vol.1 FT‐IRの過去・現在･未来

■1970年代のFT‐IR
　私が最初に出会ったFT‐IRは，厳密にはFT‐IRではなくFT‐FIR（far-infrared; 遠赤外）であった。私はなぜ“FTなのか”についても十分理解していなかったが，何か新しいものが研究室に入ってきたということで，毎日いろいろなスペクトルを測定してみた。しかし正直言ってしだいにこの器械にがっかりした。あまりにもリップルが大きく，どれがバンドで，どれが“おばけのピーク”なのかよくわからないということがしばしばあった。最初は使っているうちに慣れれば（条件さえ見つければ），何とかなるだろうと思っていたのだが，状況は改善されなかった。こういうわけでFTに対する私の第一印象は必ずしもよくなかった。当時は分散型の赤外分光器がかなり高いレベルに達しており，少し時間はかかるが満足なスペクトルを得ることができた。
　私のFT‐IRとの2度目の出会いは，1978年カナダのNational Research Council (NRC)においてであった。私はそこのポスドクで，主に共鳴ラマンを用いて酵素反応機構の研究を行っていたが，モデル化合物のラマンスペクトルとの比較という意味で赤外スペクトルをFT‐IRを用いて測定していた。当時NRCにはすでにFT‐IRが何台かあり，FT‐IR時代の到来を予感させるものがあった。NRCではFT‐IRを用いて，気体の高分解能赤外スペクトル測定や生体物質の水溶液の赤外スペクトル測定などが行われており，FT‐IRの優位性が認識され始めていた。私が使っていたのはHenry Mantsch らのグループのものであったが，彼らはFT‐IR，FT‐IRとときにはお祭り騒ぎであった。ともかくNRCはFT‐IRの世界の中心の一つであり，私は恵まれた環境の中でFT‐IRを学んだ。
　この頃のFT‐IRはタタミ3畳分くらいの大きさのもので，干渉系の部分とそれにつながる駆動部がやたら大きかった。コンピューター部分も言うまでもなく，かなり大きなものであった。赤外セルはもちろんかなり小さなものであるから，小さなセルをその何百倍もの大きさのものの中においてスペクトルを測定するということであった。

■1980年代から1990年代へ
　1980年代に入ってやや遅れをとっていた日本にもFT‐IRの時代がやってきた。振動分光学の基礎や応用で常に世界をリードしてきた日本がなぜFT‐IRで遅れをとったのか，私は理由としては2つあると思う。一つは振動分光学を専門にしていた大学の研究者たちの興味が，ラマンに傾いていていたということである。共鳴ラマン，非線型ラマン，表面増強ラマンなど学会はラマンでわいていた。第二の理由として，日本の分光器メーカーが非常に完成度の高い分散型の装置を作っていたということもあると思う。その分，分散型からFTへの転換が遅れた。FT‐IRが大型でしかもかなり高価な輸入品であったため，多くの研究技術者がすぐに高性能の分散型からFTへ乗り換える必要性をあまり感じなかったのである。
　1980年代半ばからFT‐IRは急速に普及した。多くの国内外のメーカーがFT‐IRに参入し，価格はどんどん下がり，性能はどんどん上がった。FT‐IRの講習会やユーザーズミーティングがあちこちで開かれ，どの会場へ行っても満員盛況の様相であった。FT‐IRの講習会さえやれば，学会の予算も黒字になるといった学会まで出てきた。世の中のバブルとともにFT‐IRはますます発展した。FT‐IRの人気が急上昇した原因としては次のようなことが考えられる。^1）(1)分散型ではなかなか難しい顕微赤外が非常に容易に使えるようになり，微量，微小（少）分析に新しい時代を切り開いた，(2)大量の試料のスピード処理という時代の要請に答えた，(3)縦軸，横軸の精度が非常によくなった。また希薄溶液（水溶液を含む）などの測定も出来るようになった。コンピュータの発展がFT‐IRの急成長を支えたということは言うまでもない。
　1989年私は現在の関西学院大に移り，自分自身の研究室を持つことになった。そこには先任の教授が残した某メーカーのFT‐IRがあった。初めての卒研生たちは皆喜んで熱心に赤外スペクトルの測定を行った。一人の4年生はわずか1層のラングミュアーブロジェット（LB）膜のきれいなスペクトルを測定し，得意そうであった。もう一人の4年生は1×10^-5Mというかなり希薄な濃度でクロロフィルのスペクトルを測定した。FT‐IRは研究者の卵たちを大いにencourage した。FT‐IRのおかげで研究室も発展した。この頃からFT‐IRの小型化が進み，またパソコンの発展とともに測定がさらに容易になった。ケモメトリックスや二次元相関分光法などデータ処理の研究も活発になってきた。
　1993年，東大で第1回のInternational Symposium on Advanced Infrared Spectroscopy (AIRS) が開催された。この会議は，時間分解赤外分光法や動的赤外二色性を用いた種々の応用例や一般化二次元相関分光法を用いた研究例が発表されるなど，その後の赤外分光（FT‐IR に限らない）の発展の契機となる重要なものであった^2）。

■1990年代後半－現代
　この数年間のFT‐IRの進歩をまとめてみよう^3）。
　まずハード面から考えると，(1)時間分解赤外分光法のさらなる発展－ナノ秒オーダの時間分解測定が容易に行なえるようになった。(2)赤外顕微鏡の高性能化。オートステージ･CCDカメラ搭載の赤外顕微鏡が一般化しつつある。さらにマッピングとイメージングの進歩。(3)電場変調分光法，偏光変調方式による高感度反射法，外部反射法などの発展。(4)広範囲な波長域を一台でカバーできる装置の開発。広い意味で赤外域は12500-10 cm^-1を言うが，この全領域あるいは25000 cm^-1からの領域を一台でカバーする装置が現れた。(5)半導体分析専用FT‐IR，FT‐IRガスモニタシステム，膜圧計測計，薬物識別装置など種々の専用器が大きく発展した。ポータブルFT‐IRもいくつか市販された。
　ソフト面では，数多くのスペクトル解析ソフトが開発された。また，(1)ケモメトリックスを用いて情報を抽出する技術，たとえば主成分分析による赤外イメージデータ処理なども常識化しつつある。(2)故障の自己診断，付属装置の自動認識機能などFT‐IRの全般的な人工知能化，自動化などが進みつつある。