[發明專利]顯微分析裝置

有效

• 申請號: 201680082232.3
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN108700730B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 奧山修平
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G01N21/27;G02B17/06;G02B21/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

本發明提供一種顯微分析裝置，其特征在于，具備：聚光光學系統(5)，其使從測定區域的試樣(2)發出的測定光聚光到第1聚光點；光闌板，其具有位于所述第1聚光點的開口(6)；橢圓凹面鏡(8)，其使通過了所述開口(6)的測定光反射而聚光到第2聚光點；遮蔽板，其配置于所述第2聚光點之前，且形成有以下貫通孔(9a)：該貫通孔(9a)具有與該位置處的測定光的光束的橫截面的形狀相符合的形狀的端面；以及光檢測器(9)，其設置于所述第2聚光點。由此，能夠不使來自測定區域外的光入射到光檢測器地、使更多的測定光入射到光檢測器。

技術領域

本發明涉及一種收集從試樣的微小的測定區域發出的光并利用橢圓凹面鏡聚光到光檢測器而進行分析的顯微分析裝置，尤其涉及一種紅外顯微鏡。

背景技術

顯微分析裝置在試樣表面的微小的測定區域的分析中使用。在作為顯微分析裝置之一的紅外顯微鏡中，通過將紅外光照射到試樣，得到其透射紅外光或者反射紅外光的光譜，從而分析試樣(例如，專利文獻1)。

在圖1中示出作為以往使用的紅外顯微鏡之一的透射型紅外顯微鏡的主要部分構成。從紅外光源101照射并透過了試樣102的紅外光(測定光)利用由在中央設置有貫通孔的凹面鏡103以及凸面鏡104的組構成的卡塞格林鏡105而聚光到光闌板的小徑的開口(光闌)106。通過了該光闌106的測定光一邊再次擴展一邊前進，由使可見光透射并使紅外光反射的半透半反鏡(也被稱為熱鏡)107反射，接下來利用橢圓凹面鏡108再次聚光到紅外檢測器109。在紅外檢測器109中，對測定光進行波長分離而測定。

橢圓凹面鏡108在包含入射的測定光的光軸和經反射的測定光的光軸的面內，具有以光闌106和紅外檢測器109內部的聚光位置為焦點的橢圓弧狀的剖面。另外，在面外，形成使該弧繞連接兩個焦點的直線旋轉而得到的旋轉橢圓體面。由此，橢圓凹面鏡108使從一個焦點(光闌106)擴展的光聚光到另一個焦點(紅外檢測器109的內部)。一般來說，對于聚光光學元件，要求(1)透過的波段寬、并且在其范圍內沒有吸收大的波段、(2)折射率不過大、(3)由容易加工且容易制造的材料構成、(4)廉價、以及(5)環境抵抗力良好，但在紅外光的波段中全部滿足這些的透鏡不存在，所以，往往將橢圓凹面鏡用于紅外光的聚光。此外，設置于試樣102的上方的成像透鏡110以及攝像部111用于從未圖示的可見光源將可見光照射到試樣102的表面而確認其狀態。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平7－63994號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

圖2是從半透半反鏡107至紅外檢測器109的測定光的光路的放大圖。在紅外顯微鏡中，如果來自測定區域外的紅外光入射到紅外檢測器109，則測定的精度會降低。因此，如圖2所示，將設置有圓筒狀的貫通孔(冷光闌，Cold aperture)109a的遮蔽板(冷光闌板)設置于紅外檢測器109的入射面，僅使入射到該冷光闌109a的光入射到紅外檢測器109內部，切斷來自測定區域外的光。

如上所述，通過了光闌106的測定光一邊擴展一邊前進，在橢圓凹面鏡108處反射，聚光到紅外檢測器109內部。此時，利用橢圓凹面鏡108而反射了的測定光的光束成為大致圓錐狀而聚光到紅外檢測器109內部，但準確地說，是關于其主軸(光軸)而歪斜的圓錐狀(下面稱為“變形圓錐狀”)。具體來說，在圖2所示的紙面，在將相對于測定光的光軸(通過錐體的頂點的鉛垂線)而通過左側的端部的測定光線的角度設為θa、將通過右側的端部的測定光線的角度設為θb時，具有θb＞θa的非對稱的形狀的剖面。

如上所述，冷光闌109a是圓筒狀，其入射側端面是圓形。因此，如果想要使全部測定光束入射到受光部，則如圖3的(a)所示，測定區域外的光也會從光軸的左方側入射到受光部。另外，如果想要切斷測定區域外的光，則如圖3的(b)所示，存在測定光的一部分也會被切斷這樣的問題。