JP2009128302A - 電極形成基板及びそれを用いた光学的測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウェスやブラシ等を摺動する洗浄にも電極の表面に傷がつかない耐久性の高い電極形成基板及びそれを用いた光学的測定装置を提供する。
【解決手段】 容器１０内の流動体試料中に浸漬され、電圧が印加されることにより容器１０内に電界分布を発生させる電極２が基板２０の表面に形成された電極形成基板３０と、電極形成基板３０の電極２に電圧を印加する電源４１と、容器１０に光を照射する光源１５と、容器１０内の流動体試料による回折光の強度を検出する光検出器１９と、電極２への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御部４０とを備える光学的測定装置において使用される電極形成基板３０であって、電極２の最上層２３、２５は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金で形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学的手法を用いて、媒体中で粒子群が移動可能に分散された流動体試料中における粒子群に関する評価を計測する光学的測定装置及びそれに使用される電極形成基板に関し、更に詳しくは、液体若しくはゲル中で形成した粒子群の粒子密度分布による過渡的な回折格子を利用して、粒子の拡散係数を算出し、さらには拡散係数から粒子群の粒子径を算出する光学的測定装置及びそれに使用される電極が形成された基板に関する。

媒体（例えば、水等の液体やゲル等）に粒子群を分散させた流動体試料中の粒子の粒子径の測定は、製薬や化学や研磨剤やセラミックスや顔料等の粒子径が品質に影響を与える製品について行われている。
さらに、粒子径が１００ｎｍ以下である粒子は、一般にナノ粒子と称され、同じ材質であっても通常のバルク物質とは異なる性質を表すことから、さまざまな分野で利用され始めている。
このような粒子径を測定する方法として、まず、媒体に粒子群を分散させた流動体試料中に、空間周期パターンを有する電界分布を発生させることによって、粒子群を誘電泳動作用若しくは電気泳動作用で移動させ、流動体試料中に粒子群の密な領域と疎な領域とが周期的に並ぶ密度回折格子を形成させて、次に、この密度回折格子にレーザ光を照射することによって、回折光の強度を検出して、次に、密度回折格子を形成させた流動体試料中に、電界分布を発生させることを停止若しくは変調することによって、粒子群を拡散させ、ぼやけていく密度回折格子による回折光の強度の経時的変化を測定することにより、粒子群の拡散係数を算出し、さらには拡散係数から粒子径を算出する測定方法がある（例えば、特許文献１及び２参照）。

ここで、このような測定方法で使用される光学的測定装置について説明する。図３は、光学的測定装置の全体構造の一例を示す図である。
光学的測定装置は、レーザ光を水平方向に照射するレーザ光源１５と、集光レンズ１６と、流動体試料が収容されるサンプルキュベット（容器）１０と、集光レンズ１７と、アパーチャ１８と、光検出器１９と、電極２がガラス基板２０の表面に形成された電極形成基板５０と、電極２に電圧を印加する交流電源４１と、電極２への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御装置４０とを備える。
サンプルキュベット１０は、長方形状の底面と、４個の側壁とを有するガラス製のものであり、光透過性を有する。そして、サンプルキュベット１０の内部には、媒体に粒子群を分散させた流動体試料が収容されることになる。

次に、電界分布を発生させる電極２について説明する。図２は、ガラス基板２０の表面上に電極２が形成された電極形成基板の一例を示す平面図であり、図４は、図２に示すＡ−Ａ線の断面の一部を示す断面図である。
ガラス基板２０は、平板形状であり、その一面には左側電極２１及び右側電極２２（電極）が形成されている。
左側電極２１は、幅Ｌ、厚さＤ（例えば、２００ｎｍ）の直線状の電極片２１ａが間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２１ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２１ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
右側電極２２についても同様であり、幅Ｌ、厚さＤ（例えば、２００ｎｍ）の直線状の電極片２２が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２２ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２２ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
そして、電極片２１ａと電極片２２ａとの各間隔が、それぞれ一定距離Ｓ（例えば、２０μｍ）を空けて配置される。
また、接続部２１ｂの上端部と接続部２２ｂの上端部とには、交流電源４１が接続される。

