CN115144359A - 测定装置和测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了测定装置和测定方法。测定装置(10)测定表示异常方差的测定对象(M)的状态,该测定装置(10)具备控制部(116),该控制部(116)取得基于向测定对象(M)照射的电磁波的测定对象(M)的分光光谱的信息,根据所取得的分光光谱的信息计算测定对象(M)的状态,该分光光谱包括观测异常方差的影响的第一频率区域和与第一频率区域邻接的第二频率区域。
Description
技术领域
本申请基于2021年3月30日在日本提出申请的日本特愿2021-058301号要求优先权,在此为了参照而引入该申请的公开整体。
本公开涉及测定装置和测定方法。
背景技术
以往,已知有非破坏性地测定测定对象的界面附近的测定对象的状态的技术。
例如,在专利文献1中公开了求出第一层与第二层之间的界限面的特性的系统。这样的系统包括:发送器,向试料输出电磁放射线;接收器,接收由试料反射的电磁放射线或透过试料的电磁放射线;以及数据收集设备。系统根据表示从试料反射的电磁放射线或透过试料的电磁放射线的波形数据,求出包括第一层与第二层之间的粘结强度的材料特性。
【先行技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本专利第5684819号
这样的现有技术在产生物理缺陷或破坏后是有效的,难以在产生物理缺陷等之前以高信号强度高精度地测定测定对象的状态。
发明内容
本公开的目的在于提供能够高精度地测定测定对象的状态的测定装置以及测定方法。
用于解决问题的手段
几个实施方式所涉及的测定装置是测定表示异常散射的测定对象的状态的测定装置,所述测定装置具备:控制部,取得基于向所述测定对象照射的电磁波的所述测定对象的分光光谱的信息,并基于所取得的所述分光光谱的信息来计算所述测定对象的状态,所述分光光谱包括观测异常散射的影响的第一频率区域以及与所述第一频率区域邻接的第二频率区域。
由此,能够高精度地测定测定对象的状态。例如,测定装置通过取得包括观测到异常散射的影响的第一频率区域和与第一频率区域邻接的第二频率区域的分光光谱的信息,从而能够取得在各频率区域具有不同特征的形状的分光光谱。而且,各个频域中的分光光谱的形状根据测定对象的状态而变化。因此,测定装置基于包括这样的混合光谱的测定对象的分光光谱,能够高精度地测定测定对象的状态。
在一实施方式的测定装置中,所述控制部也可以基于为了计算所述测定对象的状态所需的基准数据和所述测定对象的状态的初始值,执行针对所取得的所述分光光谱的拟合运算处理,从而计算所述测定对象的状态。
由此,控制部能够高精度地计算最适合于所取得的分光光谱的形状的测定对象的状态。即,控制部相对于所取得的分光光谱的形状,能够高精度地计算误差最少的测定对象的状态。
在一实施方式的测定装置中,所述控制部也可以在所述拟合运算处理中,确定混入到所述测定对象的异物的种类。由此,即使在用户暂时无法确定混入测定对象的异物的种类的情况下,测定装置也能够高精度地测定测定对象的状态。而且,用户能够基于测定装置的拟合运算处理的结果,容易地掌握混入测定对象的异物的种类。
在一个实施方式的测定装置中,所述控制部也可以通过在所取得的所述分光光谱中确定包括在所述第一频率与所述第二频率区域之间的界限区域的频率阈值,从而计算所述测定对象的状态。
由此,测定装置10能够简化运算处理,容易地测定测定对象的状态。例如,与拟合运算处理的流程相比,使用频率阈值的运算处理的流的处理步骤的数量少。由此,测定装置能够降低运算处理所需的时间。作为结果,使用测定装置的用户的便利性提高。
在一实施方式的测定装置中,所述频率阈值也可以包括从所述分光光谱中成为峰值的信号强度得到规定的强度衰减的频率的值。由此,测定装置10能够高精度地确定这样的频率阈值。
在一实施方式的测定装置中,所述控制部也可以在所取得的所述分光光谱中,通过确定从所述第一频率区域跨到所述第二频率区域的指定频率区域中的信号强度差,计算所述测定对象的状态。
由此,测定装置10能够简化运算处理,容易地测定测定对象的状态。例如,与拟合运算处理的流程相比,使用指定频域中的信号强度差的运算处理的流的处理步骤的数量少。由此,测定装置能够降低运算处理所需的时间。作为结果,使用测定装置的用户的便利性提高。
在一实施方式的测定装置中,所述控制部在所述测定对象的状态的计算处理中,计算所述测定对象的折射率的频率特性。由此,测定装置能够高精度地计算与取得的分光光谱的形状对应的测定对象的折射率的频率特性。例如,用户能够基于测定装置的拟合运算处理的结果,容易地掌握测定对象的折射率的频率特性。
在一实施方式的测定装置中,所述控制部也可以在所述测定对象的状态的计算处理中,进一步计算所述测定对象的吸收系数的频率特性。由此,测定装置能够高精度地计算与取得的分光光谱的形状对应的测定对象的吸收系数的频率特性。例如,用户能够基于测定装置的拟合运算处理的结果,容易地掌握测定对象的吸收系数的频率特性。
在一个实施方式的测定装置中,所述分光光谱也可以包括在所述第一频率区域得到的基于全反射的ATR光谱、和在所述第二频率区域得到的反射光谱。
由此,测定对象的界面的反射强度增大。例如,通过测定对象表示异常散射,从而得到测定对象的界面的内侧与外侧之间的折射率差增大的第一频率区域。由于这样的折射率差的增大,测定对象的界面的反射强度增大。另外,由于电磁波相对于测定对象的界面以临界角以上入射,反射强度增大。如上所述,检测信号的信号强度增大。由此,测定装置的控制部能够基于具有足够的信号强度的分光光谱高精度地计算测定对象的状态。
在一实施方式的测定装置中,也可以是,所述测定对象包含粘结第一被粘物和第二被粘物的粘结剂,所述测定对象的状态包含所述粘结剂中的异物的混入率,所述测定装置具备发生器,所述发生器对所述粘结剂照射具有太赫兹区域内的频率的所述电磁波。
由此,测定装置能够高精度地测定异物对被夹在第一被粘物与第二被粘物之间的粘结剂的混入率。一般而言,包括水、硅酮和氟系化合物等的异物向粘结界面浸入时,被粘物与粘结剂之间的结合被不可逆地破坏,粘结剂的粘结力降低。因此,用户一边在终端装置上监视使用测定装置测定的异物相对于粘结剂的混入率,一边在产生粘结剂的粘结力降低等缺陷之前,还可以根据需要采取抑制异物的混入的对策。
几个实施方式所涉及的测定方法是用于测定表示异常散射的测定对象的状态的测定方法,包括:对所述测定对象照射电磁波的步骤;取得基于被照射的所述电磁波的所述测定对象的分光光谱的信息的步骤,所述分光光谱包括观测异常散射的影响的第一频率区域以及与所述第一频率区域邻接的第二频率区域;以及基于所取得的所述分光光谱的信息,计算所述测定对象的状态的步骤。
