JP5218761B2 - 検出素子、それを備えた検出装置、検出素子に用いられる振動子、および検出装置における検出対象物の検知方法 - Google Patents

Description

この発明は、検出素子、それを備えた検出装置、検出素子に用いられる振動子、および検出装置における検出対象物の検知方法に関し、特に、電極を用いずに共振振動数の変化を検出して検出対象物を検知する検出素子、それを備えた検出装置、検出素子に用いられる振動子、および検出装置における検出対象物の検知方法に関するものである。

従来、電極を用いずに無線によって圧電振動子の共振周波数の変化を検出して検出対象物を検知する共振振動子質量検出装置が知られている（特許文献１）。

この共振振動子質量検出装置は、圧電振動子と、試料供給手段と、電場供給手段と、信号解析部とを備える。電場供給手段は、電圧を入力する入力手段と、圧電振動子の振動を受信する受信手段とを有する。

圧電振動子は、振動電場が付与されると、圧電効果によって振動する。試料供給手段は、圧電振動子の表面に試料物質を供給する。電場供給手段の入力手段は、電圧を入力して振動電場を圧電振動子に印加する。電場供給手段の受信手段は、圧電振動子の振動を受信する。信号解析部は、受信手段によって受信された圧電振動子の振動に基づいて、検出対象物が圧電振動子に付着することによる共振周波数の変化を検出して検出対象物を検知する。
特開２００８−２６０９９号公報

しかし、特許文献１においては、圧電振動子の支持方法が具体的に開示されていないため、振動電場が圧電振動子に印加された場合に圧電振動子の安定した振動を確保しながら圧電振動子を支持するのは困難である。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子を提供することである。

また、この発明の別の目的は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子を備えた検出装置を提供することである。

さらに、この発明の別の目的は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子に用いられる振動子を提供することである。

さらに、この発明の別の目的は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子を備えた検出装置における検出対象物の検知方法を提供することである。

この発明によれば、検出素子は、振動子と、支持部材と、第１から第３のアンテナとを備える。支持部材は、振動子の一部に接触して振動子を支持する。第１のアンテナは、接地電位に接続される。第２のアンテナは、第１のアンテナと協働して電磁場を振動子に印加するためのアンテナである。第３のアンテナは、振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を第１のアンテナと協働して振動子から受信するためのアンテナである。

好ましくは、振動子は、非振動部材と非振動部材に連結された振動部材とからなる。支持部材は、非振動部材に接触して振動子を支持する。

好ましくは、第２および第３のアンテナの少なくとも一方のアンテナは、振動子に対して第１のアンテナの反対側に配置されている。

好ましくは、振動子は、複数の振動素子を含む。第３のアンテナは、複数の振動素子が振動したときの複数の振動信号からなる複数の受信信号を第１のアンテナと協働して複数の振動素子から独立に受信するアンテナからなる。

好ましくは、振動子は、相互に異なる厚みを有する複数の振動素子を含む。

また、この発明によれば、検出装置は、振動子と、支持部材と、第１から第３のアンテナと、印加回路と、検出回路とを備える。支持部材は、振動子の一部に接触して振動子を支持する。第１のアンテナは、接地電位に接続される。第２のアンテナは、第１のアンテナと協働して電磁場を振動子に印加するためのアンテナである。第３のアンテナは、振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を第１のアンテナと協働して振動子から受信するためのアンテナである。印加回路は、第１および第２のアンテナを介して電磁場を振動子に印加する。検出回路は、第３のアンテナを介して受けた受信信号に基づいて検出対象物が振動子に付着したときの振動子の共振周波数の変化量を検出して検出対象物を検知する。

好ましくは、振動子は、非振動部材と非振動部材に連結された振動部材とからなる。支持部材は、非振動部材に接触して振動子を支持する。

好ましくは、振動子は、複数の振動素子を含む。第３のアンテナは、複数の振動素子が振動したときの複数の振動信号からなる複数の受信信号を第１のアンテナと協働して複数の振動素子から独立に受信するアンテナからなる。

好ましくは、振動子の振動部材は、相互に異なる厚みを有する複数の振動素子を含む。

好ましくは、検出回路は、複数の受信信号のうちの１つの受信信号を参照信号とし、参照信号と残りの受信信号との差信号を検出し、その検出した差信号の変化を検出して検出対象物を検知する。

さらに、この発明によれば、振動子は、非振動部材と、振動部材と、連結部材とを備える。連結部材は、振動部材を非振動部材に連結する。

さらに、この発明によれば、検出対象物の検知方法は、検出対象物を付着せずに振動子の第１の共振周波数を検出する第１のステップと、振動子を検出装置から取り外し、その取り外した振動子に検出対象物を付着させる第２のステップと、検出対象物が付着した振動子を検出装置に装着する第３のステップと、検出対象物が付着した振動子の第２の共振周波数を検出する第４のステップと、第１の共振周波数から第２の共振周波数への変化量を検出して検出対象物を検知する第５のステップとを備える。

この発明においては、支持部材は、振動子の一部に接触して振動子を支持する。その結果、振動子は、電磁場の印加によって安定して振動する。

したがって、この発明によれば、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による検出素子の斜視図である。また、図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩにおける検出素子の断面図である。

図１および図２を参照して、この発明の実施の形態１による検出素子１０は、キャップ１，４と、支持部材２，３と、振動子５と、アンテナ６〜８と、ネジ９，１１〜１３とを備える。

キャップ１および支持部材２，３は、略円形の外形を有するドーナツ形状からなる。キャップ４は、略円盤形状からなる。キャップ１，４の各々は、たとえば、テフロン（登録商標）からなる。支持部材２，３の各々は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）ゴムからなる。

