塗料100
重量部にポリイソシアネートを3重量部加え、厚さ7μ
mのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムの
片面に厚さ6.5μmになるように塗布し、ソレノイド
コイルにより配向処理した後、乾燥・カレンダー処理・
硬化処理を行った。さらに下記組成のバック塗料を上記
PETフィルムの反対面に塗布し、8mm幅に裁断して
磁気テープとした。In the preparation of the magnetic layer coating material, a ferromagnetic powder, a binder (resin), an additive, a lubricant and a solvent were mixed according to a conventional method, kneaded by an extruder, and dispersed by a sand mill for 6 hours. The magnetic layer paint 100 after this dispersion
3 parts by weight of polyisocyanate to 7 parts by weight
m, applied to one side of a PET (polyethylene terephthalate) film to a thickness of 6.5 μm, oriented by a solenoid coil, dried, calendered,
A curing treatment was performed. Further, a back coating having the following composition was applied to the opposite surface of the PET film, and cut into a width of 8 mm to obtain a magnetic tape.
【0065】 <バック塗料の組成> ・カーボンブラック #50 100重量部 ・ポリエスエルポリウレタン樹脂 100重量部 (ニッポラン N−2304) ・溶剤: (1)メチルエチルケトン 500重量部 (2)シクロヘキサノン 500重量部<Composition of back coating> 100 parts by weight of carbon black # 50 100 parts by weight of polyester polyurethane resin (Nipporan N-2304) Solvent: (1) 500 parts by weight of methyl ethyl ketone (2) 500 parts by weight of cyclohexanone
【0066】実施例2 実施例1において潤滑剤の添加量を1重量部とする以外
は実施例1と同一にして磁気テープを作製した。Example 2 A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the lubricant was changed to 1 part by weight.
【0067】実施例3 実施例1において潤滑剤の添加量を2重量部とする以外
は実施例1と同一にして磁気テープを作製した。Example 3 A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the lubricant was changed to 2 parts by weight.
【0068】実施例4 実施例1において潤滑剤の添加量を3重量部とする以外
は実施例1と同一にして磁気テープを作製した。Example 4 A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the lubricant was changed to 3 parts by weight.
【0069】上記実施例1〜4で作製した磁気テープに
ついて、図3の装置により記録媒体上の有機薄膜(磁性
層)中の潤滑剤の定性分析を行うとともに、その含有量
を定量分析した。また、CH2 の伸縮振動ピークの面積
強度を比較することで、記録媒体中の(PETフィルム
の表面層すなわちフィルムの最上層部分の)潤滑剤の定
性分析および定量分析を行った。実施例1〜4で得られ
た赤外吸収スペクトルを図7〜図10に示す。これらの
図は、磁気テープの厚さ方向の潤滑剤のプロファイル測
定結果を示すものである。With respect to the magnetic tapes manufactured in Examples 1 to 4, the lubricant in the organic thin film (magnetic layer) on the recording medium was qualitatively analyzed by the apparatus shown in FIG. 3 and the content thereof was quantitatively analyzed. In addition, qualitative analysis and quantitative analysis of the lubricant (in the surface layer of the PET film, that is, in the uppermost layer portion of the PET film) in the recording medium were performed by comparing the area intensity of the stretching vibration peak of CH 2 . 7 to 10 show the infrared absorption spectra obtained in Examples 1 to 4. These figures show the measurement results of the lubricant profile in the thickness direction of the magnetic tape.
【0070】図3の装置では、上述のように潤滑剤を含
まない磁気テープを用いてリファレンス測定を行った
後、各実施例で得られた磁気テープにより分析を行っ
た。これらにより潤滑剤のみの赤外吸収スペクトルが得
られる。また潤滑剤の分子構造は測定前に判っているの
で、その分子構造に特有な吸収スペクトルのピーク面積
強度を比較することで、潤滑剤の定性分析および定量分
析を行うことができた。In the apparatus shown in FIG. 3, the reference measurement was performed using the magnetic tape containing no lubricant as described above, and then the analysis was performed using the magnetic tape obtained in each of the examples. As a result, an infrared absorption spectrum of only the lubricant can be obtained. Further, since the molecular structure of the lubricant was known before the measurement, the qualitative analysis and the quantitative analysis of the lubricant could be performed by comparing the peak area intensities of the absorption spectrum peculiar to the molecular structure.
