(57)【要約】【課題】近接場分光分析用の試料を、局所的な密着不良を生じることなく、光反射性基板に密着固定させ、近接場光検出感度の高い試料測定基板を得る。【解決手段】近接場分光分析のための試料（８）を保持し、この試料（８）を上下よりプレスして薄膜化するための試料測定基板（２）おいて、試料測定基板（２）の試料（８）を保持する表面を光反射性材料で形成すると共に、この表面に複数の微小突起（４、４・・・）を設けたことを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板（２）を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接場分光分析のための試料を保持し、当該試料を上下よりプレスして薄膜化するための試料測定基板おいて、
前記試料測定基板の試料を保持する表面を光反射性材料で形成すると共に、前記表面に複数の微小突起を設けたことを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板。
【請求項２】
請求項１に記載の近接場分光分析用の試料測定基板において、前記微小突起先端は平坦化されていることを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板。
【請求項３】
請求項１に記載の近接場分光分析用の試料測定基板において、前記突起の先端に光を照射することによってエバネッセント光が誘起されるように、前記突起を稜線状に形成したことを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板。
【請求項４】
請求項２に記載の近接場分光分析用の試料測定基板において、前記基板および前記突起は、光透過性材料の基板表面を光反射性皮膜で被覆して形成され、前記基板内部を伝播した光が前記突起の先端部分を介して出射し前記先端部分に近接場光を誘起するように、前記突起先端部分の前記光反射性皮膜が除去されていることを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板。
【請求項５】
請求項３に記載の近接場分光分析用の試料測定基板において、前記稜線状の複数の突起は、前記基板表面の前記試料を保持する部分を中心にして放射状に分布するように形成されていることを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板。
【請求項６】
請求項３に記載の近接場分光分析用の試料測定基板において、前記稜線状の突起は、前記基板表面の前記試料を保持する部分を中心とするらせん状に形成されていることを特徴とする、近接場分光分析用の試料測定基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場分光分析のための試料測定基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近接場光を利用した分光分析では、試料の、例えば数百ナノメートル程度の極微小領域に対して分光（赤外、ラマンおよび蛍光）分析を行うことができ、表面ナノ化学構造解析に対して有効な手段を提供する。しかしながら、近接場光を実材料分析に適用するために必要な基本技術が未だ確立されておらず、実用化に向けて手探りの状態である。発明者等は、近接場赤外分光分析のための試料のサンプリング法に関して、試料を薄膜化して光反射基板上に密着固定することにより、高い空間分解能で近接場赤外分光分析を行うことができることを見出している。
【０００３】
図９は、本発明者等による、近接場赤外分光分析のための試料のサンプリング法を示す図である。図において、１００は近接場分光分析のための試料、１０２は表面を光反射性の材料で形成した基板、１０３はプレス機を示す。試料１００は、光反射基板１０２上に保持して上下よりプレスすることにより、薄膜化される。試料１００の厚さを、近接場分光分析に使用する、例えば赤外光を透過することが可能な程度に薄膜化することによって、試料１００を通過した赤外光は光反射基板１０２の表面で反射され、再び試料１００を通過して外部に出射する。試料１００を通過した赤外光はプローブ先端で発生した近接場光を含んでいるので、基板１０２からの反射光を検出することにより、近接場分光分析を高感度で行うことができる。
【０００４】
