No.06「見えない光で観る（１）」

本シリーズでは、｢見えない光で観る｣と題して、近赤外光領域の2次元分光測定の紹介をします。

見えない光

光には、380nmより短い波長の紫外光と380nm～800nmの波長の可視光と800nmより長い波長の赤外光があります。この赤外光はさらに、800nm～2500nmの波長領域を近赤外光といい、それより長い波長の光を中・遠赤外光といいます。人間の目は可視光というわずかな波長範囲の光にしか感度がなく、それ以外の波長の光は見ることができません。しかしながら、この紫外光や近赤外光には、対象物の物性に依存する反射や吸収が起こっており、その変化を測定することで、人間の目には見えない特性を可視化することができるようになります。

2次元分光測定

人間の目に見えない物質の特徴量を可視化するには、目で見たのと同じような表現、即ち、2次元的な画像として可視化、表現することが非常に重要になります。このため、紫外分光、近赤外分光における2次元分光測定技術は、この見えない光を用いた測定に新しい世界を開く重要かつ不可欠なものとなります。

2次元分光の世界を開くImSpector

新しいシリーズを始めるにあたり、あらためてImSpectorを用いた2次元分光技術について説明します。図は2次元分光器ImSpectorの構造図です。線状領域の対象物からの光は、プリズムとグレーティングで構成されるPGPと呼ぶ光学素子を通過することにより、分光され再び2次元受光素子上に結像されて線状領域の分光が可能となります。このPGPと受光器であるカメラをそれぞれの波長域に応じて選択することで、不可視波長領域の200～380nmおよび800～2400nmの2次元分光が可能となります。
この2次元分光技術を用いた見えない光で観る例を次回から紹介します。