JP2011081914A - マイクロ波照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の試料を均一に加熱できる仕組みのマイクロ波照射装置を提案する。
【解決手段】本提案に係るマイクロ波照射装置は、Ｘ軸辺の長さがａ（ａ＞０）、Ｙ軸辺の長さがｂ（ｂ＞０）、Ｚ軸辺の長さがｃ（ｃ＞０）であるＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室４と、照射室４を構成するＹ−Ｚ面壁４ｅに設けられ、Ｚ軸方向へ伸延するスリット４ｇと、スリット４ｇから照射室４に挿入され、照射室４のＸ−Ｚ面に沿ってＹ−Ｚ面壁４ｆまで伸延する下敷７と、Ｘ軸方向へ移動可能にして下敷７上に載置され、スリット４ｇを通して照射室４に進入可能で且つ照射室４に進入したときに所定の位置で停留する搬送位置決め治具９と、搬送位置決め治具９に設けられたホルダ保持部に保持される試料ホルダ１０と、を含んで構成される。
【選択図】図４

Description

照射室内に位置した物体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置に関する技術が以下に開示される。

近年、バイオ関連分野において、試料の処理にマイクロ波を使用することが提案されている。すなわち、試料を保持した試料ホルダを、いわゆる電子レンジの中に入れて処理するようにしたマイクロ波照射装置である。この場合、試料ホルダに保持した複数の試料に対し、いかに均一にマイクロ波を照射するか、が問題となる。

電子レンジ型のマイクロ波照射装置の場合、照射室内でマイクロ波の反射と吸収がいりくみ、複雑な形の定在波が発生してしまうので、どうしてもその定在波に起因するマイクロ波の強弱箇所が偏在し、試料ホルダに並んだ試料を均一に４０℃前後の温度に加熱処理することが難しい。そこで、たとえば特許文献１，２に記載されたような手法が提案されている。当該手法は、試料ホルダに工夫を加えたもので、試料を保持する有底穴の間隔とマイクロ波の波長とを連関させ、さらには、試料ホルダの下にダミー負荷となる物体を設けることで、全試料に対する照射の均一化を図っている。

特開平０７−１９８５７２号公報 特開平０９−０１７５６６号公報

特許文献１，２の試料ホルダは９６ウエルプレート（マイクロタイタープレート又はマイクロプレートとも呼ばれる）になっており、加熱時には９６ウエル（穴）のそれぞれに試料が入っていることが前提になっている。しかし、実験室での使用時などでは、ウエルプレートの全ウエルに試料を入れて使用する機会はあまりなく、数列程度のウエルが部分的に使用されることの方が多い。

電子レンジ（つまりマグネトロン）型の照射室内にウエルプレートを入れたとき、その各ウエルにおける試料の有無や、試料を入れたウエルの配列状態に従って、照射室に発生する定在波の形状は変わってしまい、試料が吸収するマイクロ波の量が変化する。すなわち、一部のウエルに試料を入れたウエルプレートを使用する場合、試料を入れたウエルの位置によってマイクロ波の吸収量が変わり、試料の温度上昇にバラツキを生じさせてしまうので、複数の少量試料を均一加熱することが難しい。

この、バイオ関連分野で広く使用されているウエルプレートでの使用例など、マイクロ波加熱の現状に鑑みると、複数の少量試料に対して常に均一に加熱ができる仕組みのマイクロ波照射装置が必要である。

上記課題に対して提案するマイクロ波照射装置は、
Ｘ軸辺の長さがａ（ａ＞０）、Ｙ軸辺の長さがｂ（ｂ＞０）、Ｚ軸辺の長さがｃ（ｃ＞０）であるＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室と、
該照射室を構成する２つのＹ−Ｚ面壁の一方に設けられ、Ｚ軸方向へ伸延するスリットと、
該スリットから前記照射室に挿入され、前記照射室のＸ−Ｚ面に沿って前記２つのＹ−Ｚ面壁の他方まで伸延する下敷と、
Ｘ軸方向へ移動可能にして前記下敷上に載置され、前記スリットを通して前記照射室に進入可能で且つ前記照射室に進入したときに所定の位置で停留する搬送位置決め治具と、
該搬送位置決め治具に設けられたホルダ保持部に保持される試料ホルダと、
を含んで構成される。

