JP3778669B2 - 光−磁気光学効果測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気旋光に関する光−磁気光学効果(ファラデー効果および/または磁気的カー効果)の測定技術に関し、詳しくは、試料の短波長帯域における当該効果を測定するための光−磁気光学効果測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32(1993)の989〜995頁に、今日知られている最も新しい光−磁気光学効果測定装置が紹介されている。この装置では、光源からの光を分光器に入射して必要な波長の光をとりだす。とりだされた光は第1の偏光子によって直線偏光にされたあと試料に照射される。ここで試料には電磁石によって磁場が印加される。ファラデー効果を測定する場合には試料を透過した光を観察し、磁気的カー効果を測定する場合には試料で反射した光を観察する。いずれの場合にも試料を透過ないし試料で反射した光は、第2の偏光子を通過したあとにその強度が検出される。上記の測定手法は、クロス−ニコル法、ファラデーセル法、回転検光子法、円偏光変調法の場合に共通である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の光−磁気光学効果を利用した超高密度記憶技術では、その記憶密度を向上させるために、ますます短波長の光が利用される傾向にあり、極短波長帯域での光−磁気光学効果の測定技術の実現が望まれている。例えば、上記論文に記載の光−磁気光学効果測定装置においても短波長光での測定が可能となるように改良されており、波長210nm前後までの測定が可能である。
【0004】
しかしながら、上述の論文に記載された装置によっても波長200nm以下での測定は不可能である。すなわち、真空紫外光といわれる200nm以下の短波長域の光は、大気中又はレンズ等での吸収・減衰が著しいからである。従って、200nm以下の波長域での測定を可能とするためには、単に重水素ランプのような当該波長域にも連続スペクトルを有する光源を用いればよいというものでなく、測定を実現させるために必要なS/N比を確保することができるためのブレークスルーを必要とする。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、そのブレークスルーを実現し、波長200nm以下の短波長光による光−磁気光学効果の測定を可能とする光−磁気光学効果測定装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、光源部と、その光源部からの光を分光して必要な波長の光をとりだす分光器と、その分光器でとりだされた光を偏光する第1の偏光子と、試料に磁場を印加する手段と、該第1の偏光子から該試料に照射された光であって該試料を透過した光または該試料で反射した光を通す第2の偏光子と、その第2の偏光子を通過した光の強度を検出する光検出器とを備えた光−磁気光学効果測定装置において、その光源部は波長200nm以下の短波長光を放射し得るように構成されており、該光源部から該光検出器に至る該短波長光の光路は密閉可能な容器内に収容されており、その容器と通気可能に設けられた容器には、電圧を印加することによって容器内の酸素を二酸化炭素に置換するカーボン電極が設けられていることを特徴とする光−磁気光学効果測定装置を提供する。
【0006】
請求項1の発明によれば、上記光源部から光検出器に至るまでの光路が上記容器内の密閉空間に確保され得るとともに、カーボン電極に電圧を印加することによって当該空間に存在する酸素ガスを二酸化炭素に置換する。波長200nm付近から吸収が始まる酸素分子とは異なり、二酸化炭素分子の真空紫外光吸収スペクトルは165nm以下に存在する。このため、装置自体を真空条件下におくことなく簡単な装置構成によって波長200nm以下の短波長光(好ましくは200nm〜165nm)での光−磁気光学効果測定を行うことができる。
【0007】
請求項2の発明では、カーボン電極は酸化触媒を含む構成としたことを特徴とする光−磁気光学効果測定装置を提供する。
【0008】
請求項2の発明によれば、カーボン電極が酸化触媒を含むことによって、化学反応による酸素の二酸化炭素への置換効率を向上させ、中間反応物である一酸化炭素の蓄積を防止することができる。
【0009】
請求項3の発明では、容器内外の気圧差を解消し得る圧力調整器が備えられていることを特徴とする光−磁気光学効果測定装置を提供する。
【0010】
請求項3の発明によれば、酸素吸収材によって容器内の酸素ガスが吸収される或いは上記ガス置換に起因する上記光路を含む容器内の気圧低下を、上記圧力調整器によって防止する。このため、上記容器内が負圧になることを防止し、酸素ガスを含む外気の容器内(即ち上記光路)への侵入を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に本発明の光−磁気光学効果測定装置の好適な実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0014】
先ず、第一の実施形態として本発明の第一の装置として好適な測定装置について説明する。なお、図1は本実施形態に係る光−磁気光学効果測定装置の全体レイアウトを平面視した図である。
図1に示すように、本実施形態に係る測定装置は、大まかにいって、後述する2つのランプ102,108を光源として備えた光源部101と、当該光源部101から放射された光を分光しつつ所望する波長の光を取り出すための分光器120と、当該分光器120から取り出された光を偏光するための第1偏光子150と、試料176を収容する試料ホルダ174と、上記試料176に磁場を印加する手段に相当する電磁石172と、当該第1偏光子150から試料176に照射された光であって当該試料176を反射または透過した光を通す第2偏光子156a,156と、当該第2偏光子156a,156を通過した光の強度を検出する光検出器に相当するゲルマニウムダイオード160,160aおよび光電子増幅管162,162aとを主要構成要素としている。なお、図1に示すように、第1偏光子150、当該第1偏光子150から試料176に照射された光であって当該試料176を反射した光を通すための第2偏光子156、ならびに、当該第2偏光子156を通過した光の強度を検出するゲルマニウムダイオード160および光電子増幅管162は、後述する密閉可能な容器166内に収容されており、本測定装置における光学系ボックス165を構成している。なお、これら構成要素は、図1に示していない定盤(即ちoptical bench といわれる光学台:後述する図22参照)上に配置されている。
以下、これら構成要素について詳細に説明する。
【0015】