由此,能够高精度地测定测定对象的状态。例如,通过取得包括观测到异常散射的影响的第一频率区域和与第一频率区域邻接的第二频率区域的分光光谱的信息,从而能够取得在各频率区域具有不同特征的形状的分光光谱。而且,各个频域中的分光光谱的形状根据测定对象的状态而变化。因此,基于包括这样的混合光谱的测定对象的分光光谱,能够高精度地测定测定对象的状态。
一实施方式中的测定方法也可以包括取得为了计算所述测定对象的状态所需的基准数据和所述测定对象的状态的初始值的步骤,在计算所述测定对象的状态的步骤中,基于所取得的所述基准数据和所述测定对象的状态的初始值,执行针对所取得的所述分光光谱的拟合运算处理。
由此,能够高精度地计算最适合于所取得的分光光谱的形状的测定对象的状态。即,能够高精度地计算相对于取得的分光光谱的形状而误差最少的测定对象的状态。
在一个实施方式的测定方法中,也可以在计算所述测定对象的状态的步骤中,在所取得的所述分光光谱中,确定所述第一频率与所述第二频率区域之间的界限区域所包括的频率阈值。
由此,能够简化运算处理,容易地测定测定对象的状态。例如,与拟合运算处理的流程相比,使用频率阈值的运算处理的流的处理步骤的数量少。由此,运算处理所需的时间降低。其结果,用户的便利性得以提高。
在一个实施方式的测定方法中,也可以在计算所述测定对象的状态的步骤中,在所取得的所述分光光谱中,确定从所述第一频率区域跨到所述第二频率区域的指定频率区域中的信号强度差。
由此,能够简化运算处理,容易地测定测定对象的状态。例如,与拟合运算处理的流程相比,使用指定频域中的信号强度差的运算处理的流的处理步骤的数量少。由此,运算处理所需的时间降低。其结果,用户的便利性提高。
发明效果
根据本公开,能够提供可精度良好地测定测定对象的状态的测定装置以及测定方法。
附图说明
图1是表示包括本公开的第一实施方式的测定装置的测定系统的概略结构的示意图。
图2是表示第一被粘物的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性的一例的曲线图。
图3是表示异物的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性的一例的曲线图。
图4A为按每个异物的混入率表示观测到异常散射的测定对象的折射率的频率特性的一例的曲线图。
图4B是按照每个异物的混入率表示观测到异常散射的测定对象的吸收系数的频率特性的一例的曲线图。
图5是表示基于图4A的折射率的频率特性及图4B的吸收系数的频率特性得到的测定对象的分光光谱的模拟的一例的曲线图。
图6为用于说明图1的测定装置的动作的第一例的流程图。
图7为用于说明图1的测定装置的动作的第二例的流程图。
图8是用于与本公开的对比说明的与图5对应的第一曲线图。
图9是用于与本公开的对比说明的与图5对应的第二曲线图。
图10是示出仅基于图4A的折射率的频率特性得到的测定对象的分光光谱的模拟的一例的曲线图。
图11是用于说明本公开的第二实施方式的测定装置的动作的第一例的流程图。
图12是用于说明本公开的第二实施方式的测定装置的动作的第二例的流程图。
图13是用于说明本公开的第三实施方式所涉及的测定装置的动作的第一例的流程图。
图14是用于说明本公开的第三实施方式所涉及的测定装置的动作的第二例的流程图。
附图标记说明
1测定系统;10测定装置;11控制模块;111数据处理部;112运算部;113指令分析部;114频谱分析部;115发生器和接收器控制部;116控制部;117存储部;12测定模块;121发生器;122接收器;123调整部;123a入射角调整部;123b出射角调整部;124轮胎;20终端装置;A第一被粘物;B第二被粘物;M测定对象。
具体实施方式
以下,参照附图,主要对本发明的一实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是表示包括本公开的第一实施方式的测定装置10的测定系统1的概略结构的示意图。测定装置10测定表示异常散射的测定对象M的状态。在本实施方式中,“测定对象M”例如包括粘结第一被粘物A和第二被粘物B的粘结剂。在本实施方式中,“测定对象M的状态”包括例如粘结剂中的异物的混入率。在本实施方式中,“异物”例如包括水、硅酮以及氟系化合物等。
例如,使测定对象M的材料有意地掺杂强制产生异常散射的添加剂。添加剂例如强制地产生作为标记的异常散射。这样的添加剂例如包括不会对作为粘结剂的测定对象M的粘结功能造成影响的任意的添加剂。这样的添加剂用于在测定对象M中产生测定所需的异常散射,由与意外混入的异物不同的物质构成。例如,添加剂含有碳酸钙。
此外,即使为了产生异常散射的目的而不有意地掺杂添加剂,例如,如果在以功能强化的目的已经掺杂添加剂的测定对象M中在期望的频域发生异常散射,则也可以利用该频域进行测定。
例如,为了确定测定对象M的种类、添加剂的种类及其混合比等,也可以使用任意的材料设计模拟。用户可以通过这样的材料设计模拟容易地确定为了得到后述的期望的分光光谱所需的材料条件。
测定系统1除了测定装置10以外,还具有以能够通信的方式与测定装置10连接的终端装置20。测定装置10具有控制模块11和测定模块12。
终端装置20例如包括PC(Personal Computer:个人计算机)或智能手机等任意通用的电子设备。不限于此,终端装置20可以是一个或能够相互通信的多个服务器装置,也可以是测定系统1中专用的其他电子设备。
测定模块12包括使用电磁波测定测定对象M的状态的模块。测定模组12具有发生器121、接收器122、调整部123和轮胎(tire)124。
发生器121具有能够向测定对象M照射具有太赫兹区域内的频率的电磁波的任意的电磁波发生源。接收器122包括能够接收电磁波的任意的接收器,该电磁波是基于通过发生器121照射到测定对象M的电磁波的太赫兹频段的电磁波,且该电磁波包括测定对象M的分光光谱的信息。
在本实施方式中,“分光光谱”包括例如由第一被粘物A与测定对象M之间的界面上的全反射得到的ATR光谱和反射光谱。“反射光谱”包括例如在第一被粘物A与测定对象M之间的界面未完全反射电磁波的状态下得到的光谱。“ATR光谱”包括例如在第一被粘物A与测定对象M之间的界面电磁波发生全反射的状态下得到的光谱。这种由全反射产生的ATR频谱在观测到异常散射的影响测定对象M的第一频率区域得到。另一方面,反射光谱主要在与第一频域相邻的第二频域获得。
调整部123具有入射角调整部123a和出射角调整部123b。入射角调整部123a包括任意的调整剂。这样的调整剂的折射率、形状以及配置例如被确定为:通过发生器121照射的电磁波在第一频率区域(频域)中以临界角以上入射到第一被粘物A与测定对象M之间的界面。同样地,出射角调整部123b包括任意的调整剂。这样的调整剂的折射率、形状以及配置例如被确定为:在第一被粘物A与测定对象M之间的界面全反射的电磁波入射到接收器122。
