JP2017211368A - テラヘルツ波分光測定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定対象物が水を含有する場合でも、吸収スペクトルの比較に応じて水分除去部を作動させて水を除去する動作を行うことで、測定対象物内の分析目的分子を分解または変性により消失することなく測定対象物の水を簡便に除去して同定できるテラヘルツ波分光測定システムを提供する。
【選択図】図1
Description
本発明の目的は、測定対象物が水を含有する場合でも、測定対象物内の分析目的分子を分解または変性により消失することなく、測定対象物の水を簡便に除去して分析目的分子を同定する方法を有するシステムを提供することにある。
図1は、第1実施形態における透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム100の模式図を示す。
第2実施形態においても第1実施形態と同様、図1に示す透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム100の模式図で説明する。
第3実施形態においても第2実施形態と同様、図1に示す透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム100の模式図で説明する。
ここまで透過測定に関して述べてきたが、テラヘルツ波に対する測定対象物の反射強度を測定しても同様の効果を得ることができる。
図8は第4実施形態による透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システムの模式図200を示す。
図10は、本実施形態におけるテラヘルツ波分光検査装置400の模式図であり、食品用容器表面に有機分子や細菌類が付着しているか否かを判定する検査装置として機能する。
(実施例1)
チロシンをポリエチレン粉末と混合させた後、水を含有させて測定対象物を形成した。その測定対象物のテラヘルツ波吸収スペクトルからチロシンの同定を行った。ポリエチレンはテラヘルツ波を透過しやすい物質で分析目的分子の吸収スペクトルに影響を与えないことから、測定対象物の混合剤に用いたり、サンプル保持基材に用いたりする。
本実施例では、吸収スペクトルにおけるピーク高さが小さくなっているかを判断しながら水分除去部を作動させる動作を行った。
本実施例では、基準減算値が対照減算値未満かを判断しながら水分除去部を作動させる動作を行った。
本実施例では、2種類の測定対象物を測定し、同定に用いた第N吸収スペクトルを表示部に表示させた。
本比較例では、吸収スペクトルにおけるピーク高さが小さくなっているかを判断せずに水分除去部を作動させる動作を行った。
101 テラヘルツ波放射体
102 受光部
103 水分除去部
104 信号処理部
105 制御部
106 測定対象物
200 テラヘルツ波分光測定システム
201 テラヘルツ波放射体
202 受光部
203 水分除去部
204 信号処理部
205 制御部
206 測定対象物
211 発振側ミラー
212 検出側ミラー
300 テラヘルツ波分光測定システム
301 テラヘルツ波放射体
302 受光部
303 水分除去部
304 信号処理部
305 制御部
306 測定対象物
310 表示部
400 テラヘルツ波分光測定システム
401 供給装置
402 搬送装置
403 測定部
404 表示部
405 回収装置
Claims (10)
- テラヘルツ波分光測定システムであって、以下を具備する:
テラヘルツ波を被検物質に照射するテラヘルツ波放射体、
前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波を受光する受光器、
前記被検物質に含有される水分を除去するための水分除去器、および
信号処理部、
ここで、
前記信号処理部は、
前記被検物質に所定の周波数x1を有する前記テラヘルツ波を照射するための照射信号を前記テラヘルツ波放射体に出力し、
前記受光器を介して受光されたテラヘルツ波の強度を得、
前記受光器を介して受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波の前記所定の周波数x1に対する吸収度を得、
前記所定の周波数x1に対する吸収度が、予め定められた値以上である場合には、前記水分除去器を作動させる乾燥信号を前記水分除去器に出力する、
テラヘルツ波分光測定システム。 - テラヘルツ波分光測定システムであって、以下を具備する:
被検物質にテラヘルツ波を照射するテラヘルツ波放射体、
前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波を受光する受光器、
前記被検物質に含有される水分を除去するための水分除去器、および
信号処理部、
ここで、
前記信号処理部は、
前記テラヘルツ波の周波数xを増加または減少させながら前記被検物質に前記テラヘルツ波を照射するための照射信号を前記テラヘルツ波放射体に出力し、
前記受光器を介して受光されたテラヘルツ波の強度を得、
前記テラヘルツ波放射体から照射されたテラヘルツ波の強度および前記受光器により受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記周波数xに対する吸収度を表す第1吸収スペクトルの関数f1(x)を算出し、
前記第1吸収スペクトルに含まれる所定の周波数x1に対する吸収度が、予め定められた値以上である場合には、前記水分除去器を作動させる乾燥信号を、前記水分除去器に出力し、
前記乾燥信号を出力した後、前記テラヘルツ波の周波数xを増加または減少させながら前記被検物質に前記テラヘルツ波を再度照射するための照射信号を前記テラヘルツ波放射体に出力し、
前記受光器を介して再度受光されたテラヘルツ波の強度を得、
