(57)【要約】【課題】ＳＷＮＴを分散させた試料について、ＳＷＮＴのカイラリティの分布を精度よく求めるとともに、不所望のＳＷＮＴの除去を可能とする。【解決手段】試料を二次元的に移動させながら、各微小領域についての励起光波長、フォトルミネッセンス（ＰＬ）波長、フォトルミネッセンス（ＰＬ）強度を測定し、測定位置、励起光波長、ＰＬ波長、ＰＬ強度の４つのディメンジョンを有するデータを収集する。励起波長とＰＬ波長との組合せからカイラル指数を求め、カイラル指数毎にＰＬ強度の位置を示すカイラリティ分布画像を作成する（Ｓ４〜Ｓ１３）。ユーザが特定のカイラリティを指定すると（Ｓ１５）、そのカイラリティを持つＳＷＮＴが存在する位置を分布画像から特定し、その位置に高出力のレーザ光を照射することでＳＷＮＴを焼却する（Ｓ１６、Ｓ１７）。その後、同位置のＰＬ強度を検出して焼却が完了しているか否かを確認する（Ｓ１８）。【選択図】図３
2009162604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブが分散された試料の評価を行うとともに該試料に対して操作を行うことが可能なカーボンナノチューブ測定装置であって、
a)試料に所定波長の励起光を照射する光照射手段、及び前記励起光の照射に応じて試料から放出されるフォトルミネッセンスの強度を検出する検出手段を含む測定光学系と、
b)試料上での励起光の照射位置及びフォトルミネッセンスの強度検出位置を走査するために、試料又は前記測定光学系の少なくともいずれか一方を二次元的に移動するための移動手段と、
c)所定の波長範囲に亘る励起光の波長走査を行いつつフォトルミネッセンスの強度を検出した結果に基づいて、励起光波長、フォトルミネッセンス波長、フォトルミネッセンス強度を組とするデータを収集し、励起波長とフォトルミネッセンス波長の組み合わせからカーボンナノチューブを特徴付けるカイラリティを算出するカイラリティ算出手段と、
d)前記移動手段による位置の走査毎に前記カイラリティ算出手段により当該位置におけるカイラリティを求め、各カイラリティ毎に試料上でのフォトルミネッセンス強度の分布を示す画像情報を作成する二次元分布情報取得手段と、
e)前記二次元分布情報取得手段により得られた画像情報に基づいて、特定のカイラリティが存在する位置、又は特定のカイラリティが存在する範囲の中の特定の位置に前記光照射手段による光が照射されるように前記移動手段を制御し、該光照射手段の照射光の出力を励起光照射時よりも増加させて試料上に光を照射することにより特定のカーボンナノチューブを焼却する選択的除去手段と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブ測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカーボンナノチューブ測定装置であって、前記選択的除去手段は、特定のカイラリティをユーザが指定するための指定手段と、該指定手段により指定されたカイラリティが存在する位置を、前記二次元分布情報取得手段により得られた画像情報を用いて特定する位置特定手段と、を含むことを特徴とするカーボンナノチューブ測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカーボンナノチューブ測定装置であって、前記選択的除去手段は、前記二次元分布情報取得手段により作成された画像情報を画面上に表示する画像表示手段と、該画像表示手段に表示された特定のカイラリティに対する画像情報の中で特定の位置をユーザが指定するための指定手段と、を含むことを特徴とするカーボンナノチューブ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光の照射に応じて試料から放出されるフォトルミネッセンスを測定するフォトルミネッセンス測定装置を用いて、試料におけるカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと略す）の存在や分布状態などを評価するカーボンナノチューブ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シングルカーボンナノチューブ（以下、ＳＷＮＴと略す）は炭素六員環構造が連結した１枚の網目状のシート（グラフェンシート）が筒状に丸められた構造を有しているが、この丸まり方（カイラリティ）によって物性が大きく異なる。例えば炭素の六員環がチューブの軸に沿って並んでいる場合には金属としての特性を示し、炭素の六員環が軸の周りに螺旋状に並んでいる場合には半導体としての特性を示す。したがって、ＣＮＴを評価する上でカイラリティを調べることは重要であり、ＣＮＴを含む試料の特性を把握する上でカイラリティ分布を調べることが必要である。こうしたカイラリティ分布を測定することを目的の一つとして、従来、蛍光分光測定を利用した近赤外光フォトルミネッセンス測定装置が開発されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
