円二色性スペクトルの測定方法及び測定装置
【課題】 従来のＣＤスペクトル測定方法とは光学配置を全く変えることにより、上記した従来の問題点を解決し、小さな光源で短時間にＣＤスペクトルを測定することを可能にする円二色性スペクトルの測定方法及び測定装置を提供すること。
【解決手段】 本発明に係る円二色性スペクトル測定方法は、白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、サンプルから出力された光を分光し、分光した光の光強度を電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定することを特徴とする。
【解決手段】 本発明に係る円二色性スペクトル測定方法は、白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、サンプルから出力された光を分光し、分光した光の光強度を電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円二色性スペクトルの測定方法の改良に関する。また、本発明は、前記方法を利用した円二色性スペクトル測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円二色性（ＣＤ）は、測定試料が左右円偏光に対して異なった吸収を示す現象をいい、発光団を持つ光学活性な物質（無機・有機化合物・生体分子等）のキラリティを測定するためにＣＤスペクトルを測定することが行われている。
【０００３】
従来から行われているＣＤスペクトルの測定方法では、光源から出射された光を分光器で単色光に変換した後、偏光子にその単色光を透過させて直線偏光とし、その直線偏光にフォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の偏光変調器を用いて円偏光を与えた後、サンプルに照射している。サンプルに照射された光は、サンプルの光学特性に応じて所定の光成分が吸収されて出力されるので、サンプルから出力された光を検出器で受光し、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトルが算出される。
図８は、上記した従来のＣＤスペクトル測定方法を用いたＣＤスペクトル測定装置の概略ブロック図であり、符号３０は光源、符号３１は分光器、符号３２は偏光子、符号３３はフォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）、符号３４はサンプルセル、そして符号３５は検出器を示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来のＣＤスペクトル測定方法は、単色光に分光した光をサンプルに照射するが、光源から出射した光を単色光に分光するということは、その単色光以外の波長の光を全て捨てることになるため光量が著しく減り、これに伴い光強度が著しく低下する。このため、従来のＣＤスペクトル測定方法では、最終的にＣＤスペクトルを算出可能な強度の光強度を得るために４５０Ｗ以上の高出力光源を必要とするという問題がある。このような高出力光源を用いると当然のことながら、大規模な冷却システムが必要となり測定装置全体が大規模なものになる。
また、上記した従来のＣＤスペクトル測定装置では、波長を走査して、具体的には、ダブルプリズムモノクロメーターをモータで駆動させる等して単色光を作り出しているためフルスペクトルを取るのに数分の時間を要するという問題もあり、これだけ測定時間が長いとリアルタイム測定が困難である。
本発明は、従来のＣＤスペクトル測定方法とは光学配置を全く変えることにより、上記した従来の問題点を解決し、小さな光源で短時間にＣＤスペクトルを測定することを可能にする円二色性スペクトルの測定方法及び測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために本発明に係る円二色性スペクトルの測定方法は、白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、サンプルから出力された光を分光し、分光した光の光強度を、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定することを特徴とする。
また、本発明に係る円二色性スペクトル測定装置は、白色光を出射する白色光源と、サンプルを設けたサンプルセルと、サンプルセルから出射した光を分光する分光器と、分光器で分光された光の光強度を検出する電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器とを白色光源から出射される白色光の光路上に順に配置し、前記白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずに前記サンプルセルのサンプルに照射し、前記サンプルセルから出力された光を前記分光器で分光し、分光した光の光強度を前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る円二色性スペクトル測定方法は、白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、サンプルから出力された光を分光し、分光した光の光強度を電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定する。このように、光源として白色光源を使用し、単色光に分光せずに測定を行うことにより、光のロスがなくなるので、従来の円二色性スペクトル測定方法に比べて、極めて小さな出力を光源、例えば、１５０Ｗの光源を用いて円二色性スペクトルを測定することが可能になる。このように光源を小さくすることにより、測定装置全体を小型化することが可能になる。
また、単色光へ分光しないため分光に必要な時間が短縮され、かつ、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器を用いることにより、従来数分必要であったフルスペクトルの取得にかかる時間を数秒まで短縮することが可能になる。
さらに、サンプルを設ける面を全反射界面とし、エバネッセント光を用いてＣＤ測定を行うことにより、液体、固体（粉末を含む）及び気体（昇華分子を含む）の相の違いによる測定制限を受けることなく、どのようなサンプルでも測定することが可能になり、かつ、少量のサンプルで測定することが可能になる。
本発明に係る円二色性スペクトル測定装置は、白色光を出射する白色光源と、サンプルを設けたサンプルセルと、サンプルセルから出射した光を分光する分光器と、分光器で分光された光の光強度を検出する電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器とを白色光源から出射される白色光の光路上に順に配置し、前記白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずに前記サンプルセルのサンプルに照射し、前記サンプルセルから出力された光を前記分光器で分光し、分光した光の光強度を前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定するように構成されているので、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法と同様の効果を奏し、特に、光源の小型化により、装置全体を小型化することが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面に示した幾つかの実施例を参照して本発明に係る円二色性スペクトル測定方法及び測定装置の実施の形態について説明していく。
【０００８】
