会社案内 開発

開発

紫外線から赤外まで光を使った様々な分析機器の開発

概要

物質が発光したり吸収する光を調べることにより、「その物質は何か」「どのような化学構造か」「どれぐらいの量が含まれているか」などといった事柄を分析することができます。

光を使って分析を行う装置を光分析機器といいます。光分析機器は石油化学?電気?半導体?自動車などをはじめとする各種産業や、医療?薬品?食品?環境などの幅広い分野で使用されています。

私たちは紫外線から赤外線までの広範囲の「光」を使用した光分析機器を開発しています。こうした光分析機器を取り巻く環境における最近の傾向として、より小さなもの、より低濃度のもの、より短時間での極限分析ができる装置の開発が求められています。ここではそのいくつかの例を紹介いたしましょう。
光分析機器

犯人を追跡する光の目

交通事故のひき逃げ犯人の追跡では、事故現場に残された自動車のわずかな塗料の破片から犯人を割り出します。塗料の破片に赤外線を当て、どの波長の光がどれだけ吸収されるかを調べることにより塗料成分を見極めます。そして、それが何年式のどんな車に使われた塗料であるかを推定します。もはやひき逃げの犯人もこうした「光」の目から逃れることはできないのです。このような分析には顕微フーリエ変換赤外分光光度計を用います。
顕微IR
顕微IRの測定

体の中の1億分の1に迫る

生化学の分野ではカルシウムイオンの検出が非常に重要です。細胞内のカルシウムイオンは、細胞や臓器の機能を調節する働きがあります。細胞内のカルシウムイオンを検出することにより、例えば、生理的な条件下での分子の動きに関する情報を得ることができるのです。
カルシウムイオンの検出には分光蛍光光度計が使用されています。この分析装置は非常に高感度であり、筋肉の細胞中のカルシウムイオンを1%の1億分の1以下まで検出することができます。

瞬きよりも速い反応を捉える

ヒトが目で光を感じ、それが神経に伝達されるとき、視細胞ではさまざまな光化学反応が起こっています。その反応で生成される物質の寿命は千万分の1秒しかありません。
この非常に短い寿命の物質を捕らえることができる分析装置が、時間分解赤外測定装置です。時間分解赤外測定装置は高速で赤外吸収スペクトルを測定し、その物質の化学構造の推定や基礎研究に利用されています。

ラボから現場へ

もうひとつの最近の傾向としては、装置の小型化が挙げられます。どんなに優れた分析装置でも装置が大きい場合には、分析は実験室でしか行うことができません。最近では実験室のみではなく、現場に持ち込んで分析することができる装置の必要性が高まっています。例えば、これまでは河川などの環境分析では、環境試料である水を実験室に持ち込む必要がありましたが、ポータブルの小型分析装置を使用することにより、実際の現場で水を分析することが可能となります。
私たちはポータブルFTIR、ポータブルラマン分光光度計、ポータブル紫外可視分光光度計を開発し、これまで実験室でしか使用できなかった分析装置をどんどん現場に送り出しています。
ポータブル分光分析装置を用いた製造ラインでの測定
製造ラインでの測定

世界シェア9割を占有する独自技術や国家プロジェクトとの共同開発

複雑な化学構造の解析に活躍

化学物質は簡単な構造をしているものから複雑な構造をしているものまで様々な種類があります。亀の甲で知られるベンゼン環の平面的な化学構造などはご存知の方もいらっしゃると思いますが、化学構造が複雑になると平面的な構造だけでなく立体的な構造も複雑になってきます。

狂牛病の原因物質であるプリオンも、複雑な構造を持つ化学物質の1つで、この物質の構造の解明に円二色性分散計が活躍しました。他のいかなる分析機器でも解析困難な立体構造の解析に威力を発揮する円二色性分散計は当社が世界のシェアの9割を占めています(当社調べ)。
タンパク質の構造解析
タンパク質の構造を解析

有機溶媒を低減するエコな技術

物質には固体?液体?気体という3つの状態が存在しますが、物質をある温度?圧力以上にすると、液体の性質と気体の性質をあわせもった状態になります。この状態を超臨界状態とよび、物質が超臨界状態になる温度?圧力をそれぞれ臨界温度?臨界圧力といいます。超臨界状態の物質を超臨界流体といいます。超臨界流体は、いくら圧力を高くしても液体になることはありません。つまり液化しない高密度の気体というわけです。
水の臨界温度、臨界圧力はおよそ380度、220気圧で、その温度?圧力を超えると水は超臨界状態となります。水は特殊な分子構造をしており、超臨界状態になると常温?常圧の水とは異なった性質を示します。例えば、ステンレスやプラスチックを溶かすような強い酸性を示し、環境汚染物質の分解?リサイクルに利用できると注目されています。この超臨界水の中での反応を追跡、モニターする超臨界ラマン測定装置を開発しているのは当社のみです。

