[发明专利]显微分析装置

说明书

本发明提供一种显微分析装置，其特征在于，具备：聚光光学系统(5)，其使从测定区域的试样(2)发出的测定光聚光到第1聚光点；光阑板，其具有位于所述第1聚光点的开口(6)；椭圆凹面镜(8)，其使通过了所述开口(6)的测定光反射而聚光到第2聚光点；遮蔽板，其配置于所述第2聚光点之前，且形成有以下贯通孔(9a)：该贯通孔(9a)具有与该位置处的测定光的光束的横截面的形状相符合的形状的端面；以及光检测器(9)，其设置于所述第2聚光点。由此，能够不使来自测定区域外的光入射到光检测器地、使更多的测定光入射到光检测器。

技术领域

本发明涉及一种收集从试样的微小的测定区域发出的光并利用椭圆凹面镜聚光到光检测器而进行分析的显微分析装置，尤其涉及一种红外显微镜。

背景技术

显微分析装置在试样表面的微小的测定区域的分析中使用。在作为显微分析装置之一的红外显微镜中，通过将红外光照射到试样，得到其透射红外光或者反射红外光的光谱，从而分析试样(例如，专利文献1)。

在图1中示出作为以往使用的红外显微镜之一的透射型红外显微镜的主要部分构成。从红外光源101照射并透过了试样102的红外光(测定光)利用由在中央设置有贯通孔的凹面镜103以及凸面镜104的组构成的卡塞格林镜105而聚光到光阑板的小径的开口(光阑)106。通过了该光阑106的测定光一边再次扩展一边前进，由使可见光透射并使红外光反射的半透半反镜(也被称为热镜)107反射，接下来利用椭圆凹面镜108再次聚光到红外检测器109。在红外检测器109中，对测定光进行波长分离而测定。

椭圆凹面镜108在包含入射的测定光的光轴和经反射的测定光的光轴的面内，具有以光阑106和红外检测器109内部的聚光位置为焦点的椭圆弧状的剖面。另外，在面外，形成使该弧绕连接两个焦点的直线旋转而得到的旋转椭圆体面。由此，椭圆凹面镜108使从一个焦点(光阑106)扩展的光聚光到另一个焦点(红外检测器109的内部)。一般来说，对于聚光光学元件，要求(1)透过的波段宽、并且在其范围内没有吸收大的波段、(2)折射率不过大、(3)由容易加工且容易制造的材料构成、(4)廉价、以及(5)环境抵抗力良好，但在红外光的波段中全部满足这些的透镜不存在，所以，往往将椭圆凹面镜用于红外光的聚光。此外，设置于试样102的上方的成像透镜110以及摄像部111用于从未图示的可见光源将可见光照射到试样102的表面而确认其状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7－63994号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

图2是从半透半反镜107至红外检测器109的测定光的光路的放大图。在红外显微镜中，如果来自测定区域外的红外光入射到红外检测器109，则测定的精度会降低。因此，如图2所示，将设置有圆筒状的贯通孔(冷光阑，Cold aperture)109a的遮蔽板(冷光阑板)设置于红外检测器109的入射面，仅使入射到该冷光阑109a的光入射到红外检测器109内部，切断来自测定区域外的光。

如上所述，通过了光阑106的测定光一边扩展一边前进，在椭圆凹面镜108处反射，聚光到红外检测器109内部。此时，利用椭圆凹面镜108而反射了的测定光的光束成为大致圆锥状而聚光到红外检测器109内部，但准确地说，是关于其主轴(光轴)而歪斜的圆锥状(下面称为“变形圆锥状”)。具体来说，在图2所示的纸面，在将相对于测定光的光轴(通过锥体的顶点的铅垂线)而通过左侧的端部的测定光线的角度设为θa、将通过右侧的端部的测定光线的角度设为θb时，具有θb＞θa的非对称的形状的剖面。

如上所述，冷光阑109a是圆筒状，其入射侧端面是圆形。因此，如果想要使全部测定光束入射到受光部，则如图3的(a)所示，测定区域外的光也会从光轴的左方侧入射到受光部。另外，如果想要切断测定区域外的光，则如图3的(b)所示，存在测定光的一部分也会被切断这样的问题。