こうした装置に利用される従来の蛍光分光測定光学系は、例えば特許文献１などに開示されている。即ち、光源であるキセノンランプから発せられる白色光を励起側分光器で波長分散して取り出した特定波長の励起光を、試料室内にセットされた液体試料入りのキュベットセルや試料ホルダに保持した固体試料の中心部に照射する。この励起光の照射により試料から発せられる蛍光、燐光などによるフォトルミネッセンスは、励起光の入射光軸に対し約９０°の位置に配置された蛍光側分光器に入射され、波長分散された上で波長毎にその強度が検出される。
【０００４】
しかしながら、こうした光学系では、試料の一部分のみを励起することにより得られるフォトルミネッセンスしか測定することができない。担体中にＣＮＴを分散させた後に調製又は合成して形成した薄膜状などの形態のデバイスでは、構造の異なるＣＮＴが片寄って分布している可能性があるため、試料の或る１個所のみを測定した結果に基づいてカイラリティを評価すると正確性を欠くことになる。こうしたことから、デバイス上に分散したＣＮＴの偏在を評価・確認できる装置が強く要望されている。
【０００５】
またＳＷＮＴのデバイスへの応用研究・開発においては、上述のように単にデバイス上のＳＷＮＴのカイラリティの分布をおおまかに調べるのみならず、さらに高度な性能・機能が求められている。
【０００６】
例えばＳＷＮＴを半導体ＬＳＩデバイスの配線として用いる場合、電極ゲート間に架橋して存在するＳＷＮＴはたかだか数本であり、デバイスの性能を評価する上で数本単位のＳＷＮＴのフォトルミネッセンスを測定可能な高い空間分解能を有する装置が要望される。また、デバイス上にＳＷＮＴを分布させる方法として基板上に直接ＳＷＮＴを数本単位で成長させる方法があるが、ＳＷＮＴはカイラリティによって太さや性質が相違するため、特定のカイラリティを有するＳＷＮＴを基板上にレイアウトさせたいようなことがある。上記のような方法でＳＷＮＴをデバイス上に分散させた場合に、ユーザが意図しない又は不所望のカイラリティを持つＳＷＮＴがデバイス上にレイアウトされてしまうこともあり、そうなると、そのデバイスは想定した性能や機能が得られないといった問題が起こる。そこで、上述のようにデバイス上にレイアウトされたＳＷＮＴのフォトルミネッセンスを数本単位で測定できることに加え、不所望のＳＷＮＴが存在した場合にそれを除去できるような機能を装置が有していると、評価用デバイスの作成などにおいて非常に有用である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−８３０９３号公報
【非特許文献１】渡邉、大隅、池田、篠山、中川、「デベロップメント・オブ・ニア−インフラレッド・フォトルミネッセンス・スペクトロメータ（Development of Near-Infrared Photoluminescence Spectrometer）」、フラーレン・ナノチューブ研究会、第２９回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム講演予稿集、平成１７年７月２５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その主たる目的は、試料についての二次元的なカイラリティ分布を高い空間分解能で求めるとともに特定のカイラリティを持つＳＷＮＴを除去することができるカーボンナノチューブ測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明は、カーボンナノチューブが分散された試料の評価を行うとともに該試料に対して操作を行うことが可能なカーボンナノチューブ測定装置であって、
a)試料に所定波長の励起光を照射する光照射手段、及び前記励起光の照射に応じて試料から放出されるフォトルミネッセンスの強度を検出する検出手段を含む測定光学系と、
b)試料上での励起光の照射位置及びフォトルミネッセンスの強度検出位置を走査するために、試料又は前記測定光学系の少なくともいずれか一方を二次元的に移動するための移動手段と、