あるいは、別の態様のマイクロ波照射装置は、
Ｘ軸辺の長さがａ（ａ＞０）、Ｙ軸辺の長さがｂ（ｂ＞０）、Ｚ軸辺の長さがｃ（ｃ＞０）であるＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室と、
該照射室を構成する２つのＹ−Ｚ面壁の一方に設けられ、Ｚ軸方向へ伸延するスリットと、
該スリットを通して前記照射室に進入可能で且つ前記照射室に進入したときに所定の位置で停留する搬送位置決め治具と、
前記スリットが設けられているＹ−Ｚ面壁の外側に設置された載置台と、
該載置台に載置された前記搬送位置決め治具の側縁部に当接し、前記スリットを通して前記照射室に進入する前記搬送位置決め治具のＸ軸方向以外への動きを規制するスライドガイドと、
前記搬送位置決め治具に設けられたホルダ保持部に保持される試料ホルダと、
を含んで構成される。

上記提案に係るマイクロ波照射装置は、Ｘ軸方向に移動可能な搬送位置決め治具が、照射室に進入したときに所定の位置に停留する。Ｘ軸方向に移動する搬送位置決め治具の停留位置が決められていることによって、該搬送位置決め治具のホルダ保持部に保持された試料ホルダを、照射室内において毎回一定の位置に配置することが可能となる。したがって、搬送位置決め治具及び試料ホルダの形状について、ＴＭ１１０モードの照射室に生じる定在波に関連した適切な形状に設計しておけば、試料ホルダに入れられた試料の均一加熱が実現される。

ＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室の説明図。 マイクロ波照射装置の実施形態を、照射室のＺ軸方向から見て示した図。 マイクロ波照射装置の実施形態を、照射室のＸ軸方向から見て示した図。 照射室を断面にしてＸ軸方向から見て示した図。 照射室を断面にしてＹ軸方向から見て示した図。 搬送位置決め治具の斜視図。 試料ホルダの一例を示した図。 プレパラート用試料ホルダを示した図。 発振制御系を含めて示したマイクロ波照射装置の機能ブロック図。

以下、マイクロ波照射装置の実施形態に関し、図面を参照して説明する。

まず、図１に示すように、ＴＭ１１０モードの直方体共振空胴においては、Ｘ軸及びＹ軸に関してそれぞれ電界分布がサイン半波になり、Ｚ軸に関して一定の電界分布になる。そこで、このＴＭ１１０モードの直方体共振空胴を照射室にした場合、任意座標ｙのＸ−Ｚ面において、Ｚ軸方向へ一列に並べて複数の試料を配置すれば、マイクロ波が全試料に均等に照射され、効率良く均一な処理を実現することができる。特に、Ｘ軸辺の長さａ（ａ＞０，単位は一例としてｍｍ）、Ｙ軸辺の長さｂ（ｂ＞０，単位は一例としてｍｍ）、Ｚ軸辺の長さｃ（ｃ＞０，単位は一例としてｍｍ）としたＴＭ１１０モードの直方体共振空胴を照射室にした場合、そのＸ軸方向でマイクロ波強度のピークとなる座標ｘ＝ａ／２においてＺ軸方向に試料を並べれば、全試料に効率良く均等にマイクロ波が照射される。

この視点に基づいた照射室を有するマイクロ波照射装置の全体像について、図２及び図３に示す。図２は、照射室のＺ軸方向から見た図（つまりＸ−Ｙ面の側方から見た図）、図３は、照射室のＸ軸方向から見た図（つまりＹ−Ｚ面の側方から見た図）である。

マイクロ波照射装置は、ベース１上において同軸導波管変換器２に導波管３を接続し、そして、導波管３上にＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室４を接続して構成されている。同軸導波管変換器２は、上縁部にフランジ２ａが周設されており、該フランジ２ａが、ベース１に立設された４本の支柱１ａに固定される。また、導波管３の下縁部には、同軸導波管変換器２のフランジ２ａに対応したフランジ３ａが周設され、両フランジ２ａ，３ａを貫通するボルトにて支柱１ａに固定される。