粒子径を測定する際には、このような電極２が形成された電極形成基板５０を、サンプルキュベット１０内の流動体試料中に浸漬する。そして、左側電極２１及び右側電極２２に電圧を印加することにより、流動体試料中に電界分布を発生させることにより、流動体試料中に粒子群の密な領域Ｐと疎な領域とが周期的に並ぶ密度回折格子を形成して、その後、左側電極２１及び右側電極２２に電圧を印加することを停止若しくは変調することによって、密な領域Ｐの粒子群を拡散することになる。
ところで、左側電極２１及び右側電極２２の材質が電気的、化学的に不安定であると、粒子径を測定する際に、粒子群と反応し、気泡や副生成物が生じ、その結果、測定データにノイズが含まれることになる。さらには、左側電極２１及び右側電極２２が破壊されたり、変性したりすることになる。このため、左側電極２１及び右側電極２２の材質として、電気的、化学的に安定である金属が選定される必要がある。
さらに、左側電極２１及び右側電極２２の電気抵抗値が高いと、電圧が印加されたときに発熱を起こし、媒体の粘度を変化させ、その結果、粒子群に関する評価（拡散係数の算出等）を正確に行うことができなくなる。このため、電気抵抗が低い金属が選定される必要もある。
よって、左側電極２１及び右側電極２２は、電気的、化学的に安定であり、かつ、電気抵抗が低いＡｕで形成されていた。
特開２００６−８４２０７号公報 特開２００６−６４６５９号公報

ところで、一の流動体試料について測定が終了すると、新たな流動体試料について測定を行うことになるが、新たな流動体試料について測定を行う前には、左側電極２１及び右側電極２２を洗浄することになる。このとき、左側電極２１及び右側電極２２の洗浄作業では、左側電極２１及び右側電極２２の表面に付着した付着物（一の流動体試料中の粒子群等）が新たな流動体試料に紛れないように、ウェスやブラシ等を摺動することで付着物を完全に除去する必要がある。
しかしながら、左側電極２１及び右側電極２２がＡｕで形成されている場合、Ａｕはモース硬度が低いため、洗浄時に左側電極２１及び右側電極２２の表面に傷がつきやすく、左側電極２１及び右側電極２２が破損することがあり、電極形成基板５０の寿命が短かったという問題点があった。また、洗浄時に左側電極２１及び右側電極２２の表面に傷がつきやすいため、測定中に、剥離したＡｕ粒子が粒子群に紛れ、その結果、測定データにノイズが含まれることもあった。
また、洗浄時に左側電極２１及び右側電極２２の表面に傷がつかないように、ウェスやブラシ等を弱く摺動すると、左側電極２１及び右側電極２２の表面に付着した付着物が完全に除去しきれず、その結果、測定データにノイズが含まれることがあった。

上記課題を解決するために、本件発明者らは電極の材質について検討を行った。そこで、電極の最上層を、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、又は、これらの合金で形成すれば、上述したような測定方法において、Ａｕで形成された電極と同様に、電気的、化学的、電気抵抗にも問題なく、さらにＡｕで形成された電極と比較して、ウェスやブラシ等を摺動する洗浄時に電極の表面に傷がつきにくくなるということを見出した。
従来、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金は、Ａｕと比較して高い電気抵抗を有するので、電圧印加の際にわずかに流れる電流によって発生する発熱によって媒体の粘度を変化させて粒子群に関する評価を正確に行うことができなくなると考えられていたが、最上層がＰｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金で形成された電極で実験を実際に行った結果、粒子群に関する評価を正確に行うことができなくなるような問題は生じなかった。つまり、上述したような測定方法においては、電極間の流動体試料も抵抗体として働くので、電極の電気抵抗値として電極間の流動体試料の電気伝導度が支配することになる。よって、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金の電気抵抗は１０×１０^−８Ω／ｍ以下であり、Ａｕの電気抵抗と比較して高い数値ではあるが、１０×１０^−８Ω／ｍ程度の電気抵抗であれば、上述したような測定方法で粒子群に関する評価を行うのに問題がないことがわかった。