c)所定の波長範囲に亘る励起光の波長走査を行いつつフォトルミネッセンスの強度を検出した結果に基づいて、励起光波長、フォトルミネッセンス波長、フォトルミネッセンス強度を組とするデータを収集し、励起波長とフォトルミネッセンス波長の組み合わせからカーボンナノチューブを特徴付けるカイラリティを算出するカイラリティ算出手段と、
d)前記移動手段による位置の走査毎に前記カイラリティ算出手段により当該位置におけるカイラリティを求め、各カイラリティ毎に試料上でのフォトルミネッセンス強度の分布を示す画像情報を作成する二次元分布情報取得手段と、
e)前記二次元分布情報取得手段により得られた画像情報に基づいて、特定のカイラリティが存在する位置、又は特定のカイラリティが存在する範囲の中の特定の位置に前記光照射手段による光が照射されるように前記移動手段を制御し、該光照射手段の照射光の出力を励起光照射時よりも増加させて試料上に光を照射することにより特定のカーボンナノチューブを焼却する選択的除去手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係るカーボンナノチューブ測定装置の第１の態様として、前記選択的除去手段は、特定のカイラリティをユーザが指定するための指定手段と、該指定手段により指定されたカイラリティが存在する位置を、前記二次元分布情報取得手段により得られた画像情報を用いて特定する位置特定手段と、を含む構成とすることができる。
【００１１】
本発明に係るカーボンナノチューブ測定装置の第２の態様として、前記選択的除去手段は、前記二次元分布情報取得手段により作成された画像情報を画面上に表示する画像表示手段と、該画像表示手段に表示された特定のカイラリティに対する画像情報の中で特定の位置をユーザが指定するための指定手段と、を含む構成とすることができる。
【００１２】
本発明に係るカーボンナノチューブ測定装置において、上記光照射手段は例えばチタン−サファイアレーザなどの、そのレーザ出力を少なくともカーボンナノチューブを焼却可能である程度まで上げることが可能であるレーザ光源を含むものとするとよい。また、上記光照射手段は、試料上でのスポット径を数μｍ程度の微小レベルまで絞ることが可能なレンズ光学系を含むことが好ましい。これによれば、試料上の数μｍ□程度の微小サイズ毎に、その範囲に存在するＣＮＴのカイラリティを求めることができる。
【００１３】
上記移動手段は、試料を互いに直交する二軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）にそれぞれ移動させる、モータ等の駆動源を含む移動機構とすることができる。上記光照射手段により試料上に照射される励起光のスポット経がｄである場合、上記移動手段は試料をＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれｄ又はそれよりも少し小さいステップ幅ずつ移動可能であるようにすれば、試料の二次元面（Ｘ−Ｙ面）全体についてのフォトルミネッセンス強度の測定をほぼ漏れなく行うことができる。
【００１４】
異なる構造や特性のＳＷＮＴは、それぞれ特有の励起波長とフォトルミネッセンス波長との組合せにおいてフォトルミネッセンス強度ピークを持つことが知られている。またカーボンナノチューブの構造や特性は、具体的には例えばカイラル指数等で表現されるカイラリティで以て表すことができる。そこで、励起光の波長を所定範囲（例えば７００〜１０００ｎｍの範囲）で走査し、フォトルミネッセンス強度ピークが発生するような励起波長とフォトルミネッセンス波長との組合せを調べ、その組合せをカイラリティ（カイラル指数）に変換する。上述のように試料をＸ−Ｙ面内で移動させつつ各位置で同様に測定を繰り返すことで、各位置に存在するＳＷＮＴのカイラリティが求まるから、二次元分布情報取得手段は、カイラリティ毎に試料上でのフォトルミネッセンス強度の分布を示す画像情報を作成する。
【００１５】
上記第１の態様のカーボンナノチューブ測定装置では、上記画像情報を例えば表示手段の画面に表示することでユーザに提示すると、ユーザはこの表示により不所望のカイラリティが存在するか否か等について確認し、必要に応じて指定手段により除去したいカイラリティを指定する。カイラリティが指定されると、位置特定手段はそのカイラリティが存在する位置を特定する。そして、選択的除去手段は、移動手段によりその位置に光が当たるように移動手段を動作させ、その上で光照射手段により先の測定時よりも高い出力で光を照射するように光照射手段を駆動する。これにより、その位置に存在するＳＷＮＴのみが熱により焼却されて試料上から除去される。同じカイラリティが複数の位置に存在する場合には、これを繰り返すことでそのカイラリティを持つＳＷＮＴを除去することができる。