照射室４にマイクロ波を導入する伝送路である導波管３は、上端側部にブラケット３ｂを有し、当該ブラケット３ｂにより支持されて、照射室４が固定されている。図４及び図５に内部を示す照射室４は、一例として、室内（内壁面間）のＸ軸方向の長さ（Ｘ軸辺の長さ）がａ＝１０９．２ｍｍ、Ｙ軸方向の長さ（Ｙ軸辺の長さ）がｂ＝７１．７ｍｍ、Ｚ軸方向の長さ（Ｚ軸辺の長さ）がｃ＝１２４．０ｍｍで、２．４５ＧＨｚのマイクロ波に対してＴＭ１１０モードの直方体共振空胴を構成する。本実施形態の照射室４は、底板及び天板をなす２つのＸ−Ｚ面壁４ａ，４ｂと、四方の側板をなす２つのＸ−Ｙ面壁４ｃ，４ｄ及び２つのＹ−Ｚ面壁４ｅ，４ｆと、を互いに組み付けることにより、形成される。このうちＹ−Ｚ面壁４ｅ，４ｆは交換可能とされ、後述のスリット４ｇの位置、すなわちスリット４ｇのｙ座標を簡単に変更することができる構造となっている。

導波管３に接続される底板をなすＸ−Ｚ面壁４ａには、マイクロ波を入射させる入射口（図示省略）が設けられる。また、当該Ｘ−Ｚ面壁４ａを貫通して照射室４内に臨むアンテナ５が取り付けられており、このアンテナ５によって、照射室４の電界又は磁界の強度が検知される。アンテナ５は、金属製丸棒（例えば黄銅製）５ａに差し込んでアンテナホルダ５ｂにて保持してある。アンテナホルダ５ｂは、Ｘ−Ｚ面壁４ａの底面に固定されて垂下する筒形のボディに切り込みを入れたもので、金属製丸棒５ａを挿入して外周を絞り板５ｃによって絞り込むことで、金属製丸棒５ａが把持される。本実施形態の場合、アンテナ５は、Ｚ軸方向に離間させて２つ設けられている。なお、図４において、Ｘ−Ｚ面壁４ａの断面は、その他のＸ−Ｚ面壁４ｂ、Ｘ−Ｙ面壁４ｃ，４ｄ及びＹ−Ｚ面壁４ｅ，４ｆの断面（Ｚ軸中央：ｃ／２）とは異なり、アンテナ５の装着部位の断面で示してある。

一方、天板をなすＸ−Ｚ面壁４ｂは、温度計測のための計測口４ｈを有し、この計測口４ｈに臨ませて、放射温度計６が設置される。計測口４ｈはＺ軸方向に所定の長さをもつスリット状で、放射温度計６は、電動アクチュエータ６ａにより、計測口４ｈに沿って往復動作する。放射温度計６が装着される電動アクチュエータ６ａは、底板のＸ−Ｚ面壁４ａの延長部に立設された４本の支柱４ｉで支持されたフレーム４ｊに固定される。支柱４ｉを立設するために、Ｘ−Ｚ面壁４ａは、天板のＸ−Ｚ面壁４ｂに対し、Ｚ軸方向の長さが長く延長されており、縁側部分としてＺ軸方向に突出している。なお、放射温度計６を使用する例を示すが、ファイバー温度計等の他の型式の温度計を使用することもできる。

側板をなす２つのＹ−Ｚ面壁４ｅ，４ｆのうちの一方のＹ−Ｚ面壁４ｅには、Ｚ軸方向へ伸延するスリット４ｇが貫通形成されている。スリット４ｇは、Ｚ軸方向の長さが照射室４のＺ軸辺の長さｃと同じで、Ｙ軸方向の長さ（幅）は、８ｍｍ程度として形成される。このスリット４ｇから照射室４に、平坦な薄板状の下敷７が挿入され、該下敷７は、Ｘ−Ｚ面に沿って他方のＹ−Ｚ面壁４ｆまで、照射室４内を伸延している。他方のＹ−Ｚ面壁４ｆには、下敷７の端縁を受け入れて支持する支持溝４ｋが形成されており、下敷７は、スリット４ｇから支持溝４ｋまで架け渡されることで、Ｘ−Ｚ面に沿って照射室４に延在する。