図１は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第一の実施例の概略構成図を示している。
この円二色性スペクトル測定装置は、白色光がプリズム内で１回だけ全反射する一回反射式の測定装置である。
図中符号１は、１５０Ｗ程度の小さな出力の白色光源を示している。白色光源１から出射した白色光は、光ファイバ２によってポーラライザー３に導かれる。白色光はポーラライザー３を透過することによって４５度の角度の直線偏光にされ、その後、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器４により左右の円偏光が作られる。ここで、ＰＥＭ４の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ４を通過した白色光は、半球プリズムから成るサンプルセル５に入射する。サンプルセル５の全反射界面にはサンプル６が設けられており、サンプルセル５に入射した光は、サンプルセル５の全反射界面で全反射した後、サンプルセル５から出射する。
サンプルセル５から出射した白色光は、小型回折格子から成る分光器７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器９で受光され、同検出器９において、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトル値が算出される。
尚、ここでＭＣＰ８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ４の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ８は、ＰＥＭ４の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
上記したように、光源として白色光源を利用し、白色無偏光を円偏光に変換し、サンプル６で反射させた後に、白色光を小型回折格子で分光することにより、最初に大規模な分光器ダブルプリズムモノクロメーターで単色光に分光する従来の測定方法に比べて、光の損失が著しく少なくなるため、１５０Ｗ程度の小さな出力の光源を利用することが可能になり、その結果、測定装置全体を大幅に小型化することが可能になる。
また、検出器９に電子結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤを利用することにより、波長走査を電気的に行うことが可能になるため、１フルスペクトルあたりの走査速度が非常に速くなり、実質的にリアルタイムでのＣＤスペクトルの測定が可能になる。
さらに、サンプルセル５に半球プリズムを用いて、サンプルセル５に入射した白色光がサンプル６の下にあるプリズムの全反射界面で全反射するように構成することにより、全反射時に生じるエバネッセント光による光吸収を用いてサンプルのＣＤスペクトルを測定することができるようになるため、測定すべきサンプルが相（気体、液体、固体）の制限を受けることがなく、かつ、微量なサンプルで高感度な測定が可能になる。
また、検出器９で検出する光強度の波長ごとのブロックスペクトルを足し合わせることにより、ＰＥＭ４が作り出す円偏光の偏光度の波長依存性を軽減することができる。
【０００９】
図２は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第二の実施例の概略構成図を示している。
この円二色性スペクトル測定装置は、図１の測定装置と同様、白色光がサンプル上で１回だけ全反射する一回反射式の測定装置である。
図中符号１１は、１５０Ｗ程度の小さな出力の白色光源を示している。白色光源１１から出射した白色光は、光ファイバ１２によってサンプルセル１３に導かれる。この実施例では、サンプルセル１３は半球プリズムから成り、サンプルセル１３の全反射界面にはサンプル１４が設けられている。サンプルセル１３に入射した白色光は、サンプル１４の下にあるプリズムの全反射界面で全反射した後、サンプルセル１３から出射する。
サンプルセル１３から出射した白色光は、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器１５に入り、そこで、左右の円偏光を与える操作が行われる。ここで、ＰＥＭ１５の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ１５から出た光は、アナライザー１６によって、４５度の角度の直線偏光にされ、その後、分光器１７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器１９で受光される。
尚、ここでＭＣＰ１８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ１５の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ１８は、ＰＥＭ１５の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１０】
次に、図３及び図４を用いて本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第三及び第四の実施例を説明する。
図３及び図４に示す円二色性スペクトル測定装置は、白色光が６サンプル下の５導波路内で複数回全反射する多重反射式の測定装置である。
図３は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第三の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルを、半球プリズムから断面台形型のスラブ型光導波路に変更した以外は、図１に示した実施例と同一の構成であるので、同一の構成要素については、図１に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１から出射した白色光は、光ファイバ２によってポーラライザー３に導かれ、ポーラライザー３で直線偏光にされた後にＰＥＭ４によって円偏光が作られる。
ＰＥＭ４によって円偏光化された白色光は、スラブ型導波路から成るサンプルセル５’の入射面５ａからサンプルセル５’内に入射する。
サンプルセル５’の全反射界面を構成する上面５ｂにはサンプル６が設けられており、サンプルセル５’内に入射した白色光は、サンプルセル５’内で全反射を繰り返す過程でサンプル６の下にある全反射界面で複数回全反射し、その後、サンプルセル５’の出射面５ｃから出射する。
サンプルセル５’から出射した白色光は、分光器７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器９で受光され、同検出器９において、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトル値が算出される。
尚、ここでＭＣＰ８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ４の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ８は、ＰＥＭ４の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
上記したように、サンプルセルに半球プリズムではなく、スラブ型導波路を用い、白色光をサンプル６の下にある導波路の全反射界面で複数回全反射させることにより、半球プリズムより感度の高いＣＤスペクトル測定が可能になる。
【００１１】