【００１６】
また上記第２の態様のカーボンナノチューブ測定装置では、表示手段の画面上に任意のカイラリティの分布画像を表示し、その上でユーザが指定手段により特定のカイラリティの存在する範囲の中の特定の位置を指定すると、その位置について上記と同様にＳＷＮＴの焼却が実施される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るカーボンナノチューブ測定装置によれば、ＳＷＮＴの種類毎、つまりカイラリティ毎の分布状況を一目で確認することができるので、例えば作製したデバイスの評価を簡便に且つ効率的に行うことができる。さらにまた、ユーザにとって意図しない又は不所望の種類のＳＷＮＴがデバイス上の一部にレイアウトされている場合に、そのＳＷＮＴのみを選択的にデバイス上から除去することも可能である。したがって、例えばＣＮＴを分散させて作製した評価用デバイスを一旦評価した上で、必要に応じて、その性能を意図するように発揮させるべく該評価用デバイス上のＳＷＮＴのレイアウトを操作することができる。即ち、デバイスの単なる評価にとどまらず、デバイスの物理的な修正も可能な高機能な装置を提供することができる。
【００１８】
なお、本発明はシングルカーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）のみを対象とするのではなく、ダブルカーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）、多層ナノチューブなどのナノチューブ全般、またそのほかに、フォトルミネッセンス波長領域を広げることにより、フラーレンを内包したナノチューブであるピーポッドなどにも適用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るＣＮＴ測定装置の一実施例について図面を参照して説明する。
図１は本実施例によるＣＮＴ測定装置の要部の概略構成図、図２は図１中のポリクロメータの光路構成図である。
【００２０】
波長可変レーザ光源７は制御部２０により制御されるレーザ駆動部８によって駆動される。このレーザ光源７から出射されたレーザ光は、プローブヘッド６に含まれるコリメートレンズにより集光され、シングルモードファイバを介して落射型顕微鏡５に導かれる。落射型顕微鏡５の内部でレーザ光は平行光化され、近赤外用対物レンズ４により数μｍ程度の微小経のスポットとして、ステージ２の上に載置された試料１に照射される。波長可変レーザ光源７としては例えば最大で数Ｗ程度の出力を有するチタン−サファイアレーザが使用され、このレーザ光の波長は波長駆動部９による制御によって所定波長範囲（７００〜１０００ｎｍ程度）で可変である。
【００２１】
波長可変レーザ光源７から出射されたレーザ光の一部はハーフミラー１０で取り出され、モニタ検出器１１に導入される。モニタ検出器１１の検出信号は制御部２０にフィードバックされ、これにより例えばレーザ光源７からの出射光の出力が所望の値になるように制御される。
【００２２】
試料１は例えばＳＷＮＴが分散された薄膜状のデバイスである。この試料１が載置されるステージ２は互いに直交するＸ軸、Ｙ軸の二軸方向にそれぞれ移動可能な構造となっており、ステッピングモータ等の駆動源を含むステージＸ−Ｙ駆動部３（本発明における移動手段に相当）により制御部２０の指令に応じて移動される。上述したような近赤外用対物レンズ４によるレーザ光の照射位置は決まっているから、ステージ２がＸ軸、Ｙ軸方向にそれぞれ移動されることで、試料１上においてレーザ光が当たる微小領域は二次元的に移動することになる。
【００２３】
上述したような励起レーザ光の照射に応じて試料１から発生する蛍光や燐光などによるフォトルミネッセンスは、上述した励起レーザ光と同じ経路を反対に辿り、プローブヘッド６で出射側シングルモードファイバを介してコリメートレンズにより集光されてポリクロメータ１２に導入される。
【００２４】
