JPH09189657A - 試料の構成原子または分子の分析方法及びその装置 - Google Patents
試料の構成原子または分子の分析方法及びその装置Info
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- JPH09189657A JPH09189657A JP47596A JP47596A JPH09189657A JP H09189657 A JPH09189657 A JP H09189657A JP 47596 A JP47596 A JP 47596A JP 47596 A JP47596 A JP 47596A JP H09189657 A JPH09189657 A JP H09189657A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】試料の構成原子または分子の評価・測定，原子
または分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の構成
細胞種の評価・測定を短時間にオンラインで行い、しか
も測定装置を小さく、測定部先端を動かす方法を提供す
る。 【解決手段】レーザビームをある一方向に偏光された光
のみを通過させる光学素子に入射させ、その後、光ファ
イバで前記レーザビームを伝搬し原子，分子の組成を知
りたい部分に照射し、照射面から放出される偏光特性の
持たない発光を再び同じ前記光ファイバで伝送し光学素
子で反射させ分光し、この分光結果とスペクトルデータ
を比較または計算処理することで試料の構成原子または
分子の評価・測定する。
または分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の構成
細胞種の評価・測定を短時間にオンラインで行い、しか
も測定装置を小さく、測定部先端を動かす方法を提供す
る。 【解決手段】レーザビームをある一方向に偏光された光
のみを通過させる光学素子に入射させ、その後、光ファ
イバで前記レーザビームを伝搬し原子，分子の組成を知
りたい部分に照射し、照射面から放出される偏光特性の
持たない発光を再び同じ前記光ファイバで伝送し光学素
子で反射させ分光し、この分光結果とスペクトルデータ
を比較または計算処理することで試料の構成原子または
分子の評価・測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料の構成原子ま
たは分子の評価，原子または分子ビームのビーム特性評
価や生体の構成細胞種の評価に係り、物理化学計測や医
療計測などの分野において試料の構成原子または分子の
評価，原子または分子ビームのビーム特性評価や生体の
構成細胞種の評価をするのに好適な方法及び装置に関す
る。
たは分子の評価，原子または分子ビームのビーム特性評
価や生体の構成細胞種の評価に係り、物理化学計測や医
療計測などの分野において試料の構成原子または分子の
評価，原子または分子ビームのビーム特性評価や生体の
構成細胞種の評価をするのに好適な方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料の構成原子または分子の評
価，測定をする方法は、試料をプラズマ化させて生成さ
れたイオンを質量分析器で測定し原子または分子を同定
する方法，機器などがあった（参考文献１）。原子また
は分子ビームのビーム特性評価，測定をする方法は、真
空中の原子または分子ビームに大気中の遠方より測定用
レーザを照射し、その発光スペクトルより評価，測定す
る方法などがあった（参考文献２）。また生物の構成細
胞種の評価，測定をする方法は、測定したい細胞を生体
から摘出し顕微鏡等で観測する方法がとられていた。こ
のため以上の評価，測定は時間がかかりまたオンライン
では計測が困難であった。
価，測定をする方法は、試料をプラズマ化させて生成さ
れたイオンを質量分析器で測定し原子または分子を同定
する方法，機器などがあった（参考文献１）。原子また
は分子ビームのビーム特性評価，測定をする方法は、真
空中の原子または分子ビームに大気中の遠方より測定用
レーザを照射し、その発光スペクトルより評価，測定す
る方法などがあった（参考文献２）。また生物の構成細
胞種の評価，測定をする方法は、測定したい細胞を生体
から摘出し顕微鏡等で観測する方法がとられていた。こ
のため以上の評価，測定は時間がかかりまたオンライン
では計測が困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、試料の構成原子または分子の評価・測定，原子また
は分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の構成細胞
種の評価・測定を行うには、測定装置が大きい，測定時
間に時間がかかる，生物の内部の細胞を直接測定できな
い等の問題があった。
は、試料の構成原子または分子の評価・測定，原子また
は分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の構成細胞
種の評価・測定を行うには、測定装置が大きい，測定時
間に時間がかかる，生物の内部の細胞を直接測定できな
い等の問題があった。
【０００４】本発明の目的は、試料の構成原子または分
子の評価・測定，原子または分子ビームのビーム特性評
価・測定や生物の構成細胞種の評価・測定で、レーザ・