ところが、以上のようにして形成したサンプルであっても、往々にして測定感度が低下し、あるいは測定不能となる事態が発生する。本発明者等は、その原因を次のように考えた。即ち、試料を薄膜化するために光反射基板上にプレスする場合、基板表面が平板であっても基板の微妙なうねりや試料の材質分布等により、プレス圧力が試料に均一にかからず、試料と基板間に局所的な密着不良が発生する。この密着不良により、測定光の反射率が低下し、あるいは乱反射を起こすため、光検出器によって検出される反射光が大幅に低下し、測定不能となるものと思われる。
【０００５】
図１０（ａ）および（ｂ）は、試料と基板間の局所的な密着不良によって、反射光の検出感度が低下する理由を説明している。図１０（ａ）および（ｂ）において、１０４は光反射基板１０２と試料１００との局所的な密着不良箇所を示している。また、１０５は、先端の曲率半径が数百ｎｍ程度のプローブを示し、その先端に例えば赤外光を照射することによって近接場光１０６が発生する。近接場光１０６自体は伝播しないが、赤外光によって散乱されて光検出器１０７（図（ｂ）参照）に達し、検出される。近接場光は非常に弱い光であるため、その検出感度を上げるためには、できるだけ多くの近接場光を検出器方向に反射しなければならない。
【０００６】
ところが、図１０（ａ）に示すように、基板１０２と試料１００間に局所的な密着不良１０４が発生し、その場所にプローブ１０５が存在した場合、試料１００を通過した近接場光１０６の散乱光は、基板１０２によって方向性を持って反射されず、分散してしまう。その結果、光検出器による検出感度が低下する。あるいは、図１０（ｂ）に示すように、プローブ１０５を試料１００と基板１０２とが密着した箇所に近づけた場合であっても、試料１０２のうねりによって乱反射１０８が発生し、反射光が光検出器１０７の方向に達しない。そのため、近接場光の検出感度が低下し、測定不能となる場合がある。
【０００７】
したがって、高感度でしかも高い空間分解能を有する近接場分光分析を行うためには、プレスによって局所的な密着不良を起こさず、試料を均一に基板表面に密着固定させることが重要である。
【０００８】
なお、本発明に関する一般的な技術水準を示す文献として、以下の特許文献１乃至４が存在する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１４８１７２
【特許文献２】特開２０００−１８２２６４
【特許文献３】特開２００５−２０７９３５
【特許文献４】特開平９−２３１６０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、近接場分光分析のための試料のサンプリング法における、上記のような問題点を解決する目的でなされたもので、プレスによる試料の薄膜化において、試料と光反射基板とが局所的な密着不良を起こすことなく、均一に密着固定されることが可能な、近接場分光分析用の試料測定基板を提供することを課題とする。また、さらに検出感度を上げるために、プローブを照射する光であって、プローブ先端での近接場光の発生に寄与しない光を有効に利用して、近接場光を増強することが可能な、新規な構造の近接場分光分析用の試料測定基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するために、近接場分光分析のための試料を保持し、当該試料を上下よりプレスして薄膜化するための試料測定基板おいて、前記試料測定基板の試料を保持する表面を光反射性材料で形成すると共に、前記表面に複数の微小突起を設けるようにしている。この場合、前記微小突起先端を平坦化しても良い。
【００１２】
上記構成の試料測定基板において、さらに、前記突起の先端に照射された光によってエバネッセント光が誘起されるように、前記突起を稜線状に形成しても良い。
【００１３】
あるいは、上記構成の試料測定基板において、前記基板および前記突起を、光透過性材料の基板表面を光反射性皮膜で被覆して形成し、前記基板内部を伝播した光が前記突起の先端部分を介して出射し前記先端部分に近接場光を誘起するように、前記突起先端部分の前記光反射性皮膜を除去するようにしても良い。
【００１４】
あるいは、上記構成の試料測定基板において、前記稜線状の複数の突起を、前記基板表面の前記試料を保持する部分を中心にして放射状に分布するように形成しても良い。
【００１５】
