JPH0572128A - 拡散反射測定装置 - Google Patents
拡散反射測定装置Info
- Publication number
- JPH0572128A JPH0572128A JP26713891A JP26713891A JPH0572128A JP H0572128 A JPH0572128 A JP H0572128A JP 26713891 A JP26713891 A JP 26713891A JP 26713891 A JP26713891 A JP 26713891A JP H0572128 A JPH0572128 A JP H0572128A
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- Japan
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- sample
- light
- sight
- line
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 分光光度計で拡散反射性試料の反射測定を行
う場合の試料面の高さ位置合せを簡単に行えるようにす
る。 【構成】試料に垂直な一本の視線に沿う細い光束のみを
検出できる光検出手段と、この視線上で測定光の集光点
を通り、上記視線と斜交させて細い光ビームを導く手段
と、試料上下駆動機構とよりなり上記光検出手段の出力
が最大になる位置に試料位置を設定させるようにした。
う場合の試料面の高さ位置合せを簡単に行えるようにす
る。 【構成】試料に垂直な一本の視線に沿う細い光束のみを
検出できる光検出手段と、この視線上で測定光の集光点
を通り、上記視線と斜交させて細い光ビームを導く手段
と、試料上下駆動機構とよりなり上記光検出手段の出力
が最大になる位置に試料位置を設定させるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は拡散反射性試料の反射光
スペクトルを測定する場合における試料位置決め装置を
備えた拡散反射測定装置に関する。
スペクトルを測定する場合における試料位置決め装置を
備えた拡散反射測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末試料の分光的分析法として試料粉末
を加圧して固形試料とし、その表面の分光反射率を測定
する場合、試料面に光を集光させて反射光を測定する。
このとき試料面が正しく光の集光点に位置している必要
があり、試料面が集光点より前後していると、測光系へ
の光の入射効率が変化する。このため多数の試料を自動
的に交換して測定する場合、各試料を測定位置に持って
来たとき、試料面の位置が全ての試料について正しく決
まるようにする必要がある。従来はこのため試料を加圧
成型したときの厚さが一定になるようにしていたが、成
型試料の厚さは試料の量と加圧圧力と試料そのものの性
質，含湿度等によって異なり、単に加圧力とか試料の量
を一定値になるように管理するだけでは、成型試料の厚
さを精度良く揃えることが困難で、試料面の位置のばら
つきが分析誤差の一つの原因となっていた。
を加圧して固形試料とし、その表面の分光反射率を測定
する場合、試料面に光を集光させて反射光を測定する。
このとき試料面が正しく光の集光点に位置している必要
があり、試料面が集光点より前後していると、測光系へ
の光の入射効率が変化する。このため多数の試料を自動
的に交換して測定する場合、各試料を測定位置に持って
来たとき、試料面の位置が全ての試料について正しく決
まるようにする必要がある。従来はこのため試料を加圧
成型したときの厚さが一定になるようにしていたが、成
型試料の厚さは試料の量と加圧圧力と試料そのものの性
質，含湿度等によって異なり、単に加圧力とか試料の量
を一定値になるように管理するだけでは、成型試料の厚
さを精度良く揃えることが困難で、試料面の位置のばら
つきが分析誤差の一つの原因となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、試料面を照
射光の集光点に正しく位置させる手段を提供することに
より、拡散反射性試料の反射スペクトル測定における上
記誤差原因を除去しようとするものである。
射光の集光点に正しく位置させる手段を提供することに
より、拡散反射性試料の反射スペクトル測定における上