図２に示すように、ポリクロメータ１２において、光（フォトルミネッセンス）はトロイダル鏡１２１により集光され、ミラー１２２を経てスリット１２３を通過し、さらにミラー１２４を経て回折格子１２５に導入される。回折格子１２５で波長分散された光は凹面ミラー１２６を経て、シリンドリカルレンズ１２７で紙面に直交する方向に集光され、波長分散状態を維持して多数の受光素子がアレイ状に配列された検出器１３に入射する。したがって、ポリクロメータ１２に導入されたフォトルミネッセンスに由来する所定波長範囲の分散光は、検出器１３で一斉に検出されて波長毎の強度に応じた検出信号が出力される。この検出器１３としては、例えばインジウムガリウムヒ素（InGaAs）アレイ検出器を利用することができる。
【００２５】
検出器１３による波長毎の検出信号はＡ／Ｄ変換器１４によりそれぞれデジタルデータに変換され、データ処理部２３に入力される。データ処理部２３は、機能として、データ収集部２４、カイラリティ算出部２５、分布画像作成部２６などを含み、これら各部で得られたデータや結果は制御部２０に送られ、制御部２０に接続された表示部２２の画面上に表示される。このデータ処理部２３及び全体の制御を司る制御部２０の機能の殆ど全て又は一部はパーソナルコンピュータで具現化することができ、このコンピュータにインストールされた専用の制御／処理ソフトウエアを実行することでその機能を実現することができる。
【００２６】
次に、本実施例のＣＮＴ測定装置における特徴的な動作の一例を図３〜図７を用いて説明する。図３はこの動作のための制御・処理フローチャートである。
【００２７】
ユーザが試料（測定対象のデバイス）１をステージ２上に載置すると（ステップＳ１）、落射型顕微鏡５により取得される試料１上の拡大画像が表示部２２の画面上に表示される（ステップＳ２）。ユーザは操作部２１により、この画面上で測定したい範囲を設定し測定開始を指示する（ステップＳ３）。この指示を受けた制御部２０は試料１が設定された測定範囲内の初期位置（測定開始位置）にセットされるようにステージＸ−Ｙ駆動部３に制御信号を送り、これに応じて試料１上の区画〔０，０〕に励起光が当たるようにステージ２は移動される（ステップＳ４）。いま図４に示すように測定範囲が矩形状に設定されたとすると、その測定範囲の一隅にあるｄ×ｄのサイズの区画〔０，０〕が測定開始位置である。ここで、励起レーザ光のスポット径は数μｍであるとし、ｄも同じく数μｍであるとする。
【００２８】
その状態で制御部２０はレーザ光源７の波長を励起波長範囲λ１〜λ２の下限である開始波長λ１（例えば７００ｎｍ）に設定し、所定の出力（例えば数ｍＷ程度）で以て励起レーザ光を試料１に照射する（ステップＳ５）。励起レーザ光は試料１上の区画〔０，０〕に当たり、その範囲からフォトルミネッセンスが発せられてその強度スペクトル（フォトルミネッセンス波長（以下ＰＬ波長という）−フォトルミネッセンス強度（以下ＰＬ強度という））が検出器１３で検出される。データ収集部２４は、励起波長−ＰＬ波長−ＰＬ強度の情報を有するデータを取り込んで蓄積する（ステップＳ６）。
【００２９】
１つの励起波長についての測定を終えたら、励起波長が波長範囲の上限である終了波長λ２（例えば１０００ｎｍ）であるか否かを判定し（ステップＳ７）、終了波長λ２でなければ励起波長を所定の波長ステップ幅Δλだけ次の波長に変更して（ステップＳ８）ステップＳ６へと戻る。そして、上述のように試料１上の区画〔０，０〕に励起光を照射して、励起波長変更後のＰＬ強度を測定する。ステップＳ６→Ｓ７→Ｓ８の処理を繰り返し、励起波長が終了波長λ２に達するとステップＳ７からＳ９へと進み、測定位置〔ｉ，ｉ〕のデータを確定する。ここでは、図４に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸方向それぞれにｐ＋１個の区画が存在するとし、ｉ＝０〜ｐであるとする。つまり、始めに区画〔０，０〕のデータが確定する。
【００３０】
測定位置の走査は、図４中に矢印で示すように、〔０，０〕→  …  →〔０，ｐ〕→〔１，ｐ〕→  …  →〔１，０〕→〔２，０〕→…  と順に行うものとし、測定終了位置が〔ｐ，ｐ〕である。そこで、次に制御部２０は測定終了位置であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、測定終了位置でなければ次の測定位置へ移動するようにステージ２を駆動するべくステージＸ−Ｙ駆動部３を制御し（（ステップＳ１１）、ステップＳ５へと戻る。ステップＳ５〜Ｓ１１の処理を繰り返すことで、図４において格子状に区画して示した各微小領域で上述したようなフォトルミネッセンスの測定を行い、測定終了位置の〔ｐ，ｐ〕におけるフォトルミネッセンスの測定を終えたならばステップＳ１０からＳ１２へと進む。
【００３１】