あるいは、上記構成の試料測定基板において、前記稜線状の突起を、前記基板表面の前記試料を保持する部分を中心とするらせん状に形成しても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる近接場分光分析用の試料測定基板では、基板表面に複数の微小な突起が形成されているので、試料を試料測定基板上に保持しプレスする場合、高圧力を均一に試料にかけることができ、その結果、試料と試料測定基板表面との局所的な密着不良の発生を回避することができる。これによって、試料を通過した光を光反射基板により高い反射率で再び試料方向に反射させることができる。さらに、突起側面の傾斜を利用して反射光を多重反射させることによって、近接場光の乱反射を抑制し、光検出器方向への充分な反射光量を確保することができる。これらの結果、高い検出感度で近接場分光分析を行うことが可能となる。
【００１７】
また、試料測定基板を光透過材料で構成し、その表面に光反射性の皮膜を形成した構成の試料測定基板では、前記微小突起の先端部分の皮膜を除去し、基板内を伝播した光をこの先端部分から出射させることによって、先端部分で近接場光を誘発することができる。したがって、基板の側面、あるいは裏面に第２の光源を設けることによって、試料測定基板そのものを、近接場光発生のための第２のプローブとして使用し、近接場光を増強することができる。これによって、さらに高感度で近接場分光分析を行うことが可能となる。
【００１８】
あるいは、近接場光を発生させるためのプローブの先端を照射する光の光径を試料のサイズより大きくする、照射位置をずらす、などの工夫によって、プローブの先端に当たって近接場光を発生する以外の光を試料測定基板内に導入することにより、第２の光源を設けることなく、突起先端から近接場光を発生させ、プローブ先端から発生した近接場光を増強することができる。
【００１９】
さらに、光反射性の突起を稜線状に形成することによって、この部分に近接場光発生のための光が照射されると、稜線部でエバネッセント光が誘発され、プローブ先端で発生した近接場光を増強することができる。その結果、高感度で近接場分光分析を行うことができるようになる。稜線状の突起は、試料を保持する場所を中心にして放射状に形成しても、あるいはらせん状に形成しても良く、この場合、稜線のいずれかの場所に入射した光は全て、試料の下方に集光されるので、近接場光の増強効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の種々の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図において、同じ符号は同一又は類似の構成要素を示すので重複して説明しない。
【００２１】
図１に、本発明の第１の実施形態にかかる、近接場分光分析用の試料（サンプル）測定基板の概略構成を示す。図１（ａ）は試料測定基板１の平面図であり、図（ｂ）は図（ａ）に示す領域Ａの拡大図、（ｃ）は図（ｂ）のＸ−Ｘ線上断面図である。なお、これらの図に各部の概略の大きさを記載しているが、これらは参考値であって発明を限定するものではない。
【００２２】
図１において、２は試料測定基板であって、表面にミクロンオーダーのピラミッド状の突起４、４・・・を有している。試料測定基板２は、数百ミクロン程度の厚さとして形成されるため、ハンドリングが容易なように、別の大きな基板６に貼り付けられている。なお、図（ｃ）ではこの基板６は省略されている。試料測定基板２は、耐プレス強度を有する金属あるいは表面に金属皮膜を有する硬質無機材料で形成される。例えば、金属であればＦｅ、Ｎｉ等、硬質無機材料の場合はダイヤモンド、ＷＣ、Ｓｉ３Ｎ４等を材料として使用することができる。
【００２３】
突起４、４・・・は、試料測定基板２の表面において均一に分散して形成され、その先端は平坦化されている。突起４、４・・・の側面の傾斜角は、３０度〜６０度程度である。突起４、４・・・を有する試料測定基板２は、例えば電鋳法を用いて次のようにして形成される。まず、面方位（１００）を有するＳｉ基板に対して、ＫＯＨあるいはフッ酸等を用いて異方性エッチングを行い、Ｓｉ基板上にピラミッド状の複数の窪み（凹）を形成する。次に、濃度の異なる数種類のエッチング液を用いて、窪みの底面をフラット状（平坦化）とする。
【００２４】
