JP2024024411A - 分析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分光測定に由来する光退色の影響を軽減して、樹脂の劣化に係る情報を簡易に取得できる分析方法を提供することを目的とする。【解決手段】分析方法が、検体の所定領域に第１の光を照射することで測定された第１の蛍光スペクトルに基づいて官能基の光学密度に係る第１の情報を取得する工程と、第１の光の照射後に行われ所定領域の少なくとも一部に第２の光を照射することで測定された第２の蛍光スペクトルに基づいて官能基の光学密度に係る第２の情報を取得する工程と、第１の情報および第２の情報に基づいて検体の劣化に係る第３の情報を取得する工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、回収製品、回収部品等に含まれる樹脂の劣化に関する情報を取得する分析方法に関するものである。

製品回収後に再利用可能な部品を特定したり、回復処理により再生部品として再利用が可能となる部品を特定したりすることで、回収部品の再利用率を高め、廃棄物を削減するリデュースが知られている。再利用の可能性は、強度試験のような不可逆な破壊検査ではなく、分光識別装置により、非破壊試験で構成する材料の劣化度に係る指標を取得する方法が採用される。特許文献１、２には、ラマン散乱光を用いた識別装置による樹脂の劣化度を推定する手法が開示されている。

特許文献１は、二次光として取得される分光スペクトルに含まれるアルカン構造とエステル構造に対応するそれぞれの蛍光強度の二色比に基づいて太陽電池モジュールの封止部材を構成する樹脂の劣化度を評価する分光識別装置を開示している。特許文献１は、合焦調整のための一次光の照射スポットから移動した位置において劣化度を評価することで、合焦調整による蛍光退色の影響を軽減する分析手法を開示している。

特許文献２は、標準試料と測定試料とで蛍光ピーク強度を比較することにより、被覆電線の保護樹脂の劣化度を評価する分光識別装置を開示している。特許文献２は、一次光の波長を蛍光成分の生成効率が高い波長からずらした波長を採用することで、蛍光退色の影響を軽減する分析手法を開示している。

特開２０２０－１９５１８２号公報 特開平０７－２６０６８８号公報

分光識別装置により取得された蛍光成分には、測定に用いる一次光の照射により蛍光退色する官能基由来の成分が含まれるため、測定の影響と測定前の経時劣化により生成された官能基とを分離できず、当該樹脂の劣化を正確に評価しきれない恐れがあった。

特許文献１は、退色対策として一次光の照射スポットの移動を採用しているため、移動する範囲を含め他照射領域における材料の一様性が担保されているか否かの事前情報が必要とするものであった。特許文献２は、退色対策に検体毎の一次光の波長探索を採用しているため、探索までの時間や工数が予見できないことが懸念された。検体の一様性や波長選択に係る事前情報を必要とすることなく、樹脂の劣化に係る情報を簡易に取得できる評価手法が求められていた。

本願は、分光測定に由来する光退色の影響を軽減して、樹脂の劣化に係る情報を簡易に取得できる分析方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る分析方法は、樹脂に含まれる官能基の光学密度に係る情報を用いて樹脂を含む検体の劣化に関する情報を取得する分析方法であって、検体の所定領域に第１の光を照射することで測定された第１の蛍光スペクトルに基づいて官能基の光学密度に係る第１の情報を取得する工程と、前記第１の光の照射後に行われ前記所定領域の少なくとも一部に第２の光を照射することで測定された第２の蛍光スペクトルに基づいて前記光学密度に係る第２の情報を取得する工程と、前記第１の情報および前記第２の情報に基づいて前記検体の劣化に係る第３の情報を取得する工程と、を有する。

本発明に係る実施形態によれば、分光測定に由来する光退色の影響を軽減して、樹脂の劣化に係る情報を簡易に取得できる分析方法を提供することが可能となる。

第１の実施形態に係る分析方法における各工程を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る分析方法が実行される第１の識別装置（ａ）と撮像部へのスペクトル像の投影（ｂ）を示す図である。 第１の実施形態に係る分析方法の工程Ｓ１００、Ｓ２００の動作を示す概略構成図（ａ）、（ｂ）である。 第１の実施形態に係る分析方法の工程Ｓ１００、Ｓ２００に対応する一次光と蛍光の各強度の経時グラフである。 第２の実施形態に係る分析方法における各工程を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る分析方法が実行される第２の識別装置の動作を示す概略構成図（ａ）（ｂ）である。 第２の実施形態に係る各工程に対応する一次光と蛍光の各強度の経時グラフである。 第３の実施形態に係る分析方法における各工程を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る各工程に対応する一次光と蛍光の各強度の経時グラフである。 第４の実施形態に係る分析方法における各工程を示すフローチャート（ａ）と劣化に関する予備的情報を取得する工程の判定例を示す図（ｂ）である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る分析方法１０００について、図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）ならびに、図４を用いて説明する。本実施形態に係る分析方法１０００を構成する各工程とそれらの順序を表すフローチャートを図１に示す。第１の実施形態に係る分析方法１０００が実行される第１の識別装置１１００（ａ）と分光取得部１００（ｂ）の概略構成を図２に示す。本実施形態に係る識別装置１１００の動作を図３（ａ）、（ｂ）に示す。また、第１の実施形態に係る各工程に対応する一次光の照射強度Ｉｐ（ｔ）と蛍光成分の検出強度Ｉｓ（ｔ）の経時グラフを図４に示す。

（樹脂の劣化モード）
本実施形態に係る分析方法が取得する情報は、樹脂検体の劣化に関する情報である。樹脂の劣化モードについて、簡単に説明する。

主骨格が分断されることで官能基が生成される構造変化を受けて劣化が進行する樹脂の劣化モデルを扱う。数理的な解釈としては、樹脂の劣化は、官能基の生成が生じてない未劣化で樹脂骨格の存在量（残存量）に依存して、単位時間あたりの劣化挙動を記述する劣化モデルである一般式（１）、（２）に従う。

式（１）は、前述の劣化モデルに対応する微分方程式であり、式（２）は、式（１）から一義的に導出される一般解である。ここで、ｔは、水、熱、ガス、光、応力等の環境負荷に応じて劣化が進行する樹脂製造後の経過時間ｔ_ｄである。また、時刻ｔ_ｄにおいて存在する樹脂骨格の存在量に該当する分子量であり、樹脂骨格の残存量と換言される。また、τ_ｄは、分子量Ｖ（ｔ）の樹脂骨格が経時的な劣化を記述する劣化パラメータである劣化時定数である。
－ΔＶ（ｔ_ｄ）／Ｖ（ｔ）＝ｃ_０Δｔ_ｄ 式（１）
ｌｎ（Ｖ（ｔ_ｄ））＝－ｃ_０ｔ_ｄ＋ｃ_１
ｃ_０＝１／τ_ｄ、ｃ_１＝ｌｎ（Ｖ（０））
Ｖ（ｔ）＝Ｖ（０）×ｅｘｐ（－ｔ_ｄ／τ_ｄ） 式（２）