【0071】比較例1 実施例4で得られた磁気テープについて、高感度反射赤
外吸収スペクトル法により吸収スペクトルを得た。結果
を図11に示す。この図から明らかなように、本発明法
とは違って、潤滑剤の定性分析、定量分析のいずれも不
可能であった。その原因としては、高感度反射赤外吸収
分光法では赤外光がサンプルを透過してしまうため光の
干渉の影響が大きいことや、サンプルの反射率が非常に
小さいことが考えられる。これに対し本発明では、赤外
光が磁性層表面から支持体の表層部までしか届かない。Comparative Example 1 The magnetic tape obtained in Example 4 was subjected to high-sensitivity reflection infrared absorption spectroscopy to obtain an absorption spectrum. The results are shown in FIG. As is clear from this figure, unlike the method of the present invention, neither qualitative analysis nor quantitative analysis of the lubricant was possible. It is considered that the cause is that infrared light passes through the sample in the high-sensitivity reflection infrared absorption spectroscopy, so that the influence of light interference is large, and the reflectance of the sample is very small. On the other hand, in the present invention, infrared light only reaches the surface layer of the support from the surface of the magnetic layer.
【0072】また、図12のグラフは、実施例1〜4に
係るもので、図3の装置によりサンプル上のある特定の
一点について、磁性層中の潤滑剤含有量を測定した結果
を示すものである。このグラフでは横軸が磁性層塗料中
の潤滑剤添加量を示し、縦軸は実際に形成された磁性層
中の潤滑剤含有量の測定値を示している。実施例1,
2,3,4のそれぞれに対応して横軸の値が0.5,
1,2,3となっているのに対して、縦軸の値は約0.
5,3,60,80となっていて、横軸の値と縦軸の値
との比がほぼ一定値とはなっている。上記高感度反射吸
収法では、比較例1のスペクトル(図11)で明らかな
ように、磁性層中の潤滑剤含有量は全く測定できないの
に対して、上記図12の結果から、本発明の測定装置・
方法によれば磁性層中の潤滑剤含有量をかなりの正確さ
で測定できることがわかる。The graph of FIG. 12 relates to Examples 1 to 4, and shows the result of measuring the lubricant content in the magnetic layer at a specific point on the sample by the apparatus of FIG. It is. In this graph, the horizontal axis indicates the amount of lubricant added to the magnetic layer paint, and the vertical axis indicates the measured value of the lubricant content in the actually formed magnetic layer. Example 1,
The values on the horizontal axis are 0.5, corresponding to 2, 3, and 4, respectively.
In contrast to 1, 2, and 3, the value on the vertical axis is about 0.
5, 3, 60, and 80, and the ratio between the value on the horizontal axis and the value on the vertical axis is almost constant. As is apparent from the spectrum of Comparative Example 1 (FIG. 11), the lubricant content in the magnetic layer could not be measured at all by the high sensitivity reflection absorption method, whereas the result of FIG. measuring device·
It can be seen that the method allows the lubricant content in the magnetic layer to be measured with considerable accuracy.
【0073】実施例5〜8 これらの実施例では金属薄膜型磁気テープを作製し、図
3の装置で分析を行った。すなわち、厚さ10μmのP
ETフィルム上に、斜方蒸着法でCo−Ni合金を被着
させて膜厚100nmの強磁性金属薄膜を形成した。つ
ぎに、この金属薄膜上にスパッタリングにより膜厚15
nmのカーボン膜を成膜し、この膜上に潤滑剤(ヘプチ
ルステアレート)を各種濃度でトルエンに溶解させた溶
液を塗布した。このフィルムを8mm幅に裁断し、サン
プルテープとした。この場合、上記潤滑剤のトルエン溶
液の潤滑剤濃度は、実施例5では0.5wt%、実施例
6では1wt%、実施例7では2wt%、実施例8では
3wt%とした。得られた赤外吸収スペクトルを図13
〜図16に示す。Examples 5 to 8 In these examples, metal thin film type magnetic tapes were prepared and analyzed by the apparatus shown in FIG. That is, a 10 μm thick P
A 100 nm thick ferromagnetic metal thin film was formed on the ET film by applying a Co-Ni alloy by oblique deposition. Next, a film having a thickness of 15
A carbon film having a thickness of nm was formed, and a solution in which a lubricant (heptyl stearate) was dissolved at various concentrations in toluene was applied onto the film. This film was cut into a width of 8 mm to obtain a sample tape. In this case, the lubricant concentration of the toluene solution of the lubricant was 0.5 wt% in Example 5, 1 wt% in Example 6, 2 wt% in Example 7, and 3 wt% in Example 8. FIG. 13 shows the obtained infrared absorption spectrum.
To FIG.