このようにして複数の微小な窪みがＳｉ基板に均一に分散して形成されると、次に、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ等を数十〜数百ｎｍ程度、蒸着する。この蒸着層表面を陰極とし、Ｆｅ、Ｎｉ等の棒を陽極として基板全体を希硫酸等に浸漬し、通電することにより、金属がＳｉ基板上にメッキされる。このようにして形成されたメッキ皮膜をＳｉ基板から剥がすと、原板として用いたＳｉ基板とは逆の凹凸を有する金属ピラミッドを備えた、試料測定基板２が得られる。
【００２５】
試料装置基板２は、数百ミクロンの厚さであるため、他の大きな基板６に貼り付けてハンドリングし易くする。基板２の材料がダイヤモンドなどの硬質無機材料である場合は、基板表面をフェムト秒レーザ等によって直接加工し、表面に凹凸を形成する。その上で、表面に光反射性の金属材料を蒸着、あるいはコーティングする。このようにして、表面に、高さが例えば数μｍの突起４が一様に分布する試料測定基板２が形成される。
【００２６】
図２は、図１に示す構造の試料測定基板２を用いて近接場分光分析用のサンプルを形成する過程、および形成したサンプルの効果を示す図である。なお、図２において、基板６は省略して示してある。図２（ａ）に示すように、表面に複数の突起４、４・・・が均一に分散して形成された光反射性の試料測定基板２を用意し、その上に近接場分光分析用の試料８を設置する。この状態で、試料測定基板２の上下より圧力をかけて試料８をプレスし、薄膜化する。基板２上には数μｍオーダーで突起４、４・・・の微小頂面が均一に分布しているので、ムラなく、高圧力で試料８をプレスすることができる。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、高圧プレスの結果、試料８は基板２の凹部に入りこみ、突起４、４・・・の側壁に密着固定される。突起４、４・・・の頂面上では、頂面の面積が小さいので、試料８がうねることなく突起４、４・・・に密着固定される。したがって、この状態の試料測定基板を用いて、図２（ｃ）に示すように試料８の近接場分光測定を行う場合、試料８の基板２への密着不良による反射光の散乱、乱反射が抑制され、高感度での分光分析が実施される。
【００２８】
なお、図２（ｃ）において、１０は、例えば先端曲率径が百〜数百ｎｍのファイバープローブであり、その先端に分光スペクトル測定用の赤外光１２を照射することにより、先端曲率半径と同程度のオーダーで局所的な光の場、即ち近接場光１４を発生させることができる。この近接場光を試料８に当ててその散乱光を検出し、スペクトル分析を行うことによって、プローブ先端径オーダーの局所エリアに限定した化学分析が可能となる。
【００２９】
図２（ｃ）に示すように、本実施形態の試料測定基板２では、近接場光１４は突起４、４・・・の側壁によって多重に反射されることにより、検出器１６の方向に向かって試料８を出射する。そのため、従来は乱反射によって検出器１６の方向以外に散乱されていた光が検出器１６の方向に向かうようになり、近接場光の検出感度が向上する。また、突起４、４・・・の頂面においても、試料８と基板２とが密着固定されているので、頂面に入射した赤外光は検出器１６の方向に効果的に反射される。
【００３０】
なお、本実施形態でのピラミッド状突起４、４・・・の側面の傾斜角度は、３０度〜６０度程度である。また、図１および２では、ピラミッド状突起４、４・・・の先端を平坦にしているが、平坦にすることなく鋭角にしても同様の効果が得られることはもちろんである。
【００３１】
図３に、本発明の第２の実施形態にかかる近接場赤外分析用の試料測定基板を示す。図３（ａ）は試料測定基板２０の平面図、図３（ｂ）は図（ａ）の領域Ｂの拡大図、図３（ｃ）は、図（ｂ）のＸ−Ｘ線上断面図である。本実施形態にかかる試料測定基板２０は、図３（ｂ）および（ｃ）から明らかなように、図１に示す試料測定基板２とは反対に、ミクロンオーダーの逆ピラミッド形状の窪み２２が基板２０上に均一に分散して形成されている。窪み２２の底面は平坦化されている。図（ｂ）および（ｃ）に示すように、逆ピラミッド形状の窪み２２を基板２０の表面に均一に分散して形成することにより、基板２０上に稜線状の突起２４が複数、形成されるようになる。図の符号２６は、突起２４によって形成される稜線を示している。
【００３２】
