ラマン分光器
メーカー29社【2025年】

ラマン分光器についての概要、用途、原理などをご説明します。また、ラマン分光器のメーカー29社一覧や企業ランキングも掲載しております。ラマン分光器関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:レニショー株式会社、2位:株式会社テックアナリシス、3位:日本分光株式会社となっています。

ラマン分光器とは？
ラマン分光器のメーカー29社
ラマン分光器82製品

ラマン分光器とは

ラマン分光器

ラマン分光器 (英: raman spectrometer) とは、物質に光を照射したときの散乱光を測定することで、化学構造の解析や物性の評価が可能な装置です。

散乱光には様々な波長の光が含まれており、入射光と同じ波長をレイリー散乱光、異なる波長をラマン散乱光と呼びます。ラマン分光器はラマン散乱光を検出することで解析・評価を行います。

ラマン分光器の構成はレーザー光源、回折格子などを用いた分光器微弱なラマン散乱光を検出するための好感度の検出器です。気体、液体、固体に依らず、ほとんどの物質の構造を前処理なしで測定することができます。

また、ラマン分光器は非接触・非破壊で分子を識別可能なため、多くの分野で利用されています。

ラマン分光器の使用用途

ラマン分光器は有機・無機材料によらず、化学構造や分子構造を分析する装置として、電池やディスプレイ、食品科学、医療・医薬品分野など非常に多くの分野で利用されます。

電池の寿命や性能、劣化状態などの解析、食品中に含まれるたんぱく質や脂質、食品色素などの定量解析を行うことが可能です。医薬品では、ラマン分光で結晶構造を調べることができるため、溶解性や効能などを判断する際に利用されます。

ラマン分光器の原理

ラマン分光器は、物質から散乱したラマン散乱光を検出することで、物質の構造や物性を評価する装置です。散乱光のもととなる光源、散乱光からラマン散乱光を取り出すための分光器、ラマン散乱光を検出するための検出器で構成されています。

1. 光源

光源には単一の波長で、光強度の高いものが用いられます。光源の線幅がせまいほど高分解能で解析できること、ラマン散乱光が微弱な信号であることが理由です。多くの場合、固体レーザーが用いられます。

2. 分光器

単一波長の光を出射するモノクロメーターや、一定幅の波長を出射するポリクロメーターが用いられます。分光器に含まれる回折格子により分光します。回折格子は微小な溝が等間隔に彫られたガラス基板で、光の回折現象を利用して分光する素子です。

3. 検出器

ラマン散乱光は微弱なため、高感度な検出器が用いられます。検出時には分光された多数の波長を同時に検出することが望ましいです。そのため、リニアイメージセンサが利用されます。

ラマン分光器のその他情報

1. 赤外分光器との比較

ラマン分光器とよく比較されるものに赤外分光器があります。両者とも分子の振動スペクトルに基づいて、化学構造の解析や物性の評価が可能な装置です。しかし、測定できるスペクトルには違いがあります。

ラマン分光器では散乱光、赤外分光器では物質の光吸収に基づいた解析を行うため、両者で測定可能なスペクトルが異なります。その他の比較した特徴を下記に示します。

ラマン分光器の特徴

試料サイズが1μm程度まで可能
ガラス容器中の試料測定が可能
水溶液での測定が可能
希釈などの前処理が必要ない
装置が高価
測定により試料が損傷することがある

赤外分光器の特徴

試料サイズが10μm程度まで可能
ガラス容器中の測定が不可
水溶液での測定には制限あり
試料の同定が容易
装置が安価
測定による試料の損傷が起きにくい

2. 検出対象のラマン散乱光

ラマン分光器は物質に光を当て、散乱した光を検出することで物質の解析・評価を行います。散乱光には、弾性散乱によるものと非弾性散乱によるものの2種類があります。

弾性散乱では、散乱前の光と同じ波長の散乱光が生じ、非弾性散乱では散乱前と異なる波長の散乱光が生じます。ラマン分光器で検出する光は非弾性散乱により生じたラマン散乱光です。ラマン散乱光は物質の振動準位、回転準位に基づいて生じます。

これらの準位は分子固有のエネルギー準位であるため、ラマン散乱光は分子固有のスペクトルとなります。このため、ラマン分光器はラマン散乱光を検出することで、入射光との波長のずれを測定し、分子の特定が可能です。

参考文献
https://www.horiba.com/jp/scientific/products-jp/raman-spectroscopy/what-is-raman-spectroscopy/
https://www.jasco.co.jp/jpn/technique/internet-seminar/raman/raman3.html
https://www.phototechnica.co.jp/1440/
https://www.nanophoton.jp/lecture-room/raman-spectroscopy/lesson-1-2
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsfe2000/1/2/1_2_31/_pdf
https://www.hamamatsu.com/jp/ja/applications/analytical-equipment/raman-spectrophotometer.html
https://www.an.shimadzu.co.jp/ftir/support/lib/ftirtalk/letter17/qa.htm

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