CN205175908U - 空隙配置构造体 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种空隙配置构造体，用于通过向保持有被测定物的空隙配置构造体照射电磁波来检测被所述空隙配置构造体散射的电磁波的特性从而测定所述被测定物的有无或者量，所述空隙配置构造体具有相互对置的一对主面和形成为贯通该一对主面的多个空隙部，是具有以给定的间隔排列配置的至少两个所述空隙部的同一形状的单位构造体在所述主面的方向上二维且周期性连结多个而成的空隙配置构造体，所述单位构造体包含第1空隙部和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，且俯视观察所述主面时的所述单位构造体的整体形状是相对于与所述空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面而不成为镜像对称的形状。

Description

空隙配置构造体
技术领域
本实用新型涉及用于通过向保持有被测定物的空隙配置构造体照射电磁波来检测被所述空隙配置构造体散射的电磁波的特性从而测定所述被测定物的有无或者量的空隙配置构造体、以及利用该空隙配置构造体的测定方法。
背景技术
以往，为了分析物质的特性，利用如下的测定方法，即：在空隙配置构造体(具有多个空隙的构造体)保持被测定物，向保持有该被测定物的空隙配置构造体照射电磁波，解析其透过谱，来检测被测定物的特性。具体而言，例如向附着于金属网过滤器的蛋白质等被测定物照射太赫兹波来解析透过谱的方法。
作为这种利用了电磁波的透过谱的解析方法的现有技术，例如在专利文献1(日本特开2008-185552号公报)中公开了如下的测定方法，即：朝向保持有被测定物的具有空隙区域的空隙配置构造体(具体而言为网状的导体板)，相对于空隙配置构造体的主面而从倾斜的方向照射电磁波，测定透过了空隙配置构造体的电磁波，基于测定值的频率特性所产生的谷值波形的位置由于被测定物的存在而移动的特性，来检测被测定物的特性。
此外，在专利文献2(国际公开第2011/027642号)中公开了如下的方法，即：利用具有相对于与电磁波的偏振方向正交的假想面不会成为镜像对称的形状的空隙的空隙配置构造体，从与空隙配置构造体的主面垂直的方向进行照射，根据被散射后的电磁波的频率特性来测定被测定物的特性。在该方法中有如下优点，即：由于从与空隙配置构造体的主面垂直的方向照射电磁波，因此能够抑制从倾斜方向照射电磁波的情况下的入射角度的偏差所引起的测定误差，能够提升测定灵敏度。
然而，期望提供较之于这些方法而灵敏度进一步提高且重现性也高的测定方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-185552号公报
专利文献2：国际公开第2011/027642号
实用新型内容
实用新型要解决的课题
本实用新型的目的在于，提供一种具有高的测定灵敏度和重现性的能够测定被测定物的有无或者量的空隙配置构造体。
用于解决课题的手段
本实用新型为一种空隙配置构造体，用于通过向保持有被测定物的空隙配置构造体照射电磁波来检测被所述空隙配置构造体散射的电磁波的特性从而测定所述被测定物的有无或者量，其特征在于，所述空隙配置构造体具有相互对置的一对主面、和形成为贯通该一对主面的多个空隙部，所述空隙配置构造体是具有以给定的间隔排列配置的至少两个所述空隙部的同一形状的单位构造体在所述主面的方向上二维且周期性连结多个而成的空隙配置构造体，所述单位构造体包含第1空隙部、和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，并且，俯视观察所述主面时的所述单位构造体的整体形状是相对于与所述空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面而不成为镜像对称的形状。
优选所述假想面是与所述电磁波的偏振方向垂直的面。此外，优选所述第1空隙部具有相对于所述假想面不成为镜像对称的形状。
优选，相对于所述单位构造体中所包含的所述空隙部的总数，所述第1空隙部的数量多于50％。
更优选，相对于所述单位构造体中所包含的所述空隙部的总数，所述第1空隙部的数量为75％以上。