光ファイバ・一方向に偏光された光のみを通過させる光
学素子を用いて小型で機能性・可動性が高くしかも測定
時間が短い発光分析装置を提供することにある。
子の評価・測定，原子または分子ビームのビーム特性評
価・測定や生物の構成細胞種の評価・測定で、レーザ・
光ファイバ・一方向に偏光された光のみを通過させる光
学素子を用いて小型で機能性・可動性が高くしかも測定
時間が短い発光分析装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、試料の構成原子または分子の評価・測定及び原子ま
たは分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の構成細
胞種の評価・測定で、レーザビームをある一方向に偏光
された光のみを通過させる光学素子に入射させ、その後
光ファイバでレーザビームを伝搬し原子，分子の組成を
知りたい部分に照射する。照射面から放出される偏光特
性の持たない発光を再び同じ光ファイバで伝送し光学素
子で反射させ分光する。この分光結果とスペクトルデー
タを比較または計算処理することで達成できる。
に、試料の構成原子または分子の評価・測定及び原子ま
たは分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の構成細
胞種の評価・測定で、レーザビームをある一方向に偏光
された光のみを通過させる光学素子に入射させ、その後
光ファイバでレーザビームを伝搬し原子，分子の組成を
知りたい部分に照射する。照射面から放出される偏光特
性の持たない発光を再び同じ光ファイバで伝送し光学素
子で反射させ分光する。この分光結果とスペクトルデー
タを比較または計算処理することで達成できる。
【０００６】試料の構成原子または分子の評価・測定，
原子または分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の
構成細胞種の評価・測定を行うには、測定装置が大き
い，可動性が悪い，測定時間に時間がかかる，生物の内
部の細胞を直接測定できない等の問題があり測定・評価
に時間がかかっていた。このため測定装置が小さく、測
定部の可動性が高く、直接測定することが必要である。
原子または分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の
構成細胞種の評価・測定を行うには、測定装置が大き
い，可動性が悪い，測定時間に時間がかかる，生物の内
部の細胞を直接測定できない等の問題があり測定・評価
に時間がかかっていた。このため測定装置が小さく、測
定部の可動性が高く、直接測定することが必要である。
【０００７】試料の構成原子または分子の評価・測定，
原子または分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の
構成細胞種の評価・測定はＹＡＧレーザ等の高出力レー
ザや波長可変レーザ（色素レーザ等）から放出されるレ
ーザビームをある一方向に偏光された光のみを通過させ
る光学素子に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系
へ入射させ、光ファイバ中を伝搬させ入出射光学系より
放出させ、原子又は分子の組成を知りたい試料または細
胞の種類を知りたい部分に照射し、ここの時放出する発
光を入出射光学系で再び光ファイバに集め入出射光学系
より放出し、分光装置で分光し原子，分子のスペクトル
データまたは腫瘍細胞のスペクトルデータと比較または
計算処理することで試料の構成原子または分子の評価・
測定，原子または分子ビームのビーム特性評価・測定及
び生物の構成細胞種の評価・測定可能となる。
原子または分子ビームのビーム特性評価・測定や生物の
構成細胞種の評価・測定はＹＡＧレーザ等の高出力レー
ザや波長可変レーザ（色素レーザ等）から放出されるレ
ーザビームをある一方向に偏光された光のみを通過させ
る光学素子に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系
へ入射させ、光ファイバ中を伝搬させ入出射光学系より
放出させ、原子又は分子の組成を知りたい試料または細
胞の種類を知りたい部分に照射し、ここの時放出する発
光を入出射光学系で再び光ファイバに集め入出射光学系
より放出し、分光装置で分光し原子，分子のスペクトル
データまたは腫瘍細胞のスペクトルデータと比較または
計算処理することで試料の構成原子または分子の評価・
測定，原子または分子ビームのビーム特性評価・測定及
び生物の構成細胞種の評価・測定可能となる。
【０００８】以上の方法，装置で試料の構成原子または
分子の評価・測定，原子または分子ビームのビーム特性
評価・測定や生物の構成細胞種の評価・測定を短時間に
オンラインで測定できる。
分子の評価・測定，原子または分子ビームのビーム特性
評価・測定や生物の構成細胞種の評価・測定を短時間に
オンラインで測定できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１を用
いて詳細に説明する。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ１
から放出されるレーザビーム２をある一方向に偏光され
た光のみを通過させる光学素子３に入射させ、その後、
光ファイバ入出射光学系４へ入射させる。光ファイバ５