轮胎124包括能够提高测定装置10的便携性的任意的轮胎构造。
控制模组11具有数据处理部111、运算部112、指令解析部113、频谱解析部114以及发生器/接收器控制部115。数据处理部111、运算部112、指令解析部113、频谱解析部114以及产生器接收器控制部115的至少一部分可以汇总构成一个控制部116。控制模组11除了控制部116之外还具有存储部117。
控制部116包括一个以上的处理器。在一实施方式中,“处理器”是通用的处理器、或专用于指定的处理的专用的处理器,但并不限于此。控制部116与构成测定装置10的各构成部可通信地连接,控制测定装置10整体的动作。
存储部117包括任意的存储模块,该存储模块包括HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory:电可擦除可编程只读存储器)、ROM(Read-Only Memory:只读存储器)以及RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等。存储部117例如可以作为主存储装置、辅助存储装置、或者高速缓冲存储器发挥功能。存储部117存储用于测定装置10的动作的任意信息。
例如,存储部117存储用于计算测定对象M的状态所需的后述的基准数据。例如,存储部117存储使用测定模块12所取得的、测定对象M的分光光谱的信息。例如,存储部117存储与由控制部116计算出的测定对象M的状态相关的信息。例如,存储部117也可以存储系统程序以及应用程序等。存储部117不限于内置在控制模块11中的存储模块,也可以包括通过USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)等数字输入输出端口而连接的外接型的存储模块。
例如,测定装置10以位于在测定对象M中实际进行测定的粘结界面部位的正上方的方式,由用户配置于第一被粘物A上。终端装置20接受来自用户的输入操作,将包括测定执行指令等的指令发送到测定装置10。
测定装置10的数据处理部111接收从终端装置20发送的指令,将其输出到指令解析部113。指令解析部113解析从终端装置20发送的指令的内容。在指令包内,与测定执行指令一起存储有基准数据。这样的基准数据例如被存储在存储部117中。
在本实施方式中,“基准数据”包括例如第一被粘物A的基准数据、测定对象M的基准数据及异物的基准数据等。在本实施方式中,“第一被粘物A的基准数据”例如包括第一被粘物A的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性、以及表示每单位厚度的吸光度的基准透射光谱等。
图2是表示第一被粘物A的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性的一例的曲线图。如图2所示,第一被粘物A的折射率的频率特性也可以包括例如折射率相对于频率为1.5且大致相等的特性。第一被粘物A的吸收系数的频率特性可以包括例如吸收系数相对于频率为数cm-1且大致相等的特性。
在本实施方式中,“测定对象M的基准数据”包括例如异物的混入率为0%即未混入异物时的测定对象M的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性。
在本实施方式中,“异物的基准数据”例如包括在第一被粘物A与测定对象M之间的界面附近浸入测定对象M的异物的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性等。
图3是表示异物的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性的一例的曲线图。如图3所示,异物的折射率的频率特性例如也可以包括折射率在2.0的附近随着频率的增加而单调减小的特性。异物的吸收系数的频率特性可以包括例如吸收系数随着频率的增加而单调增加的特性。
测定装置10的发生器/接收器控制部115根据第一被粘物A的基准数据和测定对象M的基准数据,自动调整发生器121的位置及角度,以满足规定的发生条件。在本实施方式中,“规定的产生条件”例如包括由发生器121照射的电磁波在第一频率区域中以临界角以上入射到第一被粘物A与测定对象M之间的界面的条件。不限于此,发生器/接收器控制部115也可以使用终端装置20由用户输入,根据从终端装置20发送的设定值,调整发生器121的位置和角度。
测定装置10的发生器/接收器控制部115根据第一被粘物A的基准数据和测定对象M的基准数据,自动调整接收器122的位置和角度,以满足规定的接收条件。在本实施方式中,“规定的接收条件”包括例如在第一被粘物A与测定对象M之间的界面进行了全反射的电磁波入射到接收器122的条件。不限于此,发生器/接收器控制部115也可以使用终端装置20由用户输入,根据从终端装置20发送的设定值,调整接收器122的位置和角度。
发生器/接收器控制部115控制发生器121,向测定对象M照射太赫兹波段的电磁波。发生器/接收器控制部115从接收器122取得测定对象M的分光光谱的信息。
发生器/接收器控制部115将取得的测定对象M的分光光谱的信息输出到光谱解析部114。光谱解析部114基于测定对象M的分光光谱的信息,例如通过执行对时间波形的傅里叶变换处理,计算频域中的分光光谱。
运算部112使用在光谱解析部114中计算出的分光光谱和预先存储于存储部117的基准数据,如后所述,计算测定对象M的状态。数据处理部111将运算部112的计算结果发送到终端装置20。终端装置20向用户显示接收到的计算结果。
控制模组11在被指定了扫描范围的情况下,一边使用轮胎124移动测定模组12,一边在各测定点执行同样的测定处理。
图4A是按照每个异物的混入率表示观测到异常散射的测定对象M的折射率的频率特性的一例的曲线图。图4B是按每个异物的混入率表示观测到异常散射的测定对象M的吸收系数的频率特性的一例的曲线图。
异物的混入率为0%时的实线图表示以在测定对象M中观测到异常散射的方式添加添加剂时的折射率的频率特性的一例。此时,在第一频率区域中的约3.0~3.5THz中较强地观测到异常方差。
例如,设想蒸馏水混入了测定对象M的情况,考虑1~5THz的频率区域中的折射率及吸收系数表示图3那样的频率特性的异物混入测定对象M的情况。例如,虚线图表示这样的异物以混入率4%混入测定对象M时的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性的一例。例如,虚线图表示这样的异物以混入率8%混入了测定对象M时的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性的一例。