下敷７の厚さ（Ｙ軸方向）は１ｍｍ程で、Ｚ軸方向の長さ（幅）は照射室４のＺ軸辺の長さｃとほぼ同じである。その材質は、マイクロ波をほぼ透過させる材質で、例えば、比誘電率εｒが１０以下且つ誘電体損失角ｔａｎδが０．０００５以下の材料を使用して形成される。当該材料としては、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン（フッ素樹脂）、石英ガラスがあげられる。他にも、ポリプロピレン、ポリエチレン、セラミックスがある。

スリット４ｇが設けられたＹ−Ｚ面壁４ｅの外側には、Ｘ−Ｚ面とほぼ平行な載置台８が、上面をスリット４ｇの下縁と面一にして固定される。載置台８は、Ｚ軸方向の長さ（幅）が照射室４の外径とほぼ同じで、端面がＹ−Ｚ面壁４ｅに当接し、２つのＬ字ブラケット８ａにより下支えして固定される。照射室４からＸ軸方向へ延設された載置台８の先端側は、ベース１に立設された２本の支柱１ｂによって支持されている。この載置台８上に、スリット４ｇから照射室４の外へ張り出した下敷７が敷かれている。すなわち、下敷７は、他方のＹ−Ｚ面壁４ｆからスリット４ｇを通過して載置台８の先端部位に至る、Ｘ軸方向の長さを有している。

当該下敷７の上に、Ｘ軸方向へ移動可能にして、薄板状の搬送位置決め治具９が載置される。搬送位置決め治具９は、Ｚ軸方向の長さ（幅）が下敷７とほぼ同じ、つまりスリット４ｇとほぼ同じで、その厚さ（Ｙ軸方向）は２〜３ｍｍ程である。搬送位置決め治具９の材質は、後述の試料ホルダ１０と誘電特性が同じか近いもの、あるいは試料ホルダ１０と同じ材質とする。

搬送位置決め治具９は、図６の斜視図にも示すように、標準ウエルプレートの外形に相応した開口形状の凹部として、本実施形態では貫通形成したホルダ保持部９ａが形成されている。標準ウエルプレートとは、例えばＡＮＳＩ／ＳＢＳ規格に準拠した形状の９６ウエルプレートなど、汎用されているウエルプレートである。なお、ホルダ保持部９ａは試料ホルダ１０が動かないように保持できれば良いので、貫通／非貫通の凹部形状とする他にも、試料ホルダ１０の角部を係止する突起などの形状とすることもできる。ただし、スリット４ｇのサイズを考慮すると、貫通凹部とするのが適している。
ANSI: American National Standards Institute
SBS: The Society for Biomolecular Sciences

搬送位置決め治具９の後端部には、スライド操作のためのハンドル９ｂが取り付けられている。このハンドル９ｂを手でもって、搬送位置決め治具９を照射室４の方へ前進スライドさせると、搬送位置決め治具９は、下敷７上をＸ軸方向へ摺動し、スリット４ｇを通して照射室４内に進入する。搬送位置決め治具９をＸ軸方向にだけ摺動させるべく、載置台８において搬送位置決め治具９の両脇にスライドガイド８ｂが設けられている。スライドガイド８ｂは、断面が鉤形とされ、搬送位置決め治具９の側縁部に当接して、Ｘ軸方向以外への動きを規制する。このスライドガイド８ｂが設けられていれば、下敷７の無い構造もあり得る。すなわち、搬送位置決め治具９が、スライドガイド８ｂにより規制されることで、常に一定の状態で照射室４内をＸ軸方向に移動できるようになっていれば、下敷７を省くこともでき得る。

照射室４に進入した搬送位置決め治具９は、他方のＹ−Ｚ面壁４ｆの支持溝４ｋに前端が到達すると、該支持溝４ｋ内に設置された位置センサ４ｌに検知され、当該所定の位置に停留する。すなわち、照射室４に進入した搬送位置決め治具９は、位置センサ４ｌに検知される所定の位置で常に停留する。このための位置センサ４ｌは、搬送位置決め治具９の先端が接触することで信号を出す接触式センサ、あるいは、フォトセンサなどの非接触式センサを利用可能である。場合によっては、センサを設けずに、支持溝４ｋを有底として、搬送位置決め治具９の前端が支持溝４ｋの壁面に当接することで定位置に停留する方式でも良い。搬送位置決め治具９のＸ軸方向の長さは、この所定の位置での停留に対してハンドル９ｂが邪魔とならない程度に、照射室４よりも長くされる。