光の限界を超えた技術

半導体産業では、半導体の高集積化?高性能化が求められており、先端技術で使用される半導体素子の分析では、原子や分子レベルの世界を覗く必要があります。光は科学技術においてさまざまな用途で使用されていますが、ひとつ大きな弱点があります。それは光が波の性質をもつために、小さな空間では広がってしまうという性質です。この性質を波の回折現象といいます。この回折現象のために、光ではせいぜいマイクロメートル(千分の1ミリメートル)スケールまでしか扱うことができません。
しかし、最先端の半導体部品では、ナノメートル(百万分の1ミリメートル)スケールでの分析が求められます。この光の壁を超えた光が近接場光です。私たちは光の回折限界を越えた新しい技術、近接場光学を使用したシステムの開発に取り組んでいます。
近接場光を用いた測定技術
近接場光を用いた測定技術
こうした独自技術の開発と合わせて、科学技術振興事業団などの国家プロジェクトとの共同開発も行っており、常に新しい技術に挑戦しています。私たちの技術開発は、先端技術、極限状態を追求する分析装置のみでなく、例えば可視紫外分光光度計や通常のFTIR(フーリエ変換型赤外分光光度計)にも向けられています。これらの装置は水道の検査や、工場で生産された製品の品質管理などの幅広い範囲で日常的に使用されています。

独自技術により常に世界をリードする個性溢れる製品を開発します

例えばクロマトグラフィーでは

分析の対象となる物質は一般にはいろいろな成分の混合物です?;旌衔铯撕蓼欷胩囟à纬煞证螡舛趣蚧旌衔铯韦蓼薹治訾扦雸龊悉猡ⅳ辘蓼工?、多くの場合は目的成分を他の成分と分離しなければ分析を行うことができません。その要求に応えるために、混合物を分離する技術が発展しました。

化学的性質を利用した混合物の分離には、物質の沸点の違いを利用して行う蒸留や、ある溶媒への溶けやすさの違いを利用して行う抽出などがあります。その中でも特別な管の中に気体や液体を流し、その流れの中に混合物を流し込むことにより混合物の分離を行うクロマトグラフィが分離技術として発展してきました。
クロマトグラフィーにおいて、混合物の分離はカラムと呼ばれる管の中を通すことにより行われます。カラムの中には充填剤と呼ばれる物質が含まれています?;旌衔镏肖胃鞒煞证悉长纬涮顒垽认嗷プ饔盲颏筏蓼工?、化学的な性質の違いによって、相互作用の大きさが異なり、カラムを通過するのに要する時間に違いが生じることにより分離されます。
そして分離された各成分をカラムの後に接続した検出器(例えば紫外線を用いたUV検出器)で検出します。

混合物をカラムに流す媒体に気体を使う装置をガスクロマトグラフといい、液体を使った装置を液体クロマトグラフといいます。当社は高速液体クロマトグラフ(HPLC)及びその測定技術を開発しています。
HPLCは1960年代末に米国で開発?商品化されました。当社ではいち早くこの新しい分離分析機器に注目し、1971年に開発に着手、1972年には国産初の商品を発表しました。当時はほとんどの分析機器メーカーが欧米からの技術導入で製品を開発していましたが、創立当初より一貫して自社技術で分析機器の開発を手がけてきた当社は、独自の技術開発に取り組みました。

1977年には世界で初めてHPLCを商品化した米国の製造会社からポンプ、UV検出器のOEM供給の依頼を受けるまでになりました。以降も低圧混合グラジエントシステムや環境にやさしいミクロHPLC、超臨界流体抽出(SFE)との直接結合、分取SFCなど世界初となる商品を次々と誕生させてきました。
HPLCによる分離分析
HPLCによる分離分析
私たちはお客様がどんなことを要求しているのか、柔らかい頭脳で自由に考え、自由に議論し、より高精度で使いやすい分析機器を提供できるよう常に努力しています。
能免费看Av的网站_可以直接看片的网站,,,