図４は、図３に示す試料測定基板２０上に試料を保持し、プレスにより圧着固定して、薄膜状の試料２８を形成した状態を示す。図４（ａ）に示すように、試料２８をプレスすることによって、試料測定基板２０の突起２４が試料２８に食い込み、底面部２２で試料と良く密着する。先端が稜線２６を構成する突起２４で囲まれた逆ピラミッド状の窪み２２は、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように閉空間を構成するため、第１の実施形態にかかる試料測定基板２の場合よりもピラミッド壁による多重反射によって、反射光が検出器１６の方向以外に散乱することをより効果的に抑制する。その結果、近接場光の検出感度がさらに向上する。
【００３３】
図４（ｂ）に示すように、突起２４で構成される稜線２６はプリズムの稜線に相当するため、この部分に赤外光１２が照射されると、稜線２６に沿ってエバネッセント光３０が誘発される。エバネッセント光３０は稜線２４上を伝播するが、稜線内に閉じ込められ外部に伝播せず、分光分析のための近接場光１４を増強する働きをする。したがって、本実施形態の試料測定基板２０は、試料プレス時の局所的密着不良や赤外光の乱反射を抑制する効果と共に、近接場光の増強効果を有するので、本試料測定基板を使用することにより、第１の実施形態の場合よりもさらに高感度で近接場分光分析を実施することが可能となる。
【００３４】
本実施形態の試料測定基板２０は、図１に示す第１実施形態の試料測定基板２を陰極にして電鋳を行うことにより製造することができる。試料測定基板２０を、ダイヤモンド、ＷＣ、Ｓｉ３Ｎ４などの硬質無機材料で形成する場合は、フェムト秒レーザ等によって基板材料を直接加工することによって、製造することができる。硬質無機材料で基板２０を形成した場合は、窪み２２と突起２４とを含む基板２０の表面に、赤外光を反射する金属皮膜を蒸着、あるいはコーティングによって形成する必要がある。
【００３５】
図５に、本発明の第３の実施形態にかかる試料測定基板４０を示す。図５（ａ）は試料測定基板４０の断面図であり、図５（ｂ）は試料測定基板４０に試料４８を圧着固定し、近接場分光分析を行う状態を示す図である。本実施形態の試料測定基板４０は、第１の実施形態にかかる試料測定基板２と同じ外形を有しているが、基板を、ダイヤモンド、ＫＢｒ、ＮａＣｌ、ＣａＦ等の赤外透明材料で構成した点で異なっている。
【００３６】
即ち、試料測定基板４０は、ダイヤモンド、ＫＢｒ、ＮａＣｌ、ＣａＦ等の赤外透明材料の基板をフェムト秒レーザによって直接加工し、表面にピラミッド状の突起４２、４２・・・と溝４４、４４・・・を形成した構造を有している。突起４２と溝４４とから構成される凹凸部の表面は、突起４２の頂面を除いて金属皮膜４６で覆われている。金属皮膜４６は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｄ等の金属を蒸着等により試料測定基板４０に付着させて形成することができる。
【００３７】
本実施形態の試料測定基板４０は、図５（ｂ）に示すように、試料測定基板４０の側面外部に第２の赤外光源５０を設け、試料測定基板４０の側面より基板内に第２赤外光を導入することにより、基板４０をプローブとして用いることを特徴としている。即ち、突起４２の金属皮膜４６で被覆されていない頂面４２ａは、基板内に入射した第２の赤外光に対して、幅が１μｍ以下の開口を形成する。
【００３８】
したがって、プローブ１０の先端に強い赤外光１０を照射し、近接場光１４を発生させた場合、共鳴によって頂面４２ａの開口に近接場光５２が誘発される。近接場光５２は、プローブ１０の先端に発生させた近接場光１４と共に試料４８の赤外光吸収を増強する。なお、試料測定基板４０の裏面には赤外光反射膜が形成されていても良く、あるいは試料測定基板４０を、プレスに耐えられるように大きな金属板に貼り付けて使用しても良い。
【００３９】
本実施形態の試料測定基板４０は、第１の実施形態の試料測定基板２と同じ外形を有しているので、第１の実施形態の試料測定基板２が有するのと同じ効果、即ち、基板４０と試料４８の局所的な密着不良の発生を抑制する効果、および赤外光の乱反射を抑制する効果を有している。これに加えて、突起４２の頂面開口からの共鳴近接場光の発生による、近接場光の増強効果も有しているので、高感度での近接場分光測定の実施を保障することが可能となる。
【００４０】