の中を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系
６よりレーザビーム７として放出させ、原子，分子の組
成を知りたい試料８に照射する。レーザビーム７が照射
された試料面がブレークダウンし発光９を放出する。こ
の発光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファイバ５
の中を伝搬され出射光学系４より放出される。放出光１
０は偏光特性を持たないため光学素子３で反射され分光
装置１１に入射する。そして分光装置１１で放出光１０
を分光し分光データをデータ処理装置１２へ転送し、こ
のデータとデータ処理装置１２内部の原子，分子のスペ
クトルデータと比較することで原子又は分子を同定でき
る。
いて詳細に説明する。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ１
から放出されるレーザビーム２をある一方向に偏光され
た光のみを通過させる光学素子３に入射させ、その後、
光ファイバ入出射光学系４へ入射させる。光ファイバ５
の中を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系
６よりレーザビーム７として放出させ、原子，分子の組
成を知りたい試料８に照射する。レーザビーム７が照射
された試料面がブレークダウンし発光９を放出する。こ
の発光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファイバ５
の中を伝搬され出射光学系４より放出される。放出光１
０は偏光特性を持たないため光学素子３で反射され分光
装置１１に入射する。そして分光装置１１で放出光１０
を分光し分光データをデータ処理装置１２へ転送し、こ
のデータとデータ処理装置１２内部の原子，分子のスペ
クトルデータと比較することで原子又は分子を同定でき
る。
【００１０】次に、本発明の別の実施例を図２を用いて
説明する。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ１から放出さ
れるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみを
通過させる光学素子３に入射させ、その後、光ファイバ
入出射光学系４へ入射させる。光ファイバ５の中を伝搬
したレーザビームはもう一方の入出射光学系６よりレー
ザビーム７として放出させ、細胞の組成を知りたい部分
１３に照射する。レーザビーム７が照射された部分がブ
レークダウンし発光９を放出する。発光９の一部は入出
射光学系６に入射し光ファイバ５の中を伝搬され出射光
学系４より放出される。放出光１０は偏光特性を持たな
いため光学素子３で反射され分光装置１１に入射する。
そして分光装置１１で放出光１０を分光し分光データを
データ処理装置１２へ転送し、このデータとデータ処理
装置１２内部にある腫瘍のスペクトルデータと比較し細
胞の組成を同定する。この比較結果よりオンラインで良
性悪性腫瘍の判断等ができる。この方法は光ファイバ径
が数μｍから数mmと細いため人体にも適用が容易であ
る。
説明する。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ１から放出さ
れるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみを
通過させる光学素子３に入射させ、その後、光ファイバ
入出射光学系４へ入射させる。光ファイバ５の中を伝搬
したレーザビームはもう一方の入出射光学系６よりレー
ザビーム７として放出させ、細胞の組成を知りたい部分
１３に照射する。レーザビーム７が照射された部分がブ
レークダウンし発光９を放出する。発光９の一部は入出
射光学系６に入射し光ファイバ５の中を伝搬され出射光
学系４より放出される。放出光１０は偏光特性を持たな
いため光学素子３で反射され分光装置１１に入射する。
そして分光装置１１で放出光１０を分光し分光データを
データ処理装置１２へ転送し、このデータとデータ処理
装置１２内部にある腫瘍のスペクトルデータと比較し細
胞の組成を同定する。この比較結果よりオンラインで良
性悪性腫瘍の判断等ができる。この方法は光ファイバ径
が数μｍから数mmと細いため人体にも適用が容易であ
る。
【００１１】次に、本発明の別の実施例を図３を用いて
説明する。色素レーザ等の波長可変レーザ１４から放出
されるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子３に入射させ、その後、光ファイ
バ入出射光学系４へ入射させる。光ファイバ５の中を伝
搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６よりレ
ーザビーム７として放出させ、細胞の組成を知りたい部
分１３に照射する。細胞にはあらかじめ悪性腫瘍が吸収
しやすい物質（色素など）を与えておく。レーザビーム
７が照射された部分はブレークダウンして飛び散ると同
時に、腫瘍が吸収していた物質（色素など）が励起さ
れ、発光９を放出する。この時、波長可変レーザ１４の
波長を悪性腫瘍が吸収しやすい物質（色素など）の吸収
波長に同調させれば悪性腫瘍が吸収しやすい物質（色素
など）の発光強度は強くなり検出が容易になる。この発