照射室４に進入した搬送位置決め治具９を引き出す際は、ハンドル９ｂを手でもってＸ軸方向へ後退させれば良い。搬送位置決め治具９を摺動させて載置台８の先端部位まで引き出すと、当該搬送位置決め治具９は、載置台８の先端に上向きに突設された後退ストッパ８ｃに当接して待機位置に停止する。この待機位置に搬送位置決め治具９が停止しているときに、ホルダ保持部９ａに保持された試料ホルダ１０を下から突き上げて取り出せるように、載置台８に、突き上げ孔８ｄが貫通形成されている。

搬送位置決め治具９に設けられたホルダ保持部９ａに保持される試料ホルダ１０は、図７に詳細を示すように、標準ウエルプレートの外形をもつ。すなわち、例えばＡＮＳＩ／ＳＢＳ規格に準拠して、Ｚ軸方向の長さ（幅）が８６ｍｍ、Ｘ軸方向の長さが１２８ｍｍの９６ウエルプレートの外形をもち、厚さ（Ｙ軸方向）は６ｍｍ程である。そして、図７Ａの平面図に示すように、その９６ウエルプレートの５列目に相当させて、８個のウエル１０ａがＺ軸方向へ一列に並べて凹設されている。したがって、汎用のウエルプレート用の器具を使用してウエル１０ａに試料を入れることができる。

図７Ａ中のＡ−Ａ線で見た断面図の図７Ｂ及び底面図の図７Ｃに示すように、ウエル１０ａの列の裏側には一筋の溝１０ｂが掘られ、各ウエル１０ａの底を薄くしている。当該溝１０により、マイクロ波照射時、ウエル１０ａに入れられた試料に対し、熱伝導でのロスを少なくすることができ、また、ウエル１０ａの底を通した透光性を高めることができる。

試料ホルダ１０は、搬送位置決め治具９のホルダ保持部９ａに嵌め込んで使用される。ホルダ保持部９ａに試料ホルダ１０を嵌めた搬送位置決め治具９を前進させて照射室４に進入させ、位置センサ４ｌで検知される所定の位置に停留させると、試料ホルダ１０のウエル１０ａの列は、照射室４のＸ軸方向の中央（ａ／２）に位置する。すなわち、本実施形態の場合、搬送位置決め治具９におけるホルダ保持部９ａの形成位置は、保持した試料ホルダ１０に入っている試料が照射室４のＸ軸方向の中央に位置するように設計される。したがって、上述のように、マイクロ波による加熱が効率良く均等に行われる。本実施形態の試料ホルダ１０は標準ウエルプレートの形状としてあるので、例えば、高さが６ｍｍ程度の汎用の９６ウエルプレートを得ることができれば、そのウエルプレートの５列目に試料を入れてホルダ保持部９ａに保持した場合も、同様の利点が得られる。

試料ホルダの別の例を図８に示す。図８Ａは平面図、図８Ｂは、図８Ａ中のＢ−Ｂ線で見た断面図である。
図８の試料ホルダ１１は、プレパラート試料を加熱するためのものである。すなわち、上記ウエル１０ａの列に相当する部位に、プレパラートのスライドガラスに相当する形状の凹部としたプレパラート保持部１１ａが形成されている。当該プレパラート保持部１１ａは、長方形の四隅に円形の膨出部１１ｂが形成されており、嵌め込んだスライドガラスを外しやすいように工夫されている。

以上のマイクロ波照射装置に、マイクロ波の発生ユニットを組み付け、パーソナルコンピュータ等による制御器で制御するようにした構成について、図９にブロック図で示す。

マイクロ波を発生するユニットは、マイクロ波発生器２０として、可変周波数発振器２１及び可変増幅器２２を含んでいる。可変周波数発振器２１により周波数が可変（例えば２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚ）のマイクロ波が出力され、可変増幅器２２により該マイクロ波のパワーが可変増幅される。可変周波数発振器２１の周波数と可変増幅器２２のパワーは、制御器３０により制御される。マイクロ波発生器２０から出力されたマイクロ波は、同軸ケーブルでつながったアイソレータ２３、方向性結合器２４、スタブチューナ２５を経て同軸導波管変換器２に送られ、導波管３から照射室４に導入される。