ここで、１０×１０^−８Ω／ｍの電気抵抗を有するＰｔで形成された電極で実験を行った結果について説明する。
実験として、まず、媒体に平均粒子径が製造業者の表示値として５ｎｍ，および８ｎｍのシリカ群（粒子群）を分散させた流動体試料中に、電圧印加時間（V_on-Time）で電圧を電極に印加することにより、電界分布を発生させることによって、シリカ群を誘電泳動作用で移動させ、流動体試料中にシリカ群の密な領域と疎な領域とが周期的に並ぶ密度回折格子を形成させた。そして、この密度回折格子にレーザ光を照射することによって、回折光の強度を検出した。
次に、密度回折格子を形成させた流動体試料中に、電圧印加時間（V_on-Time）後に電圧を電極に印加することを停止することによって、シリカ群を拡散させ、拡散していく密度回折格子による回折光の強度の経時的変化を測定することにより、シリカ群の拡散係数を算出し、さらには拡散係数から粒子径を算出した。
その結果を図５に示す。図５は、電圧印加時間（V_on-Time）と平均粒子径（Measured Diameter）との関係を示すグラフである。なお、図５中には、平均粒子径５ｎｍのシリカ群ならびに平均粒子径８ｎｍのシリカ群に変更して実験を行った測定結果を併記して示す。
図５に示すように、電圧を０．０５秒印加した場合、電圧を０．１０秒印加した場合、さらに電圧を０．２０秒印加した場合における粒子径の測定結果は計測誤差範囲内で変動していた。この実験結果は，すなわち電極に対する電圧印加による熱量が媒質の粘度を変化させ粒径の解析結果に影響を与えることがないことを示している。したがって、１０×１０^−８Ω／ｍ以下を有する電極での発熱は、上述したような測定方法では無視できることがわかった。

また、最上層がＰｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金で形成された電極においては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金のモース硬度は、Ａｕのモース硬度より高いため、ウェスやブラシ等を３００回以上摺動しても、電極の表面に傷がつくことはなかった。
さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金は、Ａｕと比較して化学的に不安定であるが、上述したような測定方法において使用される水や酸やアルカリに対しては高い耐食性を有する。最上層がＰｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの合金で形成された電極で実験を実際に行った結果、最大１８Ｖに及ぶ電圧振幅印加時にも、粒子群と反応し、気泡や副生成物が生じるような問題は生じなかった。

すなわち、本発明の電極形成基板は、粒子群が分散された流動体試料が内部に収容される容器と、前記容器内の流動体試料中に浸漬され、電圧が印加されることにより容器内に空間周期パターンを有する電界分布を発生させる電極が基板の表面に形成された電極形成基板と、前記電極形成基板の電極に電圧を印加する電源と、前記容器に光を照射する光源と、前記容器内の流動体試料による回折光の強度を検出する光検出器と、前記電極への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御部とを備える光学的測定装置において使用される電極形成基板であって、前記電極の最上層は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれか、又は、これらの合金で形成されているようにしている。

本発明の電極形成基板によれば、光学的測定装置による測定方法において、Ａｕで形成された電極と同様に、電気的、化学的、電気抵抗にも問題ない。さらに、Ａｕで形成された電極と比較して、ウェスやブラシ等を摺動する洗浄時にも電極の表面に傷がつかない。したがって、本発明の電極形成基板によれば、耐久性の高い電極形成基板を得ることができる。

（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記電極は、前記基板の一面に形成された左側電極と右側電極とからなり、前記左側電極は、直線状の電極片が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片の外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部が設けられ、前記右側電極は、直線状の電極片が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片の外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部が設けられ、前記左側電極の電極片と右側電極の電極片との各間隔が、それぞれ一定距離を空けて配置され、前記一定距離は、２０μｍ以下であるようにしてもよい。
本発明によれば、Ａｕで形成された電極と比較して、ウェスやブラシ等を摺動する洗浄時にも電極の表面に傷がつかないため、左側電極の電極片と右側電極の電極片との各間隔を小さくしても、電極が破損するような問題が生じることはない。

また、上記の発明において、前記基板の材質は、ガラスもしくは透明性結晶であるようにしてもよい。
また、上記の発明において、前記基板の表面に形成された電極は、最上層となる第一層と、当該第一層と基板との間に形成された第二層とからなり、前記第一層は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、又は、Ｉｒで形成されているとともに、前記第二層は、ＴｉまたはＣｒで形成されているようにしてもよい。
本発明によれば、ウェスやブラシ等を摺動する洗浄時に電極の表面に傷がつかなくても、基板と電極との付着性が悪いと、基板から電極自体が剥離することがあるが、基板から電極が剥離することを防止することができる。

