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| 実用分光法シリーズNo.5
応用研究を主体とした顕微赤外分光法
企業研究者、分光分析研究者待望の実用書完成！ |
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| - 顕微赤外分光装置について各メーカーの立場から記述
- 顕微赤外分光装置の最近の開発状況
- 顕微赤外イメージングの開発と応用研究について詳細に解説
- 蛋白質や生命科学分野等への応用研究についてできるだけ多く掲載
- 今話題になっている直接場赤外顕微分光およびシンクロトロン放射光を光源とした
顕微赤外分光の現状と展望について記述
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| 編 著
執筆者一覧
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| | 西岡 利勝 出光石油化学 総合開発センター材料研究所
寺前 紀夫 東北大学理学部化学科 教授
中野 辰彦 株式会社デジラボ・ジャパン セールス＆マーケティング
嶋田 茂 株式会社デジラボ・ジャパン セールス＆マーケティング
錦田 晃一 Thermo Electron Corporation
小松 守 サーモニコレージャパン株式会社 応用研究室
池田 昌彦 株式会社堀場製作所 分析センター
落合 周吉 株式会社エス・ティ・ジャパン
土渕 毅 株式会社島津製作所 分析計測事業部 応用技術部
武内 誠治 株式会社島津製作所 分析計測事業部 応用技術部
江崎 泰雄 株式会社豊田中央研究所 分析・計測部 材料解析研究室
西尾 悦雄 株式会社パーキンエルマージャパン
榛葉明日香 株式会社パーキンエルマージャパン
大西 晃宏 株式会社パーキンエルマージャパン
木村 史子 株式会社パーキンエルマージャパン
高橋 聡 大阪大学 蛋白質研究所
木村 哲就 京都大学大学院工学研究科 分子工学専攻
廣中 俊也 株式会社東レリサーチセンター 構造化学研究部
林 智之 株式会社東レリサーチセンター 構造化学研究部
赤尾 賢一 日本分光株式会社 開発部
宮下 喜好 群馬産業技術センター 環境材料グループ
井上 康志 大阪大学大学院生命機能研究科
成田 貴人 日本分光株式会社 開発部
中内 桃子 日本分光株式会社 開発部
二又 政之 産業技術総合研究所 界面ナノアーキテクトニクス研究センター
池本 夕佳 高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門I |
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| 体裁／価格 | | 体 裁／B5判 375頁 上製本 カラーページ
定 価／35,700円（税込）
（本体価格 34,000円）
発刊日／2003年10月15日
コードNo. 940 |
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| 従来の分散型赤外分光計に比較して、フーリエ変換赤外分光計には、光学系が明るいこと、スペクトルの積算が容易でSN比を上げやすいことなどの特長があり、これらの特長を最も具現化したものが、本書で取りあげた、顕微赤外分光計である。
顕微赤外分光法の空間分解能は10μm程度であり、次ぎのような特徴を持っている。
1）微小試料の赤外吸収スペクトルの測定が可能である。また、顕微赤外高感度反射測定や顕微赤外全反射吸収測定が比較的簡単にできるようになった。2）ほとんどが非破壊分析である。3）ウルトラミクロトーム、滑走式ミクロトームやマニュピレータなどを用いるマイクロサンプリング（試料前処理法）により材料のデプスプロファイル測定が可能である。4）試料のイメージング測定（面分析）ができる。
赤外顕微鏡を他の分析装置と結合させたものとして熱分析（DSC）装置と組み合わせたDSC-FTIRがある。またガスクロマトグラフィー（GC）の検出器として赤外顕微鏡を用い、超高感度測定を可能にしたGC-FTIR装置がある。最近の話題としては二次元アレイ検出器による高速官能基イメージング、シンクロトロン放射光を光源とした顕微赤外分光による高感度測定及び近接場赤外顕微分光による波長を越えた振動分光の開発などがある。本書は顕微赤外分光法の実用書として広く企業研究者に受け入れられるように配慮し、応用研究を主体に記述するよう心掛けた。
本書刊行に際し、編著者西岡利勝氏は日本分析化学会第51年会（北海道大学）において「顕微赤外分光を中心とした高分子材料の分析化学的研究」の業績により2002年度日本分析化学会技術功績賞を授与された。この受賞を契機に、今回「顕微赤外分光法」という実用書の刊行を企画した次第である。 |
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| 第1章 顕微赤外分光法入門 |
| 1.1 はじめに
1.2 顕微赤外分光装置の歴史
1.2.1 はじめに
