ラマン散乱光の測定方法及び測定装置
【課題】入射光発生装置を大型化することなくラマン散乱光強度を大きくすることができ、また、被測定物の表面だけでなく内部をも評価することができるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を提供する。
【解決手段】ラマン散乱光６の測定方法において、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになした。
【解決手段】ラマン散乱光６の測定方法において、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ラマン散乱光の測定方法及び測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜は膜厚が薄く、下記式に示すように、ラマン散乱光強度が小さく、ラマン散乱光の測定が困難であった。
ラマン散乱光強度∝Ｉ・ｄ・Ａ
［Ｉは散乱断面積、ｄは薄膜の膜厚、Ａは電界強度]
ここで、散乱断面積Ｉは材料固有の値であり、膜厚ｄは薄膜の厚みであり、電界強度Ａはレーザーの出力に依存する値である。そのため、薄膜測定時には膜厚ｄの値は小さくなるので、ラマン散乱光強度も小さくなってしまう。
【０００３】
一方、特開２００４−１０３１０８号公報に示されるように、表面の薄膜上にラマン光増強基体を配置して、表面増強ラマンスペクトルを評価する方法が知られている。この薄膜評価方法は、表面のカーボン保護膜上に、厚さ４ｎｍのラマン光増強基体を付着させた透明金属を、カーボン保護膜側にラマン光増強基体が接するように配置して、表面増強ラマンスペクトルを用いて評価するものである。
【特許文献１】特開２００４−１０３１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の前者においては、上記問題を解決するために、入射光の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくしていた。しかしながら、入射光の電界強度を大きくするためには入射光発生装置を大型化する必要があり、レーザーを用いる場合には、装置の大型化がコストの増大を招いていた。また、入射光の電界強度を大きくし過ぎると、被測定物に損傷を与えることになるので、電界強度を大きくすることに限界があった。
【０００５】
上記従来例の後者においては、表面の薄膜を評価するものであり、薄膜が積層された薄膜多層体の内部を構成する薄膜を評価することができないものであった。
【０００６】
本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は、入射光発生装置を大型化することなくラマン散乱光強度を大きくすることができ、また、被測定物の表面だけでなく内部をも評価することができるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明は、ラマン散乱光の測定方法において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにしている。
【０００８】
本願請求項２記載の発明は、上記請求項１記載のラマン散乱光の測定方法において、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴としている。
【０００９】
本願請求項３記載の発明は、上記請求項２記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物と反射部材が一体化されていることを特徴としている。
【００１０】
本願請求項４記載の発明は、上記請求項１又は２記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴としている。
【００１１】
本願請求項５記載の発明は、上記請求項４記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物を固定し、反射部材を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴としている。
【００１２】
本願請求項６記載の発明は、上記請求項４記載のラマン散乱光の測定方法において、反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴としている。
【００１３】
本願請求項７記載の発明は、上記請求項４記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物と反射部材の間に、入射光と反射光が透過する透明部材を挟み、透明部材の厚みを変えることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴としている。
【００１４】
本願請求項８記載の発明は、ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしている。
【００１５】
本願請求項９記載の発明は、ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしている。
【発明の効果】
【００１６】
本願請求項１記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光と反射光が重なり合うことにより発生する定在波は、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物の測定対象部位に選択的に定在波の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光を測定することができる。
【００１７】
本願請求項２記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、被測定物と反射部材との距離を変える必要がないので、装置構成を簡易なものにすることができる。
【００１８】
本願請求項３記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物と反射部材を一体化することにより、反射部材を別途設ける必要がないので、既存の装置に対応することができる。
【００１９】
本願請求項４記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られている場合にも対応することができる。
【００２０】
本願請求項５記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物を固定し、反射部材を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えるものであるから、試料台に被測定物を固定し、別途、可動式の反射部材を設けることで、既存装置の改良が容易にできる。
【００２１】
