【2022年版】赤外分光光度計5選 / メーカー26社一覧
赤外分光光度計についての概要、用途、原理などをご説明します。また、赤外分光光度計のメーカー26社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。赤外分光光度計関連企業の2022年11月注目ランキングは1位:日本分光株式会社、2位:株式会社島津製作所、3位:アジレント・テクノロジー株式会社となっています。
赤外分光光度計とは
図1. 赤外分光光度計とIRスペクトルのイメージ
赤外分光光度計 (英: Infrared Spectrophotometer、略称: IR) とは、試料に赤外線を照射し、透過、反射した赤外線を検出する分析装置です。
試料の分子構造などに関する情報を得ることを目的に使用されます。装置の主な構成は、光源、分光部、試料部、検出器などです。分子に赤外線を照射すると、試料中の分子の振動や回転によって吸収が生じます。この吸収スペクトルは分子の構造によって異なっているため、分子構造に関する情報を得ることが可能です。
特に分子構造に含まれる官能基を特定する目的で使用されたり、試料の定性分析や定量分析に使用されます。非破壊で簡便に測定を行うことが可能で、粉末試料や薄膜など様々な材料に対応することができる手法です。
赤外分光光度計の使用用途
赤外分光光度計 (IR) は有機化合物を取り扱う、薬学、農学、生物学、ガス分析、鑑識などの広い分野で使用されています。物質の定性分析や定量分析に利用される手法です。
主な用途の一つに、化合物の部分的な構造決定があります。官能基はそれぞれ固有の吸収を持ち、ピークがそれぞれほぼ一定の波数域 (特性吸収帯) に検出されることを利用したものです。
また、IRスペクトルは物質に固有な情報であるため、標準試料のスペクトルと、測定したスペクトルを照合することにより未知試料を同定する、という利用方法もあります。局所的に赤外線を照射できる顕微赤外分光光度計では、微量試料の測定や材料中の異物分析の特定が可能です。
赤外分光光度計の原理
図2. 赤外吸収によって観測される分子の振動の例
赤外分光光度計で用いられている手法は、赤外分光法 (英：infrared spectroscopy, 略称：IR) と呼ばれる分析手法です。物質に赤外線 (2500～25000nm) を照射すると、分子の振動や回転などに基づいた吸収が起こります。
このとき、分子内の原子を繋ぐ結合部分は結合の種類によって異なった伸縮を示すため、その結果として吸収スペクトルも結合の種類によって異なります。これが、IRが官能基の構造決定に適している所以です。吸収された赤外線の波数を調べることで、官能基の種類を判別することができます。
検出器では、試料に吸収 (もしくは反射) されることにより、照射された赤外線からどの程度減少したか、を測定しています。これによって得られるIRスペクトル (赤外吸光スペクトル) は、照射した赤外線の波数 (単位の表記：cm-1、読み：カイザー) を横軸に、透過率%Tを縦軸にとります。
赤外分光光度計の種類
図3. 分散型IR (上) とFT-IR(下) の概略図
赤外分光光度計には、分散型とフーリエ変換型 (フーリエ変換赤外分光光度計 FT-IR) があります。
1. 分散型
分散型では、分光器に回折格子を用い、試料を透過した後の光を分散させた後、各波長を順次検出器で検出します。
2. フーリエ変換型 (FT-IR)
フーリエ変換型では、干渉計を用いて干渉波を作り、これを試料に照射します。非分散で全波長を同時に検出した後、コンピュータ上でフーリエ変換を行って各波長成分を計算する方法です。
一度にすべての波数で測定することが可能で、短時間で簡単に測定することができます。感度や分解能にも優れているため、現在はフーリエ変換型が赤外分光法の主流です。
分散型と比較してフーリエ変換型 (FT-IR) のメリットとして以下4点が挙げられます。
多波長同時検出
フーリエ変換型では移動鏡を動かすことでIRスペクトルが得られます。分散型のように回折格子を動かして多波長をスキャンする必要がなく、高速測定が可能です。
測定対象の数が多い場合や、積算をおおくかけてノイズを低減させたい場合には、FT-IRを使う方が時間効率が圧倒的に良くなります。加えて多波長を同時に測定できるため、波長ごとに時間的な変動が少ないとうメリットがあります。 (測定装置の温度ドリフトの低減)
SNRの向上