記誤差原因を除去しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】測定光を試料面上の一点
に集光させ反射光測定を行う反射測定装置において、上
記集光点を通る一つの視線に沿う細い光束のみを検出で
きるように構成された光検出手段と、上記視線方向に試
料面を駆動する試料上下駆動機構と、上記視線と上記集
光点で交わるように細い光ビームを試料面に照射させる
光学系と、上記光検出手段の出力が最大となる位置に上
記試料上下駆動機構を駆動する制御装置とにより試料位
置決め装置を備えた拡散反射測定装置を提供する。
に集光させ反射光測定を行う反射測定装置において、上
記集光点を通る一つの視線に沿う細い光束のみを検出で
きるように構成された光検出手段と、上記視線方向に試
料面を駆動する試料上下駆動機構と、上記視線と上記集
光点で交わるように細い光ビームを試料面に照射させる
光学系と、上記光検出手段の出力が最大となる位置に上
記試料上下駆動機構を駆動する制御装置とにより試料位
置決め装置を備えた拡散反射測定装置を提供する。
【０００５】
【作用】一定の視線を持った光検出手段の視線と試料位
置決め用光ビームとの交点が試料を照射する測定光の集
光点と合わせてあり、試料位置決め用光ビームが上記視
線と斜交させてあるので、試料面の視線方向の動きによ
って上記光ビームの試料面の照射スポットは試料面上を
左右に移動するが、光検出手段はその視線上に照射スポ
ットがあるときのみ試料からの反射光を検出できるの
で、同光検出手段の検出信号が最大になるように試料位
置を決めれば、試料面は正しく、測定光の集光面に位置
されたことになる。
置決め用光ビームとの交点が試料を照射する測定光の集
光点と合わせてあり、試料位置決め用光ビームが上記視
線と斜交させてあるので、試料面の視線方向の動きによ
って上記光ビームの試料面の照射スポットは試料面上を
左右に移動するが、光検出手段はその視線上に照射スポ
ットがあるときのみ試料からの反射光を検出できるの
で、同光検出手段の検出信号が最大になるように試料位
置を決めれば、試料面は正しく、測定光の集光面に位置
されたことになる。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図でＦＴは
マイケルソン型干渉計を光学系主部とするフーリェ変換
型分光光度計の本体部で、ＩＲは赤外光源、Ｌは可視域
のレーザである。赤外光は反射鏡Ｍ１により平行光束と
なってマイケルソン型干渉計に入射せしめられる。レー
ザＬより放射される平行光ビームは反射鏡Ｍ１の中央の
孔を通してマイケルソン型干渉計に入射せしめられる。
マイケルソン干渉計の出射光は反射鏡Ｍ２により集光光
束に変換される。この集束光束は更に鏡Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５の右半分を経て試料面に集光させる。図で反射鏡Ｍ２
以後の光路がマイケルソン型干渉計と同じ平面に画いて
あるが、実際には鏡Ｍ３はＭ２からの出射光を下方（図
で紙面の向かう側）へ向けて反射し、鏡Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５は上下方向に配置されている。即ち図で、鎖線より左
側では図の上方が室内空間の上方になっている。試料Ｓ
は上下方向に位置調整可能であり、鏡Ｍ５の左右両半の
境は隙間ｈになっており、鏡Ｍ５の上方に隙間ｈを通る
垂直線上に並べて二つの絞り小孔１，２が並べられ、そ
の上方に可視域の光センサ３が配置されている。絞り小
孔１，２の中心を連ねる直線が絞り小孔１，２および可
視光センサ３よりなる光検出手段の視線Ｖであって、鏡
Ｍ５によるフーリェ変換型分光光度計の本体部を出射し
た光の集光点０はこの視線上に位置するようにしてあ
る。レーザＬの出射光も赤外光源からの光もこの０点に
集光しているが、レーザ出射光は細いビームであるか
ら、試料Ｓの表面が上下して０点から離れても、レーザ
光の試料面の照射スポットは余り大きさが変わらず微小
なスポット状を呈していて、試料面の上下移動に伴い、
試料面上を図で左右に動く。試料面でレーザ光は拡散反
射されるが、光センサ３にレーザ光が入射できるのは、
試料面からのレーザ光の反射光のうち、光検出手段の視
線Ｖと重なるものだけであり、従って、試料面上のレー
ザ光の照射スポットが視線Ｖ上にあるときだけであっ
て、この条件は試料面が鏡Ｍ５の集光点０に位置してい
るときだけであるから、光センサ３の出力が最大になる