本実施形態に係る測定装置の光源部101には、光源として重水素ランプ102およびキセノンランプ108が備えられている。このうち、重水素ランプ102によって波長200nm以下の短波長光を含む光を好適に放射することができる。重水素ランプ102より放射された短波長光は、凹面反射鏡104で反射集光されて分光器120の第1入射スリット121に入射される。凹面反射鏡104は石英(これに代えてSiCとしてもよい)の表面を研磨し、研磨面にPt(これに代えてAuとしてもよい)をコートし、さらにこのうえにAl−MgF2 をコートすることによって作製されており、ランプ強度の低い160nmにおいて最もよく反射する特性とされている。ここで160nmにおける反射率は84〜86%である。なお、後述する各反射鏡および凹面反射鏡にも同様の表面処理が施されており、短波長光を高効率で反射することができる。
【0016】
ところで、図1に示すように、本光源部101においては、上記重水素ランプ102と凹面反射鏡104と第1入射スリット121とを含む光源全体が密閉可能な容器106内に収容されており、その容器106内には微粉金属系の酸素吸収材を含む酸素吸収材含有パッド103が配置されている。また、上記容器106と上記分光器120との連結部分(即ち第1入射スリット121近傍)はシールド処理されており、当該部分からの外気の侵入を防止している。なお、本発明の実施にあたって上記酸素吸収材は酸素吸収を常温で行い得る物質を主成分とするものであればよく、式:4Fe+3O2 →2Fe2 O3 、或いは4Al+3O2 →2Al2 O3 によって例示されるような好ましくは鉄、アルミニウム或いはニッケルからなる微粉金属が好ましい。例えば、食料保存の際に広く使用されている鉄粉系の鮮度保持材(いわゆる脱酸素材)は、本発明における酸素吸収材として好適に使用され得る。
【0017】
以上のとおり、本実施形態に係る光源部101では、上記容器106内への外気の導入を遮断し得るとともに容器106内に残存する酸素を上記酸素吸収材含有パッド103によって吸収・除去することができる。このため、重水素ランプ102から第1入射スリット121に至る光路は、酸素を殆ど含まない雰囲気中に確保されており、重水素ランプ102から発生する200nm以下の短波長光は殆ど減衰することなく分光器120に入射される。
【0018】
なお、図1中の108はキセノンランプであり、重水素ランプ102よりも長波長側に発光波長帯域を有している。すなわち、キセノンランプ108と重水素ランプ102の発光波長帯域はオーバーラップし、200nm以下の短波長光を包含する波長300nm以下では重水素ランプ102が優先的に用いられ、波長300nm以上ではキセノンランプ108が用いられる。なお、波長300nm以上の光は酸素で減衰しにくいために、キセノンランプ108は大気中で用いられる。而して、本光源部101におけるキセノンランプ108からの光は、凹面反射鏡110と反射鏡112によって集光、反射されて分光器120の第2入射スリット122に入射される。
【0019】
次に、本実施形態に係る測定装置の分光器120について詳細に説明する。図1に示すように、この分光器120は、第1入射スリット121と第2入射スリット122の内側近傍に切換ミラー123を備えており、いづれか一方の入射スリット121,122からの光を凹面反射鏡126に導くように構成されている。なお図1中(m)の記号は、ステップモータ(m)によって可動な素子を示し、例えば切換ミラー123はステップモータ123mによって切換えられる。各ステップモータは、本測定装置に接続されるコンピュータ192によって制御される。なお、切換ミラー123はハンドル123aによって手動でも切換可能となっている(図2参照)。
【0020】
図2に示すように、この分光器120においては、第1入射スリット121および第2入射スリット122のいずれかから入射された光は、切換ミラー123で反射されたあと、凹面反射鏡126で反射されて回析格子130、132、134のうちのいずれかに入射される。これら3枚の回折格子130、132、134は回転台128のうえに平面視で三角形をなすようにおかれ、回転台128は図中矢印に示すように回転していずれか1枚の回折格子を選択的に使用することができるようになっている。なお、図2は回折格子134が使用位置に置かれている状態を示している。回転台128は、ステップモータ128mとウォームギヤ129で回転される。回折格子130は最も格子間距離が短く、波長400nm以下の分光に用いられる。他方、回折格子134は最も格子間距離が長く、波長800nm以上の分光に用いられる。また、回折格子132は中間の格子間距離を有し、波長400nm〜800nmの分光に用いられる。
ステップモータ128mは使用する回折格子を選択する他、選択された回折格子の反射角度を微調整して凹面反射鏡136に向けて反射される光の波長を切換えるようにも用いられる。いずれか一つの回折格子の角度調整によって選ばれた波長の光は凹面反射鏡136と反射鏡138で反射されて出射スリット140に集光される。このようにして分光器120からは測定に必要な波長の光がとりだされる。
【0021】
ところで、図1に示すように、この分光器120は全体が密閉可能な容器142に収容されており、その内部には上記光源部101におけるのと同様、微粉金属系の酸素吸収材を含む酸素吸収材含有パッド133が配置されている。このことによって、本分光器120内の酸素を吸収・除去することができ、分光器120内における波長200nm以下の短波長光の減衰を防止している。
【0022】
次に、本実施形態に係る測定装置の光学系ボックス165について説明する。上記出射スリット140の直後には、回折格子から同一角度に反射される光のうち、高次の次数を持つ回折光を除去するためのフィルタ144が設置されている。このフィルタ144には、図2(B)によく示されているように、軸144xを中心に回転する円板に6個の貫通孔が設けられており、うち5個の貫通孔には特定波長をカットするフィルタ板が組込まれている。各フィルタ板のカットする波長帯域特性は相互に異っており、使用する波長にあわせて使用するフィルタ板が切換えられる。他方、貫通孔144aにはフィルタ板が組込まれておらず、光は素通りする。貫通孔144aおよびフィルタ板144b〜144fは、フィルタ用モータ144mとその回転軸145によって切換えられる。
【0023】
一方、図1に示すように、このフィルタ144の後方には、凹面反射鏡146と、反射鏡148と、第1偏光子150と、光弾性変調器(モジュレータ)152とが備えられており、フィルタ144で選ばれた特定波長の光を直線偏光および円偏光に変えることができる。
【0024】
すなわち、分光器120と高次の回折光をカットするフィルタ144で選ばれた特定波長の光は、次いで、凹面反射鏡146と、反射鏡148で集光、反射されて試料176に向けられる(図1)。凹面反射鏡146は光を試料176の表面に集光する。反射鏡148は、水平軸と垂直軸のまわりに回転可能となっており、試料176からの反射光が後記の凹面反射鏡158に入射されるように角度が調整される。このために反射鏡148には水平モータ148m1と垂直モータ148m2が取り付けられている。