そして、上記の発明において、前記第二層の厚さは、５０ｎｍ以下であるようにしてもよい。
本発明によれば、第二層の材料のモース硬度は低くなるが、第二層の厚さが薄いため、ウェスやブラシ等を摺動する洗浄時に第二層に傷がつかないようにすることができる。
さらに、本発明の光学的測定装置は、上述したような電極形成基板と、粒子群が分散された流動体試料が内部に収容される容器と、前記電極形成基板の電極に電圧を印加する電源と、前記容器に光を照射する光源と、前記容器内の流動体試料による回折光の強度を検出する光検出器と、前記電極への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御部とを備えるようにしている。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
光学的測定装置は、図３に示す従来の光学的測定装置とほぼ同様の構成であり、レーザ光を水平方向に照射するレーザ光源１５と、集光レンズ１６と、流動体試料が収容されるサンプルキュベット（容器）１０と、集光レンズ１７と、アパーチャ１８と、光検出器１９と、電極２がガラス基板２０の表面に形成された電極形成基板３０と、電極２に電圧を印加する交流電源４１と、電極２への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御装置４０とを備える。なお、上述した粒子測定装置と同様のものについては、同じ符号を付している。

レーザ光源１５は、測定対象となる流動体試料に応じて種類を選択すればよいが、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源（波長６３３ｎｍ）である。そして、サンプルキュベット１０にレーザ光が照射されるように、レーザ光の光軸が調整されている。
光検出器１９は、例えば、回折角を測定するための角度調整機構（図示せず）が設けられており、回折光の強度とともに回折角が検出できるようにしたものである。なお、角度調整機構を設ける代わりに、複数の素子を並べたアレイセンサを用いて、回折角が計測できるようにしてもよい。
サンプルキュベット１０は、長方形状の底面と、４個の側壁とを有するガラス製のものであり、光透過性を有する。そして、サンプルキュベット１０の内部には、媒体に粒子群を分散させた流動体試料が収容されることになる。
交流電源４１には、流動体試料中の粒子群に誘電泳動を引き起こすことができる電圧、周波数の交流電源が用いられる。具体的には、１〜１００Ｖ、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ程度の交流電圧が印加できる交流電源を使用する。
制御装置４０は、いわゆるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるコンピュータにより構成され、予め記憶されたプログラムにより、電極２に対して、過渡回折格子を形成するために必要な交流電圧を、必要な時間だけ印加し、その後、交流電圧の印加を停止して粒子郡の拡散を引き起こすことによって生じる光の強度変化から粒子群に関する評価（拡散係数、粒子径）を行う制御を実行する。

ここで、電界分布を発生させる電極２について説明する。図２は、ガラス基板２０の表面上に電極２が形成された電極形成基板の一例を示す平面図であり、図１は、図２に示すＡ- Ａ線の断面の一部を示す断面図である。ガラス基板２０はガラスの代わりに透明な結晶板でもよい。
ガラス基板２０は、平板形状であり、その一面には左側電極２１及び右側電極２２（電極）が形成されている。
左側電極２１は、幅Ｌ（例えば、１μｍ）、厚さＤ（例えば、２００ｎｍ）の直線状の電極片２１ａが間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２１ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２１ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
右側電極２２についても同様であり、幅Ｌ（例えば、１μｍ）、厚さＤ（例えば、２００ｎｍ）の直線状の電極片２２が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２２ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２２ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
そして、電極片２１ａと電極片２２ａとの各間隔が、それぞれ一定距離Ｓ（例えば、１０μｍ）を空けて配置される。
また、接続部２１ｂの上端部と接続部２２ｂの上端部とには、交流電源４１が接続される。

左側電極２１は、最上層となる左側電極第一層２３と、左側電極第一層２３とガラス基板２０との間に形成された左側電極第二層２４とからなる。
左側電極第一層２３は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、又は、Ｉｒで形成されている。また、左側電極第一層２３の厚さＤ１は、例えば、１５０ｎｍである。
左側電極第二層２４は、ＴｉまたはＣｒで形成されている。また、左側電極第二層２４の厚さＤ２は、例えば、５０ｎｍである。
右側電極２２も、左側電極２１と同様に、最上層となる右側電極第一層２５と、右側電極第一層２５とガラス基板２０との間に形成された右側電極第二層２６とからなる。
右側電極第一層２５は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、又は、Ｉｒで形成されている。また、右側電極第一層２５の厚さＤ１は、例えば、１５０ｎｍである。
右側電極第二層２６は、ＴｉまたはＣｒで形成されている。また、右側電極第二層２６の厚さＤ２は、例えば、５０ｎｍである。