【0074】比較例2 実施例8で得られたサンプルテープについて、高感度反
射赤外吸収分光法により吸収スペクトルを得た。結果を
図17に示す。この図から明らかなように潤滑剤の定性
分析、定量分析のいずれも不可能であった。Comparative Example 2 The sample tape obtained in Example 8 was subjected to high-sensitivity reflection infrared absorption spectroscopy to obtain an absorption spectrum. The results are shown in FIG. As is clear from this figure, neither qualitative analysis nor quantitative analysis of the lubricant was possible.
【0075】実施例9 図18は実施例1に係るもので、図1の光学系によりサ
ンプル上のある特定の一点について、磁性層中の潤滑剤
含有量を入射角度可変測定したときの結果を示すグラフ
である。このグラフでは、赤外光の入射角度を変化する
毎に潤滑剤の対応するメチレン、及びカルボニルの吸収
が変化し、理論式(上記[数1])に合致していること
から、測定されるサンプルの深さが赤外光の入射角度変
化に対応していることがわかる。Embodiment 9 FIG. 18 relates to Embodiment 1. FIG. 18 shows the result of variably measuring the incident angle of the lubricant content in the magnetic layer at a specific point on the sample using the optical system of FIG. It is a graph shown. In this graph, each time the angle of incidence of infrared light is changed, the corresponding methylene and carbonyl absorptions of the lubricant change, which is consistent with the theoretical equation ([Equation 1] above). It can be seen that the depth of the sample corresponds to the change in the incident angle of the infrared light.
【0076】また、図19のグラフは、図18の測定結
果をもとに、サンプル深さ方向の潤滑剤量(相対値)を
プロットしたものである。このサンプルでは、深さに対
して潤滑剤量がリニアであることから、潤滑剤が磁性層
中に均一に分布していることがわかる。The graph of FIG. 19 plots the lubricant amount (relative value) in the sample depth direction based on the measurement result of FIG. In this sample, since the amount of the lubricant is linear with respect to the depth, it can be seen that the lubricant is uniformly distributed in the magnetic layer.
【0077】さらに、上記測定では、サンプルに対する
赤外光の入射角度を変化させる際、試料室の開閉を行う
必要がないため、入射角度変更後の試料室の窒素置換が
不要であるので、6点の測定に要した時間がわずか15
分であった。Further, in the above measurement, when the incident angle of the infrared light to the sample is changed, it is not necessary to open and close the sample chamber. Therefore, it is not necessary to replace the sample chamber with nitrogen after changing the incident angle. Only 15 minutes to measure points
Minutes.
【0078】比較例3 市販されている光学系(商品名 シーガル:ハリック社
製)を用いた場合、赤外光の入射角度が変化するのに伴
って、試料室の窒素置換のためそれぞれ30分を要し、
全体として3時間の測定時間が必要であった。Comparative Example 3 When a commercially available optical system (trade name: Seagull: manufactured by Harrick Co.) was used, the sample chamber was replaced with nitrogen for 30 minutes as the incident angle of infrared light changed. Requires
A total measurement time of 3 hours was required.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る赤外顕微・FT−IR装置、またはこれを用いる記
録媒体の分析方法にれば簡単な構成、簡便な操作により
磁気テープ、フロッピーディスク、光ディスク、ハード
ディスクなど高密度記録媒体の表面部(媒体の表面およ
び、該表面の直下部分)の有機材料、特に有機性潤滑剤
を高精度に、かつ再現性良く定性分析および定量分析す
ることができる効果がある。このような効果は、従来の
高感度反射吸収赤外吸収分光法や、内部反射赤外分光法
では到底得られないものである。As is apparent from the above description, according to the infrared microscope / FT-IR apparatus according to the present invention or the method for analyzing a recording medium using the same, a magnetic tape, a simple operation and a simple operation can be used. Performs qualitative and quantitative analysis of organic materials, especially organic lubricants, on the surface of high-density recording media such as floppy disks, optical disks, and hard disks (the surface of the medium and the portion immediately below the surface) with high precision and high reproducibility. There is an effect that can be. Such an effect cannot be obtained by conventional high sensitivity reflection absorption infrared absorption spectroscopy or internal reflection infrared spectroscopy.
【図1】本発明に係る赤外顕微・FT−IR装置の光学
系を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an optical system of an infrared microscope / FT-IR apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に係る赤外顕微・FT−IR装置の要部
構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main configuration of an infrared microscopic / FT-IR device according to the present invention.
【図3】本発明に係るシングルビーム測定装置の構成を
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a single beam measuring device according to the present invention.
【図4】図3の測定装置による分析方法を示すフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an analysis method by the measuring device of FIG. 3;
【図5】本発明に係るダブルビーム測定装置の構成を示
す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a double beam measuring device according to the present invention.