分散型ではスリットを用いますが、FT-IRではスリットを用いず、検出器にに到達するエネルギーが大きくなるため、SNRが向上します。
波数分解能が高い
波数分解能の高いスペクトルを測定するにはスリットを絞る必要のある分散型と異なり、FT-IRでは移動鏡の移動距離を伸ばすことで波数分解能を簡単に上げることが可能です。
測定波数域の拡張が可能
光源、ビームスプリッター、ディテクタ、窓板の交換により、遠赤外から可視域まで波数域を拡張可能です。
赤外分光光度計のその他情報
測定試料の調製
赤外分光光度計を用いて化合物同定を行う場合の大半は、透過法で分析します。透過法には、粉末状の試料をKBrプレートに挟み込んだり (KBrプレート法)、粉末化してKBr粉末と混ぜ合わせて錠剤状に固めたり (KBr錠剤法) するなどの調製法があります。
このように調製した測定試料に赤外線を照射し、透過した赤外光を分析します。吸湿性を有する試料の場合は、粉末化した試料と流動パラフィンを練り合わせ、ペースト上にしたものを窓板に塗布する方法があります (ヌジョール法)。高分子化合物など薄膜上の試料は、赤外光が試料を透過するため、直接赤外光を照射し、測定することが可能です。
また、調製法によっては、分析できない吸収体が存在するので注意が必要です。例えば、KBr錠剤法では、KBrの吸湿の影響により、OH基の吸収帯の評価は困難であり、ヌジョール法では流動パラフィンの吸収が出るため、該当吸収体の測定はできません。
参考文献
https://www.kobelcokaken.co.jp/tech_library/pdf/no06/b.pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/shikizai1937/78/10/78_480/_pdf
http://www.jsir.org/wp/wp-content/uploads/2014/10/1995.12VOL.5NO.2_4.pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/gomu/90/12/90_571/_pdf/-char/ja
https://www.jasco.co.jp/jpn/technique/internet-seminar/ftir/ftir2.html
https://co-labo-maker.com/equipment/733
赤外分光光度計のメーカー26社一覧
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
- 標準
- 従業員数順
- 資本金の大きい順
- 設立年古い順
- 設立年新しい順
- 上場企業順
赤外分光光度計のメーカーランキング
*一部商社などの取扱い企業なども含みます2022年11月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 日本分光株式会社 | 15% |
| 2 | 株式会社島津製作所 | 14% |
| 3 | アジレント・テクノロジー株式会社 | 10.3% |
| 4 | 株式会社パーキンエルマージャパン | 10.3% |
| 5 | サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社 | 9.3% |
| 6 | 株式会社相馬光学 | 6.5% |
| 7 | 株式会社第一科学 | 4.7% |
| 8 | 株式会社池田理化 | 3.7% |
| 9 | 株式会社エス・テイ・ジャパン | 3.7% |
| 10 | 株式会社システムズエンジニアリング | 3.7% |
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2022年11月の赤外分光光度計ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
- アジレント・テクノロジー: 16,300人
- 島津製作所: 13,308人
- サーモフィッシャーサイエンティフィック: 500人
設立年の新しい会社
- 島津サイエンス西日本: 2005年
- アジレント・テクノロジー: 1999年
- システムズエンジニアリング: 1995年
歴史のある会社
- 島津製作所: 1875年
- 池田理化: 1931年
- 西山製作所: 1934年
赤外分光光度計5選
株式会社池田理化
Frontier シリーズ
画像出典:
株式会社池田理化公式サイト特徴