本発明が、本来的に取得したいターゲット情報は、樹脂検体の劣化に関する情報であり、初期の樹脂骨格量と測定直前の時点で残存している樹脂骨格量の差分であるＶ（０）－Ｖ（ｔ）に対応する情報である。なお、ｌｎ（Ｐ）は底数ｅの数値Ｐの自然対数である。

一般的に、環境負荷の履歴が不明の回収部品は、残存する樹脂骨格量Ｖ（ｔ）、初期の樹脂骨格量Ｖ（０）、劣化時定数τｄ、経過時間ｔｄは不明である。しかしながら、初期の樹脂骨格量と残存している樹脂骨格量の差分であるＶ（０）－Ｖ（ｔ）に対応する蛍光を呈する官能基の光学密度に関する情報は、ラマン散乱分光のサイレント領域の蛍光成分の強度情報から光学的に取得することが可能である。本実施形態に係る分析方法１０００は、基本的には上記の手法を利用するものである。

ラマン散乱光を含む分光スペクトルは、検体９００ｉを構成する分子結合に対応するラマン散乱光成分と、検体表面で弾性散乱し分子結合の情報を含まないレイリー散乱光成分と、吸光したエネルギーが失活する過程で生成される蛍光成分と、を含む。取得された分光スペクトルにおいて、ラマン散乱光成分は、波数シフトに関して、連続に一様に分布して観測されずに、波数シフトの低い側と高い側に指紋領域、ＣＨ、ＯＨの伸縮振動領域と呼ばれる特定の帯域に観測される。脂肪領域と伸縮振動領域の間の１８００ｃｍ^－１以上２７００ｃｍ^－１以下の波数帯域はサイレント領域と呼ばれ、ラマン散乱光のピークが有意に観測されない。

サイレント領域に観測される分光スペクトルは樹脂検体に離散的に含まれる官能基由来の蛍光成分であるとみなせる。本実施形態に係る分析方法１０００は、検体９００ｉ中の樹脂の劣化により生成された官能基の光学密度に関する情報Ｖ（０）－Ｖ（ｔ）を与える指標として、サイレント領域に検出される蛍光成分の強度Ｉｓ（ｔ）を扱う。

ポリプロピレンＰＰ、ポリエチレンＰＥ、ポリカカーボネートＰＣ、ポリスチレンＰＳの場合は、１８００ｃｍ^―１～２７００ｃｍ^―１から選んだ帯域幅５０～９００ｃｍ^－１の蛍光信号の強度を、樹脂の劣化により生成された官能基由来の指標として採用される。

（分光識別に伴う蛍光退色の影響）
ラマン散乱光を利用した分光識別装置は、ラマン散乱光成分の検出強度が一次光の照射強度に対して１０^―５～１０^―６のオーダと極めて微弱である点から、レーザ光を集束させて照射する一次光を利用している。ラマン散乱光を利用した分光識別法は、蛍光発光を呈する官能基の樹脂検体中の光学密度を指標としているが、かかる官能基の蛍光特性は一次光の照射により不可逆に失活する光退色を受ける。

従って、ラマン散乱分光識別装置により一次光の照射を受けた樹脂検体からの蛍光成分の強度は、一次光の照射により生ずる蛍光退色の影響を含んでいる蓋然性がある。このため、正確な樹脂の劣化を評価するためには、蛍光退色の影響が分離された、すなわち測定を受ける直前の検体に存在する蛍光を呈する官能基の光学密度に関する情報を取得する必要がある。

（蛍光退色の分離）
次に、図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）を用いて、蛍光退色の影響が分離された樹脂検体の劣化に関する第３の情報を取得する分析方法１０００を説明する。

本実施形態に係る分析方法１０００は、図１のように、検体の所定領域に第１の光を照射することで測定された第１の蛍光スペクトルに基づいて、かかる検体に含まれる所定の官能基の光学密度に係る第１の情報を取得する工程Ｓ１００を有している。また、分析方法１０００は、さらに、第１の光の照射後に行われ所定領域の少なくとも一部に第２の光を照射することで測定された第２の蛍光スペクトルに基づいて光学密度に係る第２の情報を取得する工程Ｓ２００を有している。また、分析方法１０００は、さらに、第１の情報および第２の情報に基づいて検体の劣化に係る第３の情報を取得する工程Ｓ３００を有している。第３の情報は、第１、第２の各情報を取得するために照射した第１、第２の光による光退色の影響が分離された、分光測定直前の樹脂の劣化状態に対応する情報を含むものとなっている。なお、図２（ａ）に示す識別装置１１００の概略構成図は、図３（ａ）、（ｂ）のＢ－Ｂ‘面に対応し、図３（ａ）、（ｂ）に示す識別装置１１００の概略構成図は、図２（ａ）のＡ－Ａ’面に対応する。

識別装置１１００は、検体９００ｉからのラマン散乱光を二次光として採光し、分光素子５５０と撮像部１７０とを備える分光識別部１０により一次元のスペクトル像情報Ｉｓとして分光スペクトルを取得することが可能なラマン散乱識別装置である。

また、識別装置１１００は、取得した一次元のスペクトル像情報に基づいて、検体９００ｉに含まれる材料の劣化に関する材料情報を取得する取得部３０と、取得部３０からの情報に基づいて弁別装置３００に対して弁別動作を指令する司令部４０と、を備えている。弁別装置３００は、司令部４０からの弁別指令に基づいて、劣化度に基づいて識別された複数検体９００ｉを、再利用可能な検体群と、再利用不可能な検体群とに弁別する。

また、第１の実施形態に係る分析方法１０００を構成する第１の情報および第２の情報を取得する工程Ｓ１００、Ｓ２００における一次光の照射条件と退色減衰率との関係を示す一覧表を表１に示す。退色減衰率Ｄ（ｔ）は、時刻ｔにおける蛍光退色の影響度に対応する指標である。

なお、蛍光退色、光退色は、それぞれ、蛍光褪色、光褪色と換言される場合がある。また、本願は樹脂劣化の指標となる構造として、蛍光を呈する官能基を扱うが、かかる官能基を蛍光基と換言する場合がある。

本実施形態の第１の情報を取得する工程Ｓ１００において、蛍光強度から取得される第１の情報Ｉｓ（０．５Δｔ１）と未照射状態に対応する蛍光強度Ｉｓ（０）とは、代数的に記述され、式（３）が導出される。

なお、ここで、Ｉｓ（０）、Ｉｓ（０．５Δｔ１）、Ｉｓ（２．５Δｔ１）、照射強度がＩｐ（１）の一次光２２０の照射時刻に対応して、二次光に含まれる蛍光強度であり、第３の情報、第１の情報、第２の情報に該当する。また、Δｔ１は、第１の情報を得る工程Ｓ１００において、検体９００ｉが一次光２２０の照射を受ける時間（秒）である。本実施形態では、工程Ｓ１００、工程Ｓ１４０、工程Ｓ２００は、共通する期間Δｔ１となっている。また、τは、照射強度がＩｐ（１）の一次光２２０の照射時刻を受けた検体９００ｉに含有される樹脂の蛍光退色過程の緩和時定数である。