【図6】図5の測定装置による分析方法を示すフローチ
ャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an analysis method by the measuring device of FIG.
【図7】本発明の実施例1で得られた赤外線吸収スペク
トルである。FIG. 7 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 1 of the present invention.
【図8】本発明の実施例2で得られた赤外線吸収スペク
トルである。FIG. 8 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 2 of the present invention.
【図9】本発明の実施例3で得られた赤外線吸収スペク
トルである。FIG. 9 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 3 of the present invention.
【図10】本発明の実施例4で得られた赤外線吸収スペ
クトルである。FIG. 10 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 4 of the present invention.
【図11】比較例1で得られた赤外線吸収スペクトルで
ある。FIG. 11 is an infrared absorption spectrum obtained in Comparative Example 1.
【図12】本発明の実施例1〜4で得られた分析結果を
まとめて示すグラフである。FIG. 12 is a graph collectively showing the analysis results obtained in Examples 1 to 4 of the present invention.
【図13】本発明の実施例5で得られた赤外線吸収スペ
クトルである。FIG. 13 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 5 of the present invention.
【図14】本発明の実施例6で得られた赤外線吸収スペ
クトルである。FIG. 14 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 6 of the present invention.
【図15】本発明の実施例7で得られた赤外線吸収スペ
クトルである。FIG. 15 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 7 of the present invention.
【図16】本発明の実施例8で得られた赤外線吸収スペ
クトルである。FIG. 16 is an infrared absorption spectrum obtained in Example 8 of the present invention.
【図17】比較例2で得られた赤外線吸収スペクトルで
ある。FIG. 17 is an infrared absorption spectrum obtained in Comparative Example 2.
【図18】本発明の実施例9に係るもので、サンプルに
対する赤外光の入射角度と、特定の官能基による吸光度
との関係を示すグラフである。FIG. 18 relates to Example 9 of the present invention, and is a graph showing the relationship between the incident angle of infrared light on a sample and the absorbance of a specific functional group.
【図19】本発明の実施例9に係るもので、図18の測
定結果をもとに、サンプル深さ方向の潤滑剤量(相対
値)をプロットしたグラフである。19 is a graph related to Example 9 of the present invention, in which a lubricant amount (relative value) in a sample depth direction is plotted based on the measurement result of FIG. 18.
10…干渉光源部、20…測定部、21…半球状プリズ
ム、22…入射角度可変装置、23…ディテクタ、24
…接圧制御装置、30…信号処理部、33…屈折率計算
部、34…深さ情報計算部、35…深さプロファイル計
算部、40…干渉光源部、50,60…信号処理部、H
…試料室(密閉ケース)、M…折り返しミラー、P…焦
点、ST…可動ステージ、W1…入射窓、W2…出射
窓、m1…可動鏡、m2…移動鏡、mi…入射鏡、mo
…出射鏡、pm1,pm2…放物面鏡DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Interference light source part, 20 ... Measurement part, 21 ... Hemispherical prism, 22 ... Incident angle variable device, 23 ... Detector, 24
... contact pressure control device, 30 ... signal processing unit, 33 ... refractive index calculation unit, 34 ... depth information calculation unit, 35 ... depth profile calculation unit, 40 ... interference light source unit, 50, 60 ... signal processing unit, H
... Sample chamber (closed case), M: folding mirror, P: focal point, ST: movable stage, W1: entrance window, W2: exit window, m1: movable mirror, m2: movable mirror, mi: entrance mirror, mo
... Outgoing mirror, pm1, pm2 ... Parabolic mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G059 AA01 BB15 CC12 DD13 EE01 EE02 EE10 FF08 HH01 HH06 JJ12 JJ14 JJ30 KK01 MM05 MM10 MM20 PP04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G059 AA01 BB15 CC12 DD13 EE01 EE02 EE10 FF08 HH01 HH06 JJ12 JJ14 JJ30 KK01 MM05 MM10 MM20 PP04
Claims (11)
ズムに赤外光を所定角度で入射させ、試料表面で全反射
した赤外光のスペクトルをFT−IR装置で解析するこ
とにより試料表面部の分析を行う、減衰全反射法に基づ
く赤外顕微・FT−IR装置において、プリズムとして
底面が平滑な平面である半球状プリズムを備え、かつ試
料装着部と入射光学系が前記半球状プリズムによって互
いに隔てられている入射角度可変の光学系を設けたこと
を特徴とする赤外顕微・FT−IR装置。1. A sample surface portion is obtained by bringing a prism into close contact with a sample surface, making infrared light incident on the prism at a predetermined angle, and analyzing the spectrum of infrared light totally reflected on the sample surface by an FT-IR apparatus. In the infrared microscopic / FT-IR apparatus based on the attenuated total reflection method, which performs the analysis of the above, a hemispherical prism having a flat bottom surface as a prism is provided, and the sample mounting part and the incident optical system are controlled by the hemispherical prism. An infrared microscopic / FT-IR apparatus comprising an optical system having a variable incident angle separated from each other.