本願請求項６記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えるものであるから、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在する定在波の極大部に被測定物の測定対象部位を選択的に合わせることができる。
【００２２】
本願請求項７記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物と反射部材の間に、入射光と反射光が透過する透明部材を挟み、透明部材の厚みを変えることにより、被測定物と反射部材との距離を変えるものであり、簡便な方法で被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできる。
【００２３】
本願請求８記載の発明のラマン散乱光の測定装置においては、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光と反射光が重なり合うことにより発生する定在波は、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物の測定対象部位に選択的に定在波の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光を測定することができる。さらに、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、被測定物と反射部材との距離を変える必要がないので、装置構成を簡易なものにすることができる。
【００２４】
本願請求項９記載の発明のラマン散乱光の測定装置においては、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光と反射光が重なり合うことにより発生する定在波は、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物の測定対象部位に選択的に定在波の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光を測定することができる。さらに、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られている場合にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１及び図２は、本願発明の第１の実施形態であるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を示している。このラマン散乱光の測定方法は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。また、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。ここで、被測定物１は薄膜多層体８であり、薄膜多層体８は入射光２の光軸と直交するように薄膜が積層されている。
【００２６】
そして、このラマン散乱光の測定装置は、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。
【００２７】
以下、この実施形態のラマン散乱光の測定方法及び測定装置を、より具体的詳細に説明する。本願発明で用いられる測定装置は図２に示すように、励起光源１０と、光学フィルター１１と、ミラー１２と、ハーフミラー１３と、ノッチフィルター１４と、分光器１５と、光検出器１６とを備えている。
【００２８】
励起光源１０はラマン散乱を誘起する励起光を発生させるものであり、例えば、レーザー発信器等が用いられる。光学フィルター１１は励起光源１０から発せられた励起光の不要な輝線等を取り除いて入射光２とするものであり、励起光源１０とミラー１２の間に設けられる。
【００２９】
ミラー１２は入射光２の光軸を変えて被測定物１へ入射光２を導くものであり、被測定物１は入射光２の光軸と直交するように置かれている。そして、被測定物１の後方には、入射光２の光軸と直交するように反射部材３が設けられている。反射部材３は例えば、白色の樹脂板、白色塗装した金属板、アルミナ等のセラミック板、アルミ反射板、金成膜反射板、銀成膜反射板等がよい。
【００３０】
被測定物１と反射部材３はともに入射光２の光軸と直交し、一定の距離をおいて平行に配置されている。この場合、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５が発生する。ここで、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するように反射部材３の位置を調整しているので、被測定物１の測定対象部位で発生するラマン散乱光６の強度を大きくすることができる。
【００３１】
ハーフミラー１３は入射光２を透過させ、ラマン散乱光６や反射光４やレイリー散乱光等を反射させることにより、入射光２の光軸とラマン散乱光６等の光軸を変えるものである。ノッチフィルター１４は、ハーフミラー１３で反射された反射光４やレイリー散乱光等を取り除き、分光器１５にラマン散乱光６を導くものである。分光器１５はラマン散乱光６を分光して特定の波長領域のラマン散乱光６を光検出器１６で検出できるようにするものである。
【００３２】
上記はラマン散乱光の測定装置の一例であって、従来のラマン散乱分光分析を行う光学配置であれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、光学フィルター１１は、励起光源１０からの不要な光を取り除き、観測すべきラマン散乱光６にこの励起光源１０からの不要な光や、この不要な光によるラマン散乱光６が光検出器１６に入らないようにすることが主な目的であることから、使用する励起光源１０、及び観測するラマン散乱光６によっては、光学フィルター１１は不要となるものである。また、光軸を合わせるためにミラー１２を使用しているが、これはもちろん、励起光源１０の配置によって、不要になる場合もあれば、複数必要になる場合もある。
【００３３】
さらに、図２では、ラマン散乱光６は後方散乱（入射光２が入射される側へのラマン散乱）を観測しているが、ラマン散乱はあらゆる方向に発するため、必ずしも後方である必要はなく、任意の方向で観測できる。図２は、後方散乱による観測の例を示しており、そのため、入射光２の光軸とラマン散乱光６の光軸が重なってしまうため、ハーフミラー１３を用いて、ラマン散乱光６を光検出器１６の方向に導いている。ここで、ハーフミラー１３を用いる理由は、もしこのミラーが全反射ミラーであった場合、入射光２も全反射されてしまうため、入射光２を被測定物１に導けないからである。よって、ラマン散乱光６を取り込む方向が異なれば、ハーフミラー１３はミラーに置き換えることも可能であり、また、光検出器１６の配置によっては、ミラーも不要となるものである。
【００３４】