前記テラヘルツ波放射体から再度照射されたテラヘルツ波の強度および前記受光器により再度受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記周波数xに対する吸収度を表す第2吸収スペクトルの関数f2(x)を算出する、
テラヘルツ波分光測定システム。 - 請求項2に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
前記第2吸収スペクトルに含まれる吸収ピークでの周波数が、前記第1吸収スペクトルに含まれる吸収ピークでの周波数と異なっている場合には、前記信号処理部は、前記水分除去器の出力を低下させる出力低下信号を前記水分除去器に出力する、テラヘルツ波分光測定システム。 - 請求項2に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
第2吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さが、第1吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さよりも小さい場合には、前記信号処理部は、前記水分除去器の出力を低下させる出力低下信号を前記水分除去器に出力する、テラヘルツ波分光測定システム。 - 請求項2に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
以下の数式(III)が充足される場合には、前記信号処理部は、前記水分除去器の出力を低下させる出力低下信号を前記水分除去器に出力する。
(基準減算値) ≧ (対照減算値) (III)
ここで、
(基準減算値)=(第1吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さ)−(第2吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さ)
(対照減算値)=(第1吸収スペクトルに含まれる周波数x2での吸収度)−(第2吸収スペクトルに含まれる周波数x2での吸収度)
x1<x2 - 被検物質に含有される水分を除去する方法であって、以下の工程を具備する:
前記被検物質に所定の周波数x1を有するテラヘルツ波を照射する工程(a)、
前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射した前記テラヘルツ波を、受光器を介して受光する工程(b)、
前記受光器を介して受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波の前記所定の周波数x1に対する吸収度を得る工程(c)、および
前記所定の周波数x1に対する吸収度が、予め定められた値以上である場合には、前記被検物質に含有される水分を除去する工程(d)。 - 被検物質に含有される水分を除去する方法であって、以下の工程を具備する:
テラヘルツ波の周波数xを増加または減少させながら前記被検物質に前記テラヘルツ波放射体から前記テラヘルツ波を照射する工程(a)、
前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射した前記テラヘルツ波を、受光器を介して受光する工程(b)、
前記テラヘルツ波放射体から照射されたテラヘルツ波の強度および前記受光器により受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記周波数xに対する吸収度を表す第1吸収スペクトルの関数f1(x)を算出する工程(c)、
前記第1吸収スペクトルに含まれる所定の周波数x1に対する吸収度が、予め定められた値以上である場合には、前記被検物質を乾燥する工程(d)、
前記テラヘルツ波の周波数xを増加または減少させながら前記被検物質に前記テラヘルツ波を再度照射する工程(e)、
前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射した前記テラヘルツ波を、受光器を介して再度受光する工程(f)、および
前記テラヘルツ波放射体から再度照射されたテラヘルツ波の強度および前記受光器により再度受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記周波数xに対する吸収度を表す第2吸収スペクトルの関数f2(x)を算出する工程(g)。 - 請求項7に記載の方法であって、さらに以下の工程(cI)を工程(c)の後に具備する:
(cI) 前記第2吸収スペクトルに含まれる吸収ピークでの周波数が、前記第1吸収スペクトルに含まれる吸収ピークでの周波数と異なっている場合には、前記水分除去器の出力を低下させる工程。 - 請求項7に記載の方法であって、さらに以下の工程(cII)を工程(c)の後に具備する:
(cII) 前記第2吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さが、前記第1吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さよりも小さい場合には、前記水分除去器の出力を低下させる工程。 - 請求項7に記載の方法であって、さらに以下の工程(cIII)を工程(c)の後に具備する:
(cIII) 以下の数式(III)が充足される場合には、前記信号処理部は、前記水分除去器の出力を低下させる工程。
(基準減算値) ≧ (対照減算値) (III)
ここで、
(基準減算値)=(第1吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さ)−(第2吸収スペクトルに含まれる周波数x1での吸収ピークの高さ)
(対照減算値)=(第1吸収スペクトルに含まれる周波数x2での吸収度)−(第2吸収スペクトルに含まれる周波数x2での吸収度)
x1<x2。
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