测定对象M的折射率在产生异常散射的局部的第一频域中在比3.3THz更靠高频侧大幅降低。因此,例如,1~5THz的频域中的折射率在图2所示的1.5中大致一样的第一被粘物A与测定对象M之间的折射率差,在比3.3THz更靠高频侧变得非常大。
随着进步到高频侧,异常散射的影响减少,测定对象M的折射率逐渐上升。进而,随着进入高频侧,异常散射的影响减少,转移到与第一频域相邻的第二频域。此时,第一被粘物A与测定对象M之间的折射率差变得非常小。
测定对象M的吸收系数在发生异常色散的局部的第一频率区域中在约3.3THz的频率位置具有峰值。测定对象M的吸收系数在比约3.3THz低的低频侧以及高频侧大幅降低。
图5是表示基于图4A的折射率的频率特性及图4B的吸收系数的频率特性得到的测定对象M的分光光谱的模拟的一例的曲线图。如图5所示,测定对象M的分光光谱也根据随异物的混入率变化的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性而变化。
在图5中,表示在从第一被粘物A向测定对象M的入射角为70°、且入射的电磁波的偏振光为P偏振光的条件下被计算出的、每个异物的混入率的分光光谱的一例。需要说明的是,在图5中,第一被粘物A的厚度足够薄,电磁波透过第一被粘物A时的电磁波的吸收小到可以忽略的程度。在全部异物的混入率条件下,在低于3.3THz的频率区域得到反射光谱。
另一方面,在第一频域中包含的比3.3THz高的频域得到ATR频谱。然而,若转移到第二频率区域,则界面的反射率降低,再次得到反射光谱。此时,频率阈值根据异物的混入率而较大地变化。
在本实施方式中,“频率阈值”例如包括第一频率区域和第二频率区域之间的界限区域所包含的频率的值。例如,频率阈值包含在分光光谱中从成为峰值的信号强度得到规定的强度衰减的频率的值。例如,频率阈值包括表示在分光光谱中从成为峰值的信号强度减少3dB后的信号强度的频率的值。
例如,当异物的混入率为0%时,频率阈值约为4.6THz。例如,第一频率区域包括比约4.6THz低的频率区域。例如,第二频域包括比约4.6THz高的频域。
例如,当异物的混入率为4%时,频率阈值约为4.4THz。例如,第一频率区域包括比约4.4THz低的频率区域。例如,第二频域包括比约4.4THz高的频域。
例如,当异物的混入率为8%时,频率阈值约为4.2THz。例如,第一频率区域包括比约4.2THz低的频率区域。例如,第二频域包括比约4.2THz高的频域。
此外,在得到ATR光谱的频域中,通过由全反射产生的隐逝光(evanescentlight),观测测定对象M的吸收特性。在图5所示的例子中,在得到ATR频谱的频域中,以5dB以上的大小产生测定对象M对电磁波的吸收。
在图5所示的例子中,在2.5THz至3.0THz的频率区域中,测定对象M的折射率高,测定对象M和异物之间的折射率差小。由此,基于异物的混入率的分光光谱的信号强度的变化小。因此,控制模组11可以一边监视这样的频域的信号强度,一边检测入射角和出射角的变化,执行发生器121和接收器122各自的位置调整和角度调整。
图6是用于说明图1的测定装置10的动作的第一例的流程图。参照图6说明与测定装置10的控制部116执行的测定对象M的状态的测定处理相关的基本流程的一个例子。
在步骤S100中,控制部116从终端装置20取得为了计算测定对象M的状态所需的基准数据,并存储在存储部117中。
在步骤S101中,控制部116在步骤S100中读入存储于存储部117的第一被粘物A的基准数据。
在步骤S102中,控制部116读入在步骤S100中存储于存储部117的测定对象M的基准数据。
在步骤S103中,控制部116在步骤S100中读入存储于存储部117的异物的基准数据。
在步骤S104中,控制部116自动调整发生器121的位置和角度,以满足规定的产生条件。控制单元116自动调整接收器122的位置和角度,以便满足规定的接收条件。
在步骤S105中,控制部116使用在步骤S104中被自动调整的发生器121,对测定对象M照射电磁波。
在步骤S106中,控制部116取得基于在步骤S105中照射的电磁波的测定对象M的分光光谱、即包括观测异常散射的影响的第一频率和与第一频域相邻的第二频域的分光光谱的信息。
在步骤S107中,控制部116基于在步骤S106中取得的分光光谱的信息来计算测定对象M的状态。
在步骤S108中,控制部116将步骤S107中得到的计算结果发送到终端装置20。
图7是用于说明图1的测定装置10的动作的第二例的流程图。图7所示的流程图表示图6的步骤S107中的计算处理的更具体的流程的一例。一边参照图7,一边更详细地说明图6的步骤S107中的计算处理。
在计算步骤S107的测定对象M的状态的步骤中,控制部116基于在步骤S100中取得的基准数据和测定对象M的状态的初始值,执行对步骤S106中取得的分光光谱的拟合运算处理。
在步骤S200中,控制部116针对用于拟合的参数设定初始值。用于拟合的参数包括电磁波透过第一被粘物A的总距离t、测定对象M的状态、例如异物的混入率p、以及电磁波向第一被粘物A与测定对象M之间的界面的入射角θ等。
例如,用户也可以在实际进行测定时,根据第一被粘物A的厚度、以及发生器121和接收器122各自的角度来推定总距离t的大致值,来设定总距离t的初始值。例如,用户也可以在实际进行测定时,根据包括测定对象M的使用环境及使用期间等的测定对象M的使用条件、以及用户自身的经验等估计异物的混入率p的大致值,并设定异物的混入率p的初始值。例如,如果视为第一被粘物A与测定对象M之间的界面的曲率足够小,第一被粘物A的表面与界面相互平行,则用户在实际进行测定时,能够从发生器121及接收器122各自的角度推定入射角θ的大致值。因此,用户也可以基于这样推定的值,设定入射角θ的初始值。
在步骤S201中,控制部116计算第一被粘物A的透射光谱。例如,控制部116基于在图6的步骤S101中从存储部117读入的第一被粘物A的基准数据和在步骤S200中设定的总距离t,计算第一被粘物A的透射光谱。例如,控制部116基于在第一被粘物A的基准数据中包括的基准透射光谱和总距离t,计算第一被粘物A的透射光谱。
在图6的步骤S106中取得的实测的分光光谱受到基于第一被粘物A的电磁波的吸收的影响。因此,控制部116使用朗伯-比尔定律,从实测的分光光谱中减去在步骤S201中计算出的第一被粘物A的透射光谱,从而消除基于第一被粘物A的电磁波的吸收的影响。