ノッチフィルター１４は、上述のように、反射光４やレイリー散乱光等を取り除くために使用するが、これも、観測したいラマン散乱光６が、反射光４やレイリー散乱光等とエネルギー的に離れた位置に観測される場合は不要である。また、ラマン散乱光６の検出に分光器１５を用いているが、観測すべきラマン散乱光６の波長帯域が固定されている場合には、分光器１５の代わりに光学フィルターを用いることもできる。光検出器１６としては、ＣＣＤ、光電子倍増管、フォトダイオードなど、従来用いられているあらゆる光検出器を用いることができる。
【００３５】
つまり、上述のように、本願発明では、従来のラマン分光分析を行う光学配置であれば、どのようなものでも用いることができるので、本願発明における測定装置自身の具体的構成は特に限定しない。
【００３６】
次に、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにする方法を説明する。ここで、被測定物１は薄膜多層体８であり、図１（ａ）に示すように、薄膜多層体８は入射光２の光軸と直交するように第１の薄膜８ａ、第２の薄膜８ｂ、第３の薄膜８ｃ、第４の薄膜８ｄが積層されている。例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られ、入射光２の波長が固定されている場合、薄膜多層体８と反射部材３との距離を変えることにより、薄膜多層体８の測定対象部位である特定の層の薄膜に定在波５の極大部が位置するようにする。図１（ａ）に示すように、第２の薄膜８ｂに定在波５の極大部が位置するようにするには、薄膜多層体８と反射部材３を接するように設ける必要がある。この場合、第４の薄膜８ｄにも定在波５の極大部が位置するようになっているが、分光器１５にて、第２の薄膜８ｂで発生するラマン散乱光６を選択的に分光して、光検出器１６で検出することができる。また、図１（ｂ）に示すように、第３の薄膜８ｃに定在波５の極大部が位置するようにするには、薄膜多層体８と反射部材３を所定の距離離して設ける必要がある。この場合、第１の薄膜８ａにも定在波５の極大部が位置するようになっているが、分光器１５にて、第３の薄膜８ｃで発生するラマン散乱光６を選択的に分光して、光検出器１６で検出することができる。
【００３７】
ここでは、被測定物１として薄膜多層体８を用いて説明しているが、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにすれば、被測定物１の表面だけでなく、内部も測定可能となる。
【００３８】
したがって、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物１の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光２と反射光４が重なり合うことにより発生する定在波５は、入射光２の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物１の測定対象部位に選択的に定在波５の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光６を測定することができる。さらに、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにできるため、例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られている場合にも対応することができる。
【００３９】
図３は、本願発明の第２の実施形態であるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、入射光２の波長を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。また、被測定物１と反射部材３が一体化されている。
【００４０】
そして、このラマン散乱光の測定装置は、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、入射光２の波長を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。
【００４１】
次に、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにする方法を説明する。ここで、被測定物１は薄膜多層体８であり、図３（ａ）に示すように、薄膜多層体８は入射光２の光軸と直交するように第１の薄膜８ａ、第２の薄膜８ｂ、第３の薄膜８ｃ、第４の薄膜８ｄが積層されている。また、反射部材３として、例えばアルミ薄膜を用い、第４の薄膜８ｄと接合して、薄膜多層体８と反射部材３を一体化している。このように薄膜多層体８と反射部材３との距離が固定されている場合、入射光２の波長を変えることにより、薄膜多層体８の測定対象部位である特定の層の薄膜に定在波５の極大部が位置するようにする。図３に示すように、第３の薄膜８ｃに定在波５の極大部が位置するようにするには、図３（ａ）に示す波長の長い入射光２では対応できず、図３（ｂ）に示す波長の短い入射光２で対応することができる。この場合、第１の薄膜８ａ、第４の薄膜８ｄにも定在波５の極大部が位置するようになっているが、分光器１５にて、第３の薄膜８ｃで発生するラマン散乱光６を選択的に分光して、光検出器１６で検出することができる。
【００４２】
したがって、入射光２の波長を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにできるため、被測定物１と反射部材３との距離を変える必要がないので、装置構成を簡易なものにすることができる。また、被測定物１と反射部材３を一体化することにより、反射部材３を別途設ける必要がないので、既存の装置に対応することができる。
【００４３】
図４は、本願発明の第３の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、被測定物１を固定し、反射部材３を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるようにしている。
【００４４】
具体的に説明すると、被測定物１は測定装置の基体１７に固定され、反射部材３は駆動手段１８を介して測定装置の基体１７に固定される。被測定物１は、例えば測定装置の試料台（図示せず）に置かれ、基体１７に固定される。また、駆動手段１８は例えば機械駆動や電動駆動等であり、反射部材３を入射光２の光軸方向に移動させることができるものである。ここで、試料台は被測定物１に入射する入射光２が透過して、反射部材３に入射できるよう、開口部が設けられている。
【００４５】
したがって、被測定物１を固定し、反射部材３を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるものであるから、試料台に被測定物１を固定し、別途、可動式の反射部材３を設けることで、既存装置の改良が容易にできる。