光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファイバ５の中
を伝搬され出射光学系４より放出される。放出光１０は
偏光特性を持たないため光学素子３で反射され分光装置
１１に入射する。そして分光装置１１で放出光１０を分
光し分光データをデータ処理装置１２へ転送し、このデ
ータとデータ処理装置１２内部にある腫瘍の発光スペク
トルデータと比較し細胞の組成を同定する。この比較結
果よりオンラインで良性悪性腫瘍の判断ができる。この
方法は光ファイバ径が数μｍから数mmと細いため人体に
も適用が容易である。
説明する。色素レーザ等の波長可変レーザ１４から放出
されるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子３に入射させ、その後、光ファイ
バ入出射光学系４へ入射させる。光ファイバ５の中を伝
搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６よりレ
ーザビーム７として放出させ、細胞の組成を知りたい部
分１３に照射する。細胞にはあらかじめ悪性腫瘍が吸収
しやすい物質（色素など）を与えておく。レーザビーム
７が照射された部分はブレークダウンして飛び散ると同
時に、腫瘍が吸収していた物質（色素など）が励起さ
れ、発光９を放出する。この時、波長可変レーザ１４の
波長を悪性腫瘍が吸収しやすい物質（色素など）の吸収
波長に同調させれば悪性腫瘍が吸収しやすい物質（色素
など）の発光強度は強くなり検出が容易になる。この発
光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファイバ５の中
を伝搬され出射光学系４より放出される。放出光１０は
偏光特性を持たないため光学素子３で反射され分光装置
１１に入射する。そして分光装置１１で放出光１０を分
光し分光データをデータ処理装置１２へ転送し、このデ
ータとデータ処理装置１２内部にある腫瘍の発光スペク
トルデータと比較し細胞の組成を同定する。この比較結
果よりオンラインで良性悪性腫瘍の判断ができる。この
方法は光ファイバ径が数μｍから数mmと細いため人体に
も適用が容易である。
【００１２】次に、本発明の別の実施例を図４を用いて
説明する。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ１から放出さ
れるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみを
通過させる光学素子３及び波長板（例えば１／２λ板な
ど）１５に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系４
へ入射させる。光ファイバ５は真空導入フランジ１６を
通して真空容器１７内部に導入する。光ファイバ５の中
を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６よ
りレーザビーム７として放出させ、原子，分子の組成を
知りたい気体１８に照射する。レーザビーム７が照射さ
れた試料がブレークダウンし発光９を放出する。この発
光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファイバ５の中
を伝搬され出射光学系４より放出される。放出光１０は
例え偏光特性を持っていたとしても、波長板（例えば１
／２λ板など）１５で偏光角が変わりレーザビーム２の
偏光方向と違うため光学素子３で反射され分光装置１１
に入射する。そして分光装置１１で放出光１０を分光し
分光データをデータ処理装置１２へ転送し、このデータ
とデータ処理装置１２内部の原子，分子のスペクトルデ
ータと比較することで原子又は分子を同定できる。
説明する。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ１から放出さ
れるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみを
通過させる光学素子３及び波長板（例えば１／２λ板な
ど）１５に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系４
へ入射させる。光ファイバ５は真空導入フランジ１６を
通して真空容器１７内部に導入する。光ファイバ５の中
を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６よ
りレーザビーム７として放出させ、原子，分子の組成を
知りたい気体１８に照射する。レーザビーム７が照射さ
れた試料がブレークダウンし発光９を放出する。この発
光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファイバ５の中
を伝搬され出射光学系４より放出される。放出光１０は
例え偏光特性を持っていたとしても、波長板（例えば１
／２λ板など）１５で偏光角が変わりレーザビーム２の
偏光方向と違うため光学素子３で反射され分光装置１１
に入射する。そして分光装置１１で放出光１０を分光し
分光データをデータ処理装置１２へ転送し、このデータ
とデータ処理装置１２内部の原子，分子のスペクトルデ
ータと比較することで原子又は分子を同定できる。
【００１３】次に、本発明の別の実施例を図５を用いて
説明する。色素レーザ等の波長可変レーザ１４から放出
されるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子３及び波長板（例えば１／２λ板
など）１５に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系
４へ入射させる。光ファイバ５は真空導入フランジ１６
を通して真空容器１７内部に導入する。光ファイバ５の
中を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６
よりレーザビーム７として放出させる。真空容器１７内
部の蒸発物質１９をヒータ加熱るつぼ２０で加熱蒸発さ
せ、アパーチャ２１を通過させ原子または分子ビーム２
２を生成する。この原子または分子ビーム２２にレーザ
ビーム７を照射し原子または分子ビーム２２中の原子ま
たは分子を励起する。このとき原子または分子ビーム２
２とレーザビーム７が交差する部分より発光９を放出す
る。この発光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファ
イバ５の中を伝搬され出射光学系４より放出される。放
出光１０は例え偏光特性を持っていたとしても、波長板
（例えば１／２λ板など）１５で偏光角が変わりレーザ
ビーム２の偏光方向と違うため光学素子３で反射され分
光装置１１に入射する。そして分光装置１１で放出光１
０を分光及び強度を測定し、データをデータ処理装置１
２へ転送する。このデータとデータ処理装置１２内部の
原子，分子のスペクトルデータおよび発光強度データと
比較することで原子または分子ビーム２２の原子又は分
子密度を評価できる。但し、原子または分子ビーム２２
の原子又は分子密度の絶対値を評価するときは、この発
光計測系の感度を事前に校正しておくことが必要とな
る。
説明する。色素レーザ等の波長可変レーザ１４から放出
されるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子３及び波長板（例えば１／２λ板
など）１５に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系
４へ入射させる。光ファイバ５は真空導入フランジ１６
を通して真空容器１７内部に導入する。光ファイバ５の
中を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６
よりレーザビーム７として放出させる。真空容器１７内
部の蒸発物質１９をヒータ加熱るつぼ２０で加熱蒸発さ
せ、アパーチャ２１を通過させ原子または分子ビーム２
２を生成する。この原子または分子ビーム２２にレーザ
ビーム７を照射し原子または分子ビーム２２中の原子ま
たは分子を励起する。このとき原子または分子ビーム２
２とレーザビーム７が交差する部分より発光９を放出す
る。この発光９の一部は入出射光学系６に入射し光ファ
イバ５の中を伝搬され出射光学系４より放出される。放
出光１０は例え偏光特性を持っていたとしても、波長板
（例えば１／２λ板など）１５で偏光角が変わりレーザ
ビーム２の偏光方向と違うため光学素子３で反射され分
光装置１１に入射する。そして分光装置１１で放出光１
０を分光及び強度を測定し、データをデータ処理装置１
２へ転送する。このデータとデータ処理装置１２内部の
原子，分子のスペクトルデータおよび発光強度データと
比較することで原子または分子ビーム２２の原子又は分
子密度を評価できる。但し、原子または分子ビーム２２
の原子又は分子密度の絶対値を評価するときは、この発
光計測系の感度を事前に校正しておくことが必要とな
る。
【００１４】次に、本発明の別の実施例を図６を用いて
説明する。色素レーザ等の波長可変レーザ１４から放出
されるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子３及び波長板（例えば１／２λ板
など）１５に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系
４へ入射させる。光ファイバ５は真空導入フランジ１６
を通して真空容器１７内部に導入する。光ファイバ５の
中を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６
よりレーザビーム７として放出させる。真空容器１７内
部の蒸発物質１９を電子銃２３から放出させた電子ビー
ム２４で加熱蒸発させ、アパーチャ２１を通過させ原子
または分子ビーム２２を生成する。この原子または分子
ビーム２２にレーザビーム７を照射し、またこのレーザ
ビーム７をミラー２５で折り返し再度原子または分子ビ
ーム２２にレーザビーム７を照射し、原子または分子ビ
ーム２２中の原子または分子を励起する。このとき原子
または分子ビーム２２とレーザビーム７が交差する部分
より発光９が放出される。この発光９の一部は入出射光
学系６に入射し光ファイバ５の中を伝搬され入出射光学
系４より放出される。放出光１０は例え偏光特性を持っ
ていたとしても、波長板（例えば１／２λ板など）１５
で偏光角が変わりレーザビーム２の偏光方向と違うため
光学素子３で反射され分光装置１１に入射する。そして
分光装置１１で放出光１０を分光及び強度を測定し、デ
ータをデータ処理装置１２へ転送する。この時、波長可
変レーザ１４の発振波長を掃引することで発光強度の波
長依存性を得ることができる。発光強度の波長依存性の
模式図を図７に示す。この発光強度の波長依存性の二つ