此外，本实用新型还涉及一种被测定物的测定方法，具备：在上述的空隙配置构造体保持被测定物的工序；向保持有所述被测定物的所述空隙配置构造体照射电磁波来检测被所述空隙配置构造体散射的该电磁波的特性的工序；和根据所述电磁波的特性来计算所述被测定物的有无或者量的工序。
优选，从与所述空隙配置构造体的主面垂直的方向照射所述电磁波。
实用新型的效果
本实用新型的空隙配置构造体通过在构成空隙配置构造体的单位构造体中包含第1空隙部和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，且俯视观察空隙配置构造体的主面时的单位构造体的整体形状是相对于与空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面而不成为镜像对称的形状，从而能够在照射电磁波时减少空隙配置构造体的表面的电流密度小的地方的比率，尤其是能够增大空隙部的内壁的电流密度。因而，能够增大被测定物附着于空隙配置构造体时的散射电磁波的特性变化，能够提升测定灵敏度。
此外，假想面是与电磁波的偏振方向垂直的面，第1空隙部具有相对于该假想面而不成为镜像对称的形状的情况下，由于能够从与空隙配置构造体的主面垂直的方向照射电磁波，因此较之于倾斜入射电磁波的情况，可降低或排除因电磁波的入射角度的偏差所引起的测定误差，被测定物的测定灵敏度得以提升。
附图说明
图1是表示构成现有例的空隙配置构造体的单位构造体的立体图。
图2是用于说明空隙配置构造体的设置状态的一例的示意剖视图。
图3是表示现有例的空隙配置构造体的透过率频谱的图。
图4是表示现有例的空隙配置构造体的电流密度分布的图。
图5是表示构成实施例1的空隙配置构造体的单位构造体的立体图。
图6是表示实施例1的空隙配置构造体的透过率频谱的图。
图7是表示实施例1的空隙配置构造体的电流密度分布的图。
图8是表示构成比较例1的空隙配置构造体的单位构造体的立体图。
图9是表示比较例1的空隙配置构造体的透过率频谱的图。
图10是表示构成比较例2的空隙配置构造体的单位构造体的立体图。
图11是表示比较例2的空隙配置构造体的透过率频谱的图。
图12是表示构成实施例2的空隙配置构造体的单位构造体的立体图。
图13是表示实施例2的空隙配置构造体的透过率频谱的图。
图14是用于说明利用本实用新型的空隙配置构造体的测定方法的一例的示意图。
图15是用于说明空隙配置构造体的整体构成的示意图。图15(a)为立体图，图15(b)为俯视图。
具体实施方式
首先，使用图14来说明利用本实用新型的空隙配置构造体的测定方法的一例。图14是示意性表示在测定中所用到的测定装置的整体构造的图。该测定装置利用的是：将从激光器2(例如短光脉冲激光器)照射出的激光照射至半导体材料而产生的电磁波(例如具有20GHz～120THz的频率的太赫兹波)脉冲。
在图14的构成中，通过半反射镜20而将从激光器2出射的激光分支为两条路径。一方被照射至电磁波产生侧的光传导元件71，另一方利用多个反射镜21(相同功能的部件省略编号)而经过时间延迟台26被照射至接收侧的光传导元件72。作为光传导元件71、72，利用的是在LT-GaAs(低温生长GaAs)形成了具有间隙部的偶极天线的一般光传导元件。此外，作为激光器2，能够使用光纤型激光器、利用了钛蓝宝石等固体的激光器等。进而，为了产生、检测电磁波，也可以没有天线而利用半导体表面，或者利用ZnTe结晶这样的电光学结晶。在此，在成为产生侧的光传导元件71的间隙部，由电源3来施加适当的偏置电压。
所产生的电磁波由抛物面反射镜22变为平行射束，由抛物面反射镜23照射至空隙配置构造体1。透过了空隙配置构造体1的太赫兹波通过抛物面反射镜24、25而被光传导元件72接收。由光传导元件72接收到的电磁波信号被放大器6放大之后，由锁相放大器4作为时间波形来获取。然后，由包含计算单元的PC(个人计算机)5进行傅里叶变换等信号处理之后，计算空隙配置构造体1的透过率频谱等。为了由锁相放大器4进行获取，以振荡器8的信号对施加给产生侧的光传导元件71的间隙的来自电源3的偏置电压进行调制(振幅5V～30V)。由此，进行同步检波，从而能够提升S/N比。
以上所说明的测定方法是一般被称为太赫兹时域分光法(THz-TDS)的方法。