支持部材３は、キャップ４に接してキャップ４上に配置され、支持部材２は、支持部材３に接して支持部材３上に配置され、キャップ１は、支持部材２に接して支持部材２上に配置される。その結果、積層されたキャップ１，４および支持部材２，３は、キャップ１の表面からキャップ４の表面までの深さにわたって中空部分ＥＭＰ１を形成する。この中空部分ＥＭＰ１の直径は、たとえば、３０ｍｍφである。

振動子５は、たとえば、３ｍｍ角の大きさおよび３０μｍの厚みを有する水晶からなる。そして、振動子５は、その一部が支持部材２，３間に挿入される。アンテナ６〜８の各々は、たとえば、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。そして、アンテナ６は、支持部材３とキャップ４とによって挟持され、その一方端側が振動子５の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子１０の外部に配置されている。アンテナ７は、アンテナ６と同じように、支持部材３とキャップ４とによって挟持され、その一方端側が振動子５の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子１０の外部に配置されている。アンテナ８は、キャップ１と支持部材２とによって挟持され、その一方端側が振動子５の上側に配置されるとともに、他方端側が接地電位に接続されている。

ネジ９，１１〜１３は、積層されたキャップ１、支持部材２，３およびキャップ４を締め付ける。

支持部材２，３は、上述したようにＳｉゴムから構成されているので、伸縮可能である。したがって、支持部材２，３は、振動子５を容易に挟持でき、支持部材３およびキャップ４は、アンテナ６，７を容易に挟持でき、キャップ１および支持部材２は、アンテナ８を容易に挟持できる。

図３は、図１に示すＡ方向から見た支持部材２，３および振動子５の平面図である。図３を参照して、振動子５は、非振動部材５１と、振動部材５２と、連結部材５３とからなる。非振動部材５１および連結部材５３は、振動部材５２の厚みよりも薄い厚みを有する。連結部材５３は、振動部材５２を非振動部材５１に連結する。

平板形状の水晶の一部をエッチングすることによって非振動部材５１、振動部材５２、および連結部材５３を形成し、図３に示す平面形状からなる振動子５を作製する。

非振動部材５１は、支持部材２，３間に挿入され、振動部材５２および連結部材５３は、中空部分ＥＭＰ１に配置される。これによって、支持部材２，３は、振動子５を支持する。

アンテナ６は、アンテナ８と協働して、振動電場を振動子５の振動部材５２に印加するためのアンテナである。また、アンテナ７は、振動電場が印加されたことによって振動部材５２が振動したときの振動信号からなる受信信号をアンテナ８と協働して受信するためのアンテナである。

上述したように、振動子５の非振動部材５１および連結部材５３は、振動部材５２よりも薄いので、振動電場が印加されることによって振動部材５２に発生した振動は、振動部材５２よりも薄い非振動部材５１および連結部材５３へ伝搬し難く、振動部材５２内に閉じ込められる。

その結果、振動部材５２は、非振動部材５１が支持部材２，３によって挟持されていても、安定して振動できる。したがって、振動子５は、振動部材５２の安定した振動を確保しながら支持部材２，３によって支持可能な振動子である。

図４は、実施の形態１による検出装置の概略図である。図４を参照して、実施の形態１による検出装置１００は、検出素子１０と、印加回路２０と、検出回路３０とを備える。

印加回路２０は、検出素子１０のアンテナ６に接続され、振動波形からなる入力電圧Ｖｉｎをアンテナ６に印加する。検出回路３０は、検出素子１０のアンテナ７に接続され、検出素子１０の振動子５の振動部材５２が振動したときの振動信号からなる受信信号Ｒをアンテナ７を介して受信し、その受信した受信信号Ｒに基づいて、後述する方法によって、検出対象物が振動子５の振動部材５２に付着したことを検知する。

図５は、入力電圧Ｖｉｎおよび受信信号Ｒのタイミングチャートである。また、図６は、共振周波数のタイミングチャートである。

図５および図６を参照して、検出装置１００における検出対象物の検出方法について説明する。検出対象物を検出する場合、検出装置１００の印加回路２０は、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの間、振動波形からなる入力電圧Ｖｉｎをアンテナ６に印加する。そして、印加回路２０は、タイミングｔ２以降、入力電圧Ｖｉｎのアンテナ６への印加を停止する。

そうすると、アンテナ６は、アンテナ６とアンテナ８との間の距離をＬとした場合、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの間、アンテナ８と協働して、Ｖｉｎ／Ｌからなる振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）を振動子５の振動部材５２に印加する。

振動子５の振動部材５２は、振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）が印加されると、逆圧電効果によって共振し、表面に電位分布が発生する。

そうすると、アンテナ７は、アンテナ８と協働して、振動子５の振動部材５２の表面に発生した電位分布を振動波形からなる受信信号Ｒとして受信する。この場合、アンテナ７は、検出対象物が振動部材５２に付着していなければ、振動波形からなる受信信号Ｒ０を受信し、検出対象物が振動部材５２に付着していれば、振動波形からなる受信信号Ｒ１を受信する。そして、アンテナ７は、その受信した受信信号Ｒ０，Ｒ１を検出回路３０へ出力する。

検出回路３０は、アンテナ７から受信信号Ｒ０を受信すると、その受信した受信信号Ｒ０の共振周波数ｆ０を検出する。また、検出回路３０は、アンテナ７から受信信号Ｒ１を受信すると、その受信した受信信号Ｒ１の共振周波数ｆ１（＜ｆ０）を検出する。そして、検出回路３０は、共振周波数の変化量Δｆ＝ｆ０−ｆ１を検出し、検出対象物が振動子５の振動部材５２に付着したことを検知する。

検出対象物が振動部材５２に付着すると、振動部材５２の質量が大きくなるので、振動部材５２の共振周波数ｆ１は、検出対象物が振動部材５２に付着しない場合に比べ、低下する。