ここで、Ｉｓ（０）は、一次光２２０が照射される直前の未照射状態に対応する未知の蛍光強度Ｉｓ（０）であり、本実施形態の分析方法１０００の分析のターゲットとなる情報である。また、Ｉｓ（０）は、検体９００ｉが第１の工程Ｓ１００における一次光２２０の照射を受けていない段階の仮想的な蛍光強度であり、一次光２２０の照射密度と照射時間の積が０に漸近した照射条件で観測されると予測される蛍光強度であると換言される。

第１の情報を取得する工程Ｓ１００により、図４に示すように、蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）が取得される。蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）は、式（３）の通り、一次光２２０の照射条件により定まる蛍光退色の時定数τと一次光２２０が未照射段階の蛍光強度Ｉｓ（０）で記述された劣化関数、工程Ｓ１００、Ｓ２００の期間に蛍光が取得される代表時刻で記述される。
Ｉｓ（０．５Δｔ１）＝Ｉｓ（０）×ｅｘｐ（－０．５Δｔ１／τ） 式（３）

式（３）は変形され、時定数τを消去した式（４）が得られる。
Ｉｓ（０）＝Ｉｓ（０．５Δｔ１）×ｅｘｐ（０．５Δｔ１／τ）
＝Ｉｓ（０．５Δｔ１）×（Ｉｓ（０．５Δｔ１）
／Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾０．５ 式（４）

同様にして、第２の情報を取得する工程Ｓ２００から、図４に示すように、蛍光強度Ｉｓ（２．５Δｔ１）は取得される。蛍光強度Ｉｓ（２．５Δｔ１）は、式（５）の通り、一次光２２０の照射条件により定まる蛍光退色の時定数τと一次光２２０が未照射段階の蛍光強度Ｉｓ（０）で記述された劣化関数、工程Ｓ１００、Ｓ２００の期間に蛍光が取得される代表時刻で記述される。
Ｉｓ（２．５Δｔ１）＝Ｉｓ（０）×ｅｘｐ（－１．５Δｔ１／τ） 式（５）

式（５）は変形され、時定数τを消去した式（６）が得られる。
Ｉｓ（０）＝Ｉｓ（２．５Δｔ１）×ｅｘｐ（１．５Δｔ１／τ）
＝Ｉｓ（２．５Δｔ１）×（Ｉｓ（０．５Δｔ１）
／Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾１．５ 式（６）

式（４）および式（６）は変形され、式（７）が得られる。
工程Ｓ３００において、以下の式（７）に従い、第１の情報（Ｉｓ（０．５Δｔ１））、および第２の情報（Ｉｓ（２．５Δｔ１）から、一次光２２０による光退色の影響を受けていない樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）は取得される。
Ｉｓ（０）＝（Ｉｓ（０．５Δｔ１））＾１．５
×Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾（－０．５） 式（７）

同様にして、工程Ｓ４００において、以下の式（８）に従い、第１の情報（Ｉｓ（０．５Δｔ１））、および第２の情報（Ｉｓ（２．５Δｔ１）から、一次光２２０による光退色の影響による蛍光退色の影響に係る第４の情報に該当するτは取得される。
τ＝Δｔ１／ｌｎ（Ｉｓ（０．５Δｔ１）／Ｉｓ（２．５Δｔ１）） 式（８）

光退色の影響が分離された樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）、一次光２２０による光退色に係る第４の情報（減衰時定数τ）、は、いずれも、可観測または測定条件として既知のパラメータで記述されたものとなっている。

（識別装置）
次に、本実施形態の分析方法１０００を実行可能な、識別装置１１００の構成を、図２（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に説明する。

（分光情報取得部）
識別装置１１００は、検体９００ｉから採光した光の分光情報を取得する分光情報取得部１００を有している。分光情報取得部１００は、検体９００ｉからの二次光に含まれるラマン散乱光と一次光に含まれる励起光との波数差に対応するラマンシフトと、かかるラマンシフトに対応する分光成分の強度と、蛍光成分の強度とを、を含む情報を取得するユニットである。

（採光ユニット）
分光情報取得部１００は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、異なる時刻ｔ０、ｔ１（＞ｔ０）で二次光に含まれる分光情報を取得するために第１の光学系７６－１と、第２の光学系７６－２とを備えている。第１の光学系は、第１の照射部２２－１、第１の採光部２０－１を備え、第２の光学系は、第２の照射部２２－２、第２の採光部２０－２を備え、第１の光学系よりも搬送方向ｄｃにおいて下流側に配置されている。第１の照射部２２－１、第２の照射部２２－２は、レーザ光源を備える第１の光源２５－１、第２の光源２５－１に光学的に結合されている。第１の光学系７６－１は、第１の光である一次光の照射と、二次光の採光とを担う一つのユニットであることから第１の採光ユニット７６―１と換言する場合がある。同様にして、第２の光学系７６－２は、第２の採光ユニット７６－２と換言する場合がある。

識別装置１１００において、第１の光学系７６－１と、第２の光学系７６－２とは、搬送方向において設けられる位置が異なるが、各ユニットの機能と構成する光学要素は共通である。このため、理解のために、以下において、２つのユニットに対応する枝番（－１、―２）を省略して説明する場合がある。

図２（ｂ）は、分光情報取得部１００の構成の一例を模式的に示す図である。分光情報取得部１００は、検体９００ｉに光を照射する照射部２２（２２―１、２２－２）と、検体９００ｉからのラマン散乱光を採光する採光部２０（２０－１、２０－２）と、を有する採光ユニット２７を備えている。照射部２２と採光部２０とは、ダイクロイックミラー２５０から見て検体側（対物側）において同軸配置をとっており、検体９００ｉの照射面に高低差や傾きがあっても、照射スポットの中心と採光する散乱光の光束の中心との間で位置ずれが生じ難くなっている。

（照射部）
照射部２２（２２―１、２２－２）は、図２（ａ）に示すように、搬送部２００の搬送面２００Ｓから所定の作動距離ＷＤを隔てて搬送部２００の上方に配置されている。

照射部２２（２２―１、２２－２）は、検体９００ｉの上側の面に向けて照射光２２０（２２０―１、２２０－２）を集束させるように配置されることで、レイリー散乱光に比較し数桁ほど微弱なラマン散乱光の散乱強度を高めている。照射部２２と光源２５とを含むユニットを、照射光学系と称する場合がある。対物レンズ２６０は、検体９００ｉの厚みと対物側の焦点距離ＦＯを考慮して、搬送面２００Ｓから作動距離ＷＤの隔てた上方に配置される。

照射部２２は、図２（ｂ）に示すように、対物レンズ２６０、ダイクロイックミラー２５０、コリメートレンズ２３０、シリンドリカルレンズ、反射ミラー２１０を含んでいる。対物レンズ２６０は、凸レンズ、コリメートレンズ、凹レンズ、ズームレンズ等が採用される。

なお、コリメートレンズ２３０、シリンドリカルレンズ２４０、対物レンズ２６０等の硝材は、合成石英を用いることができる。これらのレンズに合成石英を硝材とするレンズを用いることで、硝材に由来する蛍光やラマン散乱光を含むバックグラウンド成分を低減することができる。

対物レンズ２６０は、照射部２２において、レーザ光源２５からの光を検体９００ｉに集光する集光レンズとして作用する。対物レンズ２６０は、開口数ＮＡに対応して対物レンズ２６０より焦点距離ＦＯだけ離れた位置に焦点面６５、不図示の焦点径φの焦点（フォーカルスポット）、焦点深度ΔＤＦを形成する。

