JP2004530900A5 - - Google Patents

Claims (29)

1. 誘電率が温度の関数として判明している材料内の一つの既知成分のみが、実質的に前記材料の誘電率に寄与する少なくとも一つの周波数それぞれにおいて、前記材料の誘電率の実数部分及び虚数部分のうち少なくとも一つの測定を行う過程と、
   前記少なくとも一つの周波数それぞれにおいて測定された誘電率の実数部分と虚数部分の少なくとも一つと、前記既知成分の誘電率の温度依存性を用いて、前記既知成分の温度を求め、ひいては、前記材料の温度を決定する過程と
   を備えることを特徴とする材料の温度を測定する方法。
2. 前記測定された誘電率の実数部分及び虚数部分の少なくとも一つを用いて温度を求める過程は、前記少なくとも一つの周波数の内ある同一周波数にて測定される誘電率の実数部分と虚数部分間の比率の値を測定する過程と、前記値から温度を決定する過程とを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも一つの周波数は第１と第２の周波数を備え、
   前記測定された誘電率の実数部分及び/又は虚数部分を用いて温度を決定する過程は、
   前記第１の周波数における誘電率の実数部分又は虚数部分と、前記第２の周波数における誘電率の実数部分又は虚数部分との比率の値を測定する過程と、
   前記値から温度を決定する過程と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも一つの周波数それぞれにおいて前記材料の誘電率の実数部分及び/又は虚数部分を測定する過程は、前記材料の表面領域近傍において誘電率を測定する過程を備え、また、前記温度を決定する過程は、前記表面領域近傍において、あるいは、前記表面領域近傍内において、前記材料の温度を決定する過程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記表面領域近傍において誘電率の実数部分及び/又は虚数部分を測定する過程は、前記表面領域に入射する電磁波に対する前記表面領域の反射率を測定する過程と、前記反射率から前記表面領域近傍において、又は、前記表面領域近傍内において、材料領域の誘電率の実数部分及び/又は虚数部分を決定する過程とを備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 請求項４に記載の方法に従い材料の複数の表面領域それぞれの温度を測定する過程と、前記複数の複数の表面領域において測定された温度を用いて前記材料の表面温度マップを作成する過程とを備えることを特徴とする方法。
7. 前記少なくとも一つの周波数それぞれにおいて誘電率の実数部分及び/又は虚数部分を測定する過程は、前記材料内部の誘電率の実数部分及び/又は虚数部分を測定する過程を備え、また、温度を決定する過程は、前記材料の内部温度を決定する過程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記材料内部における誘電率の実数部分及び/又は虚数部分の測定は、
   前記材料に入射する電磁波のエネルギーから前記材料に反射されるエネルギー量と前記材料を透過するエネルギー量とを測定する過程と、
   前記反射されたエネルギーと透過したエネルギーから前記材料内部の誘電率の虚数部分の平均値を求める過程と
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記材料内部における誘電率の実数部分及び/又は虚数部分の測定は、
   前記材料に入射するように電磁波を方向づける過程と、
   前記入射波から前記材料に反射された電磁波の振幅及び位相を測定する過程と、
   前記入射波から前記材料を透過した電磁波の振幅及び位相を測定する過程と、
   前記測定された振幅と位相から前記材料内部の誘電率の実数部分及び虚数部分の平均値を求める過程と
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 請求項５又は７に記載の方法に従い、材料の複数の内部位置において材料の内部温度を決定する過程と、前記複数の位置において決定された温度を用いて前記材料の内部領域の温度マップを作成する過程とを備えることを特徴とする方法。
11. 前記誘電率の実数部分及び/又は虚数部分の測定に要する時間の間、前記入射波から前記材料に吸収されるエネルギー量が前記材料の温度を変化させないよう、入射する電磁波のパワーを制限する過程を備えることを特徴とする請求項５又は７に記載の方法。
12. 温度変化率が概ね毎秒摂氏０．０５度未満になるよう前記パワーが決定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 温度変化率が概ね毎秒摂氏０．０２度未満になるよう前記パワーが決定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記材料の温度を決定する過程は、