のピークは、原子または分子ビーム２２に垂直なレーザ
ビームに関与する発光波形２６と、ミラー２５で折り返
されたレーザビームに関与する発光波形２７によるもの
である。縦軸は発光強度の相対値で横軸は波長可変レー
ザ１４の波長のシフト量である。この時原子速度Ｖa(ｍ
／ｓ）は
説明する。色素レーザ等の波長可変レーザ１４から放出
されるレーザビーム２をある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子３及び波長板（例えば１／２λ板
など）１５に入射させ、その後光ファイバ入出射光学系
４へ入射させる。光ファイバ５は真空導入フランジ１６
を通して真空容器１７内部に導入する。光ファイバ５の
中を伝搬したレーザビームはもう一方の入出射光学系６
よりレーザビーム７として放出させる。真空容器１７内
部の蒸発物質１９を電子銃２３から放出させた電子ビー
ム２４で加熱蒸発させ、アパーチャ２１を通過させ原子
または分子ビーム２２を生成する。この原子または分子
ビーム２２にレーザビーム７を照射し、またこのレーザ
ビーム７をミラー２５で折り返し再度原子または分子ビ
ーム２２にレーザビーム７を照射し、原子または分子ビ
ーム２２中の原子または分子を励起する。このとき原子
または分子ビーム２２とレーザビーム７が交差する部分
より発光９が放出される。この発光９の一部は入出射光
学系６に入射し光ファイバ５の中を伝搬され入出射光学
系４より放出される。放出光１０は例え偏光特性を持っ
ていたとしても、波長板（例えば１／２λ板など）１５
で偏光角が変わりレーザビーム２の偏光方向と違うため
光学素子３で反射され分光装置１１に入射する。そして
分光装置１１で放出光１０を分光及び強度を測定し、デ
ータをデータ処理装置１２へ転送する。この時、波長可
変レーザ１４の発振波長を掃引することで発光強度の波
長依存性を得ることができる。発光強度の波長依存性の
模式図を図７に示す。この発光強度の波長依存性の二つ
のピークは、原子または分子ビーム２２に垂直なレーザ
ビームに関与する発光波形２６と、ミラー２５で折り返
されたレーザビームに関与する発光波形２７によるもの
である。縦軸は発光強度の相対値で横軸は波長可変レー
ザ１４の波長のシフト量である。この時原子速度Ｖa(ｍ
／ｓ）は
【００１５】
【数１】 Ｖa＝ＣΔλ／（λcosθ） …（数１） Ｖ ：原子速度（ｍ／ｓ） λ ：波長可変レーザ１４の波長（ｍ） Δλ：吸収波長のシフト量（ｍ） θ ：原子ビームのドリフト方向とレーザのなす角
（度） Ｃ ：光速３×１０8（ｍ／ｓ） と表され、この式から評価できる。また原子または分子
ビーム２２のドリフト方向に対し垂直な速度拡がりは垂
直なレーザビームに関与する発光波形２６の拡がりよ
り、またドリフト方向の速度拡がりは折り返されたレー
ザビームに関与する発光波形２７の拡がりより評価でき
る。
（度） Ｃ ：光速３×１０8（ｍ／ｓ） と表され、この式から評価できる。また原子または分子
ビーム２２のドリフト方向に対し垂直な速度拡がりは垂
直なレーザビームに関与する発光波形２６の拡がりよ
り、またドリフト方向の速度拡がりは折り返されたレー
ザビームに関与する発光波形２７の拡がりより評価でき
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、試料の構成原子または
分子の評価・測定，原子または分子ビームのビーム特性
評価・測定や生物の構成細胞種の評価・測定を短時間に
オンラインで行い、しかも測定装置を小さく、測定部先
端を動かすことができる。
分子の評価・測定，原子または分子ビームのビーム特性
評価・測定や生物の構成細胞種の評価・測定を短時間に
オンラインで行い、しかも測定装置を小さく、測定部先
端を動かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である原子または分子を評価
・測定する装置の説明図。
・測定する装置の説明図。
【図２】本発明の第二の実施例である生物の構成細胞種
を評価・測定する装置の説明図。
を評価・測定する装置の説明図。
【図３】本発明の第三の実施例である悪性腫瘍または良
性腫瘍を評価・測定する装置の説明図。
性腫瘍を評価・測定する装置の説明図。
【図４】本発明の第四の実施例である試料ガスの構成原
子または分子を評価・測定する装置の説明図。
子または分子を評価・測定する装置の説明図。
【図５】本発明の第五の実施例である原子または分子ビ
ームの密度を評価・測定する装置の説明図。
ームの密度を評価・測定する装置の説明図。
【図６】本発明の第六の実施例である原子または分子ビ
ームの速度や速度拡がりを評価・測定する装置の説明
図。
ームの速度や速度拡がりを評価・測定する装置の説明
図。
【図７】発光強度の波長依存性の特性図。
１…高出力レーザ、２，７…レーザビーム、３…光学素
子、４…入出射光学系、５…光ファイバ、６…入出射光
学系、８…試料、９…発光、１０…放出光、１１…分光
装置。
子、４…入出射光学系、５…光ファイバ、６…入出射光
学系、８…試料、９…発光、１０…放出光、１１…分光
装置。
Claims (12)
- 【請求項１】試料の構成原子または分子の評価・測定に
おいて、レーザビームをある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子に入射させ、その後、光ファイバ
で前記レーザビームを伝搬し原子，分子の組成を知りた
