株式会社池田理化
株式会社島津製作所
株式会社オプトサイエンス
和研薬株式会社
ブルカージャパン株式会社
フィルメトリクス株式会社

【2021年版】赤外顕微鏡6選 / メーカー10社一覧

赤外顕微鏡のメーカー10社・21製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


赤外顕微鏡とは

赤外顕微鏡は赤外線を用いて、対象を非破壊・非接触的に測定できる光学顕微鏡の一種です。顕微鏡としての機能は一般的な光学顕微鏡と同じですが、光源に波長の長い赤外線を使用するので、回折限界によって空間分解能は制限されてしまいます。しかし、物質は赤外線に対して固有の応答を示すことが多く、分光解析を行うことで物質を構成する成分の分析なども行うことができます。現在販売されている赤外顕微鏡は、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)や全反射法など一般的な赤外分光器としての機能を兼ね備えたものも多く販売されています。

赤外顕微鏡は生体試料や製品の異物、欠陥分析で利用される

赤外顕微鏡は、画像を撮影するための顕微鏡機能と、スペクトル解析を行うための分光器としての機能をもっているため、二次元の化学情報を取得できるFTIRイメージングを行うことができます。このようなFTIRはイメージングは生体内の組織学的評価や病理学的な観察に貢献しています。また、工業分野において、赤外線の吸収率の違いなどを利用して固体中の異物混入を検査したり、欠陥品の検査を行う目的でも使用されています。

赤外顕微鏡は顕微鏡の機能と赤外分光計の機能を有する

光学顕微鏡と同様に、光源、ミラー、レンズ、検出器によって構成されています。ただし、赤外顕微鏡では、一般的な屈折を利用したレンズではなく、反射望遠鏡などで使用されるカセグレン光学系という光の反射を利用した対物レンズが用いられます。このような光学系を用いた場合、空間分解能は光源の波長とほぼ同じくらいであることが知られており、数マイクロメートルから数十マイクロメートルに制限されます。赤外顕微鏡で用いて、FTIRイメージングを行う際は通常2.5~25マイクロメートルの赤外光が使用されます。この波長帯は、分子の振動や回転によって変調するため、波長をスキャンした際に物質固有のスペクトルを得ることができます。これをFTIRと同様に、フーリエ解析することで、物質を構成する成分などの化学的な情報を取得し、顕微鏡で取得した2次元画像に重ね合わせてマッピングを行うことができます。スペクトル測定の際の検出器も、一点だけを検出するものと、これをあれ以上に配置してスペクトルをスキャンすること無く一発で取得できるものがあります。

赤外顕微鏡を利用した半導体の測定

半導体の厚さを測定するための一つの方法として用いられます。半導体は透過域が赤外領域にあることに加え、屈折率が高いという特徴があります。この特徴のため、可視光ではなく赤外光を用いた光学測定が必要となります。

赤外光は屈折率の高さに影響を受けるため、精度が下がるというデメリットがありますが、測定物の表面の凹凸の影響を受けにくいというメリットもあります。

半導体の厚さを赤外顕微鏡で測定する方法として、被測定物の表裏面で反射した光の干渉から得られた光路差から厚みを求める干渉法があります。

フーリエ変換型の赤外顕微鏡(FT-IR)

フーリエ変換型(FT-IR)は分散型とは異なり、干渉計を使い全波長を同時に検出します。得られたデータをフーリエ変換し、各波長成分を計算します。

フーリエ変換型のメリットは主に4つ挙げられます。

  1. 多波長同時検出ができます。
  2. スリットを用いないため、S/Nが高くなります。
  3. 移動鏡の移動距離を延ばすことで波長分解能を高められます。
  4. 光源、窓板などを交換することで遠赤外から可視まで測定波長域を広げられます。