図６に、本発明の第４の実施形態にかかる試料測定基板４０ａの構造を示す。本実施形態の試料測定基板４０ａは、基本的に図５に示す第３の実施形態にかかる試料測定基板４０と同様の構成を有しているが、突起４２からなるピラミッド状突起群の周辺に金属皮膜４６ａを形成しない点で、第３の実施形態にかかる試料測定基板４０とは異なっている。本実施形態の試料測定基板４０ａでは、ピラミッド状突起群の周辺に金属皮膜４６ａを形成しないことによって、プローブ１０の先端を照射した赤外光１２の一部を試料測定基板４０ａ内に潜り込ませることができる。
【００４１】
これによって、試料測定基板４０ａの側面に第２赤外光源を設けることなく、突起４２の頂面４２ａから近接場光を共鳴発生させることができる。なお、プローブ１０の先端を照射する赤外光の光径１２ａは、１０〜３０μｍであるため、ピラミッド突起群の直径を１０μｍ程度とすれば、赤外光は充分に試料測定基板４０ａの内部に潜り込むことができる。その結果、図５に示す第３の実施形態の場合とは異なり、第２の赤外光源を用いることなく、近接場光の増強効果を得ることができる。なお、試料測定基板４０ａの裏面には赤外光反射膜を形成しても良く、あるいは試料測定基板４０ａを、プレスに耐えられるように大きな金属板に貼り付けて使用しても良い。
【００４２】
図７に、本発明の第５の実施形態にかかる試料測定基板６０の構成を示す。図７（ａ）は試料測定基板６０の平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線上断面図、図（ｃ）は試料測定基板６０を用いて試料６２の近接場赤外分光測定を行う状態を示す図である。本実施形態の試料測定基板６０は、金属または金属皮膜を付与した硬質無機材料で形成され、試料６２が設置される表面に集光部６５が形成されている。集光部６５は、フェムト秒レーザ加工等によって基板表面に形成した放射状の溝６４、６４・・・を有する。基板表面に溝６４、６４・・・を形成することにより、隣接する溝の間には稜線状あるいは尾根状の突起６６、６６・・・を形成する。
【００４３】
試料６２は、放射状の溝６４および突起６６の中心付近に載置される。試料測定基板６０は、試料プレス時のハンドリングが容易なように、安定した大型の基板に貼り付けられても良い。また、図７（ｂ）および（ｃ）では、試料６２は突起６６上に置かれているが、試料６２を設置した基板６０を上下よりプレスすることにより、試料６２を薄膜化し、かつ試料６２が溝６４内に廻り込むようにしても良い。
【００４４】
図７（ａ）および（ｂ）に示す構造の試料測定基板６０を用いて、試料６２の近接場分光測定を行う場合、図７（ｃ）に示すように、プローブ１０の先端に赤外光１２を照射して近接場光を発生させる。このとき、赤外光１２の光径１２ａは１０〜３０μｍであるため、試料６２の幅を１０μｍ程度以下とすることにより、集光部６５の周辺が赤外光１２に対して露出され、赤外光１２によって照射されるようになる。このとき、溝６４に入射した赤外光は、溝６４の側壁によって多重反射されながら、溝の長手方向に伝播する。
【００４５】
一方、集光部６５の周辺で稜線状の突起６６を照射した赤外光は、突起６６がプリズムの頂角を形成しているために、その部分でエバネッセント光６８を誘発する。このエバネッセント光６８は突起６６の稜線に沿って伝播し、試料６２の下方に集光されることにより、プローブ１０の先端で生成された近接場光を増強する働きをする。その結果、高感度での近接場分光測定の実施が可能となる。なお、稜線状の突起の何れの場所に入射した赤外光も、試料６２の下方に集光されるので、近接場光増強の効果が大きい。
【００４６】
また、図７（ｂ）に示すように、試料６２を通過した赤外光は、溝６４の側面で反射されて再び試料６２を通過し、光検出器の方向に向かうため、近接場光の検出感度が向上する。
【００４７】
本実施形態による試料６２下方への赤外光の周り込み、即ち近接場光増強の効果を確保するためには、試料６２のサイズを赤外光の光径以下、例えば１０μｍ以下とすること、プローブ先端に照射する赤外光の絞りを甘くすること、あるいは赤外光の照射位置をずらすこと（図７（ｃ）に示す）等を行うことができる。
【００４８】