ように試料を上下させれば試料の位置決めが完了する。
マイケルソン型干渉計を光学系主部とするフーリェ変換
型分光光度計の本体部で、ＩＲは赤外光源、Ｌは可視域
のレーザである。赤外光は反射鏡Ｍ１により平行光束と
なってマイケルソン型干渉計に入射せしめられる。レー
ザＬより放射される平行光ビームは反射鏡Ｍ１の中央の
孔を通してマイケルソン型干渉計に入射せしめられる。
マイケルソン干渉計の出射光は反射鏡Ｍ２により集光光
束に変換される。この集束光束は更に鏡Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５の右半分を経て試料面に集光させる。図で反射鏡Ｍ２
以後の光路がマイケルソン型干渉計と同じ平面に画いて
あるが、実際には鏡Ｍ３はＭ２からの出射光を下方（図
で紙面の向かう側）へ向けて反射し、鏡Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５は上下方向に配置されている。即ち図で、鎖線より左
側では図の上方が室内空間の上方になっている。試料Ｓ
は上下方向に位置調整可能であり、鏡Ｍ５の左右両半の
境は隙間ｈになっており、鏡Ｍ５の上方に隙間ｈを通る
垂直線上に並べて二つの絞り小孔１，２が並べられ、そ
の上方に可視域の光センサ３が配置されている。絞り小
孔１，２の中心を連ねる直線が絞り小孔１，２および可
視光センサ３よりなる光検出手段の視線Ｖであって、鏡
Ｍ５によるフーリェ変換型分光光度計の本体部を出射し
た光の集光点０はこの視線上に位置するようにしてあ
る。レーザＬの出射光も赤外光源からの光もこの０点に
集光しているが、レーザ出射光は細いビームであるか
ら、試料Ｓの表面が上下して０点から離れても、レーザ
光の試料面の照射スポットは余り大きさが変わらず微小
なスポット状を呈していて、試料面の上下移動に伴い、
試料面上を図で左右に動く。試料面でレーザ光は拡散反
射されるが、光センサ３にレーザ光が入射できるのは、
試料面からのレーザ光の反射光のうち、光検出手段の視
線Ｖと重なるものだけであり、従って、試料面上のレー
ザ光の照射スポットが視線Ｖ上にあるときだけであっ
て、この条件は試料面が鏡Ｍ５の集光点０に位置してい
るときだけであるから、光センサ３の出力が最大になる
ように試料を上下させれば試料の位置決めが完了する。
【０００７】試料面に集光された光は試料面で拡散反射
され、鏡Ｍ５の左半，Ｍ６，Ｍ７等を経て赤外光センサ
４により受光される。フーリェ変換型分光光度計の本体
部ＦＴで走査鏡Ｍｓを左右に動かすと、本体部ＦＴから
出射するレーザ光は干渉によりＭｓがレーザ光の半波長
分だけ移動する毎に一周期の強度変化を行うので、光セ
ンサ３の出力は交流信号となる。走査鏡Ｍｓの一行程に
おけるこの交流信号を整流器５で整流し、他方試料Ｓの
上下駆動機構６を駆動させて、試料Ｓの最下位置から一
定量上昇する毎に上記整流出力をサンプリングして試料
Ｓの高さ方向の位置のデータと共にメモリ７に格納す
る。このメモリ７内のデータから上記整流出力の最大に
対応する試料の高さ位置のデータを索出し、試料Ｓをそ
の位置に設定する。以上の動作はマイクロコンピュータ
Ｃにより実行せしめられる。
され、鏡Ｍ５の左半，Ｍ６，Ｍ７等を経て赤外光センサ
４により受光される。フーリェ変換型分光光度計の本体
部ＦＴで走査鏡Ｍｓを左右に動かすと、本体部ＦＴから
出射するレーザ光は干渉によりＭｓがレーザ光の半波長
分だけ移動する毎に一周期の強度変化を行うので、光セ
ンサ３の出力は交流信号となる。走査鏡Ｍｓの一行程に
おけるこの交流信号を整流器５で整流し、他方試料Ｓの
上下駆動機構６を駆動させて、試料Ｓの最下位置から一
定量上昇する毎に上記整流出力をサンプリングして試料
Ｓの高さ方向の位置のデータと共にメモリ７に格納す
る。このメモリ７内のデータから上記整流出力の最大に
対応する試料の高さ位置のデータを索出し、試料Ｓをそ
の位置に設定する。以上の動作はマイクロコンピュータ
Ｃにより実行せしめられる。
【０００８】上述のようにして試料位置が設定される
と、走査鏡Ｍｓを何往復かさせながら、その間の光セン
サ３の出力を波形整形回路１０を通して得られるパルス
信号をサンプリングパルスとして赤外光センサ４の出力
をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換してメモリ８に格納す
る。このサンプリングパルスは走査鏡Ｍｓがレーザ光の
半波長分の移動毎に出ているので、このパルスを走査鏡