コリメータレンズ２３０およびシリンドリカルレンズ２４０は、レーザ光源２５の出射光の拡がりを低減し平行光に整形する。シリンドリカルレンズ２４０は、アナモルフィックプリズムペアなど他のコリメート用光学素子を利用してもよい。なお、また、照射部２２は、その瞳面の位置に、レーザラインフィルタ等の波長フィルタが配置されてもよい。これにより、照射部２２によって検体９００ｉに照射される光の波長特性を改善することができる。

照射部２２は、図２（ｂ）に示すように、少なくとも一部を、採光部２０と共有することができる。本実施形態の採光部２０と照射部２２は同軸配置をとるため、対物レンズ２６０、ダイクロイックミラー２５０が、採光部２０と照射部２２に共有されている。

（光源）
光源２５（２５－１、２５－２）は、光ファイバ１３０と照射部２２とを介して一次光２２０を検体９００ｉに照射するための光源である。光源２５は、光ファイバ１３０を介して照射部２２に光学的に結合していると換言される。光源２５は、４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長帯域に中心波長を有するレーザ光源が採用される。照射光の波長が短いほどラマン散乱光成分の励起効率が上がり、波長が長いほどバックグラウンドとなる蛍光成分が低減される。

第１の情報を取得する工程Ｓ１００において照射する一次光２２０の検体上の照度が、１００ｊ／ｍ^２以上となるように、光源２５ならびに照射光学系が調整される。

光源２５に適用されるレーザ光源の励起波長は、対象となるターゲット材料と非ターゲット材料のラマンシフトの差異が明確に得られる波長を選択することが好ましいが、５３２、６３３、７８０、１０６４ｎｍの少なくともいずれかを利用する場合がある。なお、ここでは照射部２２の光源として半導体レーザ２５を用いる場合を説明したが、これに限定はされず、半導体励起固体レーザやガスレーザなどの他のレーザ光源を用いることもできる。

（採光部）
採光部２０（２０－１、２０－２）は、搬送部２００により搬送される検体９００ｉの上側の面からの二次光を採光できるように、搬送面２００Ｓの上方に配置される。

採光部２０は、対物レンズ２６０、ダイクロイックミラー２５０、結像レンズ２７０、光ファイバ１９０、を備えている。採光部２０の対物レンズ２６０は、照射部２２と同様に、凸レンズ、コリメートレンズ、凹レンズ、ズームレンズ等を含む。採光部２０は、分光測定において不要な光を減光するために、一次光に含まれる励起光成分を低減するバンドパスフィルタやロングパスフィルタ等の波長フィルタを備える場合がある。

採光部２０は、採光効率を担保するためには開口数が大きな対物レンズを採用し、作動距離ＷＤならびに焦点深度を担保するためには開口数の小さな対物レンズを採用する。採光部２０の対物レンズの開口数は、０．１以上０．５以下が採用される。

（分光画像取得部）
分光画像取得部１０は、図２（ｂ）に示すように、採光部２０の側から順に、分岐部１９５、結像レンズ１１０、バンドバスフィルタ１２０、分光部１５０、および、撮像部１７０、を備えている。分光部１５０は、それぞれ、結像レンズ１６０を介して、採光部２０が採光した光を分光し、撮像部１７０の受光素子配列の行方向または列方向に沿って連続スペクトルを撮像部１７０に投影するように配置される。

本実施形態において、図２（ａ）、（ｂ）に示す様に、分光スペクトル２８０は、行方向１７２ｒに配列された受光素子３５０に沿って、撮像部１７０に投影され、撮像部１７０により一次元の分光スペクトル像２８０ｉとして取得される。

分光部１５０は、スペクトル像を撮像部１７０上の有効撮像領域に対して利用効率を高めて投影するために格子周期、中心波長が投影される波数帯域に応じて適宜最適化されてよい。このとき、撮像部１７０は分光部１５０からの出射角、分光部１５０の回折効率、波数分解能等を考慮して最適な位置に配置される。

（撮像部）
撮像部１７０は、二次元に受光素子が配列されたＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像デバイスが採用される。本実施形態の撮像部１７０の複数の受光素子３５０はマトリクス状に配置されているが、デルタ配列等の場合は、行方向、列方向を、３軸のうちの２軸の方向に対応付けるか、３軸のうちの１軸の方向と残る２軸を合成した合成方向とに対応付けられる。

ここで、識別装置１１００は、搬送部２００によって検体９００ｉを搬送しながら検体９００ｉの性状を識別し、その識別結果に応じて、後述する弁別装置３００により検体９００ｉを弁別する。識別装置１１００による選別処理のスループットを高めるためには、搬送部２００の搬送速度ｖｃを高めることが好ましい。搬送されている検体９００ｉが照射部２２からの照射光２２０（集束光２２０）を照射領域に存在する間に、撮像部１７０上に分光スペクトル２８０が投影される。例えば、搬送部２００による搬送速度ｖｃが２ｍ／秒、検体９００ｉの搬送方向ｄｃにおける長さが１０ｍｍである場合は、検体９００ｉから発生するラマン散乱光によって形成されるスペクトル像を撮像部１７０が検出できる時間は５ミリ秒以下となる。したがって、撮像部１７０としては、フレームレートが高いことが求められる。このような高フレームレートの撮像部としてはＣＭＯＳイメージセンサが挙げられ、したがって、撮像部１７０としてはＣＭＯＳイメージセンサが好ましい。

また、上述のように、検体９００ｉから発生するラマン散乱光の強度は極めて微弱であるため、撮像部１７０の受光素子３５０の各素子に入射する光の強度も極めて微弱である。したがって、撮像部１７０は分光スペクトル２８０に対応するスペクトル像を取得する波数領域において、高い感度を持ったものを使用することが好ましい。一般に、ローリングシャッタ方式のイメージセンサはグローバルシャッタ方式のイメージセンサと比較して画素構造が単純で開口率が高く、光電変換素子を大きくできるため、感度およびダイナミックレンジを高めることができる。また、画素構造が単純であることから、ローリングシャッタ方式のイメージセンサはグローバルシャッタ方式のイメージセンサよりも低コストであるというメリットもある。これらの理由から、本実施形態では、撮像部１７０としてローリングシャッタ方式のＣＭＯＳイメージセンサを用いている。

撮像部１７０は、受光素子３５０が配列した各行ごとに順次リセット動作を行うローリングリセット方式のイメージセンサを採用することができる。これにより、受光素子３５０が配列した各行の露光時間をできるだけ長くすることができ、感度を高めることができる。

本実施形態の撮像部１７０は、受光素子３５０が行方向１７２ｒと列方向１７２ｃとの二次元に配列された受光部１７１中の特定の行について読み出し動作を行うクロップ読み出し機能を有する。これにより、採光部２０に対応する受光部１７１中の特定の行の読み出し動作を行うようにすることができる。