    誘電率の実数部分及び/又は虚数部分の測定中に、前記入射する電磁波が前記材料に吸収されることによって前記材料の温度が変化する量を見積もる過程と、
    前記見積もられた温度変化量を用いて温度を決定する過程と
    を備えることを特徴とする請求項５または７に記載の方法。
15. 前記材料の既知の成分は、他の分子と結合しないダイポール分子であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 前記ダイポール分子は、水であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記少なくとも一つの周波数は、およそ１０^１０から５０×１０^１０Hzの範囲の周波数であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 第１回目及び第２回目の測定の間に放射によって材料を照射する過程と、
    いずれかの先行請求項に記載の方法に従い、前記第１回目及び第２回目の測定において前記材料の温度を測定する過程と、
    前記第１回目に測定された温度と第２回目に測定された温度との差を用いて、前記放射から前記材料に吸収されるエネルギー量を求める過程と
    を備えることを特徴とする材料に吸収される放射量を決定する方法。
19. 前記放射は、電磁放射であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記電磁放射は、光であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記光は、赤外光であることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記放射は、音響放射であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
23. 請求項１８に記載の方法に従い、複数の材料領域それぞれにおいて材料に吸収される放射量を決定する過程と、前記複数領域における吸収量を用いて前記材料による放射吸収の空間マップを提供する過程とを備えることを特徴とする方法。
24. 請求項１５又は１８に記載の方法に従い、材料に吸収される放射量を決定する過程と、
    前記吸収されたエネルギー量から、前記放射に対する材料成分の吸収係数を決定する過程と、
    前記決定された吸収係数及び前記成分の既知の吸収断面積から前記材料成分の濃度を決
    定する過程と
    を備えることを特徴とする材料の成分を分析する方法。
25. 請求項２４に記載の方法に従い、材料の複数の領域において成分を分析する過程と、
    前記複数の領域における分析結果を用いて、位置の関数として前記材料の濃度をマッピングする過程と
    を備えることを特徴とする材料内の成分の濃度をマッピングする方法。
26. 材料の複数の既知成分それぞれに対して、誘電率が温度の関数として既知で、しかも、前記複数の既知成分以外の全ての成分に対する相対的成分濃度が判明しており、前記複数の既知成分のみが実質的に前記材料の誘電率に寄与する少なくとも一つの周波数それぞれにおいて、前記材料の誘電率の実数部分及び虚数部分の少なくとも一つを測定する過程と、
    前記少なくとも一つの周波数それぞれにおいて測定された誘電率の実数部分と虚数部分の少なくとも一つと、前記既知成分の誘電率の温度依存性を用いて、前記材料の温度を求める過程と
    を備えることを特徴とする材料の温度測定方法。
27. 第１回目と第２回目の測定間に放射によって材料を照射する過程と、
    少なくとも一つの既知成分それぞれに対して、誘電率が温度の関数として既知で、しかも、前記少なくとも一つの既知成分以外の全ての成分に対する相対的成分濃度が判明しており、前記複数の既知成分のみが実質的に前記材料の前記材料の誘電率に寄与する少なくとも一つの周波数それぞれにおける第１と第２の温度にて、前記材料の誘電率の実数部分及び虚数部分の少なくとも一つの測定を行う過程と、
    前記少なくとも一つの周波数それぞれにおいて前記第１回目と第２回目に測定された誘電率の実数部分及び虚数部分の少なくとも一つと、前記少なくとも一つの既知成分それぞれの誘電率の温度依存性、及びそれらの相対的濃度を用いて、前記第１回目と第２回目との温度差を求める過程と、
    前記温度差を用いて、前記放射から前記材料に吸収されたエネルギー量を求める過程と
    を備えることを特徴とする材料によって吸収された放射量を測定する方法。
28. 前記材料は、生体組織であることを特徴とする請求項１、１８、２６又は２７のいずれかに記載の方法。
29. 前記生体組織は、耳の内部の組織であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。