在步骤S202中,控制部116计算第一被粘物A与测定对象M之间的界面的反射光谱。控制部116计算测定对象M的ATR光谱。例如,控制部116基于在图6的步骤S101至步骤S103中从存储部117读入的各基准数据和在步骤S200中设定的异物的混入率p和入射角θ,计算界面的反射光谱和测定对象M的ATR光谱。此时,控制部116使用第一被粘物A的基准数据所包括的折射率及吸收系数的频率特性、测定对象M的基准数据所包括的折射率及吸收系数的频率特性、以及异物的基准数据所包括的折射率及吸收系数的频率特性。此外,也可以将吸收系数置换为相当于复折射率的虚部的消失系数。存储部117也可以存储各基准数据作为将消失系数与折射率相加而得到的复折射率数据。
如图4A和4B所示,如果异物的混入率p变化,则测定对象M的折射率和吸收系数的频率特性也变化。如果测定对象M的折射率及吸收系数的频率特性变化,则如图5所示那样,分光光谱的形状也变化。同样,分光光谱的形状也根据入射角θ而变化。
例如,反射光谱和全反射时的ATR光谱可以基于还考虑了入射角θ、第一被粘物A的折射率和吸收系数、异物的混入率p的测定对象M的折射率和吸收系数、以及菲涅尔系数和面板的法则而进行计算。例如,除了测定对象M的折射率和吸收系数的频率特性之外,还考虑异物的折射率和吸收系数的频率特性以及异物的混入率p,从而能够计算也考虑异物的混入率p的测定对象M的折射率和吸收系数。
在步骤S203中,控制部116基于在步骤S202中计算出的反射光谱及ATR光谱,计算测定对象M的分光光谱。
在步骤S204中,控制部116计算在步骤S203中计算出的分光光谱与在图6的步骤S106中取得的实测的分光光谱的误差。
在步骤S205中,控制部116基于步骤S204的计算结果和直接法,更新在步骤S200中设定的各参数的值。
在步骤S206中,控制部116判断在步骤S204中计算出的误差是否处于设定范围以内。若控制部116判定为误差在设定范围以内,则结束处理。若控制部116判定为误差不在设定范围以内,则再次执行步骤S201的处理。
此外,例如在图7的步骤S202以及S203中计算与测定对象M相关的各光谱时,控制部116计算测定对象M的折射率以及吸收系数的频率特性。
通过以上,计算测定对象M的状态、例如粘结剂中的异物的混入率。图7所示的拟合运算处理例如在第一被粘物A、测定对象M以及异物各自的种类实际进行测定时确定的状态下被执行。即,控制部116在图6的步骤S101中读入指定的第一被粘物A的基准数据。在图6的步骤S102中,控制部116读入指定的测定对象M的基准数据。控制部116在图6的步骤S103中读入指定的异物的基准数据。
并不限定于此,也可以不指定第一被粘物A、测定对象M以及异物的至少一种种类而执行拟合运算处理。例如,在未确定异物的种类实际进行测定时的情况下,控制部116也可以在步骤S103中读取存储于存储部117的所有种类的异物的基准数据。控制部116可以对所有种类的异物执行图7所示的拟合运算处理的循环,将误差最小时的异物的种类确定为实际进行测定时混入测定对象M的异物的种类。
如上所述,控制部116可以在拟合运算处理中确定混入测定对象M的异物的种类。在上述中,作为一例,对未指定异物的种类的情况进行了说明,但对于未指定第一被粘物A及测定对象M的任一种类的情况,也适用同样的说明。
控制部116可以将按照图6及图7所示的流程计算的测定对象M的状态与规定的阈值进行比较。控制部116可以在判断为测定对象M的状态达到规定的阈值时,判断为测定对象M异常。控制部116可以将这样的判定结果发送到终端装置20。终端装置20也可以将这样的判定结果显示给用户。由此,用户能够容易地掌握例如测定对象M中的异物的混入率变高、测定对象M发生异常的情况。
根据如上所述的第一实施方式的测定装置10,能够高精度地测定测定对象M的状态。例如,测定装置10通过取得包括观测异常散射的影响的第一频率区域和与第一频率区域邻接的第二频率区域的分光光谱的信息,从而能够取得在各频率区域具有不同特征的形状的分光光谱。此外,各个频域中的分光光谱的形状根据测定对象M的状态而变化。因此,测定装置10基于包括这样的混合光谱的测定对象M的分光光谱,能够高精度地测定测定对象M的状态。
例如,由于测定对象M的分光光谱包括ATR光谱和反射光谱,第一被粘物A与测定对象M之间的界面的反射强度增大。例如,通过测定对象M表示异常散射,得到第一被粘物A与测定对象M之间的折射率差增大的第一频率区域。由于这样的折射率差的增大,第一被粘物A与测定对象M之间的界面的反射强度增大。另外,也起因于从发生器121照射的电磁波相对于第一被粘物A与测定对象M之间的界面以临界角以上入射,而反射强度增大。通过以上,从接收器122输出的检测信号的信号强度增大。由此,测定装置10的控制部116能够基于具有足够的信号强度的分光光谱高精度地计算测定对象M的状态。
图8是使用于与本公开的对比说明的与图5对应的第一曲线图。图8的曲线表示未对测定对象M掺杂添加剂,测定对象M不表示异常散射时,相对于垂直入射的反射光谱根据异物的混入率如何变化。如图8所示,测定对象M的反射光谱也根据异物的混入率变化。
例如,异物的混入率为0%时的测定对象M的折射率及吸收系数不表示异常散射,在分别具有与图2所示的第一被粘物A的折射率及吸收系数相同的频率特性的情况下,反射光谱也大致平坦。由于在整个频率区域,第一被粘物A与测定对象M之间的折射率差和吸收系数差为零,因此,电磁波不反射,信号强度降低到不能检测的电平。
异物的混入率为4%及8%时,测定对象M的折射率从1.5变化,在第一被粘物A与测定对象M之间产生折射率差。因此,如在图8中用点线和虚线分别表示那样,得到具有规定的信号强度的反射光谱。然而,第一被粘物A和测定对象M各自的折射率在整个频域上是一样的,因此反射光谱变得大致平坦。
如上所述,在测定对象M不表示异常方差且为垂直入射的情况下,与本公开相比,分光光谱的信号强度极端地降低。例如,如果测定对象M的折射率及吸收系数分别与第一被粘物A的折射率及吸收系数相同,则不产生电磁波的反射而得到分光光谱原本就困难。
此外,由于反射光谱的形状没有示出任何特征而是平坦的,因此难以在实测的分光光谱上进行测定装置10等引起的相同的功率损耗的影响和反射带来的影响之间的区别。进而,在第一被粘物A的透射光谱的形状也变得平坦的情况下,如果不能准确地知道第一被粘物A的厚度,则根据实测的分光光谱识别并提取界面的反射光谱和第一被粘物A的透射光谱也变得困难。
通过增大电磁波相对于界面的入射角而倾斜地入射电磁波,从而反射光谱的信号强度提高。然而,测定对象M越表示异常散射时,第一被粘物A与测定对象M之间的折射率差越大,因此反射光谱的信号强度相对降低。而且,即使在这样的情况下,也不会消除由反射光谱平坦引起的上述问题。
另一方面,即使在测定对象M表示异常散射的情况下,当为垂直入射时,反射光谱的信号强度与本发明相比也相对降低。图9是用于与本公开的对比说明的图5对应的第二曲线图。图9的曲线表示对测定对象M掺杂添加剂,测定对象M表示异常散射时,相对于垂直入射的反射光谱根据异物的混入率如何变化。如图9所示,测定对象M的反射光谱也根据异物的混入率变化。