そこで、検出回路３０は、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ６へ印加された後、受信信号Ｒをアンテナ７から受信し、検出対象物が振動部材５２に付着していないとき、受信信号Ｒから共振周波数ｆ０を検出し、検出対象物が振動部材５２に付着すると、共振周波数ｆ１まで徐々に変化する共振周波数ｆを検出する（図６参照）。そして、検出回路３０は、共振周波数ｆの変化量Δｆ＝ｆ０−ｆ１を検出し、検出対象物が振動部材５２に付着したことを検知する。

振動部材５２の共振周波数をｆとし、振動部材５２の質量をｍとし、振動部材５２の質量の変化量（＝検出対象物の質量）をΔｍとした場合、振動部材５２の共振周波数の変化量Δｆは、次式によって表される。

Δｆ＝ｆ・Δｍ／ｍ・・・（１）
このように、共振周波数の変化量Δｆは、振動部材５２の質量の変化量Δｍ、すなわち、検出対象物の質量に比例し、振動部材５２の質量ｍに反比例する。したがって、検出対象物の質量が大きくなる程、または振動部材５２の質量（＝厚み）が小さくなる程、共振周波数ｆの変化量Δｆが大きくなり、検出対象物の振動部材５２への付着を検知し易くなる。

検出装置１００は、溶液中のタンパク質を検出するバイオセンサーとして用いることができる。この場合、検出対象物のタンパク質をＡとすると、タンパク質Ａと反応可能なタンパク質Ｂを振動子５の振動部材５２の表面に塗布して検出対象物であるタンパク質Ａが振動部材５２に付着し易くする。また、タンパク質Ａを含む溶液を検出素子１０の中空部分ＥＭＰ１に滴下する。

その結果、タンパク質Ａは、タンパク質Ｂが振動部材５２の表面に塗布されていない場合よりも、多くの量が振動部材５２に付着し、検出回路３０は、共振周波数ｆのより大きな変化量Δｆを検出でき、タンパク質Ａを検出し易くなる。

また、検出装置１００は、においセンサーとして用いることもでき、空気中のガスを検出するガスセンサーとして用いることもできる。

この場合、検出素子１０を机等の上に配置しておくだけで、検出回路３０は、上述した方法によって、検出対象物（におい、またはガス）を検知する。

検出素子１０においては、アンテナ６を振動子５に対してアンテナ８の反対側に配置したので、入力電圧Ｖｉｎをアンテナ６に印加することによって、振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）は、振動子５の振動部材５２を通過するように振動部材５２に印加されるので、振動部材５２を確実に共振させることができる。

また、検出素子１０においては、アンテナ７を振動子５に対してアンテナ８の反対側に配置したので、アンテナ７は、アンテナ８と協働して、振動部材５２の表面に発生する電位分布を高感度に受信できる。

したがって、検出素子１０を用いた検出装置１００は、検出対象物を高感度に検知できる。

図７は、実施の形態１における他の振動子の概略図である。なお、図７の（ａ）は、振動子５Ａの斜視図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示す線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢにおける振動子５Ａの断面図であり、図７の（ｃ）は、図７の（ａ）に示す線ＶＩＩＣ−ＶＩＩＣにおける振動子５Ａの断面図である。

実施の形態１においては、図１に示す検出素子１０は、振動子５に代えて、図７に示す振動子５Ａを備えていてもよい。

図７を参照して、振動子５Ａは、たとえば、３ｍｍ角の水晶からなり、非振動部材５１Ａと、振動部材５２Ａと、連結部材５３Ａとを含む。非振動部材５１Ａは、振動部材５２Ａの周囲に設けられる。そして、非振動部材５１Ａは、振動子５Ａの一方端側に幅広部５１１Ａを有する（図７の（ａ），（ｃ）参照）。

振動部材５２Ａは、非振動部材５１Ａの厚みｄ０よりも薄い厚みｄ１を有する。そして、振動部材５２Ａの底面５２１Ａは、非振動部材５１Ａの底面５１２Ａおよび連結部材５３Ａの底面５３１Ａに一致している（図７の（ｂ），（ｃ）参照）。

連結部材５３Ａは、振動部材５２Ａの厚みｄ１よりも薄い厚みｄ２を有する。そして、連結部材５３Ａは、非振動部材５１Ａと振動部材５２Ａとの境界に設けられ、非振動部材５１Ａと振動部材５２Ａとを連結する。

振動子５Ａにおいては、厚みｄ０〜ｄ２は、それぞれ、ｄ０＝０．１ｍｍであり、ｄ１＝３０μｍであり、ｄ２＝２５μｍである。そして、振動子５Ａにおいては、厚みｄ２は、一般的には、ｄ２≦０．９×ｄ１を満たすように、厚みｄ２を設定する。

また、振動子５Ａにおいては、非振動部材５１Ａの幅（＝図７の（ａ）に示す線ＶＩＩＣ−ＶＩＩＣの方向における長さ）は、約１ｍｍであり、振動部材５２Ａの幅（＝図７の（ａ）に示す線ＶＩＩＣ−ＶＩＩＣの方向における長さ）は、約３ｍｍであり、連結部材５３Ａの幅は、約２００μｍである。

振動子５Ａは、平板形状の水晶の一方の表面側から振動部材５２Ａおよび連結部材５３Ａとなる水晶の一部を振動部材５２Ａの厚みまでエッチングし、その後、エッチングされた領域の周囲を連結部材５３Ａの厚みまでさらにエッチングすることによって作製される。

