干渉分光光度計
【課題】 外乱の影響を受けることなく正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる干渉分光光度計を提供する。
【解決手段】 往復移動可能な移動鏡２６２を有する移動鏡ユニット２６０と、固定鏡８５と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、ビームスプリッタ７０と、試料を透過又は反射した光強度情報を検出する干渉光検出部２０と、移動鏡２６２の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部３０と、光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部５１とを備える干渉分光光度計１であって、目標移動鏡速度範囲を記憶する記憶部５２を備え、制御部５１は、移動鏡２６２の移動速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないようにする。
【解決手段】 往復移動可能な移動鏡２６２を有する移動鏡ユニット２６０と、固定鏡８５と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、ビームスプリッタ７０と、試料を透過又は反射した光強度情報を検出する干渉光検出部２０と、移動鏡２６２の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部３０と、光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部５１とを備える干渉分光光度計１であって、目標移動鏡速度範囲を記憶する記憶部５２を備え、制御部５１は、移動鏡２６２の移動速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉分光光度計に関し、特にフーリエ変換赤外分光光度計（以下、「ＦＴＩＲ」と略す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴＩＲに利用されるマイケルソン二光束干渉計では、赤外光源から発した赤外光をビームスプリッタで固定鏡と移動鏡との二方向に分割し、固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とをビームスプリッタで合成して一つの光路へと送るという構成を有している。このとき、移動鏡を入射光軸方向で前後に移動させると、分割された二光束の光路長の差が変化するから、合成された光は移動鏡の位置に応じて光強度が変化する干渉光信号（インターフェログラム）となる。
【０００３】
図６は、従来のＦＴＩＲの要部の構成を示す図である。ＦＴＩＲ２０１は、主干渉計主要部４０と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、試料Ｓが配置される赤外光検出部２０と、移動鏡速度情報検出部３０と、コンピュータ２５０とを備える（例えば、特許文献１参照）。
赤外光源部１０は、赤外光を出射する赤外光源と、集光鏡と、コリメータ鏡とを備える。これにより、赤外光源から出射された赤外光は、集光鏡、コリメータ鏡を介して主干渉計主要部４０のビームスプリッタ７０に照射されるようになっている。
赤外光検出部２０は、放物面鏡と、楕円面鏡と、インターフェログラム（ＩＦＧ信号）を検出する赤外検出器２１と、試料Ｓが配置される試料配置部とを備える。これにより、放物面鏡にて集光された光は、試料Ｓに照射され、試料Ｓを透過（又は反射）した光は、楕円面鏡により赤外検出器２１へ集光されるようになっている。
【０００４】
主干渉計主要部４０は、内部空間を有する筐体４２を備え、図６の上部に移動鏡ユニット２６０が配置され、図６の中部にビームスプリッタ７０が配置され、図６の下部に固定鏡８５を備えた固定鏡ユニット８０が配置されている。
図７は、移動鏡ユニット２６０の縦断面図である。移動鏡ユニット２６０は、天板２６４と、底板２６５と、２個のプレート２６６、２６７とを備える。プレート２６６の上端部は、天板２６４の下面の左側部と連結されるとともに、プレート２６６の下端部は、底板２６５の上面の左側部と連結されている。また、プレート２６７の上端部は、天板２６４の下面の右側部と連結されるとともに、プレート２６７の下端部は、底板２６５の上面の右側部と連結されている。
これにより、底板２６５は、プレート２６６、２６７を介して、天板２６４に対して左右方向に移動可能となるように吊るされている。
【０００５】
天板２６４の下面の中央部には、ヨーク２６８が固定されており、ヨーク２６８には、マグネット２６９ａとポールピース２６９ｂとがボルト２７０によって固定されている。
底板２６５の上面の中央部には、イケール２７１を介してボイスコイル２７２が固定されている。ボイスコイル２７２には、導線２７３が電気的に接続されており、ボイスコイル２７２はマグネット２６９ａとヨーク２６８とポールピース２６９ｂとにより形成される磁界中を移動するようになっている。
【０００６】
底板２６５の上面の左側には、ミラーホルダ２６１が固定され、円板状の移動鏡２６２の中央部が、ミラーホルダ２６１の上端部に固定されている。これにより、ボイスコイル２７２に導線２７３を介して電流を流すと、ボイスコイル２７２はヨーク２６８とポールピース２６９ｂとの間に形成される磁界によって電磁力を受け、底板２６５が左右方向に移動することで、移動鏡２６２も左右方向Ｍに移動するようになっている。
そして、移動鏡ユニット２６０の天板２６４は、ネジやワッシャ２６３を用いて筐体４２に取り付けられている。
【０００７】
このような主干渉計主要部４０によれば、赤外光源部１０から出射された赤外光は、ビームスプリッタ７０に照射され、ビームスプリッタ７０で固定鏡８５と移動鏡２６２との二方向に分割される。そして、固定鏡８５で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡２６２で反射して戻ってきた赤外光とはビームスプリッタ７０へ戻り、ビームスプリッタ７０で合成されて赤外光検出部２０へ向かう光路に送られる。このとき、移動鏡２６２は入射光軸方向Ｍで前後に往復動しているため、分割された二光束の光路長の差は周期的に変化し、ビームスプリッタ７０から赤外光検出部２０へ向かう光は、時間的に振幅が変動するインターフェログラムとなる。そして、試料Ｓを透過したインターフェログラムは、赤外検出器２１へ集光される。図８は、光強度と移動鏡位置との関係の一例を示すＩＦＧ信号を示す図である。
【０００８】
また、ＦＴＩＲ２０１には、移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部３０が設けられている。移動鏡速度情報検出部３０は、レーザ光を用いた速度情報検出を行っており、レーザ光を出射するＨｅ−Ｎｅレーザ光源部３１と、レーザ光を反射するハーフミラー３２、３３と、レーザ光情報を検出するレーザ光検出部３４とを備える（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
このような移動鏡速度情報検出部３０によれば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源部３１から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ７０に照射され、ビームスプリッタ７０で固定鏡８５と移動鏡２６２との二方向に分割される。そして、固定鏡８５で反射して戻ってきたレーザ光と移動鏡２６２で反射して戻ってきたレーザ光とはビームスプリッタ７０へ戻り、ビームスプリッタ７０で合成されてレーザ光検出部３４へ向かう光路に送られる。このときにも、同様に移動鏡２６２は入射光軸方向Ｍで前後に往復動しているため、分割された二光束の光路長の差は周期的に変化し、ビームスプリッタ７０からレーザ光検出部３４へ向かう光は、時間的に振幅が変動するレーザ干渉光となる。そして、レーザ干渉光は、レーザ光検出部３４へ導入される。このレーザ光検出器による検出信号、つまりレーザ光干渉縞信号により、移動鏡２６２の位置や移動鏡速度Ｖｃ等が算出されるようになっている。