撮像部１７０は、読み出し回路１７３と、水平走査回路１７４と、垂直走査回路１７５と、出力回路１７６と、を有しており、行列状に配置された複数の画素からの信号を、行ごとに順次読み出す。垂直走査回路１７５は、受光部１７１中の任意の行を選択して駆動する。読み出し回路１７３は、垂直走査回路１７５によって選択された行の画素から出力された信号を読み出し、水平走査回路１７４の制御に応じて出力回路１７６に転送する。これにより、主走査方向（行方向）の読み出しが行われる。また、垂直走査回路１７５が選択する行をシフトして、水平走査回路１７４の制御に応じて読み出し回路１７３が主走査方向の読み出しを行う。これを繰り返して、選択する行を副走査方向（列方向）にシフトしていくことで、受光部１７１全体から信号を読み出すことができる。読み出された信号は、出力回路１７６が有する出力端１７７を介して、出力信号として撮像部１７０の外部に位置する取得部３０に出力される。このとき、主走査方向の走査は高速に行われるが、副走査方向の走査は主走査方向の走査よりも遅い。

結像レンズ１１０は、採光部２０からの光ファイバ１９０と、分岐部１９５からの光ファイバ１９０のいずれかと、を介して伝送された分岐光をそれぞれ平行光にする。光ファイバ１９０は、分岐導光部１９０と換言される場合がある。バンドバスフィルタ１２０は、採光した光に含まれる励起光成分を減光し、ラマン散乱光成分の一部を透過させる。バンドバスフィルタ１２０は、それぞれ高波数側、低波数側のラマン散乱光を減衰するような分光透過特性を有している。分光部１５０は、採光した光を分光し波長成分を扇状に分散させる。結像レンズ１６０は、分光部１５０により分光された光を撮像部１７０上に投影する。分光部１５０は、透過型の回折格子である。回折格子はローランド配置やツェルニターナー方式の反射型の回折格子を採用することが可能である。分光部１５０は、回折格子１５０と換言する場合がある。撮像部１７０を含む分光情報取得部１００は、検体９００ｉの分光情報Ｓｉを取得する。

（取得部）
取得部３０は、分光情報取得部１００から取得した分光情報Ｓｉに基づいて、検体９００ｉ毎に、劣化に関する第３の情報を取得し、再利用可能なターゲット検体か、再利用が不可能な劣化が進行した非ターゲット検体かを識別した識別情報Ｄｉを取得する。取得部３０は、取得した識別情報Ｄｉを指令部４０に出力する。取得部３０は、分光情報Ｓｉ、の少なくともいずれかに基づいて識別情報Ｄｉを取得する。

取得部３０からの識別情報Ｄｉによる、識別装置１１００の検体の弁別動作は後述する。

（制御ユニット）
識別装置１１００は、検体９００ｉ毎に取得した劣化に関する第３の情報に基づき、弁別装置３００の弁別動作を制御する指令部４０と、制御条件をユーザーが指定可能なＧＵＩを提供する表示部１４０と、含む制御ユニット４００を備えている。制御ユニット４００は、さらに、検体９００ｉ毎の性状を記憶する第１の記憶部６０、弁別動作の制御条件を記憶する第２の記憶部８０と、を備えている。指令部４０は、取得部３０介して分光情報取得部１００から取得した分光スペクトル２８０ｉを表示部１４０に表示する不図示の表示制御部を備えている。

（記憶部）
本実施形態の識別装置１１００は、識別動作、弁別動作、分光情報の取得に関するデータを記憶、呼び出し可能な第１の記憶部６０、第２の記憶部８０、第３の記憶部９０、を有している。第１～第３の記憶部は、互いに統合されても、分割されても、リモートでアクセス可能なようにリモートサーバ上に設けられても良い。

第１の記憶部６０は、検体９００ｉ毎に、識別情報Ｄｉ、材料情報Ｍｉ、および、分光情報Ｓｉと、照射エリア２２０を検体９００ｉが通過した時刻ｔｐとを関連付けて記憶するように構成されている。時刻ｔｐはタイミングｔｐと換言する場合がある。

第２の記憶部８０は、検体９００ｉ毎に、識別情報Ｄｉに対応する、弁別装置３００の弁別動作の強度Ｉｓを制御する制御条件を記憶するように構成されている。制御条件は、参照可能なテーブル、代数的に表現された一般式、機械学習された統計情報等の形式が含まれる。

（指令部）
指令部４０は、取得部３０からの識別情報Ｄｉに応じて、検体９００ｉ毎の材料、大きさに応じて、検体９００ｉが弁別装置３００により弁別処理される領域を通過する処理領域の通過時刻を推定し、弁別装置３００の弁別動作を制御する指令を生成する。検体９００ｉの処理領域の通過時刻は、分光情報取得部１００からの信号、搬送部２００に設けた不図示の検体センサからの信号、の少なくともいずれかに基づき推定することが可能である。

（弁別装置）
弁別装置３００は、図２（ａ）、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、所定の角速度で開閉するフラップゲート３３０と、フラップゲート３３０を動作させる不図示のアクチュエータを制御する弁別制御部３５０と、を有する。弁別装置３００は、指令部４０から制御指令に基づき、検体９００ｉをターゲット回収かご６００と非ターゲット回収かご６４０に仕分ける。すなわち、弁別装置３００は、蛍光退色の影響が分離された蛍光強度Ｉｓ（０）を含む検体９００ｉの樹脂劣化に係る第３の情報に応じた、弁別動作を行う。

なお、弁別装置３００は、フラップゲート３３０を、所定の吐出時間、吐出速度、吐出流量で圧縮空気を吐出するためのエアノズル３３０に置き換えることができる。

（搬送部）
搬送部２００は、フィーダ５００から順次、供給される複数の検体９００ｉ（ｉ＝１、２、・・・）を所定の搬送速度ｖｃで搬送方向ｄｃ（図１ではｘ方向）に搬送する搬送ユニットである。搬送部２００は、フィーダ５００とともに、検体９００ｉを搬送する搬送ユニットを構成する。

本実施形態の搬送部２００は、フィーダ５００から供給された検体９００ｉを、搬送方向ｄｃに速度ｖｃで搬送するコンベアベルトを有し、搬送面２００Ｓ上で直線的に搬送する。搬送部２００は、変形例として、渦巻状に検体を外側に搬送するターンテーブル型フィーダ、所定方向に移動させる加振器が設けられた振動型フィーダ、複数のローラで構成されるコンベアローラ等に置換できる。

本実施形態では、搬送部２００の搬送速度ｖｃは、コンベアベルトの場合、０．１～５ｍ／ｓを適用することができる。

（材料情報参照部）
分光情報取得部１００は、分光画像取得部１０が取得した分光情報Ｓｉに基づき、検体９００ｉの材料情報を取得する材料情報参照部１８０を有している。材料情報参照部１８０は、検体９００ｉに含まれる材料情報Ｍｉを取得する。分光情報取得部１００は、後述する指令部４０を介して、第１の記憶部６０に分光情報Ｓｉおよび材料情報Ｍｉの少なくともいずれか一方を記憶する。

また、材料情報参照部１８０が参照する材料データベースは、識別装置１１００が備えるローカルサーバに収録されているものでも良いし、インターネットやイントラネットを介してアクセス可能なリモートサーバであっても良い。