図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の第６の実施形態にかかる試料測定基板７０の概略構成を示す平面図および断面図である。本実施形態の試料測定基板７０は、第５の実施形態にかかる試料測定基板６０とほぼ同様の構成および作用効果を有するが、基板７０の表面の集光部７２に、放射状の溝に代わってらせん状の溝７４を設けたことを特徴としている。らせん状の溝７４を設けることによって、らせん状の突起７６が形成される。本実施形態では、したがって、第５の実施形態の場合とは異なり、溝７４および突起７６が集光部７２の周辺から中心に向かって連続して形成されていることを特徴とする。なお、試料７８は集光部７２の中心に設置される。
【００４９】
以上のように、本実施形態の試料測定基板７０では、突起７６が集光部７２の周辺から中心に向かって連続しているため、プローブ先端を外れて基板７０に当たった赤外光は、らせん状の突起７６でエバネッセント光を誘発し、集光部７２の中心部に向かって集光される。したがって、集光部７２の中心付近に試料７８を設置すれば、集光されたエバネッセント光によりプローブ先端から発生する近接場光を増強することができる。また、試料７８を通過して溝７４の側面に達した近接場光の赤外光による散乱光は、溝７４の側面によって多重に反射されて試料７８の下方に集光され、光検出器の方向に向かって反射されるので、近接場光の検出感度が向上する。
【００５０】
第６の実施形態の試料測定基板７０は、第６の実施形態の試料測定基板６０と同様にして形成される。なお、第５および第６の実施形態の試料測定基板では、放射状あるいはらせん状の突起６６、７６によって試料７８が支持されるので、試料７８をプレスする場合、試料７８に高い圧力が均等に印加される。試料と、試料測定基板との間に密着不良が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる、近接場分光分析用の試料測定基板を示す図であって、図（ａ）は試料測定基板の平面図、図（ｂ）は図（ａ）の一部拡大図、図（ｃ）は図（ｂ）のＸ−Ｘ線上断面図である。
【図２】図（ａ）、（ｂ）は、図１に示す試料測定基板を用いて近接場分光分析試料を形成する過程を示し、図（ｃ）は図（ｂ）の試料測定基板を用いて近接場分光分析を行う状態を示す。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる、近接場分光分析用の試料測定基板を示す図であって、図（ａ）は試料測定基板の平面図、図（ｂ）は図（ａ）の一部拡大図、図（ｃ）は図（ｂ）のＸ−Ｘ線上断面図である。
【図４】図（ａ）は、図３に示す試料測定基板を用いて近接場分光分析を行う状態を示し、図（ｂ）はエバネッセント光の発生を説明するための図である。
【図５】図（ａ）は、本発明の第３の実施形態にかかる近接場分光分析用の試料測定基板の構成を示す図、図（ｂ）は図（ａ）の試料測定基板を用いて近接場分光分析を行う状態を示す図である。
【図６】図（ａ）は、本発明の第４の実施形態にかかる近接場分光分析用の試料測定基板の構成を示す図、図（ｂ）は図（ａ）の試料測定基板を用いて近接場分光分析を行う状態を示す図である。
【図７】図（ａ）は、本発明の第５の実施形態にかかる近接場分光分析用の試料測定基板の平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線上断面図、図（ｃ）は図（ａ）および（ｂ）に示す試料測定基板を用いて近接場分光分析を行う状態を示す図である。
【図８】図（ａ）は、本発明の第６の実施形態にかかる近接場分光分析用の試料測定基板の平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線上段面図である。
【図９】従来の近接場分光分析用の試料測定基板の構成を示す図である。
【図１０】図（ａ）、（ｂ）は、図９に示す試料測定基板の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
２    試料測定基板
４    突起
６    支持基板
８    試料
１０    プローブ
１２    赤外光
１４    近接場光
１６    光検出器
３０    エバネッセント光
５２    共鳴近接場光
６６    放射状突起
７６    らせん状突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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