【0025】
図3に示すように、第1偏光子150を通過した光は直線偏光された状態となる。得られた直線偏光波は、次いで、光弾性変調器152を通過する。なお、本実施形態において光弾性変調器152は、50KHzの周波数で振動するピエゾ素子を内蔵しており、その振動方向は直線偏光波に対して反時計方向に45°傾けられている。すなわち、図3に示すように、直線偏光波は、それから時計方向に45°傾いた面内の波と(図中白抜きで表示される)と、反時計方向に45°傾いた波(図中黒い波で表示される)との合成であると考えられ、光弾性変調器152は、振動方向の波(黒色の波)の位相を変え、それに直角方向の波(白抜きの波)の位相を変えない。ここで位相の変化は振動数(50KHz)に等しい周波数で遅れたり進んだりする。すなわち光弾性変調器152を通った光は円偏光に変調され、その変調周波数はこの場合50KHzとなる。
以上のようにして、分光器120とフィルタ144とで波長が選ばれた後、第1偏光子150と光弾性変調器152によって50KHzの周波数で円偏光された光は、絞り154を通過した後に試料176に入射される。
【0026】
ところで、上記第1偏光子150や光弾性変調器152を収容する上記光学系ボックス165は、その外壁が密閉可能な容器166で構成されており、その内部には、上記第1偏光子150や光弾性変調器152の作動に影響を与えない場所を選んで上記微粉金属系酸素吸収材を含む酸素吸収材含有パッド153が配置されている。また、当該容器166と上記分光器120との連結部分(即ち出射スリット140近傍)および当該容器166と後述する電磁石収納容器170との連結部分はシールド処理されており、当該部分からの外気の侵入を防止している。
このため、上記分光器120の出射スリット140から電磁石収納容器170に至る光学系ボックス165内の光路は、酸素を殆ど含まない雰囲気中に確保されており、上記重水素ランプ102から発生する波長200nm以下の短波長光は殆ど減衰することなく光学系ボックス165を通過し、電磁石収納容器170内に入射される。
【0027】
次に、本測定装置における電磁石172を備えた試料176収納部分について説明する。
図1に示すように、本測定装置において光−磁気光学効果(ファラデー効果またはカー効果)を測定しようとする試料176は、試料ホルダ174に収容されている。この試料ホルダ174には短波長光を吸収しない材質(典型的には溶融石英)で形成された光透過窓が設けられている。また、この試料ホルダ174には、液体窒素を断熱膨張させて試料176を冷却する冷却装置と、試料176を加熱するヒータ(いずれも図示せず)が組込まれており、試料温度を80〜600°kの範囲で可変としている。また試料ホルダ174の内部は好ましくは不活性ガスで満され、試料の加熱時に試料が酸化することを防止する。而して、図1に示すように、上記試料ホルダ174は、孔あきの電磁石172のなかにセットされ、試料176に20KOeまでの磁場を印加することが可能となっている。
【0028】
ところで、図1に示すように、試料176と電磁石172の全体は、密閉可能な電磁石収納容器170内に収容されており、その容器170内には、光−磁気光学効果の測定になんら影響を与えない場所(典型的には定盤と電磁石172との隙間)を選んで上記微粉金属系酸素吸収材を含む酸素吸収材含有パッド173が配置されている。また、上述のとおり、当該容器170と上記光学系ボックス165との連結部分および当該容器170と後述するファラデー効果測定部収納容器178との連結部分はシールド処理されており、当該部分からの外気の侵入を防止している。このため、上記電磁石収納容器170内における光路は、酸素を殆ど含まない雰囲気中に確保されており、波長200nm以下の短波長光の酸素による減衰を防止することができる。
【0029】
次に、本測定装置におけるファラデー効果およびカー効果を測定するための第2偏光子156,156aおよび光検出器(即ち上記ゲルマニウムダイオード160,160aおよび光電子増幅管162,162a。以下同じ。)の配置部分について説明する。
図1に示すように、本測定装置では、ファラデー効果を測定するため、ファラデー効果測定用光検出器(即ち上記ゲルマニウムダイオード160aおよび光電子増幅管162a。以下同じ。)とファラデー効果測定用第2偏光子156aと凹面反射鏡158aとを試料176を通過した光を測定し得る位置にセットしている。ここで、第2偏光子156aはステップモータ156mで面内で回転可能となっており、後述のように、校正時に回転されたあとでゼロ角度に調製される。光電子増幅管162は短波長の検出に用いられ、ゲルマニウムダイオード160は長波長の検出に用いられる。凹面反射鏡158aはステップモータ158mで回転されて、測定光を光電子増幅管162aとゲルマニウムダイオード160aのいずれか一方に集光する。
【0030】
ところで、上述のように、ファラデー効果測定用光検出器160a,162aおよび第2偏光子156aは、いずれも密閉可能なファラデー効果測定部収納容器178内に収容されており、その容器178内には、ファラデー効果の測定になんら影響を与えない場所を選んで上記微粉金属系酸素吸収材を含む酸素吸収材含有パッド153aが配置されている。また、上述のとおり、当該容器178と上記電磁石収納容器170との連結部分はシールド処理されており、当該部分からの外気の侵入を防止している。このため、当該ファラデー効果測定部収納容器178内における光路は、酸素を殆ど含まない雰囲気中に確保されており、波長200nm以下の短波長光の酸素による減衰を防止することができる。
【0031】
一方、本測定装置では、カー効果を測定するため、カー効果測定用光検出器(即ち上記ゲルマニウムダイオード160および光電子増幅管162。以下同じ。)とカー効果測定用第2偏光子156と、凹面反射鏡158を試料176を反射した光を測定し得る位置にセットしている(図1)。なお、上記ファラデー効果測定部と同様、第2偏光子156はステップモータ156mで面内で回転可能となっており、後述のように、校正時に回転されたあとでゼロ角度に調製される。光電子増幅管162は短波長の検出に用いられ、ゲルマニウムダイオード160は長波長の検出に用いられる。凹面反射鏡158はステップモータ158mで回転されて、測定光を光電子増幅管162とゲルマニウムダイオード160のいずれか一方に集光する。
【0032】
ところで、図1に示すように、カー効果測定用光検出器160,162および第2偏光子156ならびに凹面反射鏡158は、いずれも上記光学系ボックスの外壁に相当する密閉可能な容器166内に収容されている。このため、上述のとおり、上記試料176からカー効果測定用光検出器160,162に至る反射光の光路は、酸素を殆ど含まない雰囲気中に確保されており、波長200nm以下の短波長光の酸素による減衰を防止することができる。
【0033】
