Raman Imaging System ラマン・イメージング・システム model CPRIS-II

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世界初!! マクロ測定対応・同時面測定のラマンイメージングシステム 

■概要
ラマン分光法は非破壊・非接触の分析法として、工業材料評価、医薬品評価あるいは文化財構成材料の評価等に利用されております。 また、近年新しい検出素子や分光素子が開発され、これまでの単なる「点測定」から「線測定」へ、そして「面測定」へと適合が進んできまし た。 本システムでは、「測定面(二次元)」からのラマン散乱を、「次元圧縮型イメージファイバー」を用いてい、「線(一次元)」に並び換えて、分 散型の分光器で全測定部位のスペクトルを同時測定する新しいい方式を採用した分光イメージング装置です。測定されたスペクトルはコ ンピュータ内で、元の「面」の情報として並び変えられ、スペクトルデータキューブとして保存されます。 本方式は駆動機構を持たず波長掃引やイメージ走査することなくイメージ測定領域の全ての位置のフルラマンスペクトルを一度に取得することができます 。小型で堅牢な本システムの登場で、従来ではラマン分光法 の適用が困難であった様々な分野に、ラマン・イメージング 法として応用を拡大できます。

■特徴
✔全測定領域のフルスペクトルを同時測定
✔駆動部を持たない堅牢なシステム
✔小型軽量の可般型システム
✔使いやすいイメージング解析ソフトウェア

■データ取得と解析の仕組(特許申請中)
本システムでは測定面からのラマン散乱をCCD検出器を使用して「面」で受光します。そして、そのCCD検出器の1ピクセルごとにラマンス ペクトルを観測するようになっております。(図参照)したがってラマンスペクトルの数はCCDのピクセル数だけ取り込まれます。一端コン ピュータに取り込まれたスペクトルは各種のデータ処理機能を持ったソフトウェアによりイメージング化され表示されます。たとえば、任意の ラマンシフト(波数)の強度を濃淡や擬似カラーでイメージング化したり、ケモメトリクス機能を使って化合物別に判別したものを同様に表示 することが可能となります。

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広がるアプリケーションラマンイメージングが可能にする分光分析の新しい世界  

■医薬品の測定
医薬品の製造工程では、有効成分の錠剤中の分 散状態を把握しコントロールする必要がります。 右図中は固形錠剤の成型時において、造粒の違いによる主剤の分散に及ぼす影響をラマンイメージング法により検討したものです。 主剤の濃度をカラーバーで表現することにより分散の違いが視覚的に、またケモメトリックスを用いた 解析から標準偏差が求められています。

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■文化財の測定
文化財の構成材料を測定することはその保存・補修の観点から重要です。また、非破壊・非接触の分 析手法が求められ、その点からもラマン・イメージング法は有効な分析手段です。 右図下は錦絵「阿波の十郎兵衛」に使用されて いる「緑」色の部分を測定した例です。観測されたラマンスペクトルから、石黄とプルシアンブルーにそれぞれ帰属されるラマンバンドが観測され、それらの混合(混色)で緑色を表現していたことがわかります。

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■化石の測定
化石や岩石は一般に複数の化合物が複雑に入り混じって構成されています。よって、その組成を理解する為にはより多くの部位の測定が求められます。本ラマンイメージング法では、あるエリアを一度 に256ポイントの測定がきるので有効な手段となります。右図はアンモナイトの□部位を測定した例で す。測定結果から、バンドAおよびバンドBその他 の強度の小さいバンドの解析からカルサイトおよび バリウムホワイトの存在が確認されました。また可 視画像の黒色部分からは炭素(カーボン)のの存在が示唆さてました。 このように複雑な構成となっている化合物では、マクロイメージング測定のよって全体を把握してから、興味ある点のミクロイメージング測定で詳細な情報取得するのが効率よい解析法となります。

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■ 使いやすいソフトウェア
標準付属のソフトウェアは、「装置コントロール」と「測定データ 表示・解析」の2つの画面がスクロールする解りやすいもです。「装置コントロール画面」では目的物の可視画像をみながら測 定位置を決定し、レーザー照射エネルギーや積算時間等を決 定します。「データ表示。解析画面では、可視画像の任意の位 置のラマンスペクトルを見ることができます。また、ラマンスペクトルの任意のバンドのラマンイメージが画像を作成し可視像との比較が可能です。 また、測定データは外部のソフトウェアで取扱いができるよう に、個々のラマンスペクトルデータ及び画像データファイルとして保存することが可能です。

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*本システムに採用の技術は平成17年度採択の「科学技術振興機構(JST)・先端計測分析技術機器開発」の成果に基づくものです。