図４は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第四の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルを、半球プリズムから断面台形型のスラブ型光導波路に変更した以外は、図２に示した実施例と同一の構成であるので、同一の構成要素については、図２に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１１から出射した白色光は、光ファイバ１２によってスラブ型導波路から成るサンプルセル１３’に導かれ、サンプルセル１３’の入射面１３ａからサンプルセル１３’内に入射する。
サンプルセル１３’の全反射界面を構成する上面１３ｂにはサンプル１４が設けられており、サンプルセル１３’内に入射した白色光は、サンプルセル１３’内で全反射を繰り返す過程でサンプル１４の下にある全反射界面で複数回全反射し、その後、サンプルセル１３’の出射面１３ｃから出射する。
サンプルセル１３’から出射した白色光は、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器１５に入り、そこで、左右の円偏光を与える操作が行われる。ここで、ＰＥＭ１５の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ１５から出た光は、アナライザー１６によって、４５度の角度の直線偏光にされ、その後、分光器１７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器１９で受光される。
尚、ここでＭＣＰ１８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ１５の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ１８は、ＰＥＭ１５の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１２】
次に、図５及び図６を用いて本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第五及び第六の実施例を説明する。
図５及び図６に示す円二色性スペクトル測定装置は、光源から出射された白色光がサンプルを透過する透過式の測定装置である。
図５は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第五の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルをプリズムから透過式セルに変更した以外は、図１に示した実施例と同一の構成要素を用いるので、同一の構成要素については、図１に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１から出射した白色光は、光ファイバ２によってポーラライザー３に導かれ、ポーラライザー３で直線偏光にされた後にＰＥＭ４によって円偏光が作られる。
ＰＥＭ４によって円偏光化された白色光は、透過式セルから成るサンプルセル５’’に入射する。
サンプルセル５’’は、その内部に白色光が透過できるようにサンプル６を保持しており、サンプルセル５’’内に入射した白色光はサンプル６を透過してサンプルセル５’’から出射する。
サンプルセル５’’から出射した白色光は、分光器７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器９で受光され、同検出器９において、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトル値が算出される。
尚、ここでＭＣＰ８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ４の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ８は、ＰＥＭ４の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１３】
図６は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第六の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルをプリズムから透過式セルに変更した以外は、図２に示した実施例と同一の構成要素を用いるので、同一の構成要素については、図２に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１１から出射した白色光は、光ファイバ１２によって透過式セルから成るサンプルセル１３’’に導かれ、サンプルセル１３’’内に入射する。
サンプルセル１３’’は、その内部に白色光が透過できるようにサンプ１４を保持しており、サンプルセル１３’’内に入射した白色光はサンプル１４を透過してサンプルセル１３’’から出射する。
サンプルセル１３’’から出射した白色光は、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器１５に入り、そこで、左右の円偏光を与える操作が行われる。ここで、ＰＥＭ１５の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ１５から出た光は、アナライザー１６によって、４５度の角度の直線偏光にされ、その後、分光器１７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器１９で受光される。
尚、ここでＭＣＰ１８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ１５の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ１８は、ＰＥＭ１５の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１４】
図７は、図５に示した本発明に係る測定装置と、図８に示した従来の測定方法とで、キラルな結晶構造を有するＮｉ（Ｈ２Ｏ）６・ＳｅＯ４の単結晶と、α―Ｎｉ（Ｈ２Ｏ）６・ＳＯ４の単結晶とのＣＤスペクトルを測定した結果を示すグラフである。
測定に際して、本発明に係る測定装置では、検出器９として、分光計器社（日本国）製のポリクロメータＭＫ−３００及びＡｎｄｏｒ社（米国）のＩＣＣＤ検出器を設けたシステム・インスツルメンツ株式会社製の分光計ＳＩＳ−５０を使用し、光源として１５０Ｗの白色光源を用い、ＰＥＭの電圧は、３９０ｎｍで１／４波長板として機能するよう設定した。
また、従来の測定方法では、検出器３５として、浜松フォトニクス社（日本国）製の光電子増倍管Ｒ-376を使用して、光源として４５０Ｗの光源を使用した。
従来の測定方法では、図７（ｂ）の測定結果が得られるのに５分の時間を要したが、本発明に係る測定装置では、図７（ａ）の測定結果が得られるのに２分半の時間しかかからなかった。
尚、本願の測定結果（図７（ａ））は、ＣＤスペクトルを右円偏光と左円偏光で測定した光強度の差をとったカウントで表しているのに対して、従来の測定結果（図７（ｂ））は、ＣＤスペクトルを旋光角(mdeg)で表しているが、図７（ａ）で得られたＣＤスペクトルを旋光角に変換すると同じオーダーの値を示すことが確認できており、測定結果の比較には影響はない。
この実験結果から、本発明に係る測定方法及び装置によれば、従来の測定方法に比べて極めて小規模な光源を用いてＣＤスペクトルを測定することが可能であり、かつ、測定時間も少なくとも半減することが可能であることが確認できた。
尚、発明者等は、図５に示した本発明に係る測定装置をセットアップした後、光軸等の微調整を行わずにＣＤスペクトルの測定を行って２分半で図７（ａ）に示す結果を得たが、その後、光軸等の微調整を行うことにより、同様の結果を７秒というさらに短い時間で得ることができた。
【００１５】
以上説明した実施例では、サンプルセルとして、半球プリズム、光導波路及び透過式セルを用いた例を挙げているが、サンプルセルの形態は本実施例に限定されることなく、例えば、シリンドリカルプリズムや多角形プリズムを用いることができることは勿論である。
