分光光学（透過率・反射率）測定

｜分光特性評価について｜評価内容｜分光透過率の測定例｜分光反射率の測定例｜

１．分光特性評価について

紫外〜可視〜近赤外用の分光光度計は、固体試料（当社では、ガラス製品・薄膜製品の評価が主体）の透過・反射率の波長分散特性評価が出来ます。これらの光学特性は、基本的な物性評価として重要です。また、評価した透過率や反射率の値から、JIS-R-3106に準じた可視光透過率（反射率）や日射透過率（反射率）の値の算出、あるいはJIS-Z-8701などに準じた色調計算なども可能です。

分光光度計は、正反射付属装置などの特別付属装置を組み合わせることにより、測定目的に最適な評価系を構築できることも特徴です。当社では下記項目が評価可能でありますので、お気軽にご相談頂ければ、最適な評価手法をご提案させて頂きます。

写真．四日市事業所所有　U-4100分光光度計

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２．分光特性評価内容

２-１　測定装置

日立ハイテクノロジーズ製　分光光度計U-4100型　固体試料測定システム

２-２　分光透過率評価の内容

波長範囲 240nm〜2600nm（カタログスペック）
入射角度 0°（垂直入射）
入射角度 0°〜　60°（1°ピッチ）
※角度可変透過率冶具使用（四日市事業所）
温度可変測定 室温〜80℃
※オプトクエスト社製　小型恒温曹使用（四日市事業所）
微小部測定 測定領域　約φ2.5mm
※微小領域透過測定装置使用（四日市事業所）

２-３　分光反射率評価の内容

波長範囲 240nm〜2600nm（カタログスペック）
入射角度 5°※絶対反射率冶具使用
入射角度可変 15°〜65°（10°ピッチ）
※角度可変絶対反射率冶具使用
微小部測定 約2mm×1mm
※微小領域5°絶対反射測定装置使用（四日市事業所）

２-４　その他の評価内容

  • 拡散透過率や拡散反射率の算出（試料の拡散成分を算出します)
  • p偏光とs偏光の測定も可能です。
  • JIS-R-3106に準じた可視光透過率や反射率などの算出も行います。

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３．分光透過率の測定例

３-１　分光透過率評価

サンプル ：合成石英基板、サファイア基板
測定条件 ：垂直入射
波長範囲 ：240nm〜2600nm

図．合成石英基板とサファイア基板の透過スペクトルの比較

３-２　分光透過率の温度特性評価

サンプル ：EB蒸着成膜による多層膜、高周波イオンプレーティング成膜による多層膜
測定条件 ：垂直入射
測定温度 ：室温（25℃）、40℃、55℃、70℃
  • 温度の低下に伴って膜中に水分が混入するため、波長シフトが起きている。
  • 膜充填率が低い薄膜であることが判明。
  
  • 波長シフトレスな薄膜であることが判明。
  • 膜充填率が高い薄膜であることが判明。

３-３　微小領域の透過率評価

測定ビーム径が約φ2.5mmでも、高精度（低ノイズ）な透過率評価が可能です。

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４．分光反射率の測定例

４-１　微小領域の分光反射率評価

サンプル ：合成石英基板
測定条件 ：5°入射（絶対）
波長範囲 ：240nm〜800nm
ビーム径 ：約2mm×1mm（微小）、11.5mm×2.5mm （通常）

図．石英5°入射の反射スペクトル

４-２　角度可変の分光反射率評価

サンプル ：合成石英基板
測定条件 ：25°入射（絶対）
波長範囲 ：300nm〜800nm
偏光特性 ：p偏光、s偏光
スペクトル ：（s偏光+p偏光）/2より算出
その他 ：自然光は通常測定ビーム

図．石英25°の表面反射スペクトル

物質の反射率は、入射角や入射光の偏光状態により異なります。一般的には、12°以上の高角度入射では、s偏光とp偏光の反射率が異なるため、それぞれの偏光反射率を測定して、その平均値を自然光に対する反射率として求める必要性があります。

サンプル ：合成石英基板
測定条件 ：5°、25°、45°、65°入射（絶対）
波長範囲 ：300nm〜800nm
スペクトル ： （s偏光+p偏光）/2より算出（5°入射は除く）

図．石英の反射角度依存性の測定結果

このページの情報に関するお問い合わせは、当社四日市事業所または伊丹事業所までお願いいたします。

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