在图14中，示出散射为透过的情况、即测定电磁波的透过率的情况，但在本实用新型中，“散射”是指包含作为前方散射的一个形态的透过、作为后方散射的一个形态的反射等的广义概念，优选为透过、反射。进而优选0次方向的透过、0次方向的反射。
另外，一般而言，在将衍射光栅的栅格间隔设为d(本说明书中为空隙部的间隔)、将入射角设为i、将衍射角设为θ、将波长设为λ时，通过衍射光栅所衍射的谱能够表现为下式。
d(sini-sinθ)＝nλ...(1)
上述“0次方向”的0次是指上述式(1)的n为0的情况。由于d以及λ不可能变为0，因此n＝0成立仅是sini-sinθ＝0的情况。因此，上述“0次方向”是指，入射角和衍射角相等时、即电磁波的行进方向不变的方向。
这种测定方法中所利用的电磁波只要是能够根据空隙配置构造体的构造发生散射的电磁波即可，并不特别限定，电波、红外线、可见光线、紫外线、X射线、伽马射线等均能够使用，其频率也并不特别限定，但优选为1GHz～1PHz，进一步优选为具有20GHz～120THz的频率的太赫兹波。此外，本实用新型中所利用的电磁波通常为直线偏振的电磁波。作为具体的电磁波，例如列举以短光脉冲激光器为光源而根据ZnTe等的电光学结晶的光整流效应产生的太赫兹波、从高压水银灯、陶瓷灯辐射的红外线、从半导体激光器出射的可见光、从光传导天线辐射的电磁波。
本实用新型的空隙配置构造体被照射的电磁波优选为平面波。具体而言，优选从光源出射的电磁波通过抛物面反射镜、透镜等变换为平面波(平行光)之后照射至空隙配置构造体。
此外，电磁波优选的是，所述空隙配置构造体的主面内的所述电磁波的相位至少在照射所述电磁波的范围内实质上相等。换言之，优选在所述空隙配置构造体的主面之中的照射所述电磁波的部分的所有位置(点)，所述电磁波的相位实质上相等。这是因为：相位相等的情况下，透过率频谱的谷值波形(或者反射率谱的峰值波形)变得尖锐，能够高灵敏度地测定被测定物的特性。
此外，电磁波优选的是，所述空隙配置构造体的主面内的所述电磁波的振幅至少在照射所述电磁波的范围内实质上相等。这是因为：振幅相等的情况下，透过率频谱的谷值波形(或者反射率谱的峰值波形)变得尖锐，能够高灵敏度地测定被测定物的特性。
在利用了本实用新型的空隙配置构造体的情况下，电磁波能够从与空隙配置构造体的主面垂直的方向照射。在此情况下，能够降低或者排除电磁波的入射角度的偏差所引起的测定误差，因此测定灵敏度得以提升。
在本实用新型中，测定被测定物的有无或者量是指进行成为被测定物的化合物的有无的检测、定量等，例如列举测定溶液中等的微量的被测定物的含有量的情况。具体而言，例如列举如下方法，即：在溶解有被测定物的溶液中浸渍空隙配置构造体，使被测定物附着在空隙配置构造体的表面之后洗净溶媒、多余的被测定物，干燥空隙配置构造体，然后利用上述那样的测定装置来测定被测定物的有无或者量。
(空隙配置构造体)
本实用新型的空隙配置构造体具有：相互对置的一对主面；和形成为贯通该一对主面的多个空隙部。此外，该空隙配置构造体是具有以给定的间隔整列配置的至少两个空隙部的同一形状的单位构造体在空隙配置构造体的主面的方向上二维且周期性连结多个而成的构造体。
在此，在单位构造体中空隙部“以给定的间隔整列配置”意味着：空隙部的全部可以周期性地以一定的间隔配置，也可以在不有损本实用新型的效果的范围内，一部分的空隙部周期性配置，其他空隙部非周期性配置。此外，“同一形状的单位构造体在空隙配置构造体的主面的方向上二维且周期性连结多个而成”，例如意味着通过单位构造体的一方的主面被结合而形成空隙配置构造体的一个主面。例如，列举单位构造体在空隙配置构造体的主面方向上呈正方栅格状或三角栅格状地周期性配置而成的空隙配置构造体。
并且，本实用新型的空隙配置构造体的特征在于，单位构造体包含第1空隙部、和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，且俯视观察空隙配置构造体的主面时的单位构造体的整体形状是相对于与空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面不成镜像对称的形状。