以上、本測定装置を各主要構成要素ごとに説明したが、その全体の構成の概略を図4にまとめた。本図は光学系に焦点をあてた図であり、上記重水素ランプ102又はキセノンランプ108からの光が光電子増幅管162又はゲルマニウムダイオード160のいずれかに入射するまでの経路を模式的に示している。
【0034】
以下、本測定装置の作動態様および測定方法について簡単に説明する。
上述の各種モータ(m)や光弾性変調器152等はコンピュータ192で制御されている。また測定データの処理もコンピュータ192でおこなわれる。従って、本測定装置においては、上述した光−磁気効果を測定するための主要構成要素の他、種々の制御装置がコンピュータ192によって制御可能に備えられている。
例えば、図1中の182と180はそれぞれ光電子増幅管162とゲルマニウムダイオード160のためのアンプである。また図1中の183は、凹面反射鏡158と連動して切換えられるスイッチであり、凹面反射鏡158が測定光をゲルマニウムダイオード160に集光している間はゲルマニウムダイオード160用のアンプ180の信号をコンピュータ192に入力し、光電子増幅管162に集光している間は光電子増幅管用のアンプ182の信号をコンピュータ192に入力する。
【0035】
図1中の188は検出された光強度のうちの直流成分を検出する直流成分電圧計であり、184は変調周波数(この場合50KHz)の成分の強度を検出する第1ロックインアンプ、186はその2倍の周波数(100KHz)の成分を検出する第2ロックインアンプである。それぞれの出力値はコンピュータ192に入力され、コンピュータ192によって処理された結果が表示装置194に表示される。なお、図1中の190は、フィードバック回路である。すなわち光電子増幅管162の使用中は、直流成分電圧計188で検出される直流成分に応じて光電子増幅管162に印加される電圧がフィードバック制御されて、直流成分電圧計188の検出値がほぼ一定レベルとなるように光電子増幅管162のゲインがフィードバック制御される。
【0036】
図3に示されているように、本測定装置でカー効果を測定する場合、入射光と試料法線のなす角は3度以下であり、かつ反射光も同じである。この角度が3度以下であると、カー効果の測定精度が良好に保たれる。またカー効果測定用第2偏光子156は、図3に示すように、光弾性変調器152で変調された偏波をとおし、変調されない偏波を通さない角度(ゼロ角度)を基準に用いられる。
【0037】
図5および図6は、コンピュータ192を中心とする本測定装置における電気的システム構成を示している。なお、図5における実線の矢印は制御に関する電気信号線を示し、太い実線はコントロールバスを示す。他方、図6における実線の矢印は光の進路を示し、細い破線の矢印は制御に関する電気信号線を示す。
図5および図6に示すように、本測定装置においては、コンピュータ192が分光器コントローラ401を介してステップモータ123m,128mを作動させ、切換ミラー123と回折格子の種類(130、132、134のいずれか)の角度を調整する。このことによって波長の切り替えおよび光源(キセノンランプ108または重水素ランプ102)の切り替えが実現される。同様に、フィルタコントローラ402を介してステップモータ144mを作動させ、使用する貫通孔144aないしフィルタ板144b〜fのいずれかを選択することができる。また、集光系コントローラ403を介して反射鏡148のモータ148m(上記水平モータ148m1と垂直モータ148m2)の作動を制御して試料176に所望する光を照射する。
以上、光学系の制御の概略を図7に示す。図中の矢印は光の光路を示し、破線は上述の各種モータ(m)とこのモータ(m)で動く光学系機器との関係を示す。また、図中の細い実線は電気信号線を示し、太い実線はコントロールバスを示す。
【0038】
同様にして、コンピュータ192は、検出系コントローラ404を介してステップモータ156m,158mを作動させ、第2偏光子(検光子ともいう。以下同じ。)156の角度と凹面反射鏡158の角度を切換えることができる。
【0039】
一方、試料ホルダ174の近傍にはホール素子177が配置されており、試料に印加される磁場の大きさと方向(強度)がガウスメータ等の磁場測定手段405を介してコンピュータ192に入力される。また、コンピュータ192は試料ホルダ174に組込まれている温度計の計測温度に基づいて試料の加熱/冷却コントローラ406を介して上記ヒータと冷却装置(図5中の179)をコントロールし、試料176の温度をオペレータのセットした値を中心としてフィードバック制御する。
【0040】
さらにまた、コンピュータ192は、スイッチコントローラ407を介して上記スイッチ183を切りかえ、上記アンプ180,182のうちのいずれか一方の信号を直流成分電圧計188と第1ロックインアンプ184と第2ロックインアンプ186に入力する。また直流成分電圧計188の出力は電圧コントローラ410に入力され、この入力値に応じて調整された高電圧が光電子増幅管162に印加されて、直流成分電圧計188で検出される光強度レベルがほぼ一定となるようにフィードバック制御される。
上記の他にも、コンピュータ192は、磁場コントローラ409を介して電磁石172に加える電流を調整し、あるいは変調コントローラ408を介して光弾性変調器152をコントロールする。
【0041】
なお、コンピュータ192による上述の制御システムは、本測定装置を制御するための一例を示したものにすぎない。本明細書および添付図面に記載された光−磁気効果の測定のための上記主要構成要素(すなわち各種光学機器)の組立および各要素間の配置に関する情報(図1参照)に基づいて種々の制御システムを構築することは、いわゆる当業者の設計事項にすぎないものであり、本発明を逸脱するものではない。
【0042】
以下、図8〜図21を参照しつつ、さらに詳細に本測定装置における測定の処理手順を説明する。
図8は、測定する波長に応じて使用するランプ102,108を選択する手順を示し、測定しようとする波長が300nm以下か以上かで使用するランプ102,108を選択する。具体的にはモータ123mで切換ミラー123を切換えて分光器120にとりこむ光源を切換える。波長300nm以下のときは重水素ランプ102を使用し(S74又はS75)、波長300nm以上のときにはキセノンランプ108を使用する(S72又はS73)。
【0043】
図9は回折格子130、132、134の選択と角度調整のための処理手順を示し、波長400nm以下で測定するときに回折格子130を使用し(S82)、波長400nm〜800nmで測定するときには回折格子132を使用し(S84)、波長800nm以上で測定するときには回折格子134を使用する。図中S86は、さらに選択された回折格子の角度を微調整するステップを示し、これによって測定する波長が決められる。
【0044】