Ｍｓの基準位置から計数して行くと、走査鏡の位置のデ
ータが得られる。従って、走査鏡Ｍｓの何往復かの移動
中の赤外光センサ４の出力のサンプルデータをメモリ８
において走査鏡の同じ位置のデータ同士加算して格納す
ることにより、走査鏡の何回かの往復において得られる
インターフェログラムを重畳してＳ／Ｎ比を向上させ
る。このようにして一試料の測定が終わったら、試料交
換機９を一ピッチ動かして次の試料を図１の位置に持っ
てきて上述した所と同様の動作を行う。
と、走査鏡Ｍｓを何往復かさせながら、その間の光セン
サ３の出力を波形整形回路１０を通して得られるパルス
信号をサンプリングパルスとして赤外光センサ４の出力
をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換してメモリ８に格納す
る。このサンプリングパルスは走査鏡Ｍｓがレーザ光の
半波長分の移動毎に出ているので、このパルスを走査鏡
Ｍｓの基準位置から計数して行くと、走査鏡の位置のデ
ータが得られる。従って、走査鏡Ｍｓの何往復かの移動
中の赤外光センサ４の出力のサンプルデータをメモリ８
において走査鏡の同じ位置のデータ同士加算して格納す
ることにより、走査鏡の何回かの往復において得られる
インターフェログラムを重畳してＳ／Ｎ比を向上させ
る。このようにして一試料の測定が終わったら、試料交
換機９を一ピッチ動かして次の試料を図１の位置に持っ
てきて上述した所と同様の動作を行う。
【０００９】図２は試料交換機構９と試料上下駆動機構
６を示す。試料交換機構９は回転円板９１の周縁に一円
周に沿って試料保持孔９２を列設したもので、この孔９
２に試料ホルダ１１が上下摺動可能に嵌挿される。試料
ホルダ１１は鍔によって孔９２から抜け落ちないように
してあり、鍔が円板９１の上面に当たっている状態が試
料の最下位置になり、通常この位置にある。試料上下駆
動機構は、円板９１上の試料保持孔９２の測定位置にあ
るものの直下に配置されており、上下方向のねじ６１と
これを駆動するパルスモータ６２とねじ６１を保持して
いる固定ナット６３よりなっており、パルスモータ６２
がマイクロコンピュータＣにより駆動されるようになっ
ている。
６を示す。試料交換機構９は回転円板９１の周縁に一円
周に沿って試料保持孔９２を列設したもので、この孔９
２に試料ホルダ１１が上下摺動可能に嵌挿される。試料
ホルダ１１は鍔によって孔９２から抜け落ちないように
してあり、鍔が円板９１の上面に当たっている状態が試
料の最下位置になり、通常この位置にある。試料上下駆
動機構は、円板９１上の試料保持孔９２の測定位置にあ
るものの直下に配置されており、上下方向のねじ６１と
これを駆動するパルスモータ６２とねじ６１を保持して
いる固定ナット６３よりなっており、パルスモータ６２
がマイクロコンピュータＣにより駆動されるようになっ
ている。
【００１０】図３は本発明の他の実施例を示す。この実
施例ではレーザビームＢは分光光度計の本体部ＦＴの光
軸を通らず、測定光束の側部を光軸と平行に通ってお
り、鏡Ｍ８により、鏡Ｍ５に穿った透孔ｈ’より直接斜
めに試料面に入射するようにしてある。もちろんこの場
合試料に入射するレーザビームは光センサ３，絞り小孔
１，２等よりなる光検出手段の視線Ｖと測定用光束の集
光点である０点で交わるようにしてある。その他第１の
実施例と共通する部分には同じ符号を付けてあり、その
他の構成動作は前述実施例と同じである。
施例ではレーザビームＢは分光光度計の本体部ＦＴの光
軸を通らず、測定光束の側部を光軸と平行に通ってお
り、鏡Ｍ８により、鏡Ｍ５に穿った透孔ｈ’より直接斜
めに試料面に入射するようにしてある。もちろんこの場
合試料に入射するレーザビームは光センサ３，絞り小孔
１，２等よりなる光検出手段の視線Ｖと測定用光束の集
光点である０点で交わるようにしてある。その他第１の
実施例と共通する部分には同じ符号を付けてあり、その
他の構成動作は前述実施例と同じである。
【００１１】上述各実施例はフーリェ変換型赤外分光光
度計による拡散反射試料の測実に関するものであるが、
本発明の適用はフーリェ変換型赤外分光光度計に限られ
ない。光を試料面に集光させて拡散反射の測定を行う場
合であれば、分光光度計の種類，測定波長域は任意であ
る。また試料の位置決め用の光はレーザ光に限られず、
測定光そのものを利用することもできる。光検出手段の
視線上に集光点がなく、或は視線上で集光点がぼやけて
も、光検出手段は視線上の光しか検出できないので、集