空隙配置构造体优选是准周期构造体、周期构造体。准周期构造体是指，虽不具有平移对称性但在排列上可确保秩序性的构造体。作为准周期构造体，例如列举斐波纳契(Fibonacci)构造作为一维准周期构造体，列举彭罗斯(Penrose)构造作为二维准周期构造体。周期构造体是指具有平移对称性所代表的空间对称性的构造体，根据其对称的维数被分类为一维周期构造体、二维周期构造体、三维周期构造体。一维周期构造体例如列举线栅构造、一维衍射光栅等。二维周期构造体例如列举网过滤器、二维衍射光栅等。在这些周期构造体中，优选利用二维周期构造体。具体而言，列举具有在至少一个排列方向上规则排列的空隙部的构造体等。
作为二维周期构造体，例如列举如图15(a)、(b)所示那样的呈矩阵状以一定的间隔配置空隙部而成的平板状构造体(栅格状构造体)。图15(a)、(b)所示的空隙配置构造体1是从其主面10a侧观察时正方形的空隙部11在图中的纵向和横向上以相等的间隔设置的构造体。另外，图15(a)、(b)是仅用于说明二维周期构造体(空隙配置构造体的整体构成)的图，省略了空隙部的形状的细节(设于空隙部的突起部等)。
(单位构造体)
在本实用新型中，“单位构造体”意味着构成空隙配置构造体的周期性最小的构成单位，是包含至少两个空隙部的构造体。
在本实用新型中，如上所述，(i)单位构造体包含第1空隙部、和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，且(ii)俯视观察空隙配置构造体的主面时的单位构造体的整体形状是相对于与空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面不成镜像对称的形状。这里提及的单位构造体的“整体形状”是以空隙部的开口形状及其配置所规定的形状。
上述(i)的条件意味着单位构造体虽然具有多个第1空隙部但具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部也要至少具有一个，意味着排除单位构造体的空隙部仅为全部均相同的形状(相同的朝向)的空隙部(第1空隙部)的情况。另外，这里提及的不同形状包含以不同的朝向来配置其他形状的情形。此外，单位构造体中所包含的空隙部的种类不仅仅限于2个种类(第1空隙部、第2空隙部)。
此外，在上述(i)以及(ii)中，与空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面在照射电磁波时是与电磁波的偏振方向垂直的面。
第1空隙部的形状并不特别限定，但优选是相对于与空隙配置构造体的主面正交且与电磁波的偏振方向垂直的给定的假想面不成镜像对称的形状。在此情况下，即便从与空隙配置构造体的主面垂直的方向照射电磁波也能进行测定，较之于倾斜入射电磁波的情况，可降低或排除电磁波的入射角度的偏差所引起的测定误差，被测定物的测定灵敏度得以提升。作为相对于假想面不成为镜像对称的空隙部的二维形状，例如列举梯形、凸型、凹型、正多角形以外的多角形、具有奇数角的正多角形(正三角形、正五角形等)、星型。
相对于所述单位构造体中所包含的所述空隙部的总数，优选所述第1空隙部的数量多于50％，更优选为75％以上。在此情况下，具有空隙配置构造体的透过率频谱所产生的谷值波形等变得尖锐的趋势。
空隙部的尺寸根据测定方法、空隙配置构造体的材质特性、所使用的电磁波的频率等来适当设计，虽然使其范围一般化较为困难，但在检测发生前方散射的电磁波的情况下，空隙部如图15(a)所示那样纵横规则地配置而成的空隙配置构造体1中，优选图15(b)中s所示的空隙部的栅格间隔为测定中所利用的电磁波的波长的十分之一以上且10倍以下。若空隙部的栅格间隔s处于该范围以外，则有时难以发生散射。此外，作为空隙部的孔尺寸，优选图15(b)中d所示的空隙部的孔尺寸为测定中所利用的电磁波的波长的十分之一以上且10倍以下。若空隙部的孔尺寸处于该范围以外，则有时透过(前方散射)的电磁波的强度变弱而难以检测信号。
空隙配置构造体的平均厚度根据测定方法、空隙配置构造体的材质特性、所使用的电磁波的频率等来适当设计，虽然使其范围一般化较为困难，但在检测发生前方散射的电磁波的情况下，优选为测定中所使用的电磁波的波长的数倍以下。若构造体的平均厚度大于该范围，则有时前方散射的电磁波的强度变弱而难以检测信号。