以上のようにして、分光情報取得部１００は、検体９００ｉに含まれる材料情報Ｍｉを取得することができるように構成されている。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る分析方法２０００について、図４～図６、表２を用いて説明する。

本実施形態に係る分析方法２０００を構成する各工程とそれらの順序を表すフローチャートを図４に示す。また、本実施形態に係る各工程に対応する一次光の照射強度Ｉｐ（ｔ）と蛍光成分の検出強度Ｉｓ（ｔ）の経時グラフを図５に示す。

また、本実施形態に係る分析方法２０００を構成する第１の情報および第２の情報を取得する工程Ｓ１００、Ｓ２００における一次光の照射条件と退色減衰率との関係を示す一覧表を表２に示す。

分析方法２０００は、図４のように、第１の情報を取得する工程Ｓ１００の後であって第２の情報を取得する工程Ｓ２００の前の期間において、ブランキング工程Ｓ１２０を行わず、退色化工程Ｓ１６０を行う点において、分析方法１０００と相違する。

すなわち、第１の実施形態では、時刻ｔがΔｔ１～２Δｔ１までのΔｔ１の期間において、一次光２２０の照射を行わず、Ｉｐ（２）＝０に相当するブランキング期間としていた。これに対して、本実施形態は、時刻ｔがΔｔ１～２Δｔ１までのΔｔ１の期間において、第１の情報を取得する工程で照射した一次光２２０と照射強度と照射波長が同じ一次光２２０の照射を行っている点において、第１の実施形態と相違する。

分析方法２０００は、図６（ａ）、（ｂ）に記載の識別装置２１００を用いて実行することが可能である。識別装置２１００は、搬送部２００を構成するコンベアベルトで搬送方向ｄｃに搬送速度ｖｃで搬送される体９００ｉ（ｉ＝１、２、・・・）と同期した速度で、光学系７６を移動するリニアステージ１３０を備えている点において、識別装置１１００と相違する。また、識別装置２１００は、搬送路に照射部２２と採光部２０を備える光学系７６を１組だけ備えている点において、識別装置１１００と相違する。なお、図６（ａ）、（ｂ）のＡ－Ａ‘面は、図２（ａ）のＡ－Ａ’面に対応する。

識別装置２１００は、時刻ｔが０から少なくとも３Δｔ１経過する期間、検体９００ｉの搬送に同期させて、一次光２２０を照射しながら光学系７６を搬送方向に移動させる。

識別装置２１００は、図６（ａ）のように、時刻ｔが０からΔｔ１だけ経過する期間、検体９００ｉからの二次光を採光し分光識別処理を行い、第１の情報に該当する蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）を取得し工程Ｓ１００を実行する。図６（ａ）は、０≦時刻ｔ０＜Δｔ１の期間の識別装置２１００の動作を示している。

次に、識別装置２１００は、時刻ｔがΔｔ１からさらにΔｔ１だけ経過する期間、検体９００ｉからの採光した二次光の分光識別処理を行わずに検体９００ｉの移動に連動させて光学系７６を移動させ退色化工程Ｓ１６０を実行する。

次に、識別装置２１００は、図６（ｂ）のように、時刻ｔが２Δｔ１からさらにΔｔ１だけ経過する期間、検体９００ｉからの二次光を採光し分光識別処理を行い、第２の情報に該当する蛍光強度Ｉｓ（２．５Δｔ１）を取得し工程Ｓ２００を実行する。図６（ｂ）は、２Δｔ１≦時刻ｔ１＜３Δｔ１の期間の識別装置２１００の動作を示している。

分析方法２０００は、表２、図５、図７に示すように、第１、第２の情報を取得する工程Ｓ１００、Ｓ２００と共通の照射条件Ｉｐ（１）で一次光２２０を照射するが二次光の分光情報を取得しない退色化工程Ｓ１６０を、工程Ｓ１０とＳ２００の間に行う。本実施形態の識別装置２１００を用いる場合は、検体９００ｉに対して工程Ｓ２００を完了した後、検体９００ｉ＋１に対して工程Ｓ１００を実行するため、リニアステージ１３０を用いて光学系７６を搬送路の上流側に復帰させる復帰動作を行う。

退色化工程Ｓ１６０は、工程Ｓ１００と工程Ｓ２００の際の一次光の照射条件と同じ照射条件の照射光２２０を、検体９００ｉに照射する。また、退色化工程Ｓ１６０は、第１の情報を取得する工程Ｓ１００、退色化工程Ｓ１６０、第２の情報を取得する工程Ｓ２００が継続して、共通の照射条件で検体９００ｉ（ｉ＝１、２、・・・）のそれぞれに一次光２２０を照射するように実行される。

退色化工程Ｓ１６０を含む分析方法２０００は、表２、図７のように、第２の情報Ｉｓ（２．５Δｔ１）に含まれる退色減衰率Ｄはｅｘｐ（－２．５Δｔ１／τ）となり、第１の実施形態の退色減衰率Ｄのｅｘｐ（－１．５Δｔ１／τ）より大きく減衰している。第１の実施形態の係る分析方法１０００に比較して、本実施形態に係る分析方法２０００は、測定時の一次光２２０による光退色に係る第３の情報をより正確に算出することが可能である。このため、本実施形態に係る分析方法２０００は、測定による光退色の影響が分離された樹脂の劣化に関する情報を、第１の実施形態よりさらに正確に取得することが可能である。

本実施形態の分析方法２０００の第１の情報を取得する工程Ｓ１００により蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）が取得される。蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）は、蛍光退色の時定数τと、一次光２２０が未照射の段階の樹脂劣化に対応する仮想的な蛍光強度Ｉｓ（０）、工程Ｓ１００において蛍光スペクトルを取得する代表時刻、で記述された一般式（９）で算出される。蛍光退色の時定数τは、一次光２２０の照射条件により定まる。

なお、ここで、Ｉｓ（０）、Ｉｓ（０．５Δｔ１）、Ｉｓ（２．５Δｔ１）、Δｔ１、τ、は、第１の実施形態で用いたパラメータと共通するものである。
Ｉｓ（０．５Δｔ１）＝Ｉｓ（０）×ｅｘｐ（－０．５Δｔ１／τ） 式（９）

式（９）は変形され、時定数τを消去した式（１０）が得られる。
Ｉｓ（０）＝Ｉｓ（０．５Δｔ１）×ｅｘｐ（０．５Δｔ１／τ）
＝Ｉｓ（０．５Δｔ１）×（Ｉｓ（０．５Δｔ１）
／Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾０．２５ 式（１０）

同様にして、本実施形態の分析方法２０００の第２の情報を取得する工程Ｓ２００から式（１１）に係るＩｓ（２．５Δｔ１）が取得される。
Ｉｓ（２．５Δｔ１）＝Ｉｓ（０）×ｅｘｐ（－２．５Δｔ１／τ） 式（１１）

式（１１）は変形され、時定数τを消去した式（１２）が得られる。
Ｉｓ（０）＝Ｉｓ（２．５Δｔ１）×ｅｘｐ（２．５Δｔ１／τ）
＝Ｉｓ（２．５Δｔ１）×（Ｉｓ（０．５Δｔ１）
／Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾１．２５ 式（１２）