【００４６】
図５は、本願発明の第４の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるようにしている。
【００４７】
具体的に説明すると、被測定物１は駆動手段１８を介して測定装置の基体１７に固定され、反射部材３は測定装置の基体１７に固定される。被測定物１は、例えば測定装置の試料台（図示せず）に置かれ、基体１７に固定される。また、駆動手段１８は例えば機械駆動や電動駆動等であり、試料台に置かれた被測定物１を入射光２の光軸方向に移動させることができるものである。ここで、試料台は被測定物１に入射する入射光２が透過して、反射部材３に入射できるよう、開口部が設けられている。
【００４８】
したがって、反射部材３を固定し、被測定物１を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるものであるから、入射光２の光軸方向の特定部位に安定して存在する定在波５の極大部に被測定物１の測定対象部位を選択的に合わせることができる。
【００４９】
図６は、本願発明の第５の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、被測定物１と反射部材３の間に、入射光２と反射光４が透過する透明部材７を挟み、透明部材７の厚みを変えることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるようにしている。
【００５０】
透明部材７は入射光２と反射光４が透過するものであり、例えば、透明なプラスチック板、透明なガラス板、透明なプラスチックシートなどがよい。被測定物１と反射部材３の間に透明部材７を挟む場合は、厚みの異なる透明部材７を必要に応じて使い分けてもよいし、一定の厚みの透明部材７を複数、重ねてもよい。
【００５１】
具体的に説明すると、例えば測定装置の試料台（図示せず）に、まず反射部材３を置き、その上に透明部材７を重ね、被測定物１を透明部材７に積み重ねて、基体１７に固定する。もしくは、試料台に予め透明部材７を挟み込んだ被測定物１と反射部材３を置いて固定してもよい。
【００５２】
したがって、被測定物１と反射部材３の間に、入射光２と反射光４が透過する透明部材７を挟み、透明部材７の厚みを変えることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるものであり、簡便な方法で被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにできる。また、測定装置に可動設備を別途設ける必要がないので、既存の装置に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本願発明の第１の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示し、（ａ）は被測定物が反射部材と接している場合、（ｂ）は被測定物が反射部材と離れている場合をそれぞれ示す概念図である。
【図２】同ラマン散乱光の測定方法で用いられる測定装置を示す概念図である。
【図３】本願発明の第２の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示し、（ａ）は入射光の波長が長い場合、（ｂ）は入射光の波長が短い場合をそれぞれ示す概念図である。
【図４】本願発明の第３の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示す概念図である。
【図５】本願発明の第４の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示す概念図である。
【図６】本願発明の第５の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 被測定物
２ 入射光
３ 反射部材
４ 反射光
５ 定在波
６ ラマン散乱光
７ 透明部材
８ 薄膜多層体
８ａ 第１の薄膜
８ｂ 第２の薄膜
８ｃ 第３の薄膜
８ｄ 第４の薄膜
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ラマン散乱光の測定方法及び測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜は膜厚が薄く、下記式に示すように、ラマン散乱光強度が小さく、ラマン散乱光の測定が困難であった。
ラマン散乱光強度∝Ｉ・ｄ・Ａ
［Ｉは散乱断面積、ｄは薄膜の膜厚、Ａは電界強度]
ここで、散乱断面積Ｉは材料固有の値であり、膜厚ｄは薄膜の厚みであり、電界強度Ａはレーザーの出力に依存する値である。そのため、薄膜測定時には膜厚ｄの値は小さくなるので、ラマン散乱光強度も小さくなってしまう。
【０００３】
一方、特開２００４−１０３１０８号公報に示されるように、表面の薄膜上にラマン光増強基体を配置して、表面増強ラマンスペクトルを評価する方法が知られている。この薄膜評価方法は、表面のカーボン保護膜上に、厚さ４ｎｍのラマン光増強基体を付着させた透明金属を、カーボン保護膜側にラマン光増強基体が接するように配置して、表面増強ラマンスペクトルを用いて評価するものである。
【特許文献１】特開２００４−１０３１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の前者においては、上記問題を解決するために、入射光の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくしていた。しかしながら、入射光の電界強度を大きくするためには入射光発生装置を大型化する必要があり、レーザーを用いる場合には、装置の大型化がコストの増大を招いていた。また、入射光の電界強度を大きくし過ぎると、被測定物に損傷を与えることになるので、電界強度を大きくすることに限界があった。
【０００５】
上記従来例の後者においては、表面の薄膜を評価するものであり、薄膜が積層された薄膜多層体の内部を構成する薄膜を評価することができないものであった。
【０００６】
本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は、入射光発生装置を大型化することなくラマン散乱光強度を大きくすることができ、また、被測定物の表面だけでなく内部をも評価することができるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明は、ラマン散乱光の測定方法において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにしている。
【０００８】
本願請求項２記載の発明は、上記請求項１記載のラマン散乱光の測定方法において、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴としている。
【０００９】
本願請求項３記載の発明は、上記請求項２記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物と反射部材が一体化されていることを特徴としている。
【００１０】
本願請求項４記載の発明は、上記請求項１又は２記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴としている。
【００１１】
本願請求項５記載の発明は、上記請求項４記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物を固定し、反射部材を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴としている。
【００１２】
本願請求項６記載の発明は、上記請求項４記載のラマン散乱光の測定方法において、反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴としている。
【００１３】
本願請求項７記載の発明は、上記請求項４記載のラマン散乱光の測定方法において、被測定物と反射部材の間に、入射光と反射光が透過する透明部材を挟み、透明部材の厚みを変えることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴としている。
【００１４】
本願請求項８記載の発明は、ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしている。
【００１５】
本願請求項９記載の発明は、ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしている。
【発明の効果】
【００１６】
本願請求項１記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光と反射光が重なり合うことにより発生する定在波は、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物の測定対象部位に選択的に定在波の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光を測定することができる。
【００１７】
本願請求項２記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、被測定物と反射部材との距離を変える必要がないので、装置構成を簡易なものにすることができる。
【００１８】
本願請求項３記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物と反射部材を一体化することにより、反射部材を別途設ける必要がないので、既存の装置に対応することができる。
【００１９】
本願請求項４記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られている場合にも対応することができる。
【００２０】
本願請求項５記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物を固定し、反射部材を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えるものであるから、試料台に被測定物を固定し、別途、可動式の反射部材を設けることで、既存装置の改良が容易にできる。
【００２１】
本願請求項６記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えるものであるから、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在する定在波の極大部に被測定物の測定対象部位を選択的に合わせることができる。
【００２２】
本願請求項７記載の発明のラマン散乱光の測定方法においては、特に、被測定物と反射部材の間に、入射光と反射光が透過する透明部材を挟み、透明部材の厚みを変えることにより、被測定物と反射部材との距離を変えるものであり、簡便な方法で被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできる。
【００２３】
本願請求８記載の発明のラマン散乱光の測定装置においては、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光と反射光が重なり合うことにより発生する定在波は、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物の測定対象部位に選択的に定在波の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光を測定することができる。さらに、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、被測定物と反射部材との距離を変える必要がないので、装置構成を簡易なものにすることができる。
【００２４】
本願請求項９記載の発明のラマン散乱光の測定装置においては、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光と反射光が重なり合うことにより発生する定在波は、入射光の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物の測定対象部位に選択的に定在波の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光を測定することができる。さらに、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようにできるため、例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られている場合にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１及び図２は、本願発明の第１の実施形態であるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を示している。このラマン散乱光の測定方法は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。また、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。ここで、被測定物１は薄膜多層体８であり、薄膜多層体８は入射光２の光軸と直交するように薄膜が積層されている。
【００２６】
そして、このラマン散乱光の測定装置は、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。
【００２７】
