赤外領域で透明な物質に関する質問です。

質問

赤外領域で透明な物質に関する質問です。

現在赤外領域(3.39μm)で透明な物質を探しています。
2μm程度までPMMAなどのアクリル樹脂が透明という
分光測定結果を探すことができたのですが3μmまで行くと
見つけることができませんでした。

ご存知の方がいたら解答よろしくお願いいたします。

回答No.6

rnakamra · ベストアンサー

樹脂に話を限定するとかなり難しい。

λ=3.39μmと波数に直すと約2940cm-1、これは赤外分光分析をするものにはかなりなじみの深い波数域で、メチル基(-CH3)やメチレン基(-CH2-)の持つ吸収ピークにかなり近いものになります。

つまり、メチル基やメチレン基をなるべく含まない樹脂ということになる。
ただ、一般に使われている樹脂のほとんどは主鎖のかなりの割合にメチレン基を含み、側鎖にメチル基、エチル基(メチレン基+メチル基)を含むものも多い。

全く含まないものとして四フッ化エチレン(PTFE,テフロン)があるが、テフロンは他の物質とのつきが悪いので質問者が意図する用途に使えないかもしれない。

なるべく含まないものとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)がある。PETの吸収スペクトルをみると確かに他の樹脂に比べると少なそうだが、全く吸収しないというわけでもない。
PCの吸収スペクトルは手元に資料がないのでわからないが、側鎖にメチル基が二つだけとかなり少ないので可能性はありそう。

樹脂から選ぶとなるとかなり選択肢がせまそうである。

お礼

回答ありがとうございます。

樹脂が似たような吸収スペクトルを持つのにはそのような理由があるのですね。
勉強になります。
PET関係で調べてみますとIR測定では使えそうなものがあるのですが
形状が粉末状であったりとなかなか難しそうです。
しかしながら、調べる方向性がわかりました！

丁寧な解説ありがとうございます。

回答No.5

foomufoomu

ありふれた材料としては、ポリエチレンが赤外線をよく通すということで、温室（ビニルハウス）に使われたりするのですが、
http://www.kurabo.co.jp/el/room/infrare/page3_4.html
これをみるとちょうど3.39μmあたりに吸収帯があるんですねぇ。。

お礼

さっそくの回答ありがとうございます。

拝見させていただきました。
確かに3.39μm付近に吸収帯があり使用可能か微妙なところですね。

補足

以下のサイトのIRにて有機物の透過率調べられる模様です。
私は有機物についても詳しくないので少し勉強してから
ベストアンサーをつけさせていただこうと思います。

　有機化合物のスペクトルデータベース SDBS
　http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi

皆さん多くの回答ありがとうございます。大変勉強になります。

回答No.4

sat000

そのあたりだと、CaF2(フッ化カルシウム)なんてどうでしょう。
可視でもほぼ透明です。
あるいはZnSeか(透過率はCaF2よりも低い)。

回答No.3

tadys

ここで赤外線で使える光学材料を取り扱っています。
http://www.irsystem.com/product/irparts/lens/

お礼

回答ありがとうございます。

紹介していただいたホームページですが
赤外領域で使用されるレンズとその透過率が一緒に記載されていて大変わかりやすかったです。

参考にさせていただきます。ありがとうございました。

回答No.2

hayasitti

個人的な感想ですが、赤外域で有機物系の素材はなかなか難しい気がします。

やはり、透過率を期待できるのは石英（無水溶融石英硝子）でしょうか。
これなら下のURLに透過率が載っています。
http://www.fujiwara-sc.co.jp/catalog/sel01.html

あと思いつくのは、赤外線カメラなどに使われるレンズやそのたぐいでしょうか。
http://www.sei.co.jp/products/energy/0015.html

上記の会社に相談・問い合わせてみてはいかがでしょうか。

以上、ご参考まで。

お礼

回答ありがとうございます。

やはり赤外領域(特に中赤外領域)で透過率がよい有機物は難しいのでしょうか ^^;

石英等の透過率を記載しているサイトを紹介していただきありがとうございます。

回答No.1

rnakamra

ZnSeやMgF2,CaF2やSi,Ge等は赤外線を良く通します。
ただし、ZnSe,Si,Geはプリズムにもよく利用されることからわかるように屈折率が大きく、表面の反射が馬鹿になりません。(両面で50%以上反射する場合もあり)
ものによっては潮解性を持つなど管理のてまもかかります。

この波長域ならサファイアなんかもお勧め。硬いので加工が難しいのが難点か。

お礼

回答ありがとうございます。

ZnSe等は確かに非常に透過率が高い物質ですね。
こちらの説明不足で申し訳ないのですが
加工された金型の上に樹脂などでインプリントを考えています。
ちょっと使用するには厳しいかもしれません。

補足の説明ありがとうございます。
こちらが知識不足のため大変勉強になります！