なお、図４に示した全ての区画についてそれぞれフォトルミネッセンス測定を行いさえすれば、各区画の移動手順は上記記載のものに限らない。また、図４では、励起光のスポット径と各区画の一辺のサイズをほぼ同じとしているが、前者又は後者を少し大きく設定しても構わない。
【００３２】
上述したステップＳ４〜Ｓ１１により得られるデータは、上述したように、励起波長、ＰＬ波長、及びＰＬ強度の３つのディメンジョンに、さらに測定対象の区画の位置情報を加えた４つのディメンジョンを持つデータである。即ち、上述のようなフォトルミネッセンス測定により、データ処理部２３においてデータ収集部２４では４つのディメンジョンを持つデータが収集されて保存される（ステップＳ１２）。
【００３３】
試料１に含まれるＳＷＮＴにはカイラリティが相違する幾つもの種類が存在し、それぞれ特有の励起波長とＰＬ波長との組合せにおいてＰＬ強度ピークが観測される。そこで、例えば図５（ａ）に示すように、縦軸に励起波長、横軸にＰＬ波長、紙面に垂直な軸にＰＬ強度をとった３次元グラフを各区画（測定位置）毎に作成することができる。また、特定の励起波長に着目して、図５（ｂ）に示すように、縦軸にＰＬ強度、横軸にＰＬ波長をとった２次元グラフを作成することもできる。
【００３４】
ＳＷＮＴの構造や特性の相違はカイラリティの指標であるカイラル指数（ｎ，ｍ）で以て定義される。つまり、励起波長とＰＬ波長との組合せとカイラル指数とは一対一に対応している。例えば図６は図５（ａ）のような３次元グラフを実測結果に基づいて作成したものであるが、図中で特定のＳＷＮＴが存在する場合に○印で示す座標にＰＬ強度ピークが存在することを示している。こうしたことから、励起波長とＰＬ波長との組合せはカイラル指数に置き換えることができ、カイラリティ算出部２５ではこのような変換を行って、カイラル指数、測定位置情報、ＰＬ強度、というディメンジョンを持つデータを求める。そして、分布画像作成部２６は、カイラル指数毎に、測定位置情報、ＰＬ強度、のディメンジョンを持つデータを整理し、横軸にＸ軸方向位置、縦軸にＹ軸方向位置をとり、ＰＬ強度を等高線表示、濃淡表示、又は色違い表示するような、試料１の測定範囲に対応した分布画像を作成する（ステップＳ１３）。
【００３５】
つまり、求まったカイラル指数の数だけ分布画像が作成される。この分布画像によれば、任意のカイラル指数を持つＳＷＮＴが、試料１の測定範囲全体でどのように分布しているのか、を一目で確認することができ、特定の構造のＳＷＮＴの偏在や均一性を容易に評価することができる。こうして作成されたカイラリティ分布画像は、ユーザが操作部２１からカイラル指数を指定することで表示部２２の画面上に表示される（ステップＳ１４）。なお、例えばタブ形式で複数のカイラリティ分布画像が選択容易に表示される等、表示の形式は適宜に変えることができる。
【００３６】
単に試料１上のＳＷＮＴのカイラリティの分布状況を調べたい場合にはステップＳ１４までで終わりであるが、本実施例のＣＮＴ測定装置では、さらに特定のカイラリティを有するＳＷＮＴを除去する機能を有している。即ち、ユーザが上述のようにカイラル指数毎にカイラリティ分布画像を確認した上で意図しないカイラリティを持つＳＷＮＴが試料１にレイアウトされていることが判明した場合に、操作部２１からそのカイラリティを指定する（ステップＳ１５）。
【００３７】
すると制御部２０は、指定されたカイラリティの分布画像から該カイラリティを有するＳＷＮＴが存在する位置、つまり区画〔ｘ、ｙ〕を特定する。例えば、或るカイラリティ分布画像が図７に示すものである場合、〔ｘ1、ｙ1〕、〔ｘ2、ｙ2〕の２個所がそのカイラリティの存在する位置、つまり焼却位置として抽出される。その後、制御部２０はまずその焼却位置の１つである〔ｘ1、ｙ1〕にレーザ光が当たるようにステージ２を移動させるべくステージＸ−Ｙ駆動部３を制御する（ステップＳ１６）。
【００３８】
これにより、試料１が移動した後、制御部２０はレーザ光の出力を先のフォトルミネッセンス測定時よりもかなり大きい、例えば１０Ｗ程度に設定した上で、所定時間レーザ光照射を行うようにレーザ駆動部８を制御する（ステップＳ１７）。これにより、レーザ光源７から出射したレーザ光が上記焼却位置に当たると、その位置の温度が急速に上昇しＳＷＮＴが焼却される。その後に、同位置においてレーザ光の出力を上述の励起光レベルまで下げ、励起光の波長走査に伴うフォトルミネッセンス測定を実行する。その測定結果からフォトルミネッセンス強度ピークがあるか否かを判断し、もしその強度ピークがなくなっていれば焼却が完了したと判断する（ステップＳ１８でＹＥＳ）。