【００１０】
コンピュータ２５０は、ＣＰＵ（制御部）２５１とメモリ２５２とを備え、表示装置５３と入力装置５４とが連結されている。ＣＰＵ２５１が処理する機能をブロック化して説明すると、赤外検出器２１から光強度情報を取得する光強度情報取得部２５１ａと、レーザ光検出部３４から移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得する移動鏡速度情報取得部２５１ｂと、移動鏡ユニット２６０における移動鏡速度Ｖｃを制御する移動鏡制御部２５１ｃと、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する試料測定部２５１ｄとを有する。
【００１１】
ところで、赤外検出器２１としてＤＬＡＴＧＳ検出器を使用する場合、ＤＬＡＴＧＳ検出器２１は周波数特性を有する。そのため、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃが一定でないと、インターフェログラムの明滅の周波数が一定でなくなり、試料Ｓの吸光度スペクトルに測定誤差となって現れる。具体的には、バックグランドの測定時の移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃと、試料Ｓの測定時の移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃとが異なると、吸光度スペクトルのベースラインの歪みやＳ／Ｎの悪化を伴う。また、バックグランドの測定時や試料Ｓの測定時に、移動鏡２６２に往復移動を繰り返させることによりＩＦＧ信号の積算を行うが、このＩＦＧ信号の積算中に移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃが変化しても、Ｓ／Ｎの悪化を伴う。
【００１２】
そこで、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃが一定となるように、移動鏡制御部２５１ｃが、現在の移動鏡速度Ｖｃと目標移動鏡速度Ｖｏとの速度誤差（１００×（Ｖｃ−Ｖｏ）／Ｖｏ）を求め、移動鏡ユニット２６０に与える電圧（移動鏡印加電圧）にフィードバックする制御を行っている。これにより、移動鏡速度Ｖｃが目標移動鏡速度Ｖｏ（一定）となるようにしている。なお、メモリ２５２に「目標移動鏡速度Ｖｏ」が測定者によって入力装置５４を用いて記憶されることになっている。図９は、速度誤差と移動鏡位置との関係の一例を示す速度誤差信号を示す図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１４８１１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述したようなＦＴＩＲ２０１は、フィードバックする制御を行っているが、外乱（振動、騒音）によって移動鏡速度Ｖｃが変動してしまうことがあった。なお、ＦＴＩＲ２０１は、耐震構造を取った設計を実施しているが、外乱を完全に防止することは不可能である。よって、上述したようなＦＴＩＲ２０１では、外乱が起こったときには、正確に試料Ｓの吸光度スペクトルを算出することができなかった。
そこで、本発明は、外乱が起こって移動鏡速度Ｖｃが一定とならなくても、正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる干渉分光光度計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するためになされた本発明の干渉分光光度計は、往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、固定鏡と、赤外光を出射する赤外光源部と、前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、目標移動鏡速度範囲を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の干渉分光光度計によれば、移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないので、正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる。
【００１７】
（その他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記課題を解決するためになされた本発明の干渉分光光度計は、往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、固定鏡と、赤外光を出射する赤外光源部と、前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数と、目標移動鏡速度とを記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記干渉光検出部で得られた光強度情報を、前記移動鏡速度情報及び相関関数を用いて前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度であったときに得られる補正光強度情報に補正するようにしている。
【００１８】
以上のように、本発明の干渉分光光度計によれば、干渉光検出部で得られた光強度情報を、移動鏡速度情報と相関関数とを用いて移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度であったときに得られる補正光強度情報に補正するので、正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる。また、補正するため破棄するデータもないので、時間が長くなることがない。
【００１９】
また、上記発明において、前記移動鏡速度情報検出部は、レーザ光を出射するレーザ光源部と、当該レーザ光がビームスプリッタで前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割され、その後、前記固定鏡で反射して戻ってきたレーザ光と移動鏡で反射して戻ってきたレーザ光とのレーザ干渉光を検出するレーザ光検出部とを備え、前記制御部は、前記レーザ干渉光に基づいて、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度とを算出するようにしてもよい。
【００２０】
そして、上記発明において、前記制御部は、前記光強度情報、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度に基づいて、前記光強度情報と移動鏡の位置との関係を示す干渉光信号を作成して、前記移動鏡が往復移動を繰り返すことにより、前記干渉光信号を積算していくようにしてもよい。
さらに、上記発明において、前記制御部は、前記移動鏡速度が目標移動鏡速度になるように、前記移動鏡ユニットに与える電圧をフィードバック制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図。
【図２】ＩＦＧ信号データの取得方法を説明するフローチャート。
【図３】第二実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図。
【図４】移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数の一例を示す図。