また、振動子５Ａは、非振動部材５１Ａの幅広部５１１Ａを支持部材２，３間に挿入することによって支持部材２，３により支持される。

振動子５Ａを備えた検出素子１０においては、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ６，８を介して印加されると、振動子５Ａの振動部材５２Ａが共振する。そして、振動部材５２Ａ中で発生した振動は、振動部材５２Ａの厚みよりも薄い連結部材５３Ａが非振動部材５１Ａと振動部材５２Ａとの間に配置されているため、非振動部材５１Ａ中へ伝搬し難く、振動部材５２Ａ中に閉じ込められる。その結果、振動部材５２Ａは、非振動部材５１Ａが支持部材２，３によって固定されていても、安定して振動する。

したがって、振動子５Ａを備えた検出装置１００においても、振動部材５２Ａの安定した振動を確保しながら振動子５Ａを支持できる。そして、振動子５Ａを備えた検出装置１００は、上述した方法によって、検出対象物が振動子５Ａの振動部材５２Ａに付着したことを検知できる。

図８は、実施の形態１におけるさらに他の振動子の概略図である。なお、図８の（ａ）は、振動子５Ｂの斜視図であり、図８の（ｂ）は、図８の（ａ）に示す線ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢにおける振動子５Ｂの断面図であり、図８の（ｃ）は、図８の（ａ）に示す線ＶＩＩＩＣ−ＶＩＩＩＣにおける振動子５Ｂの断面図である。

実施の形態１においては、図１に示す検出素子１０は、振動子５に代えて、図８に示す振動子５Ｂを備えていてもよい。

図８を参照して、振動子５Ｂは、たとえば、３ｍｍ角の水晶からなり、非振動部材５１Ｂと、振動部材５２Ｂと、連結部材５３Ｂとを含む。そして、非振動部材５１Ｂ、振動部材５２Ｂおよび連結部材５３Ｂは、それぞれ、非振動部材５１Ａ、振動部材５２Ａおよび連結部材５３Ａと同じ厚みおよび幅を有する。

非振動部材５１Ｂは、振動部材５２Ｂの周囲に設けられる。そして、非振動部材５１Ｂは、振動子５Ｂの一方端側に幅広部５１１Ｂを有する（図８の（ａ），（ｃ）参照）。

振動部材５２Ｂは、非振動部材５１Ｂの厚みよりも薄い厚みを有する。そして、振動部材５２Ｂの表面５２１Ｂは、非振動部材５１Ｂの表面５１２Ｂおよび連結部材５３Ｂの表面５３１Ｂと異なっており、振動部材５２Ｂの底面５２２Ｂは、非振動部材５１Ｂの底面５１３Ｂおよび連結部材５３Ｂの底面５３２Ｂと異なっている（図８の（ｂ），（ｃ）参照）。

連結部材５３Ｂは、振動部材５２Ｂの厚みよりも薄い厚みを有する。そして、連結部材５３Ｂは、非振動部材５１Ｂと振動部材５２Ｂとの境界に設けられ、非振動部材５１Ｂと振動部材５２Ｂとを連結する。

なお、振動子５Ｂにおいては、非振動部材５１Ｂの表面５１２Ｂと連結部材５３Ｂの表面５３１Ｂとの間の距離は、非振動部材５１Ｂの底面５１３Ｂと連結部材５３Ｂの底面５３２Ｂとの間の距離と同じであってもよく、非振動部材５１Ｂの底面５１３Ｂと連結部材５３Ｂの底面５３２Ｂとの間の距離と異なっていてもよい。また、振動子５Ｂにおいては、振動部材５２Ｂの表面５２１Ｂと連結部材５３Ｂの表面５３１Ｂとの間の距離は、振動部材５２Ｂの底面５２２Ｂと連結部材５３Ｂの底面５３２Ｂとの間の距離と同じであってもよく、振動部材５２Ｂの底面５２２Ｂと連結部材５３Ｂの底面５３２Ｂとの間の距離と異なっていてもよい。

振動子５Ｂは、平板形状の水晶の一方の表面側から振動部材５２Ｂおよび連結部材５３Ｂとなる水晶の一部を振動部材５２Ｂの表面５２１Ｂまでエッチングし、その後、水晶の他方の表面側から振動部材５２Ｂおよび連結部材５３Ｂとなる水晶の一部を振動部材５２Ｂの底面５２２Ｂまでエッチングし、さらに、エッチングされた領域の周囲を水晶の両面側から連結部材５３Ｂの厚みまでエッチングすることによって作製される。

また、振動子５Ｂは、非振動部材５１Ｂの幅広部５１１Ｂを支持部材２，３間に挿入することによって支持部材２，３により支持される。

振動子５Ｂを備えた検出素子１０においては、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ６，８を介して印加されると、振動子５Ｂの振動部材５２Ｂが共振する。そして、振動部材５２Ｂ中で発生した振動は、振動部材５２Ｂの厚みよりも薄い連結部材５３Ｂが非振動部材５１Ｂと振動部材５２Ｂとの間に配置されているため、非振動部材５１Ｂ中へ伝搬し難く、振動部材５２Ｂ中に閉じ込められる。その結果、振動部材５２Ｂは、非振動部材５１Ｂが支持部材２，３によって固定されていても、安定して振動する。

したがって、振動子５Ｂを備えた検出装置１００においても、振動部材５２Ｂの安定した振動を確保しながら振動子５Ｂを支持できる。そして、振動子５Ｂを備えた検出装置１００は、上述した方法によって、検出対象物が振動子５Ｂの振動部材５２Ｂに付着したことを検知できる。

図９は、実施の形態１による他の検出素子の断面図である。実施の形態１による検出素子は、図９の（ａ）に示す検出素子１０Ａであってもよい。図９の（ａ）を参照して、検出素子１０Ａは、図１から図３に示す検出素子１０のアンテナ６をアンテナ６Ａに代えたものであり、その他は、検出素子１０と同じである。