光点がぼやけたときは検出出力が低下し、集光点が視線
上にあるとき検出出力が最大になるから、試料位置の決
定を行うことがてきる。
度計による拡散反射試料の測実に関するものであるが、
本発明の適用はフーリェ変換型赤外分光光度計に限られ
ない。光を試料面に集光させて拡散反射の測定を行う場
合であれば、分光光度計の種類，測定波長域は任意であ
る。また試料の位置決め用の光はレーザ光に限られず、
測定光そのものを利用することもできる。光検出手段の
視線上に集光点がなく、或は視線上で集光点がぼやけて
も、光検出手段は視線上の光しか検出できないので、集
光点がぼやけたときは検出出力が低下し、集光点が視線
上にあるとき検出出力が最大になるから、試料位置の決
定を行うことがてきる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、粉末を加圧整型したよ
うな寸法を精度良く規制できない試料でも、常に試料面
を正しく照射光の集光点に位置させることができるか
ら、常に最高感度でかつ試料毎に感度のばらつきのない
拡散反射測定ができる。
うな寸法を精度良く規制できない試料でも、常に試料面
を正しく照射光の集光点に位置させることができるか
ら、常に最高感度でかつ試料毎に感度のばらつきのない
拡散反射測定ができる。
【図１】本発明の一実施例の全体を示す図。
【図２】同実施例における試料交換機構の斜視図。
【図３】本発明の他の実施例の要部光路図。
ＦＴ フーリェ変換型赤外分光光度計の本体部 ＩＲ 赤外光源 Ｌ レーザ Ｍ５， 集光鏡 Ｓ 試料 １，２ 絞り小孔 ３ 光センサ Ｖ 視線 ６ 試料上下駆動機構 ９ 試料交換機構 １１ 試料ホルダ
Claims (1)
- 【請求項１】 一つの視線に沿う細い光束のみが検出さ
れるように構成された光検出手段と、上記視線方向に試
料を上下させる試料上下駆動機構と、上記視線上に集光
点を有し、試料面に測定光を集光させ、試料からの反射
光を測定する反射測定装置と、上記測定光の集光点にお
いて上記視線と斜交させて細い光束を試料面に照射せし
める光学系と、上記光検出手段の出力が最大となる位置
に上記試料上下駆動機構を駆動する制御装置とよりなる
試料位置決め装置を備えたことを特徴とする拡散反射測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26713891A JPH0572128A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 拡散反射測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26713891A JPH0572128A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 拡散反射測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572128A true JPH0572128A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17440612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26713891A Pending JPH0572128A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 拡散反射測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014162536A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 富士電機株式会社 | 多成分用レーザ式ガス分析計 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP26713891A patent/JPH0572128A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014162536A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 富士電機株式会社 | 多成分用レーザ式ガス分析計 |
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