照射室４にマイクロ波が導入されると、アンテナ５により電界又は磁界の強度が検知され、該検知結果が制御器３０へ入力される。また、放射温度計６により試料ホルダ１０の試料温度が計測され、該計測結果が制御器３０へ入力される。制御器３０は、これら入力に従ってマイクロ波発生器２０を制御する。

加熱する試料を入れた試料ホルダ１０が搬送位置決め治具９によって照射室４内の所定位置にセットされ、マイクロ波照射開始の操作が行われると、制御器３０は、マイクロ波発生器２０によりマイクロ波出力を開始し、周波数制御過程を実行する。周波数制御過程は、アンテナ５による検知結果に従って、マイクロ波発生器２０から出力されるマイクロ波の周波数を、照射室４の共振周波数に同調させる制御である。周波数制御過程を実行する制御器３０は、可変周波数発振器２１の周波数を掃引しつつアンテナ５による検出結果から同調周波数を判断する。このとき、制御器３０は、可変増幅器２２によるパワーについて、アンテナ５による検出に支障ない範囲で最低限の微弱パワーにする。照射室４へ導入するマイクロ波の出力パワーを弱くすることで、周波数制御過程の実行中に試料へ与え得るダメージを抑制することができる。

この場合の微弱パワーは、例えば次の値とする。可変増幅器２２は、一般的に可変減衰部＋増幅部の組み合わせで構成されるので、その可変減衰部の減衰率を最大値（９９％等）としたときの可変増幅器２２の出力パワーを、微弱パワーとすることができる。一例としては、微弱パワーは１００ｍＷ以下とすることが可能である。

制御器３０は、周波数制御過程による同調に続いて、マイクロ波のパワーを制御するパワー制御過程を実行する。パワー制御過程は、マイクロ波照射開始前にオペレーターにより設定された加熱条件に従ってマイクロ波発生器２０の可変増幅器２２を制御し、マイクロ波のパワーを制御する過程である。パワー制御過程において制御器３０は、アンテナ５による検知結果及び放射温度計６による計測結果に従って、マイクロ波発生器２０から出力されるマイクロ波のパワーを調整する。なお、ここではアンテナ５による検知結果及び放射温度計６による計測結果の両方に従って制御する例を示すが、アンテナ５又は放射温度計６のいずれか一方による制御とすることも可能である。ただし、より正確性を期すのであれば、アンテナ５及び放射温度計６の両方により、照射室内電界又は磁界強度検知と試料の温度計測とを実施する方がよい。

放射温度計６は、電動アクチュエータ６ａにより計測口４ｈに沿って往復動作し、図７に示すウエルプレート形試料ホルダ１０の各ウエル１０ａに入っている全試料の温度を計測する。この放射温度計６により計測される試料温度に基づいて、制御器３０は、例えば前回計測時からの温度勾配、あるいは目標温度到達などを判断し、マイクロ波発生器２０から出力されるマイクロ波のパワーを制御する。

制御器３０は、一例として、マイクロ波の照射開始にあたって最初に周波数制御過程を実行した後、パワー制御過程を実行し、当該パワー制御過程実行中に一定の間隔で周波数制御過程を割り込ませ、実行する。そして、その周波数制御過程において制御器３０は、可変増幅器２２を制御して上述の微弱パワーでマイクロ波を出力させつつ、可変周波数発振器２１を制御して周波数の同調を図る。

１ ベース
２ 同軸導波管変換器
３ 導波管（伝送路）
４ 照射室
５ アンテナ
６ 温度計
７ 下敷
８ 載置台
８ｂ スライドガイド
９ 搬送位置決め治具
１０，１１ 試料ホルダ
２０ マイクロ波発生器
２１ 可変周波数発振器
２２ 可変増幅器
３０ 制御器

Claims (11)