また、上記した実施例では、マイクロチャンネルプレートを用いて検出器で受光する周波数をＰＥＭの変調周波数に同期させているが、これは本実施例に限定されることなく、例えばチョッパーや外部トリガーを利用する方法により検出器で受光する周波数をＰＥＭの変調周波数に同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第一の実施例の概略構成図である。
【図２】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第二の実施例の概略構成図である。
【図３】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第三の実施例の概略構成図である。
【図４】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第四の実施例の概略構成図である。
【図５】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第五の実施例の概略構成図である。
【図６】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第六の実施例の概略構成図である。
【図７】（ａ）は本発明に係る測定装置を用いたＣＤスペクトルの測定結果を、（ｂ）は従来の測定方法を用いたＣＤスペクトルの測定結果を各々示している。
【図８】従来のＣＤスペクトル測定方法を用いたＣＤスペクトル測定装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 白色光源
２ 光ファイバ
３ ポーラライザー
４ ＰＥＭ
５；５’；５’’ サンプルセル
６ サンプル
７ 分光器
８ ＭＣＰ
９ 検出器（ＣＣＤ）
１１ 白色光源
１２ 光ファイバ
１３；１３’；１３’’ サンプルセル
１４ サンプル
１５ ＰＥＭ
１６ アナライザー
１７ 分光器
１８ ＭＣＰ
１９ 検出器（ＣＣＤ）
３０ 光源
３１ 分光器
３２ 偏光子
３３ ＰＥＭ
３４ サンプルセル
３５ 検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円二色性スペクトルの測定方法の改良に関する。また、本発明は、前記方法を利用した円二色性スペクトル測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円二色性（ＣＤ）は、測定試料が左右円偏光に対して異なった吸収を示す現象をいい、発光団を持つ光学活性な物質（無機・有機化合物・生体分子等）のキラリティを測定するためにＣＤスペクトルを測定することが行われている。
【０００３】
従来から行われているＣＤスペクトルの測定方法では、光源から出射された光を分光器で単色光に変換した後、偏光子にその単色光を透過させて直線偏光とし、その直線偏光にフォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の偏光変調器を用いて円偏光を与えた後、サンプルに照射している。サンプルに照射された光は、サンプルの光学特性に応じて所定の光成分が吸収されて出力されるので、サンプルから出力された光を検出器で受光し、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトルが算出される。
図８は、上記した従来のＣＤスペクトル測定方法を用いたＣＤスペクトル測定装置の概略ブロック図であり、符号３０は光源、符号３１は分光器、符号３２は偏光子、符号３３はフォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）、符号３４はサンプルセル、そして符号３５は検出器を示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来のＣＤスペクトル測定方法は、単色光に分光した光をサンプルに照射するが、光源から出射した光を単色光に分光するということは、その単色光以外の波長の光を全て捨てることになるため光量が著しく減り、これに伴い光強度が著しく低下する。このため、従来のＣＤスペクトル測定方法では、最終的にＣＤスペクトルを算出可能な強度の光強度を得るために４５０Ｗ以上の高出力光源を必要とするという問題がある。このような高出力光源を用いると当然のことながら、大規模な冷却システムが必要となり測定装置全体が大規模なものになる。
また、上記した従来のＣＤスペクトル測定装置では、波長を走査して、具体的には、ダブルプリズムモノクロメーターをモータで駆動させる等して単色光を作り出しているためフルスペクトルを取るのに数分の時間を要するという問題もあり、これだけ測定時間が長いとリアルタイム測定が困難である。
本発明は、従来のＣＤスペクトル測定方法とは光学配置を全く変えることにより、上記した従来の問題点を解決し、小さな光源で短時間にＣＤスペクトルを測定することを可能にする円二色性スペクトルの測定方法及び測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために本発明に係る円二色性スペクトルの測定方法は、白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、サンプルから出力された光を分光し、分光した光の光強度を、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定することを特徴とする。
また、本発明に係る円二色性スペクトル測定装置は、白色光を出射する白色光源と、サンプルを設けたサンプルセルと、サンプルセルから出射した光を分光する分光器と、分光器で分光された光の光強度を検出する電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器とを白色光源から出射される白色光の光路上に順に配置し、前記白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずに前記サンプルセルのサンプルに照射し、前記サンプルセルから出力された光を前記分光器で分光し、分光した光の光強度を前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る円二色性スペクトル測定方法は、白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、サンプルから出力された光を分光し、分光した光の光強度を電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定する。このように、光源として白色光源を使用し、単色光に分光せずに測定を行うことにより、光のロスがなくなるので、従来の円二色性スペクトル測定方法に比べて、極めて小さな出力を光源、例えば、１５０Ｗの光源を用いて円二色性スペクトルを測定することが可能になる。このように光源を小さくすることにより、測定装置全体を小型化することが可能になる。
また、単色光へ分光しないため分光に必要な時間が短縮され、かつ、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器を用いることにより、従来数分必要であったフルスペクトルの取得にかかる時間を数秒まで短縮することが可能になる。
さらに、サンプルを設ける面を全反射界面とし、エバネッセント光を用いてＣＤ測定を行うことにより、液体、固体（粉末を含む）及び気体（昇華分子を含む）の相の違いによる測定制限を受けることなく、どのようなサンプルでも測定することが可能になり、かつ、少量のサンプルで測定することが可能になる。