図10は、フィルタ144の制御手順を示し、測定波長が250nm以下のときには貫通孔144aを使う。分光器120を波長250nm以下の光をとりだす状態で使用する場合、同時にとりだす可能性のある2次以上の回折光は波長125nm以下の光となるところ、波長125nm以下の光はたとえ重水素ランプ102を使っていてもひどく強度が低いため、フィルタでカットする必要がないためである。250nm〜400nmの光で測定する場合には、波長250〜500nmの光のみをとおすバントパスフィルタ144bを使って高次回折光を取り除く。波長400〜610nmの光で測定する場合には波長320nm以下の光をカットするフィルタ144cを使うことで高次回折光をカットする。以下、図10の条件別にフィルター144d〜144fを使いわけることで高次回折光をカットする。
【0045】
図11は、光検出器側の切換手順を示し、測定波長が830nm以下のとき光電子増幅管162を使用する。このとき凹面反射鏡158をモータ158mで切換え、さらに上記スイッチ183を切換える。光電子増幅管162を使用するときは、直流成分電圧計188の出力をモニタリングし、低すぎれば(S107)光電子増幅管162に加える電圧を大きくしてゲインを上げ(S108)、大きすぎれば(S109)印加する電圧を小さくしてゲインを下げる(S110)。このときの電圧の増大幅や減少幅を基準電圧からの差に比例させて迅速にフィードバック制御されるようにする。また電圧の増大処理と減少処理との間にヒステリシス特性を付与し、フィードバック制御のオーバーシュートのくりかえしを防止している。
一方、波長830nm以上で使用するときにはゲルマニウムダイオード160を使用し(S104;このとき反射鏡158とスイッチ183も切り替える)、光電子増幅管162に加える電圧をゼロとする(S105)。
【0046】
図12は、測定の準備段階の全体処理手順を示し、S113〜S117の詳細は図8〜図11で説明したとおりである。S118は、光弾性変調器(モジュレータ)152に加える電圧を、測定に用いる波長にあわせて調整する処理を示す。例えば測定波長を300nmと600nmの場合を例として説明すると、それぞれの波をπ/2だけ変調する場合、300nmをπ/2だけ変調するのに比して600nmをπ/2だけ変調するには、より強く変調してより大きな距離だけシフトする必要がある。ステップS118では測定波長にあわせて光弾性変調器に加える電圧を調整し、短波長光には弱く変調する一方、長波長光には強く変調することによって、変調によって生じる位相差(ラジアン単位)が波長によらず一定となるようにする。本例では波長によらずπよりも若干小さい位相差となるように調整する。この位相差は、旋光角(正確には光−磁気効果回転角)と楕円率の同時測定が精度よく実施される位相差である。
【0047】
図13と図14は、本測定装置のための校正処理の様子を示す。本測定装置の場合、校正のための係数に波長依存性がないことが確認されており、これを使用するユーザは適当な波長を選択して校正することができる(S121)。但し、測定光の波長と等しい波長で校正することがより確実である。
【0048】
図13において、校正処理時にはまず第2偏光子156(即ち検光子156)を装置側のゼロ度からマイナス2度回転させ(S122)、直流成分VDC、変調周波数成分VF 、その2倍の周波数成分V2Fを検出する。以後、検光子156を+1度づつ回転させつつ(S125)、同様の処理をつづけ、この処理を+2度に達するまでつづける(S124)。この結果計5回の測定がおこなわれる。コンピュータ192は、図14に模式的に示されるように、検光子156の角度X(−2、−1、0、+1、+2)とV2F/VDC(すなわち2倍の周波数成分を直流成分で除した値でありこれをYとする)との間に成立する関係を分析する。この分析の処理内容を模式的に示すと、X−Y軸のグラフに最小2乗法で回帰線をひき、この回帰線の傾きから校正係数Aを求め、Y=OとなるAの値からゼロ角度を求める。
以上の処理はコンピュータ192でおこなわれる(図13のステップS126)。以上の処理のあと検光子156をゼロ角度に回転させ(S127)、測定をおこなう波長にセットし(S128)、実際の測定に備える。図13における装置側のゼロ度は、図3において黒色波をとおして白色波をとおさないはずの設計上のゼロ度であり、ステップS126で求められるゼロ角度は実際に校正されたゼロ角度である。
【0049】
図15は、ある波長のある磁場における測定手順を示す。この場合アンプ等の安定時間の経過後、直流成分VDC、変調周波数成分VF 、その2倍の周波数成分V2F、および磁場を測定し(S141〜S144)、それぞれの値をコンピュータ192に一旦記憶(S145〜S147)し、その測定値から旋光角(θ;光−磁気光学効果回転角)と楕円率(ε)を求める。算出式は図15のステップS148に示されている。ここで、J1、J2はベッセル関数の1次と2次を示し、δは光弾性変調器による位相遅れである。前述したように、δは測定波長にかかわらず0.383×2πラジアン(これはπよりも若干小さい値である)に調整される。
図16は、旋光角(θ)のみを測定する場合の手順を示し、図17は、楕円率(ε)のみを測定する場合の手順を示している。
【0050】
図18は、磁場を「ゼロ→プラス最大値→ゼロ→マイナス最大値→ゼロ」に変化させつつ測定することで試料の磁場に対するヒステリシス特性を測定する手順図を示す。磁場はあらかじめ測定回数に対して方向と強度が定められており、前記した磁場の変化パターンが得られるようにする。測定開始時にまず図13、図14に示した校正処理をおこなう(S171)。次に、予め定められている順序に従って磁場を変えてゆく(S173)。一順の測定が終了するとステップS172がノーとなり測定を終える。このとき、磁場をゼロとし(S176)、光電子増幅管162に加える電圧をゼロとする(S177)。一順の測定の実行中は、磁場を変えつつ(S173)、測定を続ける(S175)。
【0051】
図19は、波長依存性を測定する処理手順を示す。この測定では試料が磁場に対して飽和したときの光−磁気効果を調べる。このために試料176にプラスの最大磁場とマイナスの最大磁場を加えて測定し、その測定値の差から飽和特性を調べる。ステップS181では校正処理をおこなう。ステップS182では測定開始時の波長をセットする。そしてその状態でプラスの最大磁場を印加する(S183)。波長を変えつつ一連の測定を続け、最終波長での測定がおこるとステップS184がノーとなる。このとき測定を終える(S190、S191)。測定中は、プラスの最大磁場で測定したあと(S185)、磁場の方向を逆転し、次にマイナスの最大磁場を印加して(S186)測定する(S187)。
以上の処理後、両者の差をとってこれを2で割ることにより(S188)、飽和時の旋光角θと楕円率εが算出される。これを波長を変えつつ全波長について実施する(S189)。