株式会社池田理科製のフーリエ変換赤外分光光度計 Frontierシリーズは、データベース技術によって窒素ガスや乾燥空気を使用せずに自動で大気補正できることが特徴です。
また、複数装置間での誤差を校正するため、絶対標準に高分解能メタンガスを設定し、この標準と比較すること波数ズレ誤差を絶対校正する機能を備えています。
プラグ&プレイアクセサリ方式なので、手間のかかる設定は不要で、アクセサリを装置本体に差し込むだけで、用途に合わせた最適な測定条件が設定される機能があります。
株式会社池田理化の会社概要
- 会社所在地: 東京都千代田区鍛冶町1-8-6 神田KSビル
- 会社サイト
- 創業: 1931年
- 従業員数: 368人
株式会社島津製作所
IRAffinity-1S
画像出典:
株式会社島津製作所公式サイト特徴
島津製作所製のフーリエ変換赤外分光光度計 IRAffinity-1Sは、汎用クラスでは最高レベルのS/N比 30,000 対 1以上と分解能を持つことが特徴です。
また、干渉計内に除湿機を内蔵した設計のため、定期的な除湿剤交換をせずとも、ビームスプリッタ（光学素子）が常に保護された状態を維持できます。
更に、分析ソフトウェア（LabSolutions IR）には、異物解析プログラム（登録済である500以上の代表的な異物データと照合可能）と確認試験プログラム（薬局法や各種公定法に基づき試料を判定する）が標準装備されています。
株式会社島津製作所の会社概要
- 会社所在地: 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地
- 会社サイト
- 創業: 1875年
- 従業員数: 13,308人
株式会社パーキンエルマージャパン
フーリエ変換赤外分光分析装置
画像出典:
株式会社パーキンエルマージャパン公式サイト特徴
パーキンエレマー社製のフーリエ変換赤外分光光度計 Spectrum 3シリーズは、この1台で近赤外・中赤外・遠赤外の3つを領域の分析ができることが特徴です。
AVC技術（自動大気補正技術）により、レーザー光の光路状に存在する二酸化炭素や水蒸気が、試料の赤外スペクトルに与える影響を自動で補正する技術を搭載しています。
更に、AVI技術（絶対校正技術）による補正を行うことで、複数のFTIR間での測定誤差を0.02 cm^-1に抑えることが可能となった1台です。
株式会社パーキンエルマージャパンの会社概要
- 会社所在地: 神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町134横浜ビジネスパーク テクニカルセンター4F
- 会社サイト
- 創業: 1978年
- 従業員数: 130人
株式会社システムズエンジニアリング
ポータブル近赤外分光光度計NIRSCAN-MKII
画像出典:
株式会社システムズエンジニアリング公式サイト特徴
システムズエンジニアリング製の近赤外分光光度計 NIRSCAN-MKIIは、小型・軽量で持ち運び可能なことが特徴です（重量 1.2 kg）。
特別な前処理が不要な上、約1.5秒の測定が終了と同時に、登録された15種類プラスチックの波形と照合し、分析結果を表示します。
測定波長範囲は1.25 μ m〜2.5 μ mであり、プラスチック類のリサイクルや分別における迅速かつ簡易なスクリーニング分析に役立つ1台です。また、植物や食品の分析にも適応可能です。
株式会社システムズエンジニアリングの会社概要
- 会社所在地: 東京都文京区小石川1-4-12 文京ガーデンザウエスト801
- 会社サイト
- 創業: 1995年
日本分光株式会社
FT/IR-4000, 6000 series
画像出典:
日本分光株式会社公式サイト特徴
日本分光製のフーリエ変換赤外分光光度計 FT/IR-4000, 6000シリーズは、移動鏡にコーナーキューブミラーを採用することで、マイケルソン干渉計で問題となる外乱による影響を低減していることが特徴です。
また、最新のDPS制御技術を用いることで、アナログ制御と比較して、低速移動性能の向上と精密な移動鏡制御を達成しています。
更にオプションとして、水蒸気が問題となるような分析に対しては全真空タイプが選択できるため、希薄溶液測定や薄膜測定でも優れた分解能を発揮します。
日本分光株式会社の会社概要
- 会社所在地: 東京都八王子市石川町2967-5
- 会社サイト
- 創業: 1958年
- 従業員数: 281人
- 資本金: 90,000,000円