本発明に係る円二色性スペクトル測定装置は、白色光を出射する白色光源と、サンプルを設けたサンプルセルと、サンプルセルから出射した光を分光する分光器と、分光器で分光された光の光強度を検出する電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器とを白色光源から出射される白色光の光路上に順に配置し、前記白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずに前記サンプルセルのサンプルに照射し、前記サンプルセルから出力された光を前記分光器で分光し、分光した光の光強度を前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定するように構成されているので、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法と同様の効果を奏し、特に、光源の小型化により、装置全体を小型化することが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面に示した幾つかの実施例を参照して本発明に係る円二色性スペクトル測定方法及び測定装置の実施の形態について説明していく。
【０００８】
図１は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第一の実施例の概略構成図を示している。
この円二色性スペクトル測定装置は、白色光がプリズム内で１回だけ全反射する一回反射式の測定装置である。
図中符号１は、１５０Ｗ程度の小さな出力の白色光源を示している。白色光源１から出射した白色光は、光ファイバ２によってポーラライザー３に導かれる。白色光はポーラライザー３を透過することによって４５度の角度の直線偏光にされ、その後、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器４により左右の円偏光が作られる。ここで、ＰＥＭ４の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ４を通過した白色光は、半球プリズムから成るサンプルセル５に入射する。サンプルセル５の全反射界面にはサンプル６が設けられており、サンプルセル５に入射した光は、サンプルセル５の全反射界面で全反射した後、サンプルセル５から出射する。
サンプルセル５から出射した白色光は、小型回折格子から成る分光器７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器９で受光され、同検出器９において、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトル値が算出される。
尚、ここでＭＣＰ８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ４の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ８は、ＰＥＭ４の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
上記したように、光源として白色光源を利用し、白色無偏光を円偏光に変換し、サンプル６で反射させた後に、白色光を小型回折格子で分光することにより、最初に大規模な分光器ダブルプリズムモノクロメーターで単色光に分光する従来の測定方法に比べて、光の損失が著しく少なくなるため、１５０Ｗ程度の小さな出力の光源を利用することが可能になり、その結果、測定装置全体を大幅に小型化することが可能になる。
また、検出器９に電子結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤを利用することにより、波長走査を電気的に行うことが可能になるため、１フルスペクトルあたりの走査速度が非常に速くなり、実質的にリアルタイムでのＣＤスペクトルの測定が可能になる。
さらに、サンプルセル５に半球プリズムを用いて、サンプルセル５に入射した白色光がサンプル６の下にあるプリズムの全反射界面で全反射するように構成することにより、全反射時に生じるエバネッセント光による光吸収を用いてサンプルのＣＤスペクトルを測定することができるようになるため、測定すべきサンプルが相（気体、液体、固体）の制限を受けることがなく、かつ、微量なサンプルで高感度な測定が可能になる。
また、検出器９で検出する光強度の波長ごとのブロックスペクトルを足し合わせることにより、ＰＥＭ４が作り出す円偏光の偏光度の波長依存性を軽減することができる。
【０００９】
図２は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第二の実施例の概略構成図を示している。
この円二色性スペクトル測定装置は、図１の測定装置と同様、白色光がサンプル上で１回だけ全反射する一回反射式の測定装置である。
図中符号１１は、１５０Ｗ程度の小さな出力の白色光源を示している。白色光源１１から出射した白色光は、光ファイバ１２によってサンプルセル１３に導かれる。この実施例では、サンプルセル１３は半球プリズムから成り、サンプルセル１３の全反射界面にはサンプル１４が設けられている。サンプルセル１３に入射した白色光は、サンプル１４の下にあるプリズムの全反射界面で全反射した後、サンプルセル１３から出射する。
サンプルセル１３から出射した白色光は、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器１５に入り、そこで、左右の円偏光を与える操作が行われる。ここで、ＰＥＭ１５の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ１５から出た光は、アナライザー１６によって、４５度の角度の直線偏光にされ、その後、分光器１７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器１９で受光される。
尚、ここでＭＣＰ１８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ１５の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ１８は、ＰＥＭ１５の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１０】
次に、図３及び図４を用いて本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第三及び第四の実施例を説明する。
図３及び図４に示す円二色性スペクトル測定装置は、白色光が６サンプル下の５導波路内で複数回全反射する多重反射式の測定装置である。
図３は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第三の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルを、半球プリズムから断面台形型のスラブ型光導波路に変更した以外は、図１に示した実施例と同一の構成であるので、同一の構成要素については、図１に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１から出射した白色光は、光ファイバ２によってポーラライザー３に導かれ、ポーラライザー３で直線偏光にされた後にＰＥＭ４によって円偏光が作られる。
ＰＥＭ４によって円偏光化された白色光は、スラブ型導波路から成るサンプルセル５’の入射面５ａからサンプルセル５’内に入射する。
サンプルセル５’の全反射界面を構成する上面５ｂにはサンプル６が設けられており、サンプルセル５’内に入射した白色光は、サンプルセル５’内で全反射を繰り返す過程でサンプル６の下にある全反射界面で複数回全反射し、その後、サンプルセル５’の出射面５ｃから出射する。