【図５】ＩＦＧ信号データの取得方法を説明するフローチャート。
【図６】従来のＦＴＩＲの要部の構成を示す図。
【図７】移動鏡ユニットの縦断面図。
【図８】光強度と移動鏡位置との関係の一例を示すＩＦＧ信号を示す図。
【図９】速度誤差と移動鏡位置との関係の一例を示す速度誤差信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００２３】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図である。なお、ＦＴＩＲ２０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ＦＴＩＲ１は、主干渉計主要部４０と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、試料Ｓが配置される赤外光検出部２０と、移動鏡速度情報検出部３０と、コンピュータ５０とを備える。
【００２４】
コンピュータ５０は、ＣＰＵ（制御部）５１とメモリ５２とを備え、表示装置５３と入力装置５４とが連結されている。ＣＰＵ５１が処理する機能をブロック化して説明すると、赤外検出器２１から光強度情報を取得する光強度情報取得部５１ａと、レーザ光検出部３４から移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得する移動鏡速度情報取得部５１ｂと、移動鏡ユニット２６０における移動鏡速度Ｖｃを制御する移動鏡制御部５１ｃと、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する試料測定部５１ｄと、移動鏡速度判定部５１ｅとを有する。
【００２５】
また、メモリ５２には、不適切なＩＦＧ信号を採用しないようにするための目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ±Ａ）が予め記憶されている。Ａは、任意の定数である。さらに、メモリ５２に「目標移動鏡速度Ｖｏ」が測定者によって入力装置５４を用いて記憶されるようになっている。
【００２６】
移動鏡速度判定部５１ｅは、移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）から外れたときに得られた光強度情報を含むＩＦＧ信号を、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用しないように制御を行う。
ここで、積算回数ＮｍａｘのＩＦＧ信号となるＩＦＧ信号データを取得する取得方法について説明する。図２は、ＩＦＧ信号データの取得方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、測定者は入力装置５４を用いて測定開始信号を入力する。このとき、測定者は、「積算回数Ｎｍａｘ」と「目標移動鏡速度Ｖｏ」とを入力してメモリ５２に記憶させる。
【００２７】
次に、ステップＳ１０２の処理において、積算回数パラメータＮ＝１とする。
次に、ステップＳ１０３の処理において、移動鏡制御部５１ｃが移動鏡２６２を移動させることにより、光強度情報取得部５１ａは光強度情報を取得していくとともに、移動鏡速度情報取得部５１ｂは移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得していく。そして、光強度と移動鏡位置との関係を示すＮ回目のＩＦＧ信号を作成する（図８参照）。
【００２８】
次に、ステップＳ１０４の処理において、Ｎ回目のＩＦＧ信号における移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）内にあるか否かを判定する。移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）内にあると判定したときには、ステップＳ１０５の処理において、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際にＮ回目のＩＦＧ信号を採用することにする。そして、Ｎ＝Ｎ＋１とする。
一方、ステップＳ１０４の処理において、Ｎ回目のＩＦＧ信号における移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）内にないと判定したときには、ステップＳ１０６の処理において、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際にＮ回目のＩＦＧ信号を採用しないことにする。このとき、Ｎ回目のＩＦＧ信号を破棄するためＮ＝Ｎとする。
【００２９】
次に、ステップＳ１０７の処理において、Ｎ＝Ｎｍａｘであるか否かを判定する。Ｎ＝Ｎｍａｘでないと判定したときには、ステップＳ１０３の処理に戻る。つまり、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用するＩＦＧ信号がＮｍａｘ個になるまで、ステップＳ１０３の処理〜ステップＳ１０７の処理が繰り返されることになる。
一方、Ｎ＝Ｎｍａｘであると判定したときには、ステップＳ１０８の処理において、Ｎｍａｘ個の適切なＩＦＧ信号を取得したので、測定終了信号を出力する。
【００３０】
以上のように、ＦＴＩＲ１によれば、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）から外れたときに得られた光強度情報を含むＩＦＧ信号を、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用しないので、正確に試料Ｓの吸光度スペクトルを算出することができる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
図３は、第二実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図である。なお、ＦＴＩＲ２０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ＦＴＩＲ１０１は、主干渉計主要部４０と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、試料Ｓが配置される赤外光検出部２０と、移動鏡速度情報検出部３０と、コンピュータ１５０とを備える。
【００３２】
コンピュータ１５０は、ＣＰＵ（制御部）１５１とメモリ１５２とを備え、表示装置５３と入力装置５４とが連結されている。ＣＰＵ１５１が処理する機能をブロック化して説明すると、赤外検出器２１から光強度情報を取得する光強度情報取得部１５１ａと、レーザ光検出部３４から移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得する移動鏡速度情報取得部１５１ｂと、移動鏡ユニット２６０における移動鏡速度Ｖｃを制御する移動鏡制御部１５１ｃと、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する試料測定部１５１ｄと、補正ＩＦＧ信号作成部１５１ｅとを有する。
【００３３】
また、メモリ１５２には、ＩＦＧ信号を補正ＩＦＧ信号に変換するための移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数と、不適切な光強度情報を採用しないようにするための目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ±Ｂ）とが予め記憶されている。Ｂは、任意の定数である。図４は、移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数の一例を示す図である。ここで、ＩＦＧ信号を補正ＩＦＧ信号に変換する変換方法について説明する。例えば、目標移動鏡速度Ｖｏが２．０ｍｍ／ｓであり、目標移動鏡速度範囲が（Ｖｏ±０．４ｍｍ／ｓ）であるときに、ＩＦＧ信号のある１点における移動鏡速度Ｖｃが外乱等により２．５ｍｍ／ｓになったとする。図４に示すように、２．５ｍｍ／ｓであったときに得られる光強度情報は、２．０ｍｍ／ｓであったときに得られる光強度情報に対して、０．８６倍になる。よって、この１点に関して、光強度情報を０．８６で除算する。これにより、２．５ｍｍ／ｓであったときに得られた光強度情報が、２．０ｍｍ／ｓであったときに得られる光強度情報（補正光強度情報）になる。なお、ＩＦＧ信号のある１点において補正したが、目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ±Ｂ）を設けず全点において補正してもよい。