アンテナ６Ａは、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。そして、アンテナ６Ａは、アンテナ８と同じようにキャップ１と支持部材２とによって挟持され、その一方端側が振動子５の上側に配置されるとともに、他方端側が検出素子１０Ａの外部に配置されている。

このように、検出素子１０Ａにおいては、アンテナ６Ａは、振動子５に対して、アンテナ８と同じ側に配置される。

アンテナ６Ａは、アンテナ８と協働して、振動電場を振動子５の振動部材５２に印加するためのアンテナである。

アンテナ６Ａがアンテナ８の横に配置されていても、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ６Ａに印加されると、アンテナ６Ａ，８間の距離Ｌに反比例する振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）がアンテナ６Ａ，８間に発生し、その発生した振動電場Ｅは、振動子５に印加される。

したがって、検出素子１０Ａを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子１０Ａにおいては、アンテナ６Ａ，８が振動子５の下側に配置され、アンテナ７が振動子５の上側に配置されていてもよい。

また、実施の形態１による検出素子は、図９の（ｂ）に示す検出素子１０Ｂであってもよい。図９の（ｂ）を参照して、検出素子１０Ｂは、図１から図３に示す検出素子１０のアンテナ７をアンテナ７Ａに代えたものであり、その他は、検出素子１０と同じである。

アンテナ７Ａは、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。そして、アンテナ７Ａは、アンテナ８と同じようにキャップ１と支持部材２とによって挟持され、その一方端側が振動子５の上側に配置されるとともに、他方端側が検出素子１０Ｂの外部に配置されている。

このように、検出素子１０Ｂにおいては、アンテナ７Ａは、振動子５に対して、アンテナ８と同じ側に配置される。

アンテナ７Ａは、振動電場Ｅが印加されたことによって振動部材５２が振動したときの振動信号からなる受信信号をアンテナ８と協働して受信するためのアンテナである。

アンテナ７Ａがアンテナ８の横に配置されていても、振動子５の振動部材５２が振動電場Ｅによって共振すると、その共振によって振動部材５２の表面に発生した電位分布をアンテナ７Ａ，８間に発生する振動信号として受信できる。

したがって、検出素子１０Ｂを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子１０Ｂにおいては、アンテナ７Ａ，８が振動子５の下側に配置され、アンテナ６が振動子５の上側に配置されていてもよい。

さらに、実施の形態１による検出素子は、図９の（ｃ）に示す検出素子１０Ｃであってもよい。図９の（ｃ）を参照して、検出素子１０Ｃは、図１から図３に示す検出素子１０のアンテナ８をアンテナ８Ａに代えたものであり、その他は、検出素子１０と同じである。

アンテナ８Ａは、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。アンテナ８Ａは、アンテナ６，７間に配置され、支持部材３とキャップ４とによって挟持される。そして、アンテナ８Ａは、その一方端側が振動子５の下側に配置されるとともに、他方端側が接地電位に接続されている。

このように、検出素子１０Ｃにおいては、アンテナ６，７，８Ａは、振動子５に対して同じ側に配置される。

アンテナ６，７，８Ａが振動子５に対して同じ側に配置されていても、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ６に印加されると、アンテナ６，８Ａ間の距離Ｌに反比例する振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）がアンテナ６，８Ａ間に発生し、その発生した振動電場Ｅは、振動子５に印加される。また、アンテナ７は、振動子５の振動部材５２が振動電場Ｅによって共振すると、その共振によって振動部材５２の表面に発生した電位分布をアンテナ７，８Ａ間に発生する振動信号として受信できる。

したがって、検出素子１０Ｃを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子１０Ｃにおいては、アンテナ６，７，８Ａは、振動子５の上側に配置されていてもよい。

さらに、実施の形態１による検出素子は、図９の（ｄ）に示す検出素子１０Ｄであってもよい。図９の（ｄ）を参照して、検出素子１０Ｄは、図１から図３に示す検出素子１０のアンテナ６，７をアンテナ１４に代えたものであり、その他は、検出素子１０と同じである。

アンテナ１４は、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。そして、アンテナ１４は、支持部材３とキャップ４とによって挟持され、その一方端側が振動子５の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子１０Ｄの外部に配置されている。

このように、検出素子１０Ｄにおいては、アンテナ１４は、振動子５に対して、アンテナ８と反対側に配置される。

アンテナ１４は、アンテナ８と協働して、振動電場Ｅを振動子５の振動部材５２に印加するとともに、振動電場Ｅが印加されたことによって振動部材５２が振動したときの振動信号からなる受信信号をアンテナ８と協働して受信するためのアンテナである。

上述したように、入力電圧Ｖｉｎが振動部材５２に印加された後に、受信信号Ｒが受信されるので（図５参照）、入力電圧Ｖｉｎを振動部材５２に印加するためのアンテナと、受信信号Ｒを受信するためのアンテナとが同じであっても、上述した方法によって、検出対象物が振動子５の振動部材５２に付着したことを検知できる。したがって、検出素子１０Ｄを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子１０Ｄにおいては、アンテナ１４は、振動子５に対してアンテナ８と同じ側に配置されていてもよい。

このように、実施の形態１による検出素子においては、入力電圧Ｖｉｎを印加するためのアンテナ６、受信信号を受信するためのアンテナ７および接地電位に接続されたアンテナ８Ａは、振動子５に対して同じ側に配置されていてもよく、入力電圧Ｖｉｎを印加するためのアンテナ６，６Ａ，１４と、受信信号を受信するためのアンテナ７，７Ａ，１４との少なくとも一方のアンテナが振動子５に対して接地電位に接続されたアンテナ８と反対側に配置されていてもよい。