1.2.2 顕微赤外分光装置の開発の変遷 |
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| 第2章 顕微赤外分光装置 |
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2.1 顕微赤外分光装置の新しい技術と応用
2.1.1 顕微赤外分光装置の新しい技術
1) 無限遠補正光学系
2) 測定部位のマスキング
3) 顕微システム用検出器
4) 対物鏡
5) ソフトウエアによる電動系部品の制御と測定の自動化
2.1.2 顕微赤外分光装置による先端分野の研究への応用
1) 顕微赤外システムによる時間分解分光測定
2) ステップスキャンによる時間分解顕微赤外分光法
3) 顕微赤外偏光測定による微細構造の研究
2.2 顕微赤外分光装置の先端技術と応用
2.2.1 より良い情報を試料の可視光像から得るために
1) 無限遠光学設計と屈折率補正型カセグレイン
2) 交差偏光可視光による観察
3) 微分干渉コントラスト法（Differential Interference Contrast ; DIC）
4) 蛍光発光法
5) 暗視野照明法
2.2.2 回折限界を超えた小さな領域測定への挑戦
1) カセグレインおよびアパチャーと空間分解能との関係
2) 顕微ATR法
3) 暗視野測定法
4) 熱センサー検出器法（photothemal顕微分光法）
2.2.3 高速イメージング法とステップスキャン干渉計と顕微鏡による不可逆反応のマイクロ秒時間分解法による測定
1) 高速イメージングシステム
2) ステップスキャン顕微分光装置を利用した時間分解スペクトルの測定
2.3 赤外顕微鏡の空間分解能について
2.3.1 赤外顕微鏡における試料の観察テクニック
1) 無限（Infinity）光学系について
2) KBr等の窓板を使用する場合の注意収差補正機能について
3) 透明な物質の観察（DIC機能）
4) 蛍光イルミネーション
2.3.2 顕微高感度反射法による薄膜分析
1) 高感度反射法
2) 高感度反射カセグレン
3) 測定例1 有機単分子膜
4) 測定例 電気基板上の接着部（金蒸着面）のハンダ接着不良の原因
5) 結果
2.4 ピンポイント濃縮顕微赤外超高感度分析法の開発と応用
2.4.1 はじめに
2.4.2 ピンポイント濃縮とは
2.4.3 ピンポイント濃縮基板の作成
2.4.4 HPLC/FTIRへの応用における課題
1) 残さの形状と濃縮中心位置
2) レーザー照射によるテフロン微小領域の撥水性改質
3) 試薬不純物の影響
2.4.5 応用例
2.5 顕微赤外装置とその応用
2.5.1 はじめに
2.5.2 顕微赤外装置（IlluminatIR）
1) IlluminatIRの特徴
2) 応用例
2.5.3 可搬型簡易赤外顕微（TravelIR）
1) 装置の概略
2) 応用例
2.5.4 顕微赤外/ラマン複合装置
2.6 顕微赤外分光法における前処理技術
2.6.1 はじめに
2.6.2 マイクロマニピュレータによる微小物サンプリング
1) マイクロマニピュレータ
2) マイクロマニピュレータによるサンプリングの手順
3) 分析例の紹介
4) グリース中異物
2.6.3 ミクロトームによる前処理と断面分析
1) ミクロトーム
2) 分析例の紹介
2.6.4 おわりに |
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| 第3章 顕微赤外イメージング |
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3.1 顕微赤外分光法による塗装界面の相互作用の解析
3.1.1 緒言
3.1.2 実験
1) 装置
2) 試料
3) 顕微赤外による測定
3.1.3 結果及び考察
3.1.4 結論
3.2 顕微赤外スペクトルイメージングの先端技術と応用
3.2.1 はじめに
3.2.2 赤外スペクトルイメージング
1) 試料走査型イメージング（マッピング法）
2) アレイ検出器を用いたイメージング
3) アダマール変換型イメージング
4) アレイ検出器を用いたイメージングの歴史
3.2.3 二次元アレイ検出器を搭載した顕微FT-IRイメージング装置
1) 装置構成
2) 二次元アレイ検出器
3) データのサンプリングと処理
4) 光学系および空間分解能
5) 測定手法、試料調製などについて
3.2.4 応用例
1) 生体組織と医学的応用
2) 配向解析への応用
3) 動的解析への応用
3.2.5 おわりに
3.3 顕微赤外イメージング用ATRの開発と応用
3.3.1 はじめに
3.3.2 ATR法によるイメージング
3.3.3 イメージング用ATRの原理と特徴
1) ATR結晶の形状の最適化
2) ATRユニットの開発と特徴
3) 基本性能
3.3.4 イメージング用ATRの応用例
1) 不均一材料表面の組成分布
2) 高分子材料の深さ方向組成分布
3) その他の適用例
3.3.5 おわりに
3.4 顕微赤外イメージングの先端技術と応用
3.4.1 はじめに
3.4.2 リニアMCTアレイ検出素子-ラピッドスキャン方式