1. Ｘ軸辺の長さがａ（ａ＞０）、Ｙ軸辺の長さがｂ（ｂ＞０）、Ｚ軸辺の長さがｃ（ｃ＞０）であるＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室と、
   該照射室を構成する２つのＹ−Ｚ面壁の一方に設けられ、Ｚ軸方向へ伸延するスリットと、
   該スリットから前記照射室に挿入され、前記照射室のＸ−Ｚ面に沿って前記２つのＹ−Ｚ面壁の他方まで伸延する下敷と、
   Ｘ軸方向へ移動可能にして前記下敷上に載置され、前記スリットを通して前記照射室に進入可能で且つ前記照射室に進入したときに所定の位置で停留する搬送位置決め治具と、
   該搬送位置決め治具に設けられたホルダ保持部に保持される試料ホルダと、
   を含んで構成されるマイクロ波照射装置。
2. Ｘ軸辺の長さがａ（ａ＞０）、Ｙ軸辺の長さがｂ（ｂ＞０）、Ｚ軸辺の長さがｃ（ｃ＞０）であるＴＭ１１０モードの直方体共振空胴とした照射室と、
   該照射室を構成する２つのＹ−Ｚ面壁の一方に設けられ、Ｚ軸方向へ伸延するスリットと、
   該スリットを通して前記照射室に進入可能で且つ前記照射室に進入したときに所定の位置で停留する搬送位置決め治具と、
   前記スリットが設けられているＹ−Ｚ面壁の外側に設置された載置台と、
   該載置台に載置された前記搬送位置決め治具の側縁部に当接し、前記スリットを通して前記照射室に進入する前記搬送位置決め治具のＸ軸方向以外への動きを規制するスライドガイドと、
   前記搬送位置決め治具に設けられたホルダ保持部に保持される試料ホルダと、
   を含んで構成されるマイクロ波照射装置。
3. 前記下敷が、マイクロ波をほぼ透過させる材質である請求項１記載のマイクロ波照射装置。
4. 前記搬送位置決め治具のホルダ保持部は、標準ウエルプレートの外形に相応した形状の凹部として形成され、
   標準ウエルプレートの外形をもつ前記試料ホルダが、前記ホルダ保持部に嵌め込まれる、
   請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
5. 前記試料ホルダに、Ｚ軸方向に沿って一列に並べた複数のウエルが凹設されている、
   請求項４記載のマイクロ波照射装置。
6. 前記試料ホルダに、スライドガラスを保持するプレパラート保持部が形成されている、
   請求項４記載のマイクロ波照射装置。
7. 前記搬送位置決め治具が前記所定の位置で停留するときに、
   前記試料ホルダは、前記照射室のＸ軸方向中央に試料を位置させる、
   請求項１〜６のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
8. 周波数及びパワーが可変のマイクロ波を出力するマイクロ波発生器と、
   該マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波を前記照射室へ導入する伝送路と、
   前記照射室の電界又は磁界の強度を検知するアンテナと、
   前記マイクロ波発生器を制御する制御器と、
   をさらに含み、
   前記制御器は、
   前記アンテナによる検知結果に従って、前記マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波の周波数を、前記照射室の共振周波数に同調させる周波数制御過程と、
   前記アンテナによる検知結果に従って、前記マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波のパワーを調整するパワー制御過程と、
   を実行する、
   請求項１〜７のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
9. 前記照射室を構成する２つのＸ−Ｚ面壁の一方に設けられた温度測定用開口を介して、前記試料ホルダの試料の温度を計測する温度計をさらに含み、
   前記制御器は、前記パワー制御過程において、前記アンテナによる検知結果及び前記温度計による計測結果に従って、前記マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波のパワーを調整する、
   請求項８記載のマイクロ波照射装置。
10. 周波数及びパワーが可変のマイクロ波を出力するマイクロ波発生器と、
    該マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波を前記照射室へ導入する伝送路と、
    前記照射室の電界又は磁界の強度を検知するアンテナと、
    前記照射室を構成する２つのＸ−Ｚ面壁の一方に設けられた温度測定用開口を介して、前記試料ホルダの試料の温度を計測する温度計と、
    前記マイクロ波発生器を制御する制御器と、
    をさらに含み、
    前記制御器は、
    前記アンテナによる検知結果に従って、前記マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波の周波数を、前記照射室の共振周波数に同調させる周波数制御過程と、
    前記温度計による計測結果に従って、前記マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波のパワーを調整するパワー制御過程と、
    を実行する、
    請求項１〜７のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
11. 前記制御器は、前記周波数制御過程において、前記マイクロ波発生器から出力されるマイクロ波のパワーを、所定の微弱パワーに維持する、
    請求項８〜１０のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。

Images