异物混入率为0%、4%和8%时,反射光谱具有基于异常散射的特征形状。但是,能够显著地看到异物的混入率的变化带来的影响的频域仅为从1THz到2THz的低频侧。这样的频域中的反射光谱远低于在本发明中的图5所示那样的分光光谱中能够辨别的频域的信号强度。
另外,如果将第二实施方式中后述的使用本公开的频率阈值的测定对象M的状态的计算处理应用于这样的反射光谱,则需要从信号强度最高的3.3THz附近参照明确表示异物的混入率的变化带来的影响的1THz附近的信号强度。因此,需要具有宽动态范围的测定装置。理论上能够仅根据1THz附近的信号强度的绝对值来计算异物的混入率,但与图8的情况同样地,如果不准确地知道第一被粘物A的厚度,则难以计算正确的异物的混入率。
与如上所述的情况不同,由于测定对象M表示异常散射,且电磁波以临界角以上入射,因此第一实施方式涉及的测定装置10能够增大分光光谱的信号强度而精度良好地测定测定对象M的状态。
测定装置10的控制部116通过执行针对取得的分光光谱的拟合运算处理,计算测定对象M的状态。由此,控制部116能够高精度地计算最适合于所取得的分光光谱的形状的测定对象M的状态。即,控制部116能够高精度地计算相对于取得的分光光谱的形状误差最少的测定对象M的状态。
测定装置10通过在拟合运算处理中确定混入测定对象M的异物的种类,即使在用户暂时无法确定混入测定对象M的异物的种类的情况下,也能够高精度地测定测定对象M的状态。而且,用户能够基于测定装置10的拟合运算处理的结果,容易地掌握混入测定对象M的异物的种类。
测定装置10的控制部116通过在拟合运算处理中计算测定对象M的折射率及吸收系数的频率特性,从而能够高精度地计算与取得的分光光谱的形状对应的测定对象M的折射率及吸收系数的频率特性。因此,用户能够基于测定装置10的拟合运算处理的结果,容易地掌握测定对象M的折射率以及吸收系数的频率特性。
通过使测定对象M的状态包括粘结剂中的异物的混入率,从而测定装置10能够高精度地测定异物对被夹在第一被粘物A与第二被粘物B之间的粘结剂的混入率。一般而言,包括水、硅酮和氟系化合物等的异物向粘结界面浸入时,被粘物与粘结剂之间的结合被不可逆地破坏,粘结剂的粘结力降低。因此,用户在终端装置20上监视使用测定装置10测定的异物相对于粘结剂的混入率,并且在产生粘结剂的粘结力降低等缺陷之前,还能够根据需要采取抑制异物的混入的对策。
在上述第一实施方式的测定系统1中,已经说明了测定装置10和终端装置20构成为不同的装置,但并不限于此。测定装置10和终端装置20可以在一个装置中一体地构成。
在上述第一实施方式中,已经说明了在各基准数据中包括折射率的频率特性及吸收系数的频率特性,但并不限于此。如果第一被粘物A、测定对象M以及异物的吸收系数足够小,能够忽视这些吸收对分光光谱的影响,则也可以只使用折射率即复折射率的实部来执行测定对象M的状态的计算处理。此时,控制部116在测定对象M的状态的计算处理中,可以不计算测定对象M的吸收系数的频率特性。
图10是表示仅基于图4A的折射率的频率特性得到的测定对象M的分光光谱的模拟的一例的曲线图。
参照图10,在所有异物的混入率条件下,在低于3.3THz的频率区域得到反射光谱。在3.3THz附近,分光光谱的信号强度大幅衰减。这是由于第一被粘物A与测定对象M之间的折射率差大致为零,因而从发生器121照射的大部分电磁波不被反射而透过界面。
另一方面,在第一频域中包含的比3.3THz高的频率区域得到ATR频谱。然而,若转移到第二频率区域,则界面的反射率降低,再次得到反射光谱。此时,频率阈值随异物的混入率而变化很大。例如,频率阈值包括分光光谱中从成为峰值的0dB起信号强度开始衰减的频率的值。
例如,当异物的混入率为0%时,频率阈值约为4.6THz。例如,第一频率区域包括比约4.6THz低的频率区域。例如,第二频率区域包括比约4.6THz高的频率区域。
例如,当异物的混入率为4%时,频率阈值约为4.4THz。例如,第一频率区域包括比约4.4THz低的频率区域。例如,第二频率区域包括比约4.4THz高的频率区域。
例如,当异物的混入率为8%时,频率阈值约为4.2THz。例如,第一频率区域包括比约4.2THz低的频率区域。例如,第二频率区域包括比约4.2THz高的频率区域。
在上述第一实施方式中,已经说明了控制部116在测定对象M的状态的计算处理中计算测定对象M的折射率的频率特性,但并不限于此。控制部116只要能够高精度地执行测定对象M的状态的计算处理,也可以不计算测定对象M的折射率的频率特性。
在上述第一实施方式中,说明了用于拟合的参数包括总距离t、异物的混入率p以及入射角θ等,但并不限定于此。用于拟合的参数至少包括测定对象M的状态、例如异物的混入率p即可。
在上述第一实施方式中,虽然对分光光谱包括ATR光谱和反射光谱进行了说明,但并不限于此。分光光谱也可以代替这些光谱、或者除此之外还包括对测定对象M观测到异常散射的影响的第一频率区域中的透过光谱。
在上述第一实施方式中,对测定对象M含有粘结第一被粘物A和第二被粘物B的粘结剂进行了说明,但并不限于此。测定对象M也可以包括能够基于分光光谱的信息计算其状态的任意对象。例如,测定对象M也可以不被第一被粘物A和第二被粘物B夹着。例如,测定对象M也可以包括固体、液体及气体的任意对象。例如,测定对象M也可以包括在与第一被粘物A对应的配管中流动的液体。即使在这样的液体中,如果存在表示异常散射的频率区域,则能够从配管之外测定包括液体的浓度以及变质等的测定对象M的状态。
在上述第一实施方式中,说明了通过发生器121被照射的电磁波具有太赫兹区域内的频率,但并不限定于此。例如,不限于太赫兹波,也可以使用具有任意区域内的频率的电磁波。例如,第一被粘物A如果极薄,则可以使用红外光。例如,界面的水分检测也可以使用毫米波。这样,由发生器121照射的电磁波也可以具有对应于与测定对象M相应的设计变更的频率。
在上述第一实施方式中,已经说明了测定装置10的测定模块12具有调整部123,但并不限定于此。测定模块12只要可以仅基于发生器121以及接收器122来调整电磁波的入射角等,也可以不具有调整部123。
在上述第一实施方式中,在异常散射的高频侧,使用第一被粘物A的折射率比测定对象M的折射率大的频率区域,利用在第一被粘物A与测定对象M之间的界面产生的全反射,但不限于此。例如,也可以在异常散射的低频率侧,使用第一被粘物A的折射率比测定对象M的折射率小的频率区域使电磁波透过,利用在第二被粘物B与测定对象M之间的界面产生的全反射。
(第二实施方式)