い部分に照射し、照射面から放出される偏光特性の持た
ない発光を再び同じ前記光ファイバで伝送し光学素子で
反射させ分光し、この分光結果とスペクトルデータを比
較または計算処理することで試料の構成原子または分子
の評価・測定する方法。 - 【請求項２】生物の構成細胞種の評価・測定において、
レーザを光ファイバで測定したい部分の近くまで伝送，
照射し照射面から放出される偏光特性の持たない発光を
再び同じ光ファイバで伝送し光学素子で反射させ分光
し、この分光結果と細胞のスペクトルデータと比較また
は計算処理することを特徴とする生物の構成細胞種を評
価・測定する方法。 - 【請求項３】請求項２において、細胞にはあらかじめ悪
性腫瘍が吸収しやすい物質を与えておき、レーザを光フ
ァイバで測定したい部分の近くまで伝送，照射し腫瘍が
吸収していた物質を励起させ、照射面から放出される偏
光特性の持たない発光を再び同じ光ファイバで伝送し光
学素子で反射させ分光し、この分光結果と腫瘍細胞のス
ペクトルデータ又は悪性腫瘍が吸収しやすい物質の発光
強度と比較または計算処理することで悪性または良性腫
瘍の評価・測定する方法。 - 【請求項４】真空容器内の試料ガスの構成原子または分
子の評価・測定において、レーザビームをある一方向に
偏光された光のみを通過させる光学素子および波長板に
入射させ、その後光ファイバでレーザビームを伝送し原
子，分子の組成を知りたい部分に照射し、照射面から放
出される発光を再び同じ光ファイバで伝送し波長板で偏
光を変えて光学素子で反射させ分光し、この分光結果と
スペクトルデータを比較または計算処理することを特徴
とする試料ガスの構成原子または分子の評価・測定する
方法。 - 【請求項５】請求項４において、ヒータ加熱等で生成さ
れた原子または分子ビームの密度の評価・測定におい
て、レーザビームをある一方向に偏光された光のみを通
過させる光学素子および波長板に入射させ、その後、光
ファイバでレーザビームを伝搬し原子，分子の密度を知
りたい部分に照射し、照射面から放出される発光を再び
同じ光ファイバで伝送し波長板で偏光を変えて光学素子
で反射させ分光し発光強度を測定・評価することで原子
または分子ビームの密度の評価・測定する方法。 - 【請求項６】請求項４において、電子ビーム加熱等で生
成された原子または分子ビームの速度や速度拡がりの評
価・測定で、波長可変レーザのレーザビームをある一方
向に偏光された光のみを通過させる光学素子および波長
板に入射させ、その後光ファイバでレーザビームを伝搬
し速度や速度拡がりを知りたい部分に照射し、照射面か
ら放出される発光を再び同じ光ファイバで伝送し波長板
で偏光を変えて光学素子で反射させ分光し、波長可変レ
ーザの発振波長を掃引することで発光強度の波長依存性
を測定・評価し計算処理することで原子または分子ビー
ムの速度や速度拡がりを評価・測定する方法。 - 【請求項７】試料の構成原子または分子の評価・測定に
おいて、レーザビームをある一方向に偏光された光のみ
を通過させる光学素子に入射させ、その後、光ファイバ
でレーザビームを伝搬し原子，分子の組成を知りたい部
分に照射し、照射面から放出される偏光特性の持たない
発光を再び同じ光ファイバで伝送し光学素子で反射させ
分光し、この分光結果とスペクトルデータを比較または
計算処理することを特徴とする試料の構成原子または分
子の評価・測定する装置。 - 【請求項８】生物の構成細胞種の評価・測定において、
レーザを光ファイバで測定したい部分の近くまで伝送，
照射し照射面から放出される偏光特性の持たない発光を
再び同じ光ファイバで伝送し光学素子で反射させ分光
し、この分光結果と細胞のスペクトルデータと比較また
は計算処理することを特徴とする生物の構成細胞種を評
価・測定する装置。 - 【請求項９】請求項８において、細胞にはあらかじめ悪
性腫瘍が吸収しやすい物質を与えておき、レーザを光フ
ァイバで測定したい部分の近くまで伝送，照射し腫瘍が
吸収していた物質を励起させ、照射面から放出される偏
光特性の持たない発光を再び同じ光ファイバで伝送し光
学素子で反射させ分光し、この分光結果と腫瘍細胞のス
ペクトルデータ又は悪性腫瘍が吸収しやすい物質の発光
強度と比較または計算処理することで悪性または良性腫
瘍の評価・測定する装置。 - 【請求項１０】真空容器内の試料ガスの構成原子または
分子の評価・測定において、レーザビームをある一方向
に偏光された光のみを通過させる光学素子および波長板
に入射させ、その後、光ファイバでレーザビームを伝送
し原子，分子の組成を知りたい部分に照射し、照射面か
ら放出される発光を再び同じ光ファイバで伝送し波長板
で偏光を変えて光学素子で反射させ分光し、この分光結
果とスペクトルデータを比較または計算処理することを
特徴とする試料ガスの構成原子または分子の評価・測定
する装置。 - 【請求項１１】請求項１０において、ヒータ加熱等で生
成された原子または分子ビームの密度の評価・測定で、
レーザビームをある一方向に偏光された光のみを通過さ
せる光学素子および波長板に入射させ、その後、光ファ
イバでレーザビームを伝搬し原子，分子の密度を知りた
い部分に照射し、照射面から放出される発光を再び同じ
光ファイバで伝送し波長板で偏光を変えて光学素子で反
射させ分光し発光強度を測定・評価することで原子また
は分子ビームの密度の評価・測定する装置。 - 【請求項１２】請求項１０において、電子ビーム加熱等