以下、この実施形態のラマン散乱光の測定方法及び測定装置を、より具体的詳細に説明する。本願発明で用いられる測定装置は図２に示すように、励起光源１０と、光学フィルター１１と、ミラー１２と、ハーフミラー１３と、ノッチフィルター１４と、分光器１５と、光検出器１６とを備えている。
【００２８】
励起光源１０はラマン散乱を誘起する励起光を発生させるものであり、例えば、レーザー発信器等が用いられる。光学フィルター１１は励起光源１０から発せられた励起光の不要な輝線等を取り除いて入射光２とするものであり、励起光源１０とミラー１２の間に設けられる。
【００２９】
ミラー１２は入射光２の光軸を変えて被測定物１へ入射光２を導くものであり、被測定物１は入射光２の光軸と直交するように置かれている。そして、被測定物１の後方には、入射光２の光軸と直交するように反射部材３が設けられている。反射部材３は例えば、白色の樹脂板、白色塗装した金属板、アルミナ等のセラミック板、アルミ反射板、金成膜反射板、銀成膜反射板等がよい。
【００３０】
被測定物１と反射部材３はともに入射光２の光軸と直交し、一定の距離をおいて平行に配置されている。この場合、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５が発生する。ここで、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するように反射部材３の位置を調整しているので、被測定物１の測定対象部位で発生するラマン散乱光６の強度を大きくすることができる。
【００３１】
ハーフミラー１３は入射光２を透過させ、ラマン散乱光６や反射光４やレイリー散乱光等を反射させることにより、入射光２の光軸とラマン散乱光６等の光軸を変えるものである。ノッチフィルター１４は、ハーフミラー１３で反射された反射光４やレイリー散乱光等を取り除き、分光器１５にラマン散乱光６を導くものである。分光器１５はラマン散乱光６を分光して特定の波長領域のラマン散乱光６を光検出器１６で検出できるようにするものである。
【００３２】
上記はラマン散乱光の測定装置の一例であって、従来のラマン散乱分光分析を行う光学配置であれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、光学フィルター１１は、励起光源１０からの不要な光を取り除き、観測すべきラマン散乱光６にこの励起光源１０からの不要な光や、この不要な光によるラマン散乱光６が光検出器１６に入らないようにすることが主な目的であることから、使用する励起光源１０、及び観測するラマン散乱光６によっては、光学フィルター１１は不要となるものである。また、光軸を合わせるためにミラー１２を使用しているが、これはもちろん、励起光源１０の配置によって、不要になる場合もあれば、複数必要になる場合もある。
【００３３】
さらに、図２では、ラマン散乱光６は後方散乱（入射光２が入射される側へのラマン散乱）を観測しているが、ラマン散乱はあらゆる方向に発するため、必ずしも後方である必要はなく、任意の方向で観測できる。図２は、後方散乱による観測の例を示しており、そのため、入射光２の光軸とラマン散乱光６の光軸が重なってしまうため、ハーフミラー１３を用いて、ラマン散乱光６を光検出器１６の方向に導いている。ここで、ハーフミラー１３を用いる理由は、もしこのミラーが全反射ミラーであった場合、入射光２も全反射されてしまうため、入射光２を被測定物１に導けないからである。よって、ラマン散乱光６を取り込む方向が異なれば、ハーフミラー１３はミラーに置き換えることも可能であり、また、光検出器１６の配置によっては、ミラーも不要となるものである。
【００３４】
ノッチフィルター１４は、上述のように、反射光４やレイリー散乱光等を取り除くために使用するが、これも、観測したいラマン散乱光６が、反射光４やレイリー散乱光等とエネルギー的に離れた位置に観測される場合は不要である。また、ラマン散乱光６の検出に分光器１５を用いているが、観測すべきラマン散乱光６の波長帯域が固定されている場合には、分光器１５の代わりに光学フィルターを用いることもできる。光検出器１６としては、ＣＣＤ、光電子倍増管、フォトダイオードなど、従来用いられているあらゆる光検出器を用いることができる。
【００３５】
つまり、上述のように、本願発明では、従来のラマン分光分析を行う光学配置であれば、どのようなものでも用いることができるので、本願発明における測定装置自身の具体的構成は特に限定しない。
【００３６】
次に、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにする方法を説明する。ここで、被測定物１は薄膜多層体８であり、図１（ａ）に示すように、薄膜多層体８は入射光２の光軸と直交するように第１の薄膜８ａ、第２の薄膜８ｂ、第３の薄膜８ｃ、第４の薄膜８ｄが積層されている。例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られ、入射光２の波長が固定されている場合、薄膜多層体８と反射部材３との距離を変えることにより、薄膜多層体８の測定対象部位である特定の層の薄膜に定在波５の極大部が位置するようにする。図１（ａ）に示すように、第２の薄膜８ｂに定在波５の極大部が位置するようにするには、薄膜多層体８と反射部材３を接するように設ける必要がある。この場合、第４の薄膜８ｄにも定在波５の極大部が位置するようになっているが、分光器１５にて、第２の薄膜８ｂで発生するラマン散乱光６を選択的に分光して、光検出器１６で検出することができる。また、図１（ｂ）に示すように、第３の薄膜８ｃに定在波５の極大部が位置するようにするには、薄膜多層体８と反射部材３を所定の距離離して設ける必要がある。この場合、第１の薄膜８ａにも定在波５の極大部が位置するようになっているが、分光器１５にて、第３の薄膜８ｃで発生するラマン散乱光６を選択的に分光して、光検出器１６で検出することができる。
【００３７】
ここでは、被測定物１として薄膜多層体８を用いて説明しているが、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにすれば、被測定物１の表面だけでなく、内部も測定可能となる。
【００３８】
したがって、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するものであるから、入射光発生装置を大型化することなく被測定物１の測定対象部位の電界強度を大きくして、ラマン散乱光強度を大きくすることができる。また、入射光２と反射光４が重なり合うことにより発生する定在波５は、入射光２の光軸方向の特定部位に安定して存在するものであるから、被測定物１の測定対象部位に選択的に定在波５の極大部を発生させることができ、安定したラマン散乱光６を測定することができる。さらに、被測定物１と反射部材３との距離を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにできるため、例えば、入射光発生装置にて発生するレーザーの波長が限られている場合にも対応することができる。