なお、検出素子１０Ａ〜１０Ｄの各々は、振動子５に代えて振動子５Ａ，５Ｂのいずれかを備えていてもよい。

また、実施の形態１による検出装置１００は、検出素子１０に代えて検出素子１０Ａ〜１０Ｄのいずれかを備えていてもよい。

検出装置１００が検出素子１０Ａを備える場合、印加回路２０は、アンテナ６Ａに接続され、入力電圧Ｖｉｎをアンテナ６Ａに印加する。

また、検出装置１００が検出素子１０Ｂを備える場合、検出回路３０は、アンテナ７Ａに接続され、アンテナ７Ａを介して受信信号Ｒを受信する。

さらに、検出装置１００が検出素子１０Ｄを備える場合、印加回路２０は、アンテナ１４に接続され、入力電圧Ｖｉｎをアンテナ１４に印加する。また、検出回路３０は、アンテナ１４に接続され、入力電圧Ｖｉｎの印加が終了すると、アンテナ１４を介して受信信号Ｒを受信する。この場合、検出回路３０は、アンテナ１４を介して受信した受信信号から検出した共振周波数が変動するか否かを監視すればよいので、印加回路２０が入力電圧Ｖｉｎの印加を終了したことを示す信号を検出回路３０へ出力しなくても、検出回路３０は、上述した方法によって、検出対象物が振動子５の振動部材５２に付着したことを検知できる。

［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２による検出素子の斜視図である。また、図１１は、図１０に示す線ＸＩ−ＸＩにおける検出素子の断面図である。

図１０および図１１を参照して、実施の形態２による検出素子２００は、キャップ２０１，２０４と、支持部材２０２，２０３と、振動子２０５，２０８，２１１，２１４と、アンテナ２０６，２０７，２０９，２１０，２１２，２１３，２１５，２１６，２１７と、ネジ２１８〜２２３とを備える。

キャップ２０１および支持部材２０２，２０３は、略長方形の外形を有するドーナツ形状からなる。キャップ２０４は、略平板形状からなる。キャップ２０１，２０４の各々は、たとえば、テフロン（登録商標）からなる。支持部材２０２，２０３の各々は、たとえば、Ｓｉゴムからなる。

支持部材２０３は、キャップ２０４に接してキャップ２０４上に配置され、支持部材２０２は、支持部材２０３に接して支持部材２０３上に配置され、キャップ２０１は、支持部材２０２に接して支持部材２０２上に配置される。その結果、積層されたキャップ２０１、支持部材２０２，２０３およびキャップ２０４は、キャップ２０１の表面からキャップ２０４の表面までの深さにわたって中空部分ＥＭＰ２を形成する。この中空部分ＥＭＰ２は、たとえば、縦が２０ｍｍであり、横が８ｍｍである。

振動子２０５，２０８，２１１，２１４の各々は、たとえば、３ｍｍ角の水晶からなり、その一部が支持部材２０２，２０３間に挿入される。そして、振動子２０５，２０８，２１１，２１４は、相互に同じ厚みを有し、横方向に配置されている。

アンテナ２０６，２０７，２０９，２１０，２１２，２１３，２１５，２１６，２１７の各々は、たとえば、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。アンテナ２０６，２０７は、振動子２０５に対応して設けられる。そして、アンテナ２０６は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２０５の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。また、アンテナ２０７は、アンテナ２０６と同じように、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２０５の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。

アンテナ２０９，２１０は、振動子２０８に対応して設けられる。アンテナ２０９は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２０８の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。また、アンテナ２１０は、アンテナ２０９と同じように、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２０８の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。

アンテナ２１２，２１３は、振動子２１１に対応して設けられる。アンテナ２１２は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２１１の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。また、アンテナ２１３は、アンテナ２１２と同じように、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２１１の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。

アンテナ２１５，２１６は、振動子２１４に対応して設けられる。アンテナ２１５は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２１４の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。また、アンテナ２１６は、アンテナ２１５と同じように、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、その一方端側が振動子２１４の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００の外部に配置されている。

アンテナ２１７は、キャップ２０１と支持部材２０２とによって挟持され、振動子２０５，２０８，２１１，２１４の上側に配置されるとともに、一方端側が接地電位に接続されている。つまり、アンテナ２１７は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に対して設けられた共用のアンテナである。

ネジ２１８〜２２３は、積層されたキャップ２０１、支持部材２０２，２０３およびキャップ２０４を締め付ける。

支持部材２０２，２０３は、上述したようにＳｉゴムから構成されているので、伸縮可能である。したがって、支持部材２０２，２０３は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４を容易に挟持でき、支持部材２０３およびキャップ２０４は、アンテナ２０６，２０７，２０９，２１０，２１２，２１３，２１５，２１６を容易に挟持でき、キャップ２０１および支持部材２０２は、アンテナ２１７を容易に挟持できる。

振動子２０５，２０８，２１１，２１４の各々は、振動子５（図３参照）、振動子５Ａ（図７参照）および振動子５Ｂ（図８参照）のいずれかからなる。

図１２は、実施の形態２による検出装置の概略図である。図１２を参照して、実施の形態２による検出装置３００は、検出素子２００と、印加回路２１０Ａと、検出回路２２０Ａとを備える。

印加回路２１０Ａは、検出素子２００のアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５に並列に接続され、振動波形からなる入力電圧Ｖｉｎをアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５に独立に印加する。

検出回路２２０Ａは、検出素子２００のアンテナ２０７，２１０，２１３，２１６に並列に接続され、検出素子２００の振動子２０５，２０８，２１１，２１４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂが振動したときの振動信号からなる受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４をそれぞれアンテナ２０７，２１０，２１３，２１６を介して独立に受信し、その受信した受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４に基づいて、上述した方法によって、検出対象物が振動子２０５，２０８，２１１，２１４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂに付着したことを独立に検知する。