【００３９】
一方、未だフォトルミネッセンス強度ピークがある場合には、先の焼却が十分でないと考えられるため、ステップＳ１７へ戻り、レーザ光出力を先の焼却動作時よりも少し増加させたりレーザ光照射時間を長くしたりして再度焼却を試みる。
【００４０】
ステップＳ１８で焼却が行われていることが確認されていれば、次に別の焼却位置の有無を判定し（ステップ１９）、別の焼却位置があればステップＳ１６へと戻って上記と同様に、別の焼却位置に対するレーザ光照射によりＳＷＮＴを焼却する。したがって、例えば図７の例の場合、まず〔ｘ1、ｙ1〕の位置の焼却を実施した後、〔ｘ2、ｙ2〕の位置の焼却を実施する。そして、指定されたカイラリティに対応する全ての焼却位置についての焼却が終了したならば（ステップＳ１９でＹＥＳ）処理を終了する。
【００４１】
以上のようにして、本実施例のＣＮＴ測定装置によれば、試料１上にレイアウトされている各種構造のＳＷＮＴの中で、ユーザが意図しない又は不所望であるカイラリティを有するＳＷＮＴのみを選択的に試料１上から除去することができる。
【００４２】
なお、上記実施例では、指定されたカイラリティを持つＳＷＮＴが全て除去されてしまうことになるが、同一のカイラリティを持つＳＷＮＴの中でも特定の位置にあるＳＷＮＴのみを除去したい場合もある。そこで、例えば図７に示すような特定のカイラリティ分布画像を表示部２２の画面上に表示した上、ユーザがその中の特定の位置、例えば〔ｘ1、ｙ1〕のみをマウス等の操作部２１で指定すると、その指定された位置のみに焼却用の高出力のレーザ光が照射されてＳＷＮＴの焼却が実施されるようにしてもよい。
【００４３】
実際上、同一の位置に互いに異なるカイラリティを有する複数のＳＷＮＴが存在している場合があるが、そうした部位に上記のように高出力のレーザ光を照射すると、不所望のＳＷＮＴだけでなく必要なＳＷＮＴも除去されてしまうことがある。そうした場合に、必要なＳＷＮＴが重なっている位置については焼却を実施せず、不所望のＳＷＮＴのみが存在する位置を選択的に狙って焼却を行うことができる。
【００４４】
なお、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜に変更、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、本発明に係る装置はＳＷＮＴのみならず、ダブルカーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）、多層ナノチューブ、或いは、フラーレンを内包したナノチューブであるピーポッドなど、広範囲のナノチューブに適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例によるＣＮＴ測定装置の要部の概略構成図。
【図２】図１中のポリクロメータの光路構成図。
【図３】本実施例のＣＮＴ測定装置における特徴的な動作のための制御・処理フローチャート。
【図４】試料の測定範囲全体を示す平面図。
【図５】励起波長、ＰＬ波長、ＰＬ強度をディメンジョンとする３次元グラフ（ａ）、及び特定の励起波長におけるＰＬ波長、ＰＬ強度をディメンジョンとする２次元グラフ（ｂ）。
【図６】実測結果に基づく励起波長、ＰＬ波長、ＰＬ強度の３次元グラフの一例を示す図。
【図７】或るカイラリティの分布画像の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４６】
１…試料
２…ステージ
３…ステージＸ−Ｙ駆動部
４…近赤外用対物レンズ
５…落射型顕微鏡
６…プローブヘッド
７…波長可変レーザ光源
８…レーザ駆動部
９…波長駆動部
１０…ハーフミラー
１１…モニタ検出器
１２…ポリクロメータ
１２１…トロイダル鏡
１２２、１２４…ミラー
１２３…スリット
１２５…回折格子
１２６…凹面ミラー
１２７…シリンドリカルレンズ
１３…検出器
１４…Ａ／Ｄ変換器
２０…制御部
２１…操作部
２２…表示部
２３…データ処理部
２４…データ収集部
２５…カイラリティ算出部
２６…分布画像作成部
【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７】
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【図６】
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