【００３９】
図３は、本願発明の第２の実施形態であるラマン散乱光の測定方法及び測定装置を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、入射光２の波長を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。また、被測定物１と反射部材３が一体化されている。
【００４０】
そして、このラマン散乱光の測定装置は、被測定物１の後方に、入射光２の光軸と直交する反射部材３を設け、反射部材３の表面で入射光２が入射光２の光軸方向に反射されて反射光４となり、入射光２と反射光４が重なり合うことにより定在波５を発生させ、入射光２の波長を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようになしている。
【００４１】
次に、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにする方法を説明する。ここで、被測定物１は薄膜多層体８であり、図３（ａ）に示すように、薄膜多層体８は入射光２の光軸と直交するように第１の薄膜８ａ、第２の薄膜８ｂ、第３の薄膜８ｃ、第４の薄膜８ｄが積層されている。また、反射部材３として、例えばアルミ薄膜を用い、第４の薄膜８ｄと接合して、薄膜多層体８と反射部材３を一体化している。このように薄膜多層体８と反射部材３との距離が固定されている場合、入射光２の波長を変えることにより、薄膜多層体８の測定対象部位である特定の層の薄膜に定在波５の極大部が位置するようにする。図３に示すように、第３の薄膜８ｃに定在波５の極大部が位置するようにするには、図３（ａ）に示す波長の長い入射光２では対応できず、図３（ｂ）に示す波長の短い入射光２で対応することができる。この場合、第１の薄膜８ａ、第４の薄膜８ｄにも定在波５の極大部が位置するようになっているが、分光器１５にて、第３の薄膜８ｃで発生するラマン散乱光６を選択的に分光して、光検出器１６で検出することができる。
【００４２】
したがって、入射光２の波長を変えることにより、被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにできるため、被測定物１と反射部材３との距離を変える必要がないので、装置構成を簡易なものにすることができる。また、被測定物１と反射部材３を一体化することにより、反射部材３を別途設ける必要がないので、既存の装置に対応することができる。
【００４３】
図４は、本願発明の第３の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、被測定物１を固定し、反射部材３を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるようにしている。
【００４４】
具体的に説明すると、被測定物１は測定装置の基体１７に固定され、反射部材３は駆動手段１８を介して測定装置の基体１７に固定される。被測定物１は、例えば測定装置の試料台（図示せず）に置かれ、基体１７に固定される。また、駆動手段１８は例えば機械駆動や電動駆動等であり、反射部材３を入射光２の光軸方向に移動させることができるものである。ここで、試料台は被測定物１に入射する入射光２が透過して、反射部材３に入射できるよう、開口部が設けられている。
【００４５】
したがって、被測定物１を固定し、反射部材３を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるものであるから、試料台に被測定物１を固定し、別途、可動式の反射部材３を設けることで、既存装置の改良が容易にできる。
【００４６】
図５は、本願発明の第４の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるようにしている。
【００４７】
具体的に説明すると、被測定物１は駆動手段１８を介して測定装置の基体１７に固定され、反射部材３は測定装置の基体１７に固定される。被測定物１は、例えば測定装置の試料台（図示せず）に置かれ、基体１７に固定される。また、駆動手段１８は例えば機械駆動や電動駆動等であり、試料台に置かれた被測定物１を入射光２の光軸方向に移動させることができるものである。ここで、試料台は被測定物１に入射する入射光２が透過して、反射部材３に入射できるよう、開口部が設けられている。
【００４８】
したがって、反射部材３を固定し、被測定物１を可動させることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるものであるから、入射光２の光軸方向の特定部位に安定して存在する定在波５の極大部に被測定物１の測定対象部位を選択的に合わせることができる。
【００４９】
図６は、本願発明の第５の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。このラマン散乱光の測定方法は、被測定物１と反射部材３の間に、入射光２と反射光４が透過する透明部材７を挟み、透明部材７の厚みを変えることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるようにしている。
【００５０】
透明部材７は入射光２と反射光４が透過するものであり、例えば、透明なプラスチック板、透明なガラス板、透明なプラスチックシートなどがよい。被測定物１と反射部材３の間に透明部材７を挟む場合は、厚みの異なる透明部材７を必要に応じて使い分けてもよいし、一定の厚みの透明部材７を複数、重ねてもよい。
【００５１】
具体的に説明すると、例えば測定装置の試料台（図示せず）に、まず反射部材３を置き、その上に透明部材７を重ね、被測定物１を透明部材７に積み重ねて、基体１７に固定する。もしくは、試料台に予め透明部材７を挟み込んだ被測定物１と反射部材３を置いて固定してもよい。
【００５２】
したがって、被測定物１と反射部材３の間に、入射光２と反射光４が透過する透明部材７を挟み、透明部材７の厚みを変えることにより、被測定物１と反射部材３との距離を変えるものであり、簡便な方法で被測定物１の測定対象部位に定在波５の極大部が位置するようにできる。また、測定装置に可動設備を別途設ける必要がないので、既存の装置に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本願発明の第１の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示し、（ａ）は被測定物が反射部材と接している場合、（ｂ）は被測定物が反射部材と離れている場合をそれぞれ示す概念図である。
【図２】同ラマン散乱光の測定方法で用いられる測定装置を示す概念図である。
【図３】本願発明の第２の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示し、（ａ）は入射光の波長が長い場合、（ｂ）は入射光の波長が短い場合をそれぞれ示す概念図である。