次の波長で測定するときは最初にマイナス磁場を加えつつ測定し、次に磁場を逆転してプラス磁場を加えて測定する(S185、S186、S187)。このように波長ごとに、「+→−」、「−→+」にように交互に磁場を変えつつ測定してゆく。一連の測定を全波長について終えることで、波長依存性が測定される。
【0052】
図20は改良された波長依存性の処理を示す。この処理手順では、波長ごとに校正処理をするようになっている。このために検光子を+2度として測定し(S194、S195)、次いで検光子156を0度として測定する(S196、S197)。これにより図20(B)に示すような校正直線が得られ、これからその波長での校正係数が算出される。なお本例では光−磁気光学効果の測定が検光子156を+2度(S194とS195)(S199と200)とした状態で行われる。すなわち、ゼロ角度で測定するわけではない。しかしながら、ステップS201で正磁場のときと負磁場のときとの差が求められるためにゼロ角度からの偏差による影響は打ち消され、良好な測定が行われる。
【0053】
図21は図20と同様の改良が施された別例を示し、検光子156を+2度と−2度のいずれかで用いる。この改良例では、ある波長ではプラス磁場を印加して校正し(図21(B))、次の波長ではマイナス磁場を印加して校正する(図21(C))。このようにすると、校正のために必要な磁場の逆転の回数も最小におさえられ、測定時間が大幅に短かくなる。
なお、上述の実施形態においては、本発明を円偏光変調波による測定装置に応用した場合を示したが、クロス−ニコル法、ファラデーセル法、回転検光子法による測定装置に応用することもできる。また、上記実施形態においては、主としてカー効果を測定する場合について説明したがファラデー効果を測定する場合にも同様の手順を適用し得る。
【0054】
以上、本発明の第一の装置として好適な一実施形態について説明したが、本実施形態に係る測定装置によれば、上記重水素ランプ102から放射された波長200nm以下の短波長光の経路にある上記各構成要素がいずれも密閉可能な容器106,142,166,170,178内に各々収容されるとともに当該容器106,142,166,170,178の内部には酸素吸収材が配備されている(図1参照)。従って、重水素ランプ102から光検出器(160,160a,162,162a)に至る光路(図4参照)が上記容器106,142,166,170,178内の密閉空間に確保されるとともに、当該空間に存在する酸素ガスを当該容器106,142,166,170,178内に投入した酸素吸収材によって吸収・除去することができる。なお、本測定装置においては、適当量の鉄粉系酸素吸収材を容器106,142,166,170,178内に配置することによって、当該容器を密閉後ほぼ1時間で容器内の酸素濃度を約0.1%程度にまで減少させることができる。
以上のとおり、本発明の第一の装置によれば、上記処理手順に基づいて波長200nm以下の短波長光(典型的には200nm〜150nm)での光−磁気光学効果(ファラデー効果および/またはカー効果)の測定を実現することができる。
なお、酸素ガスのみならず空気中に存在する水分も真空紫外光を吸収する成分であるため、各容器106,142,166,170,178内の空気が乾燥状態にあることがより好ましい。このため、本測定装置において、上記各容器106,142,166,170,178内に空気導入口を設けておき、試料176を入れた試料ホルダ174を所定の位置にセッティングした後、当該空気導入口から乾燥空気を予め導入することが好ましい。このことによって、短波長光の光路における水分を排除することができる。あるいは、上記酸素吸収材に加え種々の乾燥剤(シリカゲル等)を容器106,142,166,170,178内に配置しておくことも好ましい。このことによっても、短波長光の光路における水分を酸素とともに取り除くことができる。
【0055】
次に、本発明の第二の実施形態として、本発明の第一の装置および本発明の第四の装置として好適であるカー効果測定装置を図面を参照しつつ説明する。なお、図22および図23は、それぞれ本実施形態に係る測定装置を模式的に示す平面図および側面図である。
【0056】
図22および図23に示すように、本実施形態に係る測定装置は、上述の第一の実施形態における測定装置と同様、重水素ランプ202およびキセノンランプ208を光源として備えた光源部201と、当該光源部201から放射された光を分光しつつ所望する波長の光を取り出すための分光器220と、試料276を収容する試料ホルダ274と、上記試料に磁場を印加する手段に相当する電磁石272と、光学系ボックス265とを主要構成要素とし、これらは定盤200上に配置されている。なお、この光学系ボックス265には、上述の第一の実施形態と同様、分光器220から取り出された光を偏光するための第1偏光子250、光弾性変調器252、試料276からの反射光を通す第2偏光子256、ならびに当該第2偏光子256を通過した光の強度を検出するゲルマニウムダイオード260、光電子増幅管262および光路切換用反射鏡258から構成される光検出器261(図24参照)等が収容されている。
なお、本願発明を直接特徴付けるものではないが、本実施形態にかかる測定装置においては、図24に示すように、光学系ボックス265内において、光学定数測定時における試料ホルダー274装着部位を設けるとともに、上記光検出器261をサーボモータを備えた可動テーブル(図示せず)上に配置している。この結果、図中261Aで示す位置に光検出器261を移動させ、上記試料ホルダ274装着部位に試料ホルダ274を装着することによって光学定数を測定することができる。また、軸合わせ等の調整後は光検出器261を所定の位置に移動させ、再現性を確保しつつ測定を行うことができる。
【0057】
一方、図22および図23に示すように、キセノンランプ208およびそれに付随する反射鏡210,212を除く光源部201、分光器220、光学系ボックス265および電磁石272(即ち試料保持部分)は各々密閉可能な容器206,242,266,270に収容されている。また、本実施形態に係る測定装置では、上記各容器206,242,266,270は相互に通気可能な状態且つ外気から遮断されるようにシールされた状態で形成されている。さらに、光源部(重水素ランプ202系)201を収容する容器206の一端には電磁弁213を備えた空気導入口214が形成されており、他方、光学系ボックス265の外壁に相当する容器266の一端には電磁弁216を備えた空気排出口215が形成されている。
従って、本実施形態に係る測定装置では、空気導入口214および空気排出口215にそれぞれ外部ガス供給源および真空ポンプ等を接続することによって、重水素ランプ202から光検出器261に至る波長200nm以下の短波長光の光路を包含する各容器206,242,266,270内を外気から遮断し得るとともに当該容器206,242,266,270内の空気を所望するガス(例えば乾燥空気や窒素ガス)と置換することができる。
【0058】