1) リニアMCTアレイ検出素子
2) リニアMCTアレイ検出素子による測定と自動ステージの連動
3) リニアMCTアレイ検出素子によるイメージバックグラウンド収集
4) SynchroScan干渉計同期システム
5) Z-ホールドアセンブリー
6) デュアル検出器
3.4.3 データ処理および官能基分析
1) データ処理
2) 官能基分析
3.4.4 イメージング例
1) 高分子
2) 生体材料
3) 無機物
4) 大きなサンプル
3.4.5 デュアル検出器のMCT検出単素子による測定
1) 毛髪のATR測定 |
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| 第4章 顕微赤外分光法の応用 |
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4.1 顕微赤外分光法による塗装界面付近のデプスプロファイル
4.1.1 緒言
4.1.2 実験
1) 試料
2) 装置
3) 試料の切片作製
4) 塗装界面付近の顕微赤外透過測定
4.1.3 結果および考察
4.2 顕微赤外分光法と高速混合装置を使った蛋白質の折り畳み過程の研究
4.2.1 蛋白質やポリペプチドの動的な性質は理解されていない
4.2.2 高速混合装置と顕微装置を使った時分割赤外吸収測定装置の開発
1) 実験手法の選択
2) 高速溶液混合装置の開発
3) 測定に関する問題点I
4.2.3 ポリグルタミン酸のヘリックス形成過程
1) コイル-ヘリックス転移の動的過程
2) ポリグルタミン酸のヘリックス形成過程の測定
3) 測定に関する問題点II
4.2.4 モネリンのβシート形成過程
4.2.5 今後の課題
4.3 各種前処理法と組み合わせた顕微赤外分光法による深さ方向分析
4.3.1 はじめに
4.3.2 分析例
1) ポリエチレンテレフタレートのコンホメーションの断面方向分析
2) ポリカーボネートの光劣化の深さ方向分析
3) フォトレジストのイオン注入による構造変化の深さ方向分布
4) 極薄SiO2酸化膜の深さ方向分布
4.3.3 まとめ
4.4 顕微赤外装置を用いた食品分析を含む生命科学分野を中心とした応用例
4.4.1 はじめに
4.4.2 状態分析
1) 透過法による温度変化測定
4.4.3 顕微ATR法の応用例
1) ATR-TPZマッピング
2) 電場ATR（ATR-EG）
4.4.4 タンパク質マッピング2次構造解析
4.4.5 おわりに
4.5 顕微赤外分光法におけるATR測定の実際と材料表面解析
4.5.1 はじめに
4.5.2 顕微ATR法の特徴と表面解析技術
1) ATR測定法の原理
2) 顕微ATR測定法の実際と留意点
3) 顕微ATR法による表面解析の実際
4.5.3 顕微ATR法による高分子材料表面解析
1) ポリプロピレン樹脂シート表面析出物の解析
2) 光グラフト重合法により改質したポリエチレンフィルム表面の解析
4.5.4 顕微ATR法による薄膜表面解析
1) 光触媒薄膜の表面解析
2) シリコン基板上DLC薄膜の解析
4.5.5 顕微ATR測定システムによる金属表面解析
4.5.6 おわりに |
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| 第5章 最近の話題 |
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5.1 近接場赤外顕微分光法
5.1.1 はじめに
5.1.2 近接場顕微鏡の原理
1) エバネッセント光
2) 近接場顕微鏡
3) 近接場顕微鏡の構成
5.1.3 近接場プローブ
1) SILプリズム
2) 微小開口
3) 散乱型プローブ
4) 近接場プローブの特徴と選択
5.1.4 赤外光源
5.1.5 近接場赤外顕微分光の実例
1) SILプリズムを用いた近接場赤外顕微分光
2) スリットプローブを用いた近接場赤外顕微分光
3) 光ファイバープローブ
4) 微小開口カンチレバープローブ
5) 金属プローブ
5.2 近接場顕微赤外分光装置の先端技術と応用
5.2.1 近接場分光技術
5.2.2 近接場顕微赤外分光装置
1) プローブ
2) 装置
5.2.3 近接場顕微赤外スペクトル
1) 信号の距離依存性
2) バックグラウンドスペクトル
3) 空間分解能の評価
4) 有機物のスペクトル
5) マッピング測定
5.2.4 まとめと今後の展望
5.3 近接場赤外顕微分光法：その現状と展望
5.3.1 はじめに
5.3.2 現状
1) 光源
2) プローブ
3) 光学配置・集光系
4) 試料系と得られた結果
5.3.3 まとめと展望
5.4 シンクロトロン放射光を光源とした顕微赤外分光
5.4.1 はじめに
5.4.2 赤外放射光の特徴
5.4.3 SPring-8、BL43IRの光学系
5.4.4 BL43IRの顕微分光ステーション
5.4.5 遠赤外領域
5.4.6 中赤外領域
5.4.7 おわりに |
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