在本实用新型中，作为在空隙配置构造体保持被测定物的方法，能够使用各种公知方法，例如也可以直接附着于空隙配置构造体，也可以隔着支承膜等来附着。从提高测定灵敏度并抑制测定的偏差由此来进行重现性高的测定的观点出发，优选使被测定物直接附着在空隙配置构造体的表面。
作为使被测定物直接附着于空隙配置构造体的情况，不仅是在空隙配置构造体的表面与被测定物之间直接形成化学键等的情况，还包含相对于预先在表面键合主分子的空隙配置构造体而被测定物与该主分子键合的情况。作为化学键，列举共价键(例如金属-硫醇基间的共价键等)、范德瓦尔键、离子键、金属键、氢键等，优选是共价键。此外，所谓主分子是能够使被测定物特异性键合的分子等，作为主分子和被测定物的组合，例如列举抗原和抗体、糖链和蛋白质、类脂物和蛋白质、低分子化合物(配合基)和蛋白质、蛋白质和蛋白质、单链DNA和单链DNA等。
在使被测定物直接附着于空隙配置构造体的情况下，优选利用至少一部分的表面由导体形成的空隙配置构造体。在此，所谓导体是通电的物体(物质)，不仅是金属也可包含半导体。作为金属，可列举能够与具有羟基、硫醇基、羧基等官能基的化合物的官能基键合的金属、能够在表面涂层羟基、氨基等官能基的金属、以及这些金属的合金。具体而言，列举金、银、铜、铁、镍、铬、硅、锗等，优选为金、银、铜、镍、铬，进一步优选为金、镍。在利用了金、镍的情况下，尤其是被测定物具有硫醇基(-SH基)的情况下，能够使该硫醇基与空隙配置构造体的表面键合，因此是有利的。此外，在利用了镍的情况下，尤其是被测定物具有羟基(-OH)、羧基(-COOH)的情况下，能够使该官能基与空隙配置构造体的表面键合，因此是有利的。此外，作为半导体，例如列举IV族半导体(Si、Ge等)、II-VI族半导体(ZnSe、CdS、ZnO等)、III-V族半导体(GaAs、InP、GaN等)、IV族化合物半导体(SiC、SiGe等)、I-III-VI族半导体(CuInSe2等)等的化合物半导体、有机半导体。
另外，例如由与被测定物的键合性强的物质来覆盖空隙配置构造体的电流密度相对强的部分(空隙部的内壁等)的表面，从而能够选择性地保持被测定物，以增大被前方散射的电磁波的频率特性中的谷值波形、或者被后方散射的电磁波的频率特性中的峰值波形因被测定物所引起的变化的比例。
能够基于如上述那样求出的空隙配置构造体的频率特性有关的至少一个参数来测定被测定物的特性。例如，能够基于在空隙配置构造体中发生前方散射(透过)的电磁波的频率特性所产生的谷值波形、发生后方散射(反射)的电磁波的频率特性所产生的峰值波形等由于被测定物的存在而变化，来测定被测定物的特性。
在此，所谓谷值波形是指，在检测出的电磁波相对于照射的电磁波的比率(例如电磁波的透过率)相对变大的频率范围内，空隙配置构造体的频率特性(例如透过率频谱)中局部可看到的谷型(向下凸)的部分的波形。此外，所谓峰值波形是指，在检测出的电磁波相对于照射的电磁波的比率(例如电磁波的反射率)相对变小的频率范围内，空隙配置构造体的频率特性(例如反射率谱)中局部可看到的山型(向上凸)的波形。
实施例
以下，列举实施例来更详细地说明本实用新型，但本实用新型并不限定于这些内容。另外，在以下所参照的图中等，Z表示被照射的电磁波的行进方向，Y表示电磁波的偏振方向(电场方向)，X表示磁场方向(与X、Z垂直的方向)。此外，在图1、5、8、10以及12中，符号以外的数值表示各部的尺寸，其单位为mm。
(现有例)
作为现有例的空隙配置构造体，使用的是在X轴和Y轴方向上周期性配置图1的立体图所示的单位构造的空隙配置构造体。图1所示的单位构造体具有一个空隙部11，为了生成谷值波形，空隙部11的形状被设计成相对于Y轴方向(相对于与XZ面平行的面)不具有镜像对称性。另外，导体的厚度(Z方向)为20μm，材质为理想导体。
针对现有例的空隙配置构造体而求出透过率频谱。具体而言，如图2所示，在两个端口91、92之间配置空隙配置构造体1，将从端口91向Y轴方向偏振的平面波与空隙配置构造体1的主面垂直入射(θ＝0)时的、在端口92观测到的透过率频谱，通过基于FDTD法(Finite-differencetime-domainmethod：时域差分法)的计算来求出。另外，空隙配置构造体1与端口91、92之间的距离设为600μm。在图3中示出所获得的透过率频谱。
由图3可知，能够在频率0.917174THz(917.174GHz)处生成尖锐的谷值波形。另外，关注于图3所示的谷值波形的变化，可知能够测定被测定物的特性(例如参照专利文献3)。