サンプルセル５’から出射した白色光は、分光器７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器９で受光され、同検出器９において、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトル値が算出される。
尚、ここでＭＣＰ８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ４の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ８は、ＰＥＭ４の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
上記したように、サンプルセルに半球プリズムではなく、スラブ型導波路を用い、白色光をサンプル６の下にある導波路の全反射界面で複数回全反射させることにより、半球プリズムより感度の高いＣＤスペクトル測定が可能になる。
【００１１】
図４は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第四の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルを、半球プリズムから断面台形型のスラブ型光導波路に変更した以外は、図２に示した実施例と同一の構成であるので、同一の構成要素については、図２に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１１から出射した白色光は、光ファイバ１２によってスラブ型導波路から成るサンプルセル１３’に導かれ、サンプルセル１３’の入射面１３ａからサンプルセル１３’内に入射する。
サンプルセル１３’の全反射界面を構成する上面１３ｂにはサンプル１４が設けられており、サンプルセル１３’内に入射した白色光は、サンプルセル１３’内で全反射を繰り返す過程でサンプル１４の下にある全反射界面で複数回全反射し、その後、サンプルセル１３’の出射面１３ｃから出射する。
サンプルセル１３’から出射した白色光は、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器１５に入り、そこで、左右の円偏光を与える操作が行われる。ここで、ＰＥＭ１５の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ１５から出た光は、アナライザー１６によって、４５度の角度の直線偏光にされ、その後、分光器１７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器１９で受光される。
尚、ここでＭＣＰ１８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ１５の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ１８は、ＰＥＭ１５の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１２】
次に、図５及び図６を用いて本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第五及び第六の実施例を説明する。
図５及び図６に示す円二色性スペクトル測定装置は、光源から出射された白色光がサンプルを透過する透過式の測定装置である。
図５は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第五の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルをプリズムから透過式セルに変更した以外は、図１に示した実施例と同一の構成要素を用いるので、同一の構成要素については、図１に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１から出射した白色光は、光ファイバ２によってポーラライザー３に導かれ、ポーラライザー３で直線偏光にされた後にＰＥＭ４によって円偏光が作られる。
ＰＥＭ４によって円偏光化された白色光は、透過式セルから成るサンプルセル５’’に入射する。
サンプルセル５’’は、その内部に白色光が透過できるようにサンプル６を保持しており、サンプルセル５’’内に入射した白色光はサンプル６を透過してサンプルセル５’’から出射する。
サンプルセル５’’から出射した白色光は、分光器７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器９で受光され、同検出器９において、受光した光強度に応じた電気信号に基づいてＣＤスペクトル値が算出される。
尚、ここでＭＣＰ８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ４の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ８は、ＰＥＭ４の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１３】
図６は、本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第六の実施例の概略構成図である。
この測定装置は、サンプルセルをプリズムから透過式セルに変更した以外は、図２に示した実施例と同一の構成要素を用いるので、同一の構成要素については、図２に示した符号と同一の符号を付す。
白色光源１１から出射した白色光は、光ファイバ１２によって透過式セルから成るサンプルセル１３’’に導かれ、サンプルセル１３’’内に入射する。
サンプルセル１３’’は、その内部に白色光が透過できるようにサンプ１４を保持しており、サンプルセル１３’’内に入射した白色光はサンプル１４を透過してサンプルセル１３’’から出射する。
サンプルセル１３’’から出射した白色光は、フォトエラスティックモジュレータ（ＰＥＭ）等の適当な変調器１５に入り、そこで、左右の円偏光を与える操作が行われる。ここで、ＰＥＭ１５の変調周波数は５０ｋＨｚである。
ＰＥＭ１５から出た光は、アナライザー１６によって、４５度の角度の直線偏光にされ、その後、分光器１７及びマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１８を介して電荷結合素子を用いたセンサを有するＣＣＤ等から成る検出器１９で受光される。
尚、ここでＭＣＰ１８は、不図示の制御装置によって、その高速ゲート動作がＰＥＭ１５の変調周波数に同期させられる。これにより、ＭＣＰ１８は、ＰＥＭ１５の変調周波数に同期した電子シャッターとして機能する。
【００１４】
図７は、図５に示した本発明に係る測定装置と、図８に示した従来の測定方法とで、キラルな結晶構造を有するＮｉ（Ｈ２Ｏ）６・ＳｅＯ４の単結晶と、α―Ｎｉ（Ｈ２Ｏ）６・ＳＯ４の単結晶とのＣＤスペクトルを測定した結果を示すグラフである。
測定に際して、本発明に係る測定装置では、検出器９として、分光計器社（日本国）製のポリクロメータＭＫ−３００及びＡｎｄｏｒ社（米国）のＩＣＣＤ検出器を設けたシステム・インスツルメンツ株式会社製の分光計ＳＩＳ−５０を使用し、光源として１５０Ｗの白色光源を用い、ＰＥＭの電圧は、３９０ｎｍで１／４波長板として機能するよう設定した。
また、従来の測定方法では、検出器３５として、浜松フォトニクス社（日本国）製の光電子増倍管Ｒ-376を使用して、光源として４５０Ｗの光源を使用した。
従来の測定方法では、図７（ｂ）の測定結果が得られるのに５分の時間を要したが、本発明に係る測定装置では、図７（ａ）の測定結果が得られるのに２分半の時間しかかからなかった。
尚、本願の測定結果（図７（ａ））は、ＣＤスペクトルを右円偏光と左円偏光で測定した光強度の差をとったカウントで表しているのに対して、従来の測定結果（図７（ｂ））は、ＣＤスペクトルを旋光角(mdeg)で表しているが、図７（ａ）で得られたＣＤスペクトルを旋光角に変換すると同じオーダーの値を示すことが確認できており、測定結果の比較には影響はない。