この場合、検出回路２２０Ａは、受信信号Ｒ_２０５に基づいて検出した共振周波数ｆ_２０５の変動と、受信信号Ｒ_２０８に基づいて検出した共振周波数ｆ_２０８の変動と、受信信号Ｒ_２１１に基づいて検出した共振周波数ｆ_２１１の変動と、受信信号Ｒ_２１４に基づいて検出した共振周波数ｆ_２１４の変動とを独立に監視する。そして、検出回路２２０Ａは、共振周波数ｆ_２０５が低下して一定値に達すると、検出対象物が振動子２０５に付着したことを検知し、共振周波数ｆ_２０８が低下して一定値に達すると、検出対象物が振動子２０８に付着したことを検知し、共振周波数ｆ_２１１が低下して一定値に達すると、検出対象物が振動子２１１に付着したことを検知し、共振周波数ｆ_２１４が低下して一定値に達すると、検出対象物が振動子２１４に付着したことを検知する。

このように、検出装置３００は、複数の振動子２０５，２０８，２１１，２１４を備える検出素子２００を用いて複数の検出対象物を検知する。そして、検出素子２００においては、入力電圧Ｖｉｎを印加するためのアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５および受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４をそれぞれ受信するためのアンテナ２０７，２１０，２１３，２１６は、それぞれ、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に対してアンテナ２１７の反対側に配置されているので、印加回路２１０Ａは、入力電圧Ｖｉｎによる振動電場Ｅを振動子２０５，２０８，２１１，２１４に確実に印加できるとともに、検出回路２２０Ａは、検出対象物が振動子２０５，２０８，２１１，２１４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂに付着したことを高い感度で検知できる。

なお、検出装置３００を用いてタンパク質を検知する場合、タンパク質を含む溶液を中空部分ＥＭＰ２に滴下する。また、検出装置３００を用いて、におい、またはガスを検知する場合、検出装置３００を机等の上に配置しておく。

図１３は、実施の形態２における他の振動子の概略図である。なお、図１３の（ａ）は、振動子２３０の斜視図であり、図１３の（ｂ）は、図１３の（ａ）に示す線ＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢにおける振動子２３０の断面図であり、図１３の（ｃ）は、図１３の（ａ）に示す線ＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣにおける振動子２３０の断面図である。

実施の形態２においては、図１０に示す検出素子２００は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に代えて、図１３に示す振動子２３０を備えていてもよい。

図１３を参照して、振動子２３０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材２３１と、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と、連結部材２３３，２３５，２３７，２３９とを含む。そして、振動子２３０は、方向ＤＲ１における長さが約８ｍｍであり、方向ＤＲ１に直交する方向ＤＲ２における長さが約２０ｍｍである略長方形の平面形状を有する。

非振動部材２３１は、上述した非振動部材５１Ａと同じ厚みを有し、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の周囲に設けられる。そして、非振動部材２３１は、方向ＤＲ１における振動子２３０の一方端側に幅広部２３１１を有する（図１３の（ａ），（ｃ）参照）。幅広部２３１１は、方向ＤＲ１において、約８ｍｍの長さを有する。

振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の各々は、方向ＤＲ１における長さが約５ｍｍであり、方向ＤＲ２における長さが約３ｍｍである。また、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の各々は、上述した振動部材５２Ａと同じ厚みを有し、非振動部材２３１の厚みよりも薄い厚みを有する。さらに、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８は、方向ＤＲ２において、約１ｍｍの間隔で配置される。さらに、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の底面２３２Ａ，２３４Ａ，２３６Ａ，２３８Ａは、非振動部材２３１の底面２３１Ａおよび連結部材２３３，２３５，２３７，２３９の底面２３３Ａ，２３５Ａ，２３７Ａ，２３９Ａに一致している（図１３の（ｂ），（ｃ）参照）。

連結部材２３３，２３５，２３７，２３９の各々は、上述した連結部材５３Ａと同じ厚みを有し、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の厚みよりも薄い厚みを有する。

連結部材２３３は、非振動部材２３１と振動部材２３２との境界に設けられ、非振動部材２３１と振動部材２３２とを連結する。連結部材２３５は、非振動部材２３１と振動部材２３４との境界に設けられ、非振動部材２３１と振動部材２３４とを連結する。連結部材２３７は、非振動部材２３１と振動部材２３６との境界に設けられ、非振動部材２３１と振動部材２３６とを連結する。連結部材２３９は、非振動部材２３１と振動部材２３８との境界に設けられ、非振動部材２３１と振動部材２３８とを連結する。

なお、方向ＤＲ１において振動部材２３２，２３６，２３８を通過する線分における振動子２３０の断面図は、図１３の（ｃ）に示す断面図と同じである。

振動子２３０は、平板形状の水晶の一方の表面側から振動部材２３２，２３４，２３６，２３８および連結部材２３３，２３５，２３７，２３９となる水晶の一部を振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の厚みまでエッチングし、その後、エッチングされた複数の領域の周囲を連結部材２３３，２３５，２３７，２３９の厚みまでさらにエッチングすることによって作製される。

また、振動子２３０は、非振動部材２３１の幅広部２３１１を支持部材２０２，２０３間に挿入することによって支持部材２０２，２０３により支持される。

振動子２３０を備えた検出素子２００においては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材２３２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材２３４の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材２３６の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材２３８の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材２３２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材２３４が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材２３６が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材２３８が共振する。

振動部材２３２中で発生した振動は、振動部材２３２の厚みよりも薄い連結部材２３３が非振動部材２３１と振動部材２３２との間に配置されているため、非振動部材２３１中へ伝搬し難く、振動部材２３２中に閉じ込められる。その結果、振動部材２３２は、安定して振動する。振動部材２３４，２３６，２３８中で発生した振動についても同様であり、振動部材２３４，２３６，２３８は、安定して振動する。