此外，相对于图3中出现谷值波形的频率(0.917174THz)的任意时间下的空隙配置构造体的电流密度分布示出在图4中。由图1所示的单位构造体构成的空隙配置构造体在Y轴方向上相邻的空隙部间的导体部分，以频率0.917174THz来调制的电荷的分布被设计成相对于Y轴方向不具有镜像对称性。另外，图4表示某任意时间下的电流密度分布，但在任何时间下电流密度的分布相对于Y轴方向均不具有镜像对称性。
(实施例1)
作为实施例1的空隙配置构造体，使用的是在X轴和Y轴方向上周期性配置图5的立体图所示的单位构造体的空隙配置构造体。在图5所示的单位构造体中，仅4个空隙部之中的右下的第2空隙部11b成为与图1所示的空隙部11上下反转的形成，其他的3个第1空隙部11a是与图1相同的形状。如此，图5所示的单位构造体被设计成整体形状相对于Y轴方向(相对于与XZ面平行的面)不具有镜像对称性。另外，导体的厚度(Z方向)为20μm，材质为理想导体。
针对实施例1的空隙配置构造体，与上述现有例同样地求出透过率频谱。在图6中示出所获得的透过率频谱。由图6可知，能够在频率0.917694THz(917.694GHz)处生成尖锐的谷值波形。
此外，图7中表示相对于图6中出现谷值波形的频率(0.917694THz)的任意时间下的空隙配置构造体的电流密度分布。图5所示的单位构造体在Y轴方向上相邻的空隙部间的导体部分，以频率0.917694THz来调制的电荷的分布被设计成相对于Y轴方向不具有镜像对称性。另外，图7表示某任意时间下的电流密度分布，但在任何时间下电流密度的分布相对于Y轴方向均不具有镜像对称性。
若将图7与图4进行比较，则可知在图7中的空隙配置构造体的表面流过的电流的密度(尤其是各空隙部的内壁(例如从各空隙部的内壁的斜视方向观察时为左上的角部分)的电流密度)变得比图4的情况大。
如此，本实用新型的空隙配置构造体通过在单位构造体中具有至少一个不是与其他相同的形状(相同的朝向)的空隙部，从而照射电磁波时的空隙配置构造体的表面的电流密度分布大幅变化(参照图4以及图7)。由此，能够减少空隙配置构造体的表面的电流密度小的地方(图中的黑色较浓的地方)的比率，尤其是能够增大空隙部的内壁的电流密度(图中的黑色较淡的地方)。因而，能够增大被测定物附着于空隙配置构造体时(尤其是附着于空隙部的内壁时)的散射电磁波的特性变化，能够提升测定灵敏度。
(比较例1)
作为比较例1的空隙配置构造体，使用的是：在X轴和Y轴方向上周期性配置图8的立体图所示的单位构造体的空隙配置构造体。在图8所示的单位构造体中，2个空隙部之中的下侧的第2空隙部11b成为与图1所示的空隙部11上下反转的形状，其他的第1空隙部11a是与图1相同的形状。如此，图8所示的单位构造体被设计成相对于Y轴方向(相对于与XZ面平行的面)具有镜像对称性。另外，导体的厚度(Z方向)为20μm，材质为理想导体。
针对比较例1的空隙配置构造体，与上述现有例同样地求出透过率频谱。在图9中示出所获得的透过率频谱。由图9可知，在比较例1中未产生谷值波形。
(比较例2)
在比较例2中，作为空隙配置构造体，使用的是：在X轴和Y轴方向上周期性配置图10的立体图所示的单位构造体的空隙配置构造体。在图10所示的单位构造体中，4个空隙部之中的左下以及右上的2个第2空隙部11b成为与图1所示的空隙部11上下反转的形状，其他的2个第1空隙部11a是与图1相同的形状。如此，图10所示的单位构造体被设计成相对于Y轴方向(相对于与XZ面平行的面)具有镜像对称性。另外，导体的厚度(Z方向)为20μm，材质为理想导体。
针对比较例2的空隙配置构造体，与上述现有例同样地求出透过率频谱。在图11中示出所获得的透过率频谱。由图11可知，在比较例2中，只是在0.9THz附近略微产生谷值波形。鉴于此，认为即便在单位构造体中包含第1空隙部和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部的情况，单位构造体的整体形状相对于与空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面为镜像对称时，透过谱也难以产生谷值波形。
(实施例2)