式（１０）および式（１２）は変形され、式（１３）が得られる。
工程Ｓ３００において、以下の式（１３）に従い、第１の情報（Ｉｓ（０．５Δｔ１））、および第２の情報（Ｉｓ（２．５Δｔ１）から、一次光２２０による光退色の影響を受けていない樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）は取得される。
Ｉｓ（０）＝（Ｉｓ（０．５Δｔ１））＾１．２５
×（Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾（－０．２５） 式（１３）

同様にして、工程Ｓ４００において、以下の式（１４）に従い、第１の情報（Ｉｓ（０．５Δｔ１））、および第２の情報（Ｉｓ（２．５Δｔ１）から、一次光２２０による光退色の影響による蛍光退色の影響に係る第４の情報に該当するτは、代数的に取得される。
τ＝２Δｔ１／ｌｎ（Ｉｓ（０．５Δｔ１）／Ｉｓ（２．５Δｔ１）） 式（１４）

光退色の影響が分離された樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）、一次光２２０による光退色に係る第４の情報（減衰時定数τ）、は、いずれも、可観測または測定条件として既知のパラメータで記述されたものとなっている。

すなわち、退色化工程Ｓ１６０を備える分析方法２０００においても、図５、図７に示す通り、第１の実施形態の分析方法１０００と同様にして、光退色の影響が分離された樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）を取得することが可能となっている。

＜第２の実施形態の変形形態＞
なお、光学系７６からの一次光２２０の照射エリアと検体９００ｉの分析対象領域と重なった時刻に搬送動作を停止させることが可能な、静止光学系７６と搬送部２００とを備える装置形態が、識別装置２１００の不図示の変形形態となる。かかる不図示の変形形態に係る識別装置は、工程Ｓ１００、Ｓ１６０、Ｓ２００の一連の工程を、識別装置２１００と同様に、行うことができる。かかる変形形態の識別装置は、搬送部２００と光学系７６の搬送方向の移動を同期させるリニアステージ１３０を備えなくとも良い。

静止光学系７６は、識別装置が設置される設置面に対して静置されているため静置光学系７６と換言される場合がある。分析対象領域は、関心領域ＲＯＩ（ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）と換言される場合がある。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る分析方法３０００について、図８、図９を用いて説明する。

本実施形態に係る分析方法３０００を構成する各工程とそれらの順序を表すフローチャートを図８に示す。また、本実施形態に係る各工程に対応する一次光の照射強度Ｉｐ（ｔ）と蛍光成分の検出強度Ｉｓ（ｔ）の経時グラフを図９に示す。

本実施形態の分析方法３０００は、退色化工程１６０の代わりに、一次光２２０の照射強度だけが１．８倍に高めた加速退色化工程Ｓ１８０を行っている点において、第２の実施形態の分析方法２０００と相違する。分析方法３０００は、分析方法２０００が適応可能であった識別装置２１００ならびに識別装置２１００の変形形態が適応可能である。

本実施形態の加速退色化工程Ｓ１８０における一次光２２０の照射強度は、第２の実施形態の退色化工程Ｓ１６０における一次光２２０照射強度の１．８倍であり、光退色の時定数が１／１．８倍≒０．５５６倍とする加速条件を与えることに該当する。本実施形態の加速退色化工程Ｓ１８０における一次光２２０の検体９００ｉ上の照度は、第２の実施形態の退色化工程Ｓ１６０における一次光２２０の検体９００ｉ上の照度の１．８倍であると換言される。また、本実施形態の加速退色化工程Ｓ１８０における一次光２２０の照射強度は、第２の実施形態の退色化工程Ｓ１６０における一次光２２０照射強度の１．８倍であり、二次光に含まれる蛍光成分の強度が１．８倍となる加速条件を与えることに該当する。なお、本実施形態の加速退色化工程Ｓ１８０における一次光２２０の照射波長は、第２の実施形態の退色化工程Ｓ１６０、本実施形態の工程Ｓ１００、工程Ｓ２００の一次光２２０の照射波長、のいずれとも同じ照射波長が採用されている。

また、本実施形態に係る分析方法３０００を構成する第１の情報および第２の情報を取得する工程Ｓ１００、Ｓ２００における一次光の照射条件と退色減衰率Ｄとの関係を示す一覧表を表３に示す。

加速退色化工程Ｓ１８０を含む分析方法３０００は、表３、図９の通り、第２の情報Ｉｓ（２．５Δｔ１）に含まれる退色減衰率Ｄがｅｘｐ（－３．３Δｔ１／τ）となり、第２の実施形態の退色減衰率Ｄのｅｘｐ（－２．５Δｔ１／τ）より大きく減衰している。第１の実施形態の係る分析方法１０００、第２の実施形態の係る分析方法２０００に比較して、本実施形態に係る分析方法３０００は、測定時の一次光２２０による光退色に係る第３の情報をより正確に算出することが可能である。このため、本実施形態に係る分析方法２０００は、測定による光退色の影響が分離された樹脂の劣化に関する情報を、第１の実施形態、第２の実施形態よりさらに正確に取得することが可能である。

本実施形態の分析方法３０００の第１の情報を取得する工程Ｓ１００により蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）が取得される。蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）は、蛍光退色の時定数τと、一次光２２０が未照射段階の樹脂劣化に対応する仮想的な蛍光強度Ｉｓ（０）、工程Ｓ１００を実行する期間に蛍光を取得する代表時刻０．５Δｔ１、で記述された一般式（１５）で算出される。

なお、ここで、Ｉｓ（０）、Ｉｓ（０．５Δｔ１）、Ｉｓ（２．５Δｔ１）、Δｔ１、τ、は、第１の実施形態、および、第２の実施形態で用いたパラメータと共通するものである。
Ｉｓ（０．５Δｔ１）＝Ｉｓ（０）×ｅｘｐ（－０．５Δｔ１／τ） 式（１５）

式（１５）は変形され、時定数τを消去した式（１６）が得られる。
Ｉｓ（０）＝Ｉｓ（０．５Δｔ１）×ｅｘｐ（０．５Δｔ１／τ）
＝Ｉｓ（０．５Δｔ１）×（Ｉｓ（０．５Δｔ１）
／Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾（１／５．６） 式（１６）

同様にして、本実施形態の分析方法２０００の第２の情報を取得する工程Ｓ２００から式（１７）に係るＩｓ（２．５Δｔ１）が取得される。
Ｉｓ（２．５Δｔ１）＝Ｉｓ（０）×ｅｘｐ（－３．３Δｔ１／τ） 式（１７）

式（１７）は変形され、時定数τを消去した式（１８）が得られる。
Ｉｓ（０）＝Ｉｓ（２．５Δｔ１）×ｅｘｐ（３．３Δｔ１／τ）
＝Ｉｓ（２．５Δｔ１）×（Ｉｓ（０．５Δｔ１）
／Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾（６．６／５．６） 式（１８）

式（１６）および式（１８）は変形され、式（１９）が得られる。
Ｉｓ（０）＝（Ｉｓ（０．５Δｔ１））＾（６．６／５．６）
×（Ｉｓ（２．５Δｔ１））＾（－１／５．６） 式（１９）