で生成された原子または分子ビームの速度や速度拡がり
の評価・測定において、波長可変レーザのレーザビーム
をある一方向に偏光された光のみを通過させる光学素子
および波長板に入射させ、その後光ファイバでレーザビ
ームを伝搬し速度や速度拡がりを知りたい部分に照射
し、照射面から放出される発光を再び同じ光ファイバで
伝送し波長板で偏光を変えて光学素子で反射させ分光
し、波長可変レーザの発振波長を掃引することで発光強
度の波長依存性を測定・評価し計算処理することで原子
または分子ビームの速度や速度拡がりを評価・測定する
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP47596A JPH09189657A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 試料の構成原子または分子の分析方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP47596A JPH09189657A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 試料の構成原子または分子の分析方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189657A true JPH09189657A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11474815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP47596A Pending JPH09189657A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 試料の構成原子または分子の分析方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09189657A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999005511A1 (fr) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Nippon Steel Corporation | Procede et dispositif servant a determiner la cause d'une anomalie de surface d'un materiau |
| CN104730044A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-24 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种原子与分子光谱的同步获取装置及方法 |
| JP2018504592A (ja) * | 2014-12-31 | 2018-02-15 | サーモ サイエンティフィック ポータブル アナリティカル インスツルメンツ インコーポレイテッド | レーザ誘起ブレークダウン分光器の試料室 |
| WO2018202433A1 (de) * | 2017-05-03 | 2018-11-08 | Robert Bosch Gmbh | OPTISCHER RUßPARTIKELSENSOR FÜR KRAFTFAHRZEUGE |
-
1996
- 1996-01-08 JP JP47596A patent/JPH09189657A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999005511A1 (fr) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Nippon Steel Corporation | Procede et dispositif servant a determiner la cause d'une anomalie de surface d'un materiau |
| JP2018504592A (ja) * | 2014-12-31 | 2018-02-15 | サーモ サイエンティフィック ポータブル アナリティカル インスツルメンツ インコーポレイテッド | レーザ誘起ブレークダウン分光器の試料室 |
| CN104730044A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-24 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种原子与分子光谱的同步获取装置及方法 |
| WO2018202433A1 (de) * | 2017-05-03 | 2018-11-08 | Robert Bosch Gmbh | OPTISCHER RUßPARTIKELSENSOR FÜR KRAFTFAHRZEUGE |
| US11073480B2 (en) | 2017-05-03 | 2021-07-27 | Robert Bosch Gmbh | Optical soot particle sensor for motor vehicles |
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