第二实施方式的测定装置10用与拟合运算处理不同的计算方法计算测定对象M的状态。包括第一测定装置10的测定系统1的其他结构、功能、效果及变形例等与第一实施方式相同,对应的说明也适用于第二实施方式的测定系统1。以下,对与第一实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。主要对与第一实施方式不同的点进行说明。
在第一实施方式中,正如使用图5或图10的上述那样,频率阈值根据相对于测定对象M的异物的混入率而较大地变化。即,如果第一被粘物A及入射角等条件不变,则能够基于频率阈值容易地计算异物的混入率。
因此,在第二实施方式中,测定装置10的控制部116通过确定取得的测定对象M的分光光谱中的、包括于第一频率与第二频率区域之间的边界区域的频率阈值,来计算测定对象M的状态。
图11是用于说明本公开的第二实施方式的测定装置10的动作的第一例的流程图。参照图11,说明与测定装置10的控制部116执行的测定对象M的状态的测定处理相关的基本流程的一个例子。
在步骤S300中,控制部116从终端装置20取得为了计算测定对象M的状态所需的第一参考数据,并存储在存储部117中。在本实施方式中,“第一参考数据”例如包括将测定对象M的状态和频率阈值建立关联的任意的数据。
在步骤S301中,控制部116读入在步骤S300中存储于存储部117的第一参考数据。
在步骤S302中,控制部116自动调整发生器121的位置和角度,以满足规定的产生条件。控制单元116自动调整接收器122的位置和角度,以便满足规定的接收条件。
在步骤S303中,控制部116使用在步骤S302中被自动调整的发生器121,对测定对象M照射电磁波。
在步骤S304中,控制部116取得基于在步骤S303中照射的电磁波的测定对象M的分光光谱的信息,该分光光谱包括观测异常散射的影响的第一频率区域和与第一频率区域邻接的第二频率区域。
在步骤S305中,控制部116基于在步骤S304中取得的分光光谱的信息来计算测定对象M的状态。
在步骤S306中,控制部116将步骤S305中得到的计算结果发送到终端装置20。
图12是用于说明本公开的第二实施方式的测定装置10的动作的第二例的流程图。图12示出的流程图表示图11的步骤S305中的计算处理的更具体的流程的一例。参照图12更详细地说明图11的步骤S305中的计算处理。
在步骤S400中,控制部116确定在图11的步骤S304中取得的分光光谱中的、第一频率与第二频率区域之间的边界区域所包括的频率阈值。
控制部116例如可以在图11的步骤S304中取得的分光光谱中,如使用图5说明的那样,将表示从成为峰值的信号强度减少3dB的信号强度的频率的值确定为频率阈值。控制部116例如也可以将在图11的步骤S304中取得的分光光谱中,如使用图10说明的那样,将信号强度从成为峰值的0dB开始衰减的频率的值确定为频率阈值。
不限于这些,例如,控制部116与第一实施方式同样地取得基准数据,基于取得的基准数据近似地计算反射光谱及ATR光谱,与实测的分光光谱进行比较,由此可以确定频率阈值。
在步骤S401中,控制部116将在步骤S400中确定的频率阈值与在图11的步骤S301中从存储部117读入的第一参考数据进行比较。
在步骤S402中,控制部116基于步骤S401中的比较结果,确定测定对象M的状态。例如,控制部116可以从第一参考数据中读入与在步骤S400中确定的频率阈值匹配的测定对象M的状态,确定测定对象M的状态。
根据如上所述的第二实施方式的测定装置10,发挥与第一实施方式相同的效果。而且,在第二实施方式中,代替拟合运算处理,基于频率阈值计算测定对象M的状态,从而测定装置10能够简化运算处理,容易地测定测定对象M的状态。例如,比较图7和图12可以容易地理解,与第一实施方式中的拟合运算处理的流程相比,第二实施方式中的使用频率阈值的运算处理的流的处理步骤的数量少。由此,测定装置10与第一实施方式相比,能够降低运算处理所需的时间。作为结果,使用测定装置10的用户的便利性提高。
在上述第二实施方式中,已经说明了基于一个频率阈值来计算测定对象M的状态,但并不限于此。例如,根据测定对象M的折射率的频率特性及吸收系数的频率特性、以及异物的混入率,也有在分光光谱中观测到多个频率阈值的情况。在这种情况下,测定装置10的控制部116也可以确定多个频率阈值,基于该多个频率阈值计算测定对象M的状态。
如图5或图10所示,在3.3THz附近,从反射光谱向ATR光谱切换的频率在理论上因异物的混入率而不同。因此,也可以代替上述的频率阈值、或者除此之外还考虑这样的频率而计算测定对象M的状态。
(第三实施方式)
第三实施方式的测定装置10通过与拟合运算处理以及使用频率阈值的处理不同的计算方法来计算测定对象M的状态。包括第一测定装置10的测定系统1的其他结构、功能、效果以及变形例等与第一实施方式相同,对应的说明也适用于第三实施方式的测定系统1。以下,对与第一实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。主要对与第一实施方式不同的点进行说明。
如第一实施方式中的图5或者图10所示,从第一频率区域到第二频率区域的指定频率区域中的分光光谱的信号强度差根据异物对测定对象M的混入率而较大地变化。在本实施方式中,“指定频率区域”例如包括3.3THz至4.7THz的频率区域。在本实施方式中,“信号强度差”例如包括指定频率区域中的信号强度的最大值与最小值之差。即,如果第一被粘物A及入射角等条件不变,则能够基于指定频率区域中的信号强度差容易地计算异物的混入率。
因此,在第三实施方式中,测定装置10的控制部116通过在取得的测定对象M的分光光谱中,确定从第一频率区域到第二频率区域的指定频率区域的信号强度差,来计算测定对象M的状态。
图13是用于说明本公开的第三实施方式的测定装置10的动作的第一例的流程图。参照图13,说明与通过测定装置10的控制部116执行的测定对象M的状态的测定处理相关的基本流程的一个例子。
在步骤S500中,控制部116从终端装置20取得为了计算测定对象M的状态所需的第二参考数据,并存储在存储部117中。在本实施方式中,“第二参考数据”例如包括将测定对象M的状态和指定频率区域中的信号强度差建立关联的任意的数据。
在步骤S501中,控制部116在步骤S500中读取存储于存储部117的第二参考数据。
在步骤S502中,控制部116自动调整发生器121的位置和角度,以满足规定的产生条件。控制单元116自动调整接收器122的位置和角度,以便满足规定的接收条件。
在步骤S503中,控制部116使用在步骤S502中被自动调整的发生器121,对测定对象M照射电磁波。
在步骤S504中,控制部116取得基于在步骤S503中照射的电磁波的测定对象M的分光光谱的信息,该分光光谱包括观测异常散射的影响的第一频率区域和与第一频率区域邻接的第二频率区域。
在步骤S505中,控制部116基于在步骤S504中取得的分光光谱的信息计算测定对象M的状态。