同様にして、工程Ｓ４００において、以下の式（２０）に従い、第１の情報（Ｉｓ（０．５Δｔ１））、および第２の情報（Ｉｓ（２．５Δｔ１）から、一次光２２０による光退色の影響による蛍光退色の影響に係る第４の情報に該当するτは取得される。
τ＝２．８Δｔ１／ｌｎ（Ｉｓ（０．５Δｔ１）／Ｉｓ（２．５Δｔ１）） 式（２０）

光退色の影響が分離された樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）、一次光２２０による光退色に係る第４の情報（減衰時定数τ）、は、いずれも、可観測または測定条件として既知のパラメータで記述されたものとなっている。

すなわち、加速退色化工程Ｓ１８０を備える分析方法３０００においても、図８、図９の通り、分析方法１０００、分析方法２０００と同様にして、光退色の影響が分離された樹脂の劣化に係る第３の情報に該当するＩｓ（０）を取得することが可能となっている。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態に係る分析方法４０００について、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

本実施形態に係る分析方法４０００を構成する各工程とそれらの順序を表すフローチャートを図１０（ａ）に示す。また、分析方法４０００が備える劣化に関する予備的情報を取得する工程Ｓ１５０において複数の検体９００ｉの判定例を図１０（ｂ）に示す。

分析方法４０００は、検体９００ｉの劣化に係る予備的情報を取得する工程Ｓ１５０を備えている点において第２の実施形態の分析方法２０００と相違する。

検体９００ｉの劣化に係る予備的情報を取得する工程Ｓ１５０は、第１の情報を取得する工程Ｓ１００において取得した第１の情報に該当する蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）を用いて、光退色の影響の校正処理が必要か否かの要否判定を行う。従って、検体９００ｉの劣化に係る予備的情報を取得する工程Ｓ１５０は、光退色影響の校正要否判定Ｓ１５０と換言される。すなわち、工程Ｓ１５０における予備的情報とは、光退色の影響の校正処理が必要か否かの要否判定に係る情報である。

検体９００ｉ毎に取得した、第１の情報に該当する蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）を散布図として図１０（ｂ）に示す。蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）は、検体９００ｉ毎の劣化ならびに測定による蛍光退色の影響により分散していることが分かる。

本実施形態では、蛍光退色の影響を分離しなくも分光測定前に劣化により樹脂骨格が分断され生成した官能基の光学密度が十分に高く劣化していると見なして、工程Ｓ１５０から工程Ｓ３００に移行し第３の情報を取得する。かかるみなし劣化検体群は、第１の情報係る蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）の保留判定上限Ｕｈより高い検体群として抽出する。

同様にして、蛍光退色の影響を分離しなくも分光測定前に劣化により樹脂骨格が分断され生成した官能基の光学密度が十分に低く劣化していないと見なして、工程Ｓ１５０から工程Ｓ３００に移行し第３の情報を取得する。かかるみなし非劣化検体群は、第１の情報係る蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）が保留判定下限Ｕｌより低い検体群として抽出する。

一方で、分光測定前に劣化により樹脂骨格が分断され生成した官能基の光学密度に対応するか蛍光退色の影響を受けているのかが第１の情報からでは確からしくなく、蛍光退色の影響を分離する必要があると保留判定する。保留判定された検体９００ｉに対しては、蛍光退色の影響を分離する必要があるため、工程Ｓ１５０から工程Ｓ１６０を経て工程Ｓ２００に移行し、取得した第１の情報と第２の情報に基づいて工程Ｓ３００で第３の情報を取得する。かかる保留判定検体群は、第１の情報に係る蛍光強度Ｉｓ（０．５Δｔ１）が保留判定下限Ｕｌより高く保留判定上限Ｕｈより低い検体群として抽出する。

本実施形態によれば、光源２５、分光素子５５０、撮像部１７０の稼働率を低減することが可能であり、ランニングコストの低減、システムダウンを考慮した分析装置全体の稼働率の向上が、他の実施形態より高められる。

分析方法４０００は、分析方法２０００の変形形態として示しているが、分析方法１０００、３０００も同様に、検体９００ｉの劣化に係る予備的情報を取得する工程Ｓ１５０を備える分析方法に変形することが可能である。

１０００、２０００、３０００、４０００ 検体の劣化に係る情報を取得する分析方法
Ｓ１００ 第１の情報を取得する工程
Ｓ２００ 第２の情報を取得する工程
Ｓ３００ 検体の劣化に係る第３の情報を取得する工程

Claims (14)

1. 樹脂に含まれる官能基の光学密度に係る情報を用いて樹脂を含む検体の劣化に関する情報を取得する分析方法であって、
   検体の所定領域に第１の光を照射することで測定された第１の蛍光スペクトルに基づいて官能基の光学密度に係る第１の情報を取得する工程と、
   前記第１の光の照射後に行われ前記所定領域の少なくとも一部に第２の光を照射することで測定された第２の蛍光スペクトルに基づいて前記光学密度に係る第２の情報を取得する工程と、
   前記第１の情報および前記第２の情報に基づいて前記検体の劣化に係る第３の情報を取得する工程と、を有する分析方法。
2. 前記第３の情報は、前記検体が前記第１の光および前記第２の光により前記検体が光退色を受ける直前における前記検体の劣化に係る情報を含む請求項１に記載の分析方法。
3. 前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて前記官能基の光退色に係る第４の情報を取得する工程を、さらに含む請求項１に記載の分析方法。
4. 前記第２の光の照射条件は、照射波長に関して前記第１の光と同じである請求項１に記載の分析方法。
5. 前記照射条件は、照射強度に関して前記第１の光と同じである請求項４に記載の分析方法。
6. 前記第１の光を照射した後であって、前記第２の光を照射する前において、前記所定領域の少なくとも一部に第３の光を照射する退色化工程、をさらに含む請求項１に記載の分析方法。
7. 前記第３の光の照射条件は、照射波長に関して前記第１の光と同じである請求項１に記載の分析方法。
8. 前記照射条件は、照射強度に関して前記第１の光と同じである請求項７に記載の分析方法。
9. 前記第１の情報に基づいて、前記第２の情報を取得する工程を実行するか否かを判定するための前記劣化に係る予備的情報を取得する工程をさらに含む請求項１に記載の分析方法。
10. 前記第１の光および前記第２の光は、４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長帯域に中心波長を有する請求項１に記載の分析方法。
11. 前記第１の光は、１００ｊ／ｍ^２以上の照度で前記検体に照射される請求項１に記載の分析方法。
12. 前記第１の工程は、１８００ｃｍ^－１以上２７００ｃｍ^－１以下の波数帯域における前記検体からの散乱光を取得することで前記第１の情報を取得する請求項１に記載の分析方法。
13. 前記樹脂は、ポリプロピレンＰＰ、ポリエチレンＰＥ、ポリカカーボネートＰＣ、ポリスチレンＰＳのいずれかを含む請求項１に記載の分析方法。
14. 主骨格が分断されることで前記官能基が生成される構造変化を受けて劣化が進行する樹脂を少なくとも含むような前記検体を分析の対象とする請求項１に記載の分析方法。

Images