次に、電極形成基板３０の製造方法について説明する。ここでは、左側電極第一層２３及び右側電極第一層２５をＰｔで形成し、左側電極第二層２４及び右側電極第二層２６をＴｉで形成する場合について説明する。
まず、スパッタリング法を用いて、平板形状のガラス基板２０の一面の全面上に、厚さ約５０ｎｍのＴｉ層２４、２６を形成する。Ｔｉ層２４、２６を形成した後、同様にスパッタリング法を用いて、Ｔｉ層２４、２６上に、厚さ約１５０ｎｍのＰｔ層２３、２５を形成する。
次に、Ｐｔ層２３、２５上にフォトレジストを塗布した後、フォトレジスト手法によりフォトレジストに電極マスクパターンを記録して現像する。

次に、現像されたフォトレジストをマスクとして、物理的エッチング手法により、電極２の形成に不要なＰｔ層２３、２５とＴｉ層２４、２６とを除去する。このとき、物理的エッチング手法としては、反応性イオンエッチング等の様々な手法を適用できるが、ガラス基板２０への化学的ダメージがほとんど発生しないＡｒイオンビームミリング法が好適である。なお、わずかにガラス基板２０までエッチングすることで、不要なＰｔ層２３、２５とＴｉ層２４、２６とを完全に除去することが好ましい。
最後に、フォトレジストを除去することで、図２に示すような電極２がガラス基板２０の表面に形成された電極形成基板３０を得る。

なお、上述したような二層構造の左側電極２１及び右側電極２１に代えて、一層構造の左側電極及び右側電極が形成されている構成としてもよい。
このような左側電極及ぶ右側電極（最上層）は、Ｗ又はＭｏで形成されている。また、左側電極及び右側電極の厚さＤは、例えば、２００ｎｍである。

（１）実施例に係る電極形成基板３０の製造
まず、スパッタリング法を用いて、平板形状のガラス基板２０の一面の全面上に、厚さ約５０ｎｍのＴｉ層２４、２６を形成した。Ｔｉ層２４、２６を形成した後、同様にスパッタリング法を用いて、Ｔｉ層２４、２６上に、厚さ約１５０ｎｍのＰｔ層２３、２５を形成した。
次に、Ｐｔ層２３、２５上にフォトレジストを塗布した後、フォトレジスト手法によりフォトレジストに電極マスクパターンを記録して現像した。
次に、現像されたフォトレジストをマスクとして、物理的エッチング手法により、電極２の形成に不要なＰｔ層２３、２５とＴｉ層２４、２６とを除去した。
最後に、フォトレジストを除去することで、電極２がガラス基板２０の表面に形成された電極形成基板３０を得た。なお、電極２として、幅１μｍ、厚さ２００ｎｍの直線状の電極片２１ａ、２２ａが間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２１ａ、２２ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２１ｂ、２２ｂが設けられた左側電極２１及び右側電極２２を形成した。

（２）比較例に係る電極形成基板５０の製造
まず、スパッタリング法を用いて、平板形状のガラス基板２０の一面の全面上に、厚さ約５０ｎｍのＣｒ層（図示せず）を形成した上で２００ｎｍのＡｕ層２１、２２を形成した。
次に、Ａｕ層２１、２２上にフォトレジストを塗布した後、フォトレジスト手法によりフォトレジストに電極マスクパターンを記録して現像した。
次に、現像されたフォトレジストをマスクとして、化学的エッチング手法により、電極２の形成に不要なＡｕ層２１、２２を除去した。
最後に、フォトレジストを除去することで、電極２がガラス基板２０の表面に形成された電極形成基板５０を得た。なお、電極２として、幅１０μｍ、厚さ２００ｎｍの直線状の電極片２１ａ、２２ａが間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２１ａ、２２ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２１ｂ、２２ｂが設けられた左側電極２１及び右側電極２２を形成した。