また、図22に示すように、本実施形態に係る測定装置においても、上述の第一の実施形態と同様に、各容器206,242,266,270内の適当な場所に酸素吸収材含有パッド203,233,253が配置されている。このことによって、容器206,242,266,270内に存在する酸素を吸収・除去することができる。このため、重水素ランプ202から光検出器261に至る光路を酸素を殆ど含まない雰囲気中に確保することが可能となり、上記処理手順に基づいて波長200nm以下の短波長光(典型的には200nm〜150nm)でのカー効果の測定を実現することができる。ところで、本実施形態に係る測定装置に上記第一の実施形態において開示されたのと同様のファラデー効果測定用機器を設けることによって、上記処理手順に基づいてカー効果と同様にファラデー効果を好適に測定し得ることは当業者に理解されることである。なお、本実施形態に係る測定装置も上述の第一の実施形態における測定装置と同様にコンピュータ制御可能であり、具体的な処理手順等の詳細な例示は省略する。
【0059】
さらに、図22および図23に示すように、本測定装置には、上述の圧力調整器に相当する蛇腹式ガス量調整タンク218が光学系ボックスの容器266と通気可能に設けられている。これにより、容器206,242,266,270内を密閉状態とした後、その内部に配置しておいた酸素吸収材によって当該容器206,242,266,270内の酸素吸収に基づいて気圧が減少(即ちガス容量が減少)した際には、容器内外の気圧差に応じて、当該ガス量調整タンク218から容器内にガス(好ましくは窒素ガス等の酸素非含有ガス若しくは乾燥空気)が補給され、結果、容器内外の気圧差を解消することができる。
従って、本実施形態に係る測定装置では、酸素吸収材による密閉容器206,242,266,270内の酸素吸収後も当該容器内が外気に対して著しく負圧になるのを防ぐことができる。このため、本実施形態に係る測定装置によれば、例えば試料276の交換時のように一時的に容器206,242,266,270の一部を開放した際にも外気(即ち酸素を普通に含有する空気)が容器内に急激に流入するのを防止することができる。従って、本測定装置によれば、一時的な容器206,242,266,270の開放に関わらず、酸素を含有しない雰囲気を実用的に問題とならないレベルで維持することができる。
【0060】
次に、第三の実施形態として、本発明の第二および第四の装置として好適であるカー効果測定用装置を図25を参照しつつ説明する。なお、図25は、本実施形態に係る測定装置を模式的に示す側面図である。
【0061】
本実施形態に係る測定装置は、上述の第二の実施形態における測定装置とその構成の大部分を等しくするものであり、個々の主要構成要素についての詳細な説明は省略する(上記第二の実施形態参照)が、図25に示すように、定盤200に通気可能な貫通孔200aを設けるとともに、当該定盤200底面に貫通孔200aを覆うようにして密閉可能な酸素吸収ボックス219を着脱可能に設けたことを特徴としている。
すなわち、上記各容器206,242,266,270内に酸素吸収材を配置する代わりに、当該酸素吸収ボックス219内に上記各容器206,242,266,270内の酸素を吸収し得る量の酸素吸収材を含む酸素吸収材含有パッド227を収納する。このことによって、上記第二の実施形態における測定装置と同様、容器内を酸素を含有しない雰囲気に保つことができることに加え、当該酸素吸収材の取り替え作業を上記酸素吸収ボックス219を取り扱うことのみで行うことができる。このため、酸素吸収材の交換作業に際し、繊細な取り扱いを要求される上記主要構成要素(即ち光学機器)に触れるおそれがない。従って、本測定装置よれば、定盤200上面に配置されている上記主要構成要素が物理的な障害となることなく酸素吸収材の取り替えをスムーズに行うことができる。また、上述のように、酸素吸収ボックス219を定盤200の下部すなわち各容器206,242,266,270の下方に設けることによって一般的に空気よりも下方にたまりやすい酸素を効率よく吸収・除去することができる。
【0062】
次に、第四の実施形態として、本発明の第三の装置として好適であるカー効果測定用装置を図26を参照しつつ説明する。なお、図26は、本実施形態に係る測定装置を模式的に示す平面図である。
【0063】
図26(A)に示すように、本実施形態に係る測定装置は、上述の第二、第三の実施形態における測定装置と同様に、重水素ランプ302およびキセノンランプ308を光源として備えた光源部301と、当該光源部301から放射された光を分光しつつ所望する波長の光を取り出すための分光器320と、試料376を収容する試料ホルダ374と、上記試料に磁場を印加する手段に相当する電磁石372と、上記第1偏光子、光弾性変調器、第2偏光子および光検出器(図24参照)等を収容する光学系ボックス365とを主要構成要素とし、これらは定盤200上に配置されている。
【0064】
而して、キセノンランプ308およびそれに付随する反射鏡310,312を除く光源部301、分光器320、光学系ボックス365および電磁石372(試料保持部分)は各々密閉可能な容器306,342,366,370に収容されている。なお、本実施形態に係る測定装置についても、上記各実施形態同様、各容器306,342,366,370は相互に通気可能な状態且つ外気から遮断されるようにシールされた状態で形成されており、さらに光源部(重水素ランプ302系)301を収容する容器306の一端には電磁弁(図示せず)を備えた換気口314が形成されている。
【0065】
一方、本測定装置には、上述のガス置換手段を具現化したガス置換機構の一好適例である酸素/二酸化炭素変換器318が光学系ボックス365の容器366および光源部301の容器306と通気可能に設けられている。以下、この酸素/二酸化炭素変換器318について説明する。
図26(B)に示すように、酸素/二酸化炭素変換器318は、上記二つの容器366,306と通気可能に設けられた容器319を外壁部とし、その内部にはガス循環用フィン331と、一対の電極受け333間に設けられたカーボン電極332とが備えられている。而して、ガス循環用フィン331は、換気口314を閉じて、容器306,342,366,370,319内を外気から遮断した際に、当該容器306,342,366,370,319内のガスを循環させるための装置である。すなわち、このガス循環用フィン331を作動させることによって、換気口314閉鎖時には図26(B)中に示す矢印方向にガスが循環することとなる。
【0066】
このとき、上記カーボン電極332に高電圧を印加して高熱状態とすることによって、当該カーボン電極332近傍を流れるガス中の酸素と当該電極332の構成成分である炭素とを化学反応させて当該酸素を二酸化炭素に置換することができる。なお、使用する上記電極332中には予め酸化触媒(好ましくは白金)を練り込んでおくことが好ましい。このことによって上記化学反応による酸素の二酸化炭素への置換効率を向上させ、中間反応物である一酸化炭素の蓄積を防止することができる。