【００３４】
補正ＩＦＧ信号作成部１５１ｅは、移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を、移動鏡速度Ｖｃと相関関数とを用いて移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖが目標移動鏡速度Ｖｏであったときに得られる補正光強度情報に補正することにより、補正ＩＦＧ信号を作成する制御を行う。
ここで、積算回数Ｎｍａｘの補正ＩＦＧ信号となるＩＦＧ信号データを取得する取得方法について説明する。図５は、ＩＦＧ信号データの取得方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１の処理において、測定者は入力装置５４を用いて測定開始信号を入力する。このとき、測定者は、「積算回数Ｎｍａｘ」と「目標移動鏡速度Ｖｏ」とを入力してメモリ５２に記憶させる。
【００３５】
次に、ステップＳ２０２の処理において、積算回数パラメータＮ＝１とする。
次に、ステップＳ２０３の処理において、移動鏡制御部１５１ｃが移動鏡２６２を移動させることにより、光強度情報取得部１５１ａは光強度情報を取得していくとともに、移動鏡速度情報取得部１５１ｂは移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得していく。そして、光強度と移動鏡位置との関係を示すＮ回目のＩＦＧ信号を作成する（図８参照）。
【００３６】
次に、ステップＳ２０４の処理において、Ｎ回目のＩＦＧ信号において移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を、移動鏡速度Ｖｃと相関関数とを用いて移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖが目標移動鏡速度Ｖｏであったときに得られる補正光強度情報に補正する。つまり、補正ＩＦＧ信号を作成する。そして、Ｎ＝Ｎ＋１とする。
【００３７】
次に、ステップＳ２０５の処理において、Ｎ＝Ｎｍａｘであるか否かを判定する。Ｎ＝Ｎｍａｘでないと判定したときには、ステップＳ２０３の処理に戻る。つまり、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用する補正ＩＦＧ信号がＮｍａｘ個になるまで、ステップＳ２０３の処理〜ステップＳ２０５の処理が繰り返されることになる。
一方、Ｎ＝Ｎｍａｘであると判定したときには、ステップＳ２０６の処理において、Ｎｍａｘ個の補正ＩＦＧ信号を取得したので、測定終了信号を出力する。
【００３８】
以上のように、ＦＴＩＲ１０１によれば、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を、移動鏡速度Ｖｃと相関関数とを用いて移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖが目標移動鏡速度Ｖｏであったときに得られる補正光強度情報に補正するので、正確に試料Ｓの吸光度スペクトルを算出することができる。また、補正するために破棄するデータもないので、時間が長くなることがない。
【００３９】
＜他の実施形態＞
上述したＦＴＩＲ１０１において、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を補正光強度情報に補正する構成としたが、さらに移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）から外れたときに得られた光強度情報を含むＩＦＧ信号を、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用しないような構成としてもよい。つまり、速度誤差があまりにも大きい場合には、ＩＦＧ信号を破棄するような構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、フーリエ変換赤外分光光度計等の干渉分光光度計等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１ ＦＴＩＲ（干渉分光光度計）
１０ 赤外光源部
２０ 赤外光検出部
３０ 移動鏡速度情報検出部
５１ ＣＰＵ（制御部）
５２ メモリ（記憶部）
７０ ビームスプリッタ
８５ 固定鏡
２６０ 移動鏡ユニット
２６２ 移動鏡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉分光光度計に関し、特にフーリエ変換赤外分光光度計（以下、「ＦＴＩＲ」と略す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴＩＲに利用されるマイケルソン二光束干渉計では、赤外光源から発した赤外光をビームスプリッタで固定鏡と移動鏡との二方向に分割し、固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とをビームスプリッタで合成して一つの光路へと送るという構成を有している。このとき、移動鏡を入射光軸方向で前後に移動させると、分割された二光束の光路長の差が変化するから、合成された光は移動鏡の位置に応じて光強度が変化する干渉光信号（インターフェログラム）となる。
【０００３】
図６は、従来のＦＴＩＲの要部の構成を示す図である。ＦＴＩＲ２０１は、主干渉計主要部４０と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、試料Ｓが配置される赤外光検出部２０と、移動鏡速度情報検出部３０と、コンピュータ２５０とを備える（例えば、特許文献１参照）。
赤外光源部１０は、赤外光を出射する赤外光源と、集光鏡と、コリメータ鏡とを備える。これにより、赤外光源から出射された赤外光は、集光鏡、コリメータ鏡を介して主干渉計主要部４０のビームスプリッタ７０に照射されるようになっている。
赤外光検出部２０は、放物面鏡と、楕円面鏡と、インターフェログラム（ＩＦＧ信号）を検出する赤外検出器２１と、試料Ｓが配置される試料配置部とを備える。これにより、放物面鏡にて集光された光は、試料Ｓに照射され、試料Ｓを透過（又は反射）した光は、楕円面鏡により赤外検出器２１へ集光されるようになっている。
【０００４】
主干渉計主要部４０は、内部空間を有する筐体４２を備え、図６の上部に移動鏡ユニット２６０が配置され、図６の中部にビームスプリッタ７０が配置され、図６の下部に固定鏡８５を備えた固定鏡ユニット８０が配置されている。
図７は、移動鏡ユニット２６０の縦断面図である。移動鏡ユニット２６０は、天板２６４と、底板２６５と、２個のプレート２６６、２６７とを備える。プレート２６６の上端部は、天板２６４の下面の左側部と連結されるとともに、プレート２６６の下端部は、底板２６５の上面の左側部と連結されている。また、プレート２６７の上端部は、天板２６４の下面の右側部と連結されるとともに、プレート２６７の下端部は、底板２６５の上面の右側部と連結されている。
これにより、底板２６５は、プレート２６６、２６７を介して、天板２６４に対して左右方向に移動可能となるように吊るされている。
