±0.0001の屈折率変化を“確実に捉える”測定技術|Metricon社 プリズムカプラー

2025年 06月20日

🔍 材料改質は「見えない変化」を捉えられるかで決まる

フォトレジスト、ポリイミド、光学ポリマーなどに、微量のナノ粒子やドーパントを添加することで、
屈折率や熱応答性、加工性を調整する研究が進んでいます。
しかし、添加による屈折率の変化は±0.0001以下という極めて微細なレベルであることも多く、
従来のエリプソメトリーや干渉法では感度不足が課題でした。
その変化を“確実に捉えられる”ことこそが、材料評価の次のブレークスルーになります。

🔍 ±0.0001の分解能を実現 ― Model 2010/Mの精度

Metricon社のプリズムカップリング式屈折率測定装置「Model 2010/M」は、
±0.0001の分解能を実現。極微なn値の変化も定量的に検出可能です。
この高分解能は、多波長測定やCauchy近似による分散フィッティングとも組み合わせて利用でき、
物質組成やドーピング濃度の評価にも応用されています。
たとえばPSG(リン含有ガラス)やBPSG膜の評価においては、
わずか0.03 wt%のリン濃度変化に対応できるため、組成管理や最適条件抽出に強力なツールとなります。

🔍 非破壊・非接触で迅速な評価を実現

測定は、試料をプリズムに密着させてレーザーを照射するだけ。
臨界角を検出することで、屈折率を瞬時に算出できます。
前処理もサンプル切断も不要で、数十秒で測定完了。
しかも薄膜・厚膜・バルク材すべてに対応可能なため、
試作から製造後検査まで幅広い工程での即時モニタリングが可能です。

🔍 材料開発から製造現場の品質管理まで

本装置は研究用途だけでなく、量産現場での組成・膜厚管理にも有効です。
ナノ粒子分散ポリマー膜などにおいて、製造条件の違いがもたらす屈折率差をリアルタイムで検出し、
品質のばらつき抑制や製品安定化に貢献します。
開発と製造のあいだのギャップを、プリズムカップリング法が埋めてくれます。

🔍 ±0.0001は「測る技術」ではなく「判断する技術」へ

±0.0001レベルのn変化は、従来なら“測れなかった”領域。
今それが、設計判断や製造制御に直結する“定量データ”として取得できる時代になりました。
Model 2010/Mの高感度測定は、単なる計測手段ではなく、
光材料開発における意思決定を支援する技術基盤として、次の革新を支えます。

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