一般的に用いられるフーリエ変換型測定器は2種類です。

  1. DTGS
    焦電検知器という種類で、液体窒素冷却が必要のない常温で使用できます。応答速度が遅く、シグナルノイズ比が低いという特徴があります。
  2. MCT
    水銀、カドミウム、テルルである素子により入射光に応答する検出器です。液体窒素冷却が必要でありますが、綱領が弱い場合でも測定が可能です。波長域650cm-1~4500cm-1です。

赤外顕微鏡の冷却

2次元アレイ検出器による測定が可能な高性能な赤外顕微鏡は、発熱量が大きいため使用する際には液体窒素での冷却が必要になります。冷却を怠ると、熱により素子がダメージを受け部分的に測定不能になります。この状況を避けるためには、液体窒素量を常に管理する必要があります。また、一般的であるMCT検出器でも液体窒素冷却が必要となっています。
測定可能な厚みや精度は液体窒素使用時と異なりますが、液体窒素を使用せずに測定ができる赤外顕微鏡もあります。

参考文献
http://astro-dic.jp/cassegrain-focus/
http://www.jsac.or.jp/bunseki/pdf/bunseki2013/201302minifile.pdf
http://www.jsir.org/wp/wp-content/uploads/2014/10/1995.12VOL.5NO.2_7.pdf
http://公益社団法人 精密工学会 澤田 廉士 赤外光利用による半導体厚さ測定
科学分析支援センター 藤原隆司 顕微赤外分光光度計 HYPERION3000
https://www.jasco.co.jp/jpn/technique/internet-seminar/ftir/ftir2.html
https://www.an.shimadzu.co.jp/ftir/semicustom/ftir-05.htm
https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/MSD/brochures/BR-nicolet%20in10-in10-mx-jp.pdf
https://web-material3.yokogawa.com/rd-tr-r04402-003.jp.pdf
https://www.an.shimadzu.co.jp/ftir/support/faq/faq.htm
https://www.hongo-m.co.jp/2014/01/25/%E3%82%84%E3%81%95%E3%81%97%E3%81%84ftir%E3%81%AE%E5%8E%9F%E7%90%86-7-ft-ir%E3%81%AE%E6%B8%AC%E5%AE%9A%E5%8F%AF%E8%83%BD%E6%B3%A2%E6%95%B0%E5%9F%9F/

赤外顕微鏡のメーカー情報

赤外顕微鏡のメーカー10社一覧


赤外顕微鏡のメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 株式会社島津製作所
  2. 2 ヤマト科学株式会社
  3. 3 株式会社池田理化

設立年の新しい会社

  1. 1 アイアールスペック株式会社
  2. 2 フィルメトリクス株式会社
  3. 3 株式会社オプトサイエンス

歴史のある会社

  1. 1 株式会社島津製作所
  2. 2 ヤマト科学株式会社
  3. 3 株式会社池田理化

赤外顕微鏡6選

自動不良解析システム 赤外顕微鏡 AIM-9000

株式会社島津製作所 自動不良解析システム 赤外顕微鏡 AIM-9000 画像出典: 株式会社島津製作所公式サイト

特徴

赤外顕微鏡 AIM-9000は試料の観察画像を見ながら、スペクトルの測定が可能の為、可視光と赤外光の切り替えの手間が無いです。

また、ステージ可動範囲全体で、画像観察と赤外測定ができるため、試料を何度もセットする必要も無いです。

異物自動認識機能が搭載されている為、ボタンひとつで、アパチャーサイズと角度を最適値に設定できます。

異物として検出される可能性が高い物質のスペクトルデータベースにより、測定試料を高い精度で同定できます。

株式会社島津製作所の会社概要

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IRLC 赤外レーザ走査型共焦点顕微鏡

株式会社オプトサイエンス IRLC 赤外レーザ走査型共焦点顕微鏡 画像出典: 株式会社オプトサイエンス公式サイト

特徴

IRLC 赤外レーザー走査型共焦点顕微鏡は、スキャニング共焦点顕微鏡と、近赤外レーザーを用いることで、透明な試料表面の下の薄い部分や光学切片を高い分解能で観察することができます。