【図４】本願発明の第３の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示す概念図である。
【図５】本願発明の第４の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示す概念図である。
【図６】本願発明の第５の実施形態であるラマン散乱光の測定方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 被測定物
２ 入射光
３ 反射部材
４ 反射光
５ 定在波
６ ラマン散乱光
７ 透明部材
８ 薄膜多層体
８ａ 第１の薄膜
８ｂ 第２の薄膜
８ｃ 第３の薄膜
８ｄ 第４の薄膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラマン散乱光の測定方法において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とするラマン散乱光の測定方法。
【請求項２】
入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とする請求項１記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項３】
被測定物と反射部材が一体化されていることを特徴とする請求項２記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項４】
被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とする請求項１又は２記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項５】
被測定物を固定し、反射部材を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴とする請求項４記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項６】
反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴とする請求項４記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項７】
被測定物と反射部材の間に、入射光と反射光が透過する透明部材を挟み、透明部材の厚みを変えることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴とする請求項４記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項８】
被測定物が薄膜多層体であり、薄膜多層体は薄膜が入射光の光軸と直交するように積層され、被測定物の測定対象部位は、薄膜多層体中の特定の層の薄膜であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項９】
ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とするラマン散乱光の測定装置。
【請求項１０】
ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とするラマン散乱光の測定装置。
【請求項１】
ラマン散乱光の測定方法において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とするラマン散乱光の測定方法。
【請求項２】
入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とする請求項１記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項３】
被測定物と反射部材が一体化されていることを特徴とする請求項２記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項４】
被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とする請求項１又は２記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項５】
被測定物を固定し、反射部材を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴とする請求項４記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項６】
反射部材を固定し、被測定物を可動させることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴とする請求項４記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項７】
被測定物と反射部材の間に、入射光と反射光が透過する透明部材を挟み、透明部材の厚みを変えることにより、被測定物と反射部材との距離を変えることを特徴とする請求項４記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項８】
被測定物が薄膜多層体であり、薄膜多層体は薄膜が入射光の光軸と直交するように積層され、被測定物の測定対象部位は、薄膜多層体中の特定の層の薄膜であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のラマン散乱光の測定方法。
【請求項９】
ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、入射光の波長を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とするラマン散乱光の測定装置。
【請求項１０】
ラマン散乱光の測定装置において、被測定物の後方に、入射光の光軸と直交する反射部材を設け、反射部材の表面で入射光が入射光の光軸方向に反射されて反射光となり、入射光と反射光が重なり合うことにより定在波を発生させ、被測定物と反射部材との距離を変えることにより、被測定物の測定対象部位に定在波の極大部が位置するようになしたことを特徴とするラマン散乱光の測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−７８４０４（Ｐ２０１０−７８４０４Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４５６６７（Ｐ２００８−２４５６６７）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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