光学系を密閉された試料室内に収納したことを特徴とす
る赤外顕微・FT−IR装置。2. An infrared microscope / FT-IR apparatus according to claim 1, wherein said variable angle of incidence optical system is housed in a closed sample chamber.
学系が、互いに対向する放物面鏡を備えていることを特
徴とする赤外顕微・FT−IR装置。3. An infrared microscope / FT-IR apparatus according to claim 1, wherein said variable-angle incident optical system includes parabolic mirrors facing each other.
の前記底面と試料表面との密着圧力を微調整する接圧制
御装置を設けたことを特徴とする赤外顕微・FT−IR
装置。4. The infrared micro-FT-IR according to claim 1, further comprising a contact pressure control device for finely adjusting a contact pressure between the bottom surface of the hemispherical prism and the sample surface.
apparatus.
ズムに赤外光を所定角度で入射させ、試料表面で全反射
した赤外光のスペクトルをFT−IR装置で解析するこ
とにより試料表面部の分析を行う、減衰全反射法に基づ
く赤外顕微・FT−IR装置において、プリズムとして
底面が平滑な平面である半球状プリズムを設けるととも
に、該半球状プリズムの前記底面と試料表面との密着圧
力を微調整する接圧制御装置を設けたことを特徴とする
赤外顕微・FT−IR装置。5. A sample surface portion is obtained by closely attaching a prism to a sample surface, making infrared light incident on the prism at a predetermined angle, and analyzing the spectrum of infrared light totally reflected on the sample surface by an FT-IR apparatus. In the infrared microscopic / FT-IR apparatus based on the attenuated total reflection method, which performs the analysis of the above, a hemispherical prism having a smooth bottom surface is provided as a prism, and the hemispherical prism is in close contact with the sample surface. An infrared microscopic / FT-IR device comprising a contact pressure control device for finely adjusting pressure.
分析の少なくとも一方を、請求項1または5に記載の赤
外顕微・FT−IR装置を用いて行うことを特徴とする
記録媒体の分析方法。6. A recording medium characterized in that at least one of a qualitative analysis and a quantitative analysis of a sample surface portion is performed on the recording medium by using the infrared microscope / FT-IR apparatus according to claim 1 or 5. Analysis method.
持体上に結合剤と強磁性粉末とを主体とし、かつ有機性
潤滑剤を含有する磁性塗料の塗膜により磁性層が形成さ
れた塗布型磁気記録媒体であることを特徴とする記録媒
体の分析方法。7. A recording medium according to claim 6, wherein a magnetic layer is formed on a non-magnetic support by a coating film of a magnetic paint mainly composed of a binder and ferromagnetic powder and containing an organic lubricant. A method for analyzing a recording medium, which is a coating type magnetic recording medium.
持体上に金属薄膜と、該金属薄膜上に有機性潤滑剤を含
有する磁性層とが形成された薄膜金属型磁気記録媒体で
あることを特徴とする記録媒体の分析方法。8. The thin film metal type magnetic recording medium according to claim 6, wherein the recording medium has a metal thin film formed on a nonmagnetic support and a magnetic layer containing an organic lubricant formed on the metal thin film. A method for analyzing a recording medium, comprising:
持体上に光記録層が形成され、かつ該光記録層の表面に
有機性潤滑剤を含有する有機薄膜が形成された薄膜金属
型光記録媒体であることを特徴とする記録媒体の分析方
法。9. The thin film metal type according to claim 6, wherein the recording medium has an optical recording layer formed on a nonmagnetic support, and an organic thin film containing an organic lubricant is formed on the surface of the optical recording layer. An analysis method for a recording medium, which is an optical recording medium.
μmの赤外光を入射させることを特徴とする記録媒体の
分析方法。10. The method according to claim 6, wherein the wavelength is 2 μm to 20 μm.
A method for analyzing a recording medium, wherein infrared light of μm is incident.
4.5の半球状プリズムを用いることを特徴とする記録
媒体の分析方法。11. The method according to claim 6, wherein the refractive index is 2.0 to 2.0.
A method for analyzing a recording medium, comprising using the hemispherical prism of 4.5.
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- 1999-03-25 JP JP8119699A patent/JP2000146830A/en active Pending
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