【0067】
以上のとおり、本実施形態に係る測定装置によれば、容器306,342,366,370,319内の酸素ガスを二酸化炭素ガスに置換することができ、重水素ランプ302から光検出器に至る光路を酸素を含まない(即ち二酸化炭素を高濃度に含む)雰囲気におくことができる。
ところで、上述のとおり、波長200nm付近から吸収が始まる酸素分子とは異なり、二酸化炭素分子の場合には真空紫外光吸収スペクトルは165nm以下に存在する。従って、本測定装置によれば、上記処理手順に基づいて波長200nm以下の短波長光(典型的には200nm〜165nm)でのカー効果の測定を実現することができる。さらに、上記O2 /CO2 ガス置換によっては容器内のガス体積は殆ど変化しないため、上記第二および第三の実施形態に係る測定装置同様、試料376交換時のような一時的に容器306,342,366,370を開放した場合であっても外気が急激に容器内に流入することはなく、酸素を含有しない雰囲気を実用的に問題とならないレベルで維持することができる。
【0068】
以上、本発明の光−磁気光学効果測定装置の好適ないくつかの実施形態を説明したが、本発明を上記実施形態に示したものに限定することを意図したものではない。
例えば、上記第一乃至第三の実施形態では、酸素吸収材として食品の鮮度保持材等として一般的な鉄粉系のものを使用したが、酸素を選択的に吸収するものであればよく鉄粉タイプに限定する必要はない。例えば、ガス分析時にしばしば使用されるピロガロール等からなる酸素吸収剤によっても良い。
【0069】
また、上記第二および第三の実施形態においては、上記圧力調整器として蛇腹式のガス量調整タンク218が用いられているが、容器内外の気圧差に応じて容器内にガスを放出し得るものであれば良く、例えば、風船式タンクあるいはシリンダ/ピストン式の圧力調整タンクでも良い。
あるいは、上記第四の実施形態においては、上記ガス置換手段の一具体例としてカーボン電極332を使用した酸素/二酸化炭素変換器318を用いたがこの形態に限るものではない。例えば、酸素/二酸化炭素変換器318に代えて、鮮度保持材として食品包装物中に封入されている一般的なガス置換型脱酸素材(即ち食品包装物中の酸素ガスを吸収し二酸化炭素ガス(炭酸ガス)を放出するもの)を容器内に配置する手段によっても良い。
また、上記各実施形態においては、本発明を円偏光変調波による測定装置に応用した場合を示したが、クロス−ニコル法、ファラデーセル法、回転検光子法による測定装置に応用することもできる。
【0070】
【発明の効果】
本発明によれば、装置自体を真空条件下におくことなく簡単な装置構成によって波長200nm以下の短波長光での光−磁気光学効果測定を行うことができる。すなわち、本発明では、光路が酸素を含まない気体内に確保され、さらに使用する光学素子が波長200nm以下の短波長光を強く減衰させることがない。このため、本発明の光−磁気光学効果測定装置は、今後重要となると予想される超高密度記憶技術の進展に資するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態に係る本発明の測定装置の平面レイアウトを示す図である。
【図2】分光器とフィルタの詳細を示す図である。
【図3】測定原理を模式的に示す図である。
【図4】光路を中心に示す図である。
【図5】一実施形態に係る本発明の測定装置の電気的システム図である。
【図6】一実施形態に係る本発明の測定装置の電気的システムを模式的に示す図である。
【図7】照射光学系を示す図である。
【図8】ランプの選択手順図である。
【図9】回折格子の選択と角度調整手順図である。
【図10】フィルタの選択手順図である。
【図11】検出装置の選択手順図である。
【図12】測定準備手続の全体処理手順図である。
【図13】校正処理手順図である。
【図14】校正内容を示す図である。
【図15】測定時の実際手順図である。
【図16】光−磁気効果回転角(旋光角)の測定手順図である。
【図17】楕円率の測定手順図である。
【図18】ヒステリシス特性の測定手順図である。
【図19】波長依存性の測定手順図(その1)である。
【図20】波長依存性の測定手順図(その2)である。
【図21】波長依存性の測定手順図(その3)である。
【図22】一実施形態に係る本発明の測定装置を模式的に示す平面図である。
【図23】一実施形態に係る本発明の測定装置を模式的に示す側面図である。
【図24】一実施形態に係る本発明の測定装置の要部を示す説明図である。
【図25】一実施形態に係る本発明の測定装置を模式的に示す側面図である。
【図26】(A)は一実施形態に係る本発明の測定装置を模式的に示す平面図であり、(B)はその要部の説明図である。
【符号の説明】
101,201,301 光源部
102,202,302 重水素ランプ
103,133,153,153a,173,203,227,233,253 酸素吸収材剤パッド
106,142,166,170,178,206,242,266,270,306,342,366,370 容器
108,208,308 キセノンランプ
120,220,320 分光器
130,132,134 回折格子
150,250 第1偏光子
152,252 光弾性変調器
156,156a 第2偏光子
160,160a,260 ゲルマニウムダイオード
162,162a,262 光電子増幅管
165,265,365 光学系ボックス
172,272,372 電磁石
174,274,374 試料ホルダ
176,276,376 試料
200 定盤
200a 貫通孔
218 ガス量調整タンク
219 酸素吸収ボックス
261 光検出器
318 酸素/二酸化炭素変換器
Claims (3)
- 光源部と、その光源部からの光を分光して必要な波長の光をとりだす分光器と、その分光器でとりだされた光を偏光する第1の偏光子と、試料に磁場を印加する手段と、該第1の偏光子から該試料に照射された光であって該試料を透過した光または該試料で反射した光を通す第2の偏光子と、その第2の偏光子を通過した光の強度を検出する光検出器とを備えた光−磁気光学効果測定装置において、
その光源部は波長200nm以下の短波長光を放射し得るように構成されており、
該光源部から該光検出器に至る該短波長光の光路は密閉可能な容器内に収容されており、
その容器と通気可能に設けられた容器には、電圧を印加することによって容器内の酸素を二酸化炭素に置換するカーボン電極が設けられていることを特徴とする光−磁気光学効果測定装置。 - カーボン電極は酸化触媒を含む構成としたことを特徴とする請求項1に記載の光−磁気光学効果測定装置。
- 容器内外の気圧差を解消し得る圧力調整器が備えられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光−磁気光学効果測定装置。
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