この実験結果から、本発明に係る測定方法及び装置によれば、従来の測定方法に比べて極めて小規模な光源を用いてＣＤスペクトルを測定することが可能であり、かつ、測定時間も少なくとも半減することが可能であることが確認できた。
尚、発明者等は、図５に示した本発明に係る測定装置をセットアップした後、光軸等の微調整を行わずにＣＤスペクトルの測定を行って２分半で図７（ａ）に示す結果を得たが、その後、光軸等の微調整を行うことにより、同様の結果を７秒というさらに短い時間で得ることができた。
【００１５】
以上説明した実施例では、サンプルセルとして、半球プリズム、光導波路及び透過式セルを用いた例を挙げているが、サンプルセルの形態は本実施例に限定されることなく、例えば、シリンドリカルプリズムや多角形プリズムを用いることができることは勿論である。
また、上記した実施例では、マイクロチャンネルプレートを用いて検出器で受光する周波数をＰＥＭの変調周波数に同期させているが、これは本実施例に限定されることなく、例えばチョッパーや外部トリガーを利用する方法により検出器で受光する周波数をＰＥＭの変調周波数に同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第一の実施例の概略構成図である。
【図２】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第二の実施例の概略構成図である。
【図３】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第三の実施例の概略構成図である。
【図４】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第四の実施例の概略構成図である。
【図５】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第五の実施例の概略構成図である。
【図６】本発明に係る円二色性スペクトル測定方法を実施するための円二色性スペクトル測定装置の第六の実施例の概略構成図である。
【図７】（ａ）は本発明に係る測定装置を用いたＣＤスペクトルの測定結果を、（ｂ）は従来の測定方法を用いたＣＤスペクトルの測定結果を各々示している。
【図８】従来のＣＤスペクトル測定方法を用いたＣＤスペクトル測定装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 白色光源
２ 光ファイバ
３ ポーラライザー
４ ＰＥＭ
５；５’；５’’ サンプルセル
６ サンプル
７ 分光器
８ ＭＣＰ
９ 検出器（ＣＣＤ）
１１ 白色光源
１２ 光ファイバ
１３；１３’；１３’’ サンプルセル
１４ サンプル
１５ ＰＥＭ
１６ アナライザー
１７ 分光器
１８ ＭＣＰ
１９ 検出器（ＣＣＤ）
３０ 光源
３１ 分光器
３２ 偏光子
３３ ＰＥＭ
３４ サンプルセル
３５ 検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、
サンプルから出力された光を分光し、
分光した光の光強度を電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、
検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定する
ことを特徴とする円二色性スペクトル測定方法。
【請求項２】
光源から出射した白色光を偏光子に透過させて直線偏光を作り出し、
その直線偏光に偏光変調器を用いて円偏光を与えた後にサンプルに照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項３】
サンプルから出力された光に偏光変調器を用いて円偏光を与える操作を行った後に、偏光子を透過させて直線偏光を作り出し、該直線偏光を分光器で分光する
ことを特徴とする請求項１に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項４】
サンプルを設ける面を全反射界面とし、エバネッセント光を用いて吸収測定を行い右円偏光と左円偏光との差から円二色性スペクトルを測定する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項５】
前記サンプルを、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズムの反射面に設け、
白色光を光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズムに入射し、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズム内の反射面において反射した後に、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズムから出射した光に基づいて円二色性スペクトルを測定する
ことを特徴とする請求項４に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項６】
偏光変調器の変調周波数に基づいて、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器への光の入射タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項７】
マイクロチャンネルプレートを用いて、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器への光の入射タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項６に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項８】
電荷結合素子を用いたセンサで検出する光強度の波長ごとのブロックスペクトルを足し合わせることにより、変調器が作り出す円偏光の偏光度の波長依存性を軽減する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項９】
白色光を出射する白色光源と、
サンプルを設けたサンプルセルと、
サンプルセルから出射した光を分光する分光器と、
分光器で分光された光の光強度を検出する電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器と
を白色光源から出射される白色光の光路上に順に配置し、
前記白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずに前記サンプルセルのサンプルに照射し、
前記サンプルセルから出力された光を前記分光器で分光し、
分光した光の光強度を、前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、
検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定する
ように構成した
ことを特徴とする円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１０】
前記白色光源と前記サンプルセルとの間に、
偏光子及び偏光変調器を順に設けた
ことを特徴とする請求項９に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１１】
前記サンプルセルと前記分光器との間に、
偏光子及び偏光変調器を順に設けた
ことを特徴とする請求項９に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１２】