【０００５】
天板２６４の下面の中央部には、ヨーク２６８が固定されており、ヨーク２６８には、マグネット２６９ａとポールピース２６９ｂとがボルト２７０によって固定されている。
底板２６５の上面の中央部には、イケール２７１を介してボイスコイル２７２が固定されている。ボイスコイル２７２には、導線２７３が電気的に接続されており、ボイスコイル２７２はマグネット２６９ａとヨーク２６８とポールピース２６９ｂとにより形成される磁界中を移動するようになっている。
【０００６】
底板２６５の上面の左側には、ミラーホルダ２６１が固定され、円板状の移動鏡２６２の中央部が、ミラーホルダ２６１の上端部に固定されている。これにより、ボイスコイル２７２に導線２７３を介して電流を流すと、ボイスコイル２７２はヨーク２６８とポールピース２６９ｂとの間に形成される磁界によって電磁力を受け、底板２６５が左右方向に移動することで、移動鏡２６２も左右方向Ｍに移動するようになっている。
そして、移動鏡ユニット２６０の天板２６４は、ネジやワッシャ２６３を用いて筐体４２に取り付けられている。
【０００７】
このような主干渉計主要部４０によれば、赤外光源部１０から出射された赤外光は、ビームスプリッタ７０に照射され、ビームスプリッタ７０で固定鏡８５と移動鏡２６２との二方向に分割される。そして、固定鏡８５で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡２６２で反射して戻ってきた赤外光とはビームスプリッタ７０へ戻り、ビームスプリッタ７０で合成されて赤外光検出部２０へ向かう光路に送られる。このとき、移動鏡２６２は入射光軸方向Ｍで前後に往復動しているため、分割された二光束の光路長の差は周期的に変化し、ビームスプリッタ７０から赤外光検出部２０へ向かう光は、時間的に振幅が変動するインターフェログラムとなる。そして、試料Ｓを透過したインターフェログラムは、赤外検出器２１へ集光される。図８は、光強度と移動鏡位置との関係の一例を示すＩＦＧ信号を示す図である。
【０００８】
また、ＦＴＩＲ２０１には、移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部３０が設けられている。移動鏡速度情報検出部３０は、レーザ光を用いた速度情報検出を行っており、レーザ光を出射するＨｅ−Ｎｅレーザ光源部３１と、レーザ光を反射するハーフミラー３２、３３と、レーザ光情報を検出するレーザ光検出部３４とを備える（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
このような移動鏡速度情報検出部３０によれば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源部３１から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ７０に照射され、ビームスプリッタ７０で固定鏡８５と移動鏡２６２との二方向に分割される。そして、固定鏡８５で反射して戻ってきたレーザ光と移動鏡２６２で反射して戻ってきたレーザ光とはビームスプリッタ７０へ戻り、ビームスプリッタ７０で合成されてレーザ光検出部３４へ向かう光路に送られる。このときにも、同様に移動鏡２６２は入射光軸方向Ｍで前後に往復動しているため、分割された二光束の光路長の差は周期的に変化し、ビームスプリッタ７０からレーザ光検出部３４へ向かう光は、時間的に振幅が変動するレーザ干渉光となる。そして、レーザ干渉光は、レーザ光検出部３４へ導入される。このレーザ光検出器による検出信号、つまりレーザ光干渉縞信号により、移動鏡２６２の位置や移動鏡速度Ｖｃ等が算出されるようになっている。
【００１０】
コンピュータ２５０は、ＣＰＵ（制御部）２５１とメモリ２５２とを備え、表示装置５３と入力装置５４とが連結されている。ＣＰＵ２５１が処理する機能をブロック化して説明すると、赤外検出器２１から光強度情報を取得する光強度情報取得部２５１ａと、レーザ光検出部３４から移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得する移動鏡速度情報取得部２５１ｂと、移動鏡ユニット２６０における移動鏡速度Ｖｃを制御する移動鏡制御部２５１ｃと、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する試料測定部２５１ｄとを有する。
【００１１】
ところで、赤外検出器２１としてＤＬＡＴＧＳ検出器を使用する場合、ＤＬＡＴＧＳ検出器２１は周波数特性を有する。そのため、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃが一定でないと、インターフェログラムの明滅の周波数が一定でなくなり、試料Ｓの吸光度スペクトルに測定誤差となって現れる。具体的には、バックグランドの測定時の移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃと、試料Ｓの測定時の移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃとが異なると、吸光度スペクトルのベースラインの歪みやＳ／Ｎの悪化を伴う。また、バックグランドの測定時や試料Ｓの測定時に、移動鏡２６２に往復移動を繰り返させることによりＩＦＧ信号の積算を行うが、このＩＦＧ信号の積算中に移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃが変化しても、Ｓ／Ｎの悪化を伴う。
【００１２】
そこで、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃが一定となるように、移動鏡制御部２５１ｃが、現在の移動鏡速度Ｖｃと目標移動鏡速度Ｖｏとの速度誤差（１００×（Ｖｃ−Ｖｏ）／Ｖｏ）を求め、移動鏡ユニット２６０に与える電圧（移動鏡印加電圧）にフィードバックする制御を行っている。これにより、移動鏡速度Ｖｃが目標移動鏡速度Ｖｏ（一定）となるようにしている。なお、メモリ２５２に「目標移動鏡速度Ｖｏ」が測定者によって入力装置５４を用いて記憶されることになっている。図９は、速度誤差と移動鏡位置との関係の一例を示す速度誤差信号を示す図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１４８１１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述したようなＦＴＩＲ２０１は、フィードバックする制御を行っているが、外乱（振動、騒音）によって移動鏡速度Ｖｃが変動してしまうことがあった。なお、ＦＴＩＲ２０１は、耐震構造を取った設計を実施しているが、外乱を完全に防止することは不可能である。よって、上述したようなＦＴＩＲ２０１では、外乱が起こったときには、正確に試料Ｓの吸光度スペクトルを算出することができなかった。
そこで、本発明は、外乱が起こって移動鏡速度Ｖｃが一定とならなくても、正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる干渉分光光度計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するためになされた本発明の干渉分光光度計は、往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、固定鏡と、赤外光を出射する赤外光源部と、前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、目標移動鏡速度範囲を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の干渉分光光度計によれば、移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないので、正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる。