＜電極の表面の評価＞
実施例に係る電極形成基板３０及び比較例に係る電極形成基板５０を用いて、シリカ群が分散された流動体試料について測定して、ウェスやブラシ等を摺動することで付着物を除去するという洗浄作業を複数回繰り返した。その前後の電極形成基板を電子顕微鏡で撮影した。
図６（ａ）は、実施例に係る電極形成基板の洗浄作業前の電子顕微鏡写真であり、図６（ｂ）は、実施例に係る電極形成基板の洗浄作業後の電子顕微鏡写真である。また、図７（ａ）は、比較例に係る電極形成基板の洗浄作業前の電子顕微鏡写真であり、図７（ｂ）は、比較例に係る電極形成基板の洗浄作業後の電子顕微鏡写真である。
図６に示すように、実施例に係る電極形成基板３０は、電極片２１ａ、２２ａの幅が１μｍであるにもかかわらず、損傷が全く発生していない。一方、図７に示すように、比較例に係る電極形成基板５０は、損傷が確認された。

以上のように、実施例に係る電極形成基板３０によれば、Ａｕで形成された電極と比較して、ウェスやブラシ等を摺動する洗浄時にも電極２の表面に傷がつかない。したがって、耐久性の高い電極形成基板３０を得ることができた。

本発明の電極形成基板は、例えば、液体若しくはゲル中で形成した粒子群の粒子密度分布による過渡的な回折格子を利用して、粒子の拡散係数を算出し、さらには拡散係数から粒子群の粒子径を算出する光学的測定装置に使用することができる。

電極形成基板の断面の一部を示す断面図である。 ガラス基板の表面上に電極が積層されて形成された電極形成基板の一例を示す平面図である。 光学的測定装置の全体構造の一例を示す図である。 図２に示すＡ- Ａ線の断面の一部を示す断面図である。 電圧印加時間と平均粒子径との関係を示すグラフである。 実施例に係る電極形成基板の洗浄作業前後の電子顕微鏡写真である。 比較例に係る電極形成基板の洗浄作業前後の電子顕微鏡写真である。

符号の説明

２ 電極
１０ サンプルキュベット（容器）
１５ レーザ光源
１９ 光検出器
２０ ガラス基板
２３ 左側電極第一層（最上層）
２５ 左側電極第一層（最上層）
３０、５０ 電極形成基板
４０ 制御装置（制御部）
４１ 交流電源

Claims (6)

1. 粒子群が分散された流動体試料が内部に収容される容器と、前記容器内の流動体試料中に浸漬され、電圧が印加されることにより容器内に空間周期パターンを有する電界分布を発生させる電極が基板の表面に形成された電極形成基板と、前記電極形成基板の電極に電圧を印加する電源と、前記容器に光を照射する光源と、前記容器内の流動体試料による回折光の強度を検出する光検出器と、前記電極への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御部とを備える光学的測定装置において使用される電極形成基板であって、
   前記電極の最上層は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれか、又は、これらの合金で形成されていることを特徴とする電極形成基板。
2. 前記電極は、前記基板の一面に形成された左側電極と右側電極とからなり、
   前記左側電極は、直線状の電極片が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片の外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部が設けられ、
   前記右側電極は、直線状の電極片が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片の外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部が設けられ、
   前記左側電極の電極片と右側電極の電極片との各間隔が、それぞれ一定距離を空けて配置され、
   前記一定距離は、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電極形成基板。
3. 前記基板の材質は、ガラスもしくは透明性結晶であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極形成基板。
4. 前記基板の表面に形成された電極は、最上層となる第一層と、当該第一層と基板との間に形成された第二層とからなり、
   前記第一層は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、又は、Ｉｒで形成されているとともに、
   前記第二層は、ＴｉまたはＣｒで形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電極形成基板。
5. 前記第二層の厚さは、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の電極形成基板。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電極形成基板と、
   粒子群が分散された流動体試料が内部に収容される容器と、
   前記電極形成基板の電極に電圧を印加する電源と、
   前記容器に光を照射する光源と、
   前記容器内の流動体試料による回折光の強度を検出する光検出器と、
   前記電極への電圧の印加と電圧印加の停止又は変調とを制御することによって生じる回折光の強度変化から粒子群に関する評価を行う制御部とを備えることを特徴とする光学的測定装置。