前記サンプルセルが全反射界面を有し、
前記全反射界面にサンプルが設けられている
ことを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１３】
前記サンプルセルが、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム、又は多角形プリズムの何れかから成る
ことを特徴とする請求項１２に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１４】
前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器が、マイクロチャンネルプレートを備え、
前記マイクロチャンネルプレートにより電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器への光の入射タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項９〜１３に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１】
白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずにサンプルに照射し、
サンプルから出力された光を分光し、
分光した光の光強度を電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、
検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定する
ことを特徴とする円二色性スペクトル測定方法。
【請求項２】
光源から出射した白色光を偏光子に透過させて直線偏光を作り出し、
その直線偏光に偏光変調器を用いて円偏光を与えた後にサンプルに照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項３】
サンプルから出力された光に偏光変調器を用いて円偏光を与える操作を行った後に、偏光子を透過させて直線偏光を作り出し、該直線偏光を分光器で分光する
ことを特徴とする請求項１に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項４】
サンプルを設ける面を全反射界面とし、エバネッセント光を用いて吸収測定を行い右円偏光と左円偏光との差から円二色性スペクトルを測定する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項５】
前記サンプルを、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズムの反射面に設け、
白色光を光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズムに入射し、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズム内の反射面において反射した後に、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム又は多角形プリズムから出射した光に基づいて円二色性スペクトルを測定する
ことを特徴とする請求項４に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項６】
偏光変調器の変調周波数に基づいて、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器への光の入射タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項７】
マイクロチャンネルプレートを用いて、電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器への光の入射タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項６に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項８】
電荷結合素子を用いたセンサで検出する光強度の波長ごとのブロックスペクトルを足し合わせることにより、変調器が作り出す円偏光の偏光度の波長依存性を軽減する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定方法。
【請求項９】
白色光を出射する白色光源と、
サンプルを設けたサンプルセルと、
サンプルセルから出射した光を分光する分光器と、
分光器で分光された光の光強度を検出する電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器と
を白色光源から出射される白色光の光路上に順に配置し、
前記白色光源から出射した白色光を、単色光に分光せずに前記サンプルセルのサンプルに照射し、
前記サンプルセルから出力された光を前記分光器で分光し、
分光した光の光強度を、前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器で検出し、
検出器による検出結果に基づいてサンプルの円二色性スペクトルを測定する
ように構成した
ことを特徴とする円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１０】
前記白色光源と前記サンプルセルとの間に、
偏光子及び偏光変調器を順に設けた
ことを特徴とする請求項９に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１１】
前記サンプルセルと前記分光器との間に、
偏光子及び偏光変調器を順に設けた
ことを特徴とする請求項９に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１２】
前記サンプルセルが全反射界面を有し、
前記全反射界面にサンプルが設けられている
ことを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１３】
前記サンプルセルが、光導波路、シリンドリカルプリズム、半球プリズム、又は多角形プリズムの何れかから成る
ことを特徴とする請求項１２に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【請求項１４】
前記電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器が、マイクロチャンネルプレートを備え、
前記マイクロチャンネルプレートにより電荷結合素子を用いたセンサを有する検出器への光の入射タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項９〜１３に記載の円二色性スペクトル測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５０７６５（Ｐ２００９−２５０７６５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９８４７１（Ｐ２００８−９８４７１）
【出願日】平成２０年４月４日（２００８．４．４）
【出願人】（３９２０１７３０３）システム・インスツルメンツ株式会社 (15)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月４日（２００８．４．４）
【出願人】（３９２０１７３０３）システム・インスツルメンツ株式会社 (15)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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