【００１７】
（その他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記課題を解決するためになされた本発明の干渉分光光度計は、往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、固定鏡と、赤外光を出射する赤外光源部と、前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数と、目標移動鏡速度とを記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記干渉光検出部で得られた光強度情報を、前記移動鏡速度情報及び相関関数を用いて前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度であったときに得られる補正光強度情報に補正するようにしている。
【００１８】
以上のように、本発明の干渉分光光度計によれば、干渉光検出部で得られた光強度情報を、移動鏡速度情報と相関関数とを用いて移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度であったときに得られる補正光強度情報に補正するので、正確に試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出することができる。また、補正するため破棄するデータもないので、時間が長くなることがない。
【００１９】
また、上記発明において、前記移動鏡速度情報検出部は、レーザ光を出射するレーザ光源部と、当該レーザ光がビームスプリッタで前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割され、その後、前記固定鏡で反射して戻ってきたレーザ光と移動鏡で反射して戻ってきたレーザ光とのレーザ干渉光を検出するレーザ光検出部とを備え、前記制御部は、前記レーザ干渉光に基づいて、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度とを算出するようにしてもよい。
【００２０】
そして、上記発明において、前記制御部は、前記光強度情報、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度に基づいて、前記光強度情報と移動鏡の位置との関係を示す干渉光信号を作成して、前記移動鏡が往復移動を繰り返すことにより、前記干渉光信号を積算していくようにしてもよい。
さらに、上記発明において、前記制御部は、前記移動鏡速度が目標移動鏡速度になるように、前記移動鏡ユニットに与える電圧をフィードバック制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図。
【図２】ＩＦＧ信号データの取得方法を説明するフローチャート。
【図３】第二実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図。
【図４】移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数の一例を示す図。
【図５】ＩＦＧ信号データの取得方法を説明するフローチャート。
【図６】従来のＦＴＩＲの要部の構成を示す図。
【図７】移動鏡ユニットの縦断面図。
【図８】光強度と移動鏡位置との関係の一例を示すＩＦＧ信号を示す図。
【図９】速度誤差と移動鏡位置との関係の一例を示す速度誤差信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００２３】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図である。なお、ＦＴＩＲ２０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ＦＴＩＲ１は、主干渉計主要部４０と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、試料Ｓが配置される赤外光検出部２０と、移動鏡速度情報検出部３０と、コンピュータ５０とを備える。
【００２４】
コンピュータ５０は、ＣＰＵ（制御部）５１とメモリ５２とを備え、表示装置５３と入力装置５４とが連結されている。ＣＰＵ５１が処理する機能をブロック化して説明すると、赤外検出器２１から光強度情報を取得する光強度情報取得部５１ａと、レーザ光検出部３４から移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得する移動鏡速度情報取得部５１ｂと、移動鏡ユニット２６０における移動鏡速度Ｖｃを制御する移動鏡制御部５１ｃと、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する試料測定部５１ｄと、移動鏡速度判定部５１ｅとを有する。
【００２５】
また、メモリ５２には、不適切なＩＦＧ信号を採用しないようにするための目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ±Ａ）が予め記憶されている。Ａは、任意の定数である。さらに、メモリ５２に「目標移動鏡速度Ｖｏ」が測定者によって入力装置５４を用いて記憶されるようになっている。
【００２６】
移動鏡速度判定部５１ｅは、移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）から外れたときに得られた光強度情報を含むＩＦＧ信号を、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用しないように制御を行う。
ここで、積算回数ＮｍａｘのＩＦＧ信号となるＩＦＧ信号データを取得する取得方法について説明する。図２は、ＩＦＧ信号データの取得方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、測定者は入力装置５４を用いて測定開始信号を入力する。このとき、測定者は、「積算回数Ｎｍａｘ」と「目標移動鏡速度Ｖｏ」とを入力してメモリ５２に記憶させる。
【００２７】
次に、ステップＳ１０２の処理において、積算回数パラメータＮ＝１とする。
次に、ステップＳ１０３の処理において、移動鏡制御部５１ｃが移動鏡２６２を移動させることにより、光強度情報取得部５１ａは光強度情報を取得していくとともに、移動鏡速度情報取得部５１ｂは移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得していく。そして、光強度と移動鏡位置との関係を示すＮ回目のＩＦＧ信号を作成する（図８参照）。
【００２８】
次に、ステップＳ１０４の処理において、Ｎ回目のＩＦＧ信号における移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）内にあるか否かを判定する。移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）内にあると判定したときには、ステップＳ１０５の処理において、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際にＮ回目のＩＦＧ信号を採用することにする。そして、Ｎ＝Ｎ＋１とする。
一方、ステップＳ１０４の処理において、Ｎ回目のＩＦＧ信号における移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）内にないと判定したときには、ステップＳ１０６の処理において、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際にＮ回目のＩＦＧ信号を採用しないことにする。このとき、Ｎ回目のＩＦＧ信号を破棄するためＮ＝Ｎとする。