試料の表面800μm下の深さまで、画像化することができます。

光学オフセットアジャスタとオートフォーカス6センサと、速Z軸アクチュエータ技術を用いている為、測定方法や計測表面が変化したとしても、フォーカスは一定に保たれます。

株式会社オプトサイエンスの会社概要

  • 会社所在地: 東京都新宿区内藤町1番地内藤町ビルディングB棟
  • URL: https://www.optoscience.com
  • 創業: 1987年
  • 従業員数: 37人

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IRT-5200

日本分光株式会社

特徴

IRT-5200はスマートマッピング機能の搭載により、ステージを動かすのではなく、赤外光を動かすことにより試料走査ができます。

そのため、その都度試料をプリズムから離す必要がなく、密着させた状態で走査できるため、短時間で混入物もなく測定ができます。

また密着時でも試料を画像観察することができるため、測定位置を容易に決定することができます。

窒素条件下よりも水や二酸化炭素等の影響が少ない真空条件下での測定が可能です。

日本分光株式会社の会社概要

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F40-UVX 紫外・近赤外対応顕微鏡モデル

フィルメトリクス株式会社 F40-UVX 紫外・近赤外対応顕微鏡モデル 画像出典: フィルメトリクス株式会社公式サイト

特徴

F40-UVX 紫外・近赤外対応顕微鏡モデルは、顕微領域内において、紫外領域から近赤外領域までの、分光膜厚測定をすることができます。

パソコンモニターに表示される可視画像を確認しながら、目的箇所の膜厚測定を容易にすることが可能です。

膜厚測定用顕微鏡オプションを付け替えることで、紫外光から赤外光領域に対応した幅広い範囲で膜厚測定が可能です。

測定波長領域は400-1700nmとなっています。

フィルメトリクス株式会社の会社概要

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ハンドヘルドラマン

アズサイエンス株式会社 ハンドヘルドラマン 画像出典: アズサイエンス株式会社公式サイト

特徴

ブルカーハンドヘルドラマンでは、SSE蛍光緩和機能によって、測定の妨げとなっていた光励起時に発生する蛍光を緩和するため、従来では測定困難な材料でも測定可能です。

Duo LASER 2波長励起機構を用いることで、広範囲のスペクトル領域でも高い感度を維持できます。

豊富なスペクトルデータベースを用いることで、非常に高い分析精度を示します。

IntelliTip 測定チップ自動認識システムを用いることで、使用した測定チップの種別を、測定中に自動的に記録することができます。

アズサイエンス株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 長野県松本市村井町西2丁目3番35号
  • URL: https://azscience.jp/
  • 創業: 1974年
  • 従業員数: 358人

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近赤外顕微鏡 NVU3VD-MS1

アイアールスペック株式会社 近赤外顕微鏡 NVU3VD-MS1 画像出典: アイアールスペック株式会社公式サイト

特徴

波長1~1.7μm帯の近赤外顕微鏡カメラで暗視野赤外照明用のLEDリングを内蔵しており、簡便に高解像度な赤外顕微鏡撮像ができます。用途に応じて照明光の波長を変更できます。

搭載している赤外線カメラは高感度、高解像度画像センサーを搭載しており、ブルーミングが起き難く、局所的に輝度の高いスポットがあっても鮮明な画像が得られます。またダイナミックレンジが広く(他社の約100倍)、リニア感度、対数応答感度など撮影シーンに応じてさまざまな感度プロファイルを選ぶ事ができます(最小感度は他社の約10倍)。

用途は生体組織構造、水分量分布、脂質分布の観察、鉱物結晶のドメイン観察、集積回路の透視等で、画素単位の数値データによる定量的解析も可能です。

アイアールスペック株式会社の会社概要

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赤外顕微鏡の21製品一覧

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