在步骤S506中,控制部116将在步骤S505中得到的计算结果发送到终端装置20。
图14是用于说明本公开的第三实施方式的测定装置10的动作的第二例的流程图。图14所示的流程图表示图13的步骤S505中的计算处理的更具体的流程的一例。参照图14,对图13的步骤S505中的计算处理进行更详细的说明。
在步骤S600中,控制部116在图13的步骤S504中取得的分光光谱中,确定指定频率区域中的信号强度差。控制部116例如也可以基于在图13的步骤S504中取得的、图5所示那样的分光光谱,确定指定频率区域中的信号强度差。控制部116例如也可以基于在图13的步骤S504中取得的、图10所示的分光光谱,确定指定频率区域的信号强度差。
不限于这些,例如,控制部116与第一实施方式同样地取得基准数据,基于取得的基准数据近似地计算反射光谱及ATR光谱,与实测的分光光谱进行比较,由此可以确定指定频率区域的信号强度差。
在步骤S601中,控制部116将在步骤S600中确定的指定频率区域中的信号强度差与在图13的步骤S501中从存储部117读入的第二参考数据进行比较。
在步骤S602中,控制部116基于步骤S601中的比较结果,确定测定对象M的状态。例如,控制部116也可以从第二参考数据读入与在步骤S600中确定的指定频率区域的信号强度差匹配的测定对象M的状态,确定测定对象M的状态。
根据如上所述的第三实施方式的测定装置10,发挥与第一实施方式相同的效果。而且,在第三实施方式中,代替拟合运算处理,通过基于指定频率区域中的信号强度差计算测定对象M的状态,测定装置10能够简化运算处理,容易地测定测定对象M的状态。例如,如果比较图7和图14,则能够容易地理解,与第一实施方式中的拟合运算处理的流程相比,第三实施方式中的使用了指定频率区域中的信号强度差的运算处理的流的处理步骤的数量少。由此,测定装置10与第一实施方式相比,能够降低运算处理所需的时间。作为结果,使用测定装置10的用户的便利性提高。
虽然基于各附图以及实施例说明了本公开,但本领域技术人员应该注意的是,能够基于本公开进行各种变形以及变更。因此,应注意的是这些变形和改变包括在本公开的范围内。例如,各构成或者各步骤等所包括的功能等能够以逻辑上不矛盾的方式重新配置,能够将多个构成或者步骤等组合为一个,或者进行分割。
例如,本公开也可以作为记录了描述用于实现上述测定装置10的各功能的处理内容的程序或者程序的存储介质来实现。应该理解为本公开的范围也包括这些。
例如,上述的各构成部的形状、配置、方向及个数并不限定于上述的说明及附图中的图示的内容。各构成部的形状、配置、方向及个数只要能够实现该功能,则可以任意构成。
例如,测定装置10可以仅执行上述第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中说明的运算处理中的一个,也可以独立地或者并行执行至少两个。
Claims (14)
1.一种测定装置,测定表示异常散射的测定对象的状态,具备:
控制部,取得基于向所述测定对象照射的电磁波的所述测定对象的分光光谱的信息,并基于所取得的所述分光光谱的信息来计算所述测定对象的状态,所述分光光谱包括观测异常散射的影响的第一频率区域以及与所述第一频率区域邻接的第二频率区域。
2.根据权利要求1所述的测定装置,其中,
所述控制部基于为了计算所述测定对象的状态所需的基准数据和所述测定对象的状态的初始值,执行针对所取得的所述分光光谱的拟合运算处理,从而计算所述测定对象的状态。
3.根据权利要求2所述的测定装置,其中,
所述控制部在所述拟合运算处理中,确定混入到所述测定对象的异物的种类。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测定装置,其中,
所述控制部在所取得的所述分光光谱中确定包括在所述第一频率与所述第二频率区域之间的界限区域的频率阈值,从而计算所述测定对象的状态。
5.根据权利要求4所述的测定装置,其中,
所述频率阈值包括从所述分光光谱中成为峰值的信号强度得到规定的强度衰减的频率的值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的测定装置,其中,
所述控制部在所取得的所述分光光谱中,通过确定从所述第一频率区域跨到所述第二频率区域的指定频率区域中的信号强度差,计算所述测定对象的状态。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的测定装置,其中,
所述控制部在所述测定对象的状态的计算处理中,计算所述测定对象的折射率的频率特性。
8.根据权利要求7所述的测定装置,其中,
所述控制部在所述测定对象的状态的计算处理中,进一步计算所述测定对象的吸收系数的频率特性。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的测定装置,其中,
所述分光光谱包括在所述第一频率区域得到的基于全反射的ATR光谱、和在所述第二频率区域得到的反射光谱。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的测定装置,其中,
所述测定对象包含粘结第一被粘物和第二被粘物的粘结剂,
所述测定对象的状态包含所述粘结剂中的异物的混入率,
所述测定装置具备发生器,所述发生器对所述粘结剂照射具有太赫兹区域内的频率的所述电磁波。
11.一种测定方法,其用于测定表示异常散射的测定对象的状态,包括:
对所述测定对象照射电磁波的步骤;
取得基于被照射的所述电磁波的所述测定对象的分光光谱的信息的步骤,所述分光光谱包括观测异常散射的影响的第一频率区域以及与所述第一频率区域邻接的第二频率区域;以及
基于所取得的所述分光光谱的信息,计算所述测定对象的状态的步骤。
12.根据权利要求11所述的测定方法,其中,
所述测定方法包括:取得为了计算所述测定对象的状态所需的基准数据和所述测定对象的状态的初始值的步骤,
在计算所述测定对象的状态的步骤中,基于所取得的所述基准数据和所述测定对象的状态的初始值,执行针对所取得的所述分光光谱的拟合运算处理。
13.根据权利要求11或12所述的测定方法,其中,
在计算所述测定对象的状态的步骤中,在所取得的所述分光光谱中,确定所述第一频率与所述第二频率区域之间的界限区域所包括的频率阈值。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的测定方法,其中,
在计算所述测定对象的状态的步骤中,在所取得的所述分光光谱中,确定从所述第一频率区域跨到所述第二频率区域的指定频率区域中的信号强度差。
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