【００２９】
次に、ステップＳ１０７の処理において、Ｎ＝Ｎｍａｘであるか否かを判定する。Ｎ＝Ｎｍａｘでないと判定したときには、ステップＳ１０３の処理に戻る。つまり、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用するＩＦＧ信号がＮｍａｘ個になるまで、ステップＳ１０３の処理〜ステップＳ１０７の処理が繰り返されることになる。
一方、Ｎ＝Ｎｍａｘであると判定したときには、ステップＳ１０８の処理において、Ｎｍａｘ個の適切なＩＦＧ信号を取得したので、測定終了信号を出力する。
【００３０】
以上のように、ＦＴＩＲ１によれば、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）から外れたときに得られた光強度情報を含むＩＦＧ信号を、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用しないので、正確に試料Ｓの吸光度スペクトルを算出することができる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
図３は、第二実施形態に係るＦＴＩＲの要部の構成を示す図である。なお、ＦＴＩＲ２０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ＦＴＩＲ１０１は、主干渉計主要部４０と、赤外光を出射する赤外光源部１０と、試料Ｓが配置される赤外光検出部２０と、移動鏡速度情報検出部３０と、コンピュータ１５０とを備える。
【００３２】
コンピュータ１５０は、ＣＰＵ（制御部）１５１とメモリ１５２とを備え、表示装置５３と入力装置５４とが連結されている。ＣＰＵ１５１が処理する機能をブロック化して説明すると、赤外検出器２１から光強度情報を取得する光強度情報取得部１５１ａと、レーザ光検出部３４から移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得する移動鏡速度情報取得部１５１ｂと、移動鏡ユニット２６０における移動鏡速度Ｖｃを制御する移動鏡制御部１５１ｃと、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する試料測定部１５１ｄと、補正ＩＦＧ信号作成部１５１ｅとを有する。
【００３３】
また、メモリ１５２には、ＩＦＧ信号を補正ＩＦＧ信号に変換するための移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数と、不適切な光強度情報を採用しないようにするための目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ±Ｂ）とが予め記憶されている。Ｂは、任意の定数である。図４は、移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数の一例を示す図である。ここで、ＩＦＧ信号を補正ＩＦＧ信号に変換する変換方法について説明する。例えば、目標移動鏡速度Ｖｏが２．０ｍｍ／ｓであり、目標移動鏡速度範囲が（Ｖｏ±０．４ｍｍ／ｓ）であるときに、ＩＦＧ信号のある１点における移動鏡速度Ｖｃが外乱等により２．５ｍｍ／ｓになったとする。図４に示すように、２．５ｍｍ／ｓであったときに得られる光強度情報は、２．０ｍｍ／ｓであったときに得られる光強度情報に対して、０．８６倍になる。よって、この１点に関して、光強度情報を０．８６で除算する。これにより、２．５ｍｍ／ｓであったときに得られた光強度情報が、２．０ｍｍ／ｓであったときに得られる光強度情報（補正光強度情報）になる。なお、ＩＦＧ信号のある１点において補正したが、目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ±Ｂ）を設けず全点において補正してもよい。
【００３４】
補正ＩＦＧ信号作成部１５１ｅは、移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を、移動鏡速度Ｖｃと相関関数とを用いて移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖが目標移動鏡速度Ｖｏであったときに得られる補正光強度情報に補正することにより、補正ＩＦＧ信号を作成する制御を行う。
ここで、積算回数Ｎｍａｘの補正ＩＦＧ信号となるＩＦＧ信号データを取得する取得方法について説明する。図５は、ＩＦＧ信号データの取得方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１の処理において、測定者は入力装置５４を用いて測定開始信号を入力する。このとき、測定者は、「積算回数Ｎｍａｘ」と「目標移動鏡速度Ｖｏ」とを入力してメモリ５２に記憶させる。
【００３５】
次に、ステップＳ２０２の処理において、積算回数パラメータＮ＝１とする。
次に、ステップＳ２０３の処理において、移動鏡制御部１５１ｃが移動鏡２６２を移動させることにより、光強度情報取得部１５１ａは光強度情報を取得していくとともに、移動鏡速度情報取得部１５１ｂは移動鏡速度情報（移動鏡速度Ｖｃ等）を取得していく。そして、光強度と移動鏡位置との関係を示すＮ回目のＩＦＧ信号を作成する（図８参照）。
【００３６】
次に、ステップＳ２０４の処理において、Ｎ回目のＩＦＧ信号において移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を、移動鏡速度Ｖｃと相関関数とを用いて移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖが目標移動鏡速度Ｖｏであったときに得られる補正光強度情報に補正する。つまり、補正ＩＦＧ信号を作成する。そして、Ｎ＝Ｎ＋１とする。
【００３７】
次に、ステップＳ２０５の処理において、Ｎ＝Ｎｍａｘであるか否かを判定する。Ｎ＝Ｎｍａｘでないと判定したときには、ステップＳ２０３の処理に戻る。つまり、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用する補正ＩＦＧ信号がＮｍａｘ個になるまで、ステップＳ２０３の処理〜ステップＳ２０５の処理が繰り返されることになる。
一方、Ｎ＝Ｎｍａｘであると判定したときには、ステップＳ２０６の処理において、Ｎｍａｘ個の補正ＩＦＧ信号を取得したので、測定終了信号を出力する。
【００３８】
以上のように、ＦＴＩＲ１０１によれば、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を、移動鏡速度Ｖｃと相関関数とを用いて移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖが目標移動鏡速度Ｖｏであったときに得られる補正光強度情報に補正するので、正確に試料Ｓの吸光度スペクトルを算出することができる。また、補正するために破棄するデータもないので、時間が長くなることがない。
【００３９】
＜他の実施形態＞
上述したＦＴＩＲ１０１において、移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ｂ）から外れたときに得られた光強度情報を補正光強度情報に補正する構成としたが、さらに移動鏡２６２の移動鏡速度Ｖｃの絶対値の最大値が目標移動鏡速度範囲（Ｖｏ＋Ａ）から外れたときに得られた光強度情報を含むＩＦＧ信号を、試料Ｓの吸光度スペクトルを算出する際に採用しないような構成としてもよい。つまり、速度誤差があまりにも大きい場合には、ＩＦＧ信号を破棄するような構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、フーリエ変換赤外分光光度計等の干渉分光光度計等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１ ＦＴＩＲ（干渉分光光度計）