作为实施例2的空隙配置构造体，使用的是：在X轴和Y轴方向上周期性配置图12的立体图所示的单位构造体的空隙配置构造体。在图12所示的单位构造体中，仅9个空隙部之中的右下的第2空隙部11b成为与图1所示的空隙部11上下反转的形状，其他的8个第1空隙部11a是与图1相同的形状。如此，为了生成谷值波形，图12所示的单位构造体被设计成相对于Y轴方向(相对于与XZ面平行的面)不具有镜像对称性。另外，导体的厚度(Z方向)为20μm，材质为理想导体。
针对实施例2的空隙配置构造体，与上述现有例同样地求出透过率频谱。在图13中示出所获得的透过率频谱。由图13可知，能够在频率0.917362THz(917.362GHz)处生成尖锐的谷值波形。
根据以上的结果，针对透过率频谱的谷值波形，按照图11(比较例2)、图6(实施例1)、图13(实施例2)、图3(现有例)的顺序变得尖锐，因此相对于单位构造体中所包含的空隙部的全部数量，按照相同形状的空隙部(上述第1空隙部)的比例为2/4的情况、为3/4的情况、为8/9的情况、为1/1的情况的顺序，谷值波形变得尖锐。
另一方面，根据图4(现有例)和图7(实施例1)的比较可知，相对于单位构造体中所包含的空隙部的全部数量，相同形状的空隙部(上述第1空隙部)的比例减少某种程度的情况下，具有电流密度小的地方(图中的黑色较浓的地方)的比率减少，尤其是空隙部的内壁的电流密度增大的趋势。
因此，通过适当地减少上述第1空隙部相对于单位构造体中的空隙部的全部数量的比例以低于100％，从而不仅能增大被测定物附着于空隙配置构造体的表面时的散射电磁波的特性变化，并且透过谱所产生的谷值波形也变得尖锐，因此还能够提升综合性的测定灵敏度。即，在单位构造体中包含第1空隙部和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，且单位构造体的整体形状为相对于与空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面不成为镜像对称的形状，从而能够提升测定灵敏度。
应该认为本次公开的实施方式以及实施例在所有方面均为例示，并非限制性的内容。本实用新型的范围并非由上述的说明来示出而是由权利要求书来示出，包含与权利要求书均等的意思以及范围内的所有变更。
符号说明
1空隙配置构造体，10a主面，11空隙部，11a第1空隙部，11b第2空隙部，2激光器，20半反射镜，21反射镜，22、23、24、25抛物面反射镜，26时间延迟台，3电源，4锁相放大器，5PC(个人计算机)，6放大器，71、72光传导元件，8振荡器，91、92端口。

Claims (5)

1.一种空隙配置构造体，用于通过向保持有被测定物的空隙配置构造体照射电磁波来检测被所述空隙配置构造体散射的电磁波的特性从而测定所述被测定物的有无或者所述被测定物的量，所述空隙配置构造体的特征在于，
所述空隙配置构造体具有：相互对置的一对主面、和形成为贯通该一对主面的多个空隙部，
所述空隙配置构造体是具有以给定的间隔排列配置的至少两个所述空隙部的同一形状的单位构造体在所述主面的方向上二维且周期性连结多个而成的空隙配置构造体，
所述单位构造体包含：第1空隙部、和具有与该第1空隙部不同的形状的第2空隙部，并且，
俯视观察所述主面时的所述单位构造体的整体形状是相对于与所述空隙配置构造体的主面正交的给定的假想面而不成为镜像对称的形状。
2.根据权利要求1所述的空隙配置构造体，其特征在于，
所述假想面是与所述电磁波的偏振方向垂直的面。
3.根据权利要求2所述的空隙配置构造体，其特征在于，
所述第1空隙部具有相对于所述假想面不成为镜像对称的形状。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的空隙配置构造体，其特征在于，
相对于所述单位构造体中所包含的所述空隙部的总数，所述第1空隙部的数量多于50％。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的空隙配置构造体，其特征在于，
相对于所述单位构造体中所包含的所述空隙部的总数，所述第1空隙部的数量为75％以上。
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