１０ 赤外光源部
２０ 赤外光検出部
３０ 移動鏡速度情報検出部
５１ ＣＰＵ（制御部）
５２ メモリ（記憶部）
７０ ビームスプリッタ
８５ 固定鏡
２６０ 移動鏡ユニット
２６２ 移動鏡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、
固定鏡と、
赤外光を出射する赤外光源部と、
前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、
試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、
前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、
前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、
目標移動鏡速度範囲を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないことを特徴とする干渉分光光度計。
【請求項２】
往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、
固定鏡と、
赤外光を出射する赤外光源部と、
前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、
試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、
前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、
前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、
移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数と、目標移動鏡速度とを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記干渉光検出部で得られた光強度情報を、前記移動鏡速度情報及び相関関数を用いて前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度であったときに得られる補正光強度情報に補正することを特徴とする干渉分光光度計。
【請求項３】
前記移動鏡速度情報検出部は、レーザ光を出射するレーザ光源部と、当該レーザ光がビームスプリッタで前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割され、その後、前記固定鏡で反射して戻ってきたレーザ光と移動鏡で反射して戻ってきたレーザ光とのレーザ干渉光を検出するレーザ光検出部とを備え、
前記制御部は、前記レーザ干渉光に基づいて、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度とを算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の干渉分光光度計。
【請求項４】
前記制御部は、前記光強度情報、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度に基づいて、前記光強度情報と移動鏡の位置との関係を示す干渉光信号を作成して、
前記移動鏡が往復移動を繰り返すことにより、前記干渉光信号を積算していくことを特徴とする請求項３に記載の干渉分光光度計。
【請求項５】
前記制御部は、前記移動鏡速度が目標移動鏡速度になるように、前記移動鏡ユニットに与える電圧をフィードバック制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の干渉分光光度計。
【請求項１】
往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、
固定鏡と、
赤外光を出射する赤外光源部と、
前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、
試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、
前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、
前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、
目標移動鏡速度範囲を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度範囲から外れたときに得られた光強度情報を、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する際に採用しないことを特徴とする干渉分光光度計。
【請求項２】
往復移動可能な移動鏡を有する移動鏡ユニットと、
固定鏡と、
赤外光を出射する赤外光源部と、
前記赤外光源部からの赤外光を受けて、前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割するとともに、前記固定鏡で反射して戻ってきた赤外光と移動鏡で反射して戻ってきた赤外光とを受けて、干渉光に合成するビームスプリッタと、
試料が配置され、当該試料を透過又は反射した干渉光の光強度情報を検出する干渉光検出部と、
前記移動鏡の移動鏡速度情報を検出する移動鏡速度情報検出部と、
前記光強度情報及び移動鏡速度情報を取得して、前記試料の吸光度又は透過率スペクトルを算出する制御部とを備える干渉分光光度計であって、
移動鏡速度に対する光強度情報の変化を示す相関関数と、目標移動鏡速度とを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記干渉光検出部で得られた光強度情報を、前記移動鏡速度情報及び相関関数を用いて前記移動鏡の移動鏡速度が目標移動鏡速度であったときに得られる補正光強度情報に補正することを特徴とする干渉分光光度計。
【請求項３】
前記移動鏡速度情報検出部は、レーザ光を出射するレーザ光源部と、当該レーザ光がビームスプリッタで前記固定鏡と移動鏡とに向けて二分割され、その後、前記固定鏡で反射して戻ってきたレーザ光と移動鏡で反射して戻ってきたレーザ光とのレーザ干渉光を検出するレーザ光検出部とを備え、
前記制御部は、前記レーザ干渉光に基づいて、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度とを算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の干渉分光光度計。
【請求項４】
前記制御部は、前記光強度情報、前記移動鏡の移動方向、前記移動鏡の位置及び移動鏡速度に基づいて、前記光強度情報と移動鏡の位置との関係を示す干渉光信号を作成して、
前記移動鏡が往復移動を繰り返すことにより、前記干渉光信号を積算していくことを特徴とする請求項３に記載の干渉分光光度計。
【請求項５】
前記制御部は、前記移動鏡速度が目標移動鏡速度になるように、前記移動鏡ユニットに与える電圧をフィードバック制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の干渉分光光度計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１９８３３（Ｐ２０１３−１９８３３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４６９４（Ｐ２０１１−１５４６９４）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]