したがって、振動子２３０を備えた検出装置３００においても、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の安定した振動を確保しながら振動子２３０を支持できる。そして、振動子２３０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材２３２，２３４，２３６，２３８に付着したことを検知できる。

図１４は、実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。なお、図１４の（ａ）は、振動子２４０の斜視図であり、図１４の（ｂ）は、図１４の（ａ）に示す線ＸＩＶＢ−ＸＩＶＢにおける振動子２４０の断面図であり、図１４の（ｃ）は、図１４の（ａ）に示す線ＸＩＶＣ−ＸＩＶＣにおける振動子２４０の断面図である。

実施の形態２においては、図１０に示す検出素子２００は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に代えて、図１４に示す振動子２４０を備えていてもよい。

図１４を参照して、振動子２４０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材２４１と、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８と、連結部材２４３，２４５，２４７，２４９とを含む。そして、振動子２４０は、振動子２３０と同じサイズを有する。

非振動部材２４１は、上述した非振動部材５１Ｂと同じ厚みを有し、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の周囲に設けられる。そして、非振動部材２４１は、方向ＤＲ１における振動子２４０の一方端側に幅広部２４１１を有する（図１４の（ａ），（ｃ）参照）。幅広部２４１１は、方向ＤＲ１において、幅広部２３１１と同じ長さを有する。

振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の各々は、上述した振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じサイズを有する。また、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の各々は、上述した振動部材５２Ｂと同じ厚みを有し、非振動部材２４１の厚みよりも薄い厚みを有する。さらに、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８は、方向ＤＲ２において、上述した振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じ間隔で配置される。

そして、振動部材２４２の表面２４２Ａは、非振動部材２４１の表面２４１Ａおよび連結部材２４３の表面２４３Ａと異なっており、振動部材２４４の表面２４４Ａは、非振動部材２４１の表面２４１Ａおよび連結部材２４５の表面２４５Ａと異なっており、振動部材２４６の表面２４６Ａは、非振動部材２４１の表面２４１Ａおよび連結部材２４７の表面２４７Ａと異なっており、振動部材２４８の表面２４８Ａは、非振動部材２４１の表面２４１Ａおよび連結部材２４９の表面２４９Ａと異なっている。

また、振動部材２４２の底面２４２Ｂは、非振動部材２４１の底面２４１Ｂおよび連結部材２４３の底面２４３Ｂと異なっており、振動部材２４４の底面２４４Ｂは、非振動部材２４１の底面２４１Ｂおよび連結部材２４５の底面２４５Ｂと異なっており、振動部材２４６の底面２４６Ｂは、非振動部材２４１の底面２４１Ｂおよび連結部材２４７の底面２４７Ｂと異なっており、振動部材２４８の底面２４８Ｂは、非振動部材２４１の底面２４１Ｂおよび連結部材２４９の底面２４９Ｂと異なっている（図１４の（ｂ），（ｃ）参照）。

連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の各々は、上述した連結部材５３Ｂと同じ厚みを有し、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の厚みよりも薄い厚みを有する。

連結部材２４３は、非振動部材２４１と振動部材２４２との境界に設けられ、非振動部材２４１と振動部材２４２とを連結する。連結部材２４５は、非振動部材２４１と振動部材２４４との境界に設けられ、非振動部材２４１と振動部材２４４とを連結する。連結部材２４７は、非振動部材２４１と振動部材２４６との境界に設けられ、非振動部材２４１と振動部材２４６とを連結する。連結部材２４９は、非振動部材２４１と振動部材２４８との境界に設けられ、非振動部材２４１と振動部材２４８とを連結する。

なお、振動子２４０においては、非振動部材２４１の表面２４１Ａと連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の表面２４３Ａ，２４５Ａ，２４７Ａ，２４９Ａとの間の距離は、非振動部材２４１の底面２４１Ｂと連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の底面２４３Ｂ，２４５Ｂ，２４７Ｂ，２４９Ｂとの間の距離と同じであってもよく、非振動部材２４１の底面２４１Ｂと連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の底面２４３Ｂ，２４５Ｂ，２４７Ｂ，２４９Ｂとの間の距離と異なっていてもよい。また、振動子２４０においては、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の表面２４２Ａ，２４４Ａ，２４６Ａ，２４８Ａと連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の表面２４３Ａ，２４５Ａ，２４７Ａ，２４９Ａとの間の距離は、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の底面２４２Ｂ，２４４Ｂ，２４６Ｂ，２４８Ｂと連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の底面２４３Ｂ，２４５Ｂ，２４７Ｂ，２４９Ｂとの間の距離と同じであってもよく、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の底面２４２Ｂ，２４４Ｂ，２４６Ｂ，２４８Ｂと連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の底面２４３Ｂ，２４５Ｂ，２４７Ｂ，２４９Ｂとの間の距離と異なっていてもよい。

振動子２４０は、平板形状の水晶の一方の表面側から振動部材２４２，２４４，２４６，２４８および連結部材２４３，２４５，２４７，２４９となる水晶の一部を振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の表面２４２Ａ，２４４Ａ，２４６Ａ，２４８Ａまでエッチングし、その後、水晶の他方の表面側から振動部材２４２，２４４，２４６，２４８および連結部材２４３，２４５，２４７，２４９となる水晶の一部を振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の底面２４２Ｂ，２４４Ｂ，２４６Ｂ，２４８Ｂまでエッチングし、さらに、エッチングされた領域の周囲を水晶の両面側から連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の厚みまでエッチングすることによって作製される。

また、振動子２４０は、非振動部材２４１の幅広部２４１１を支持部材２０２，２０３間に挿入することによって支持部材２０２，２０３により支持される。

振動子２４０を備えた検出素子２００においては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材２４２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材２４４の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材２４６の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材２４８の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材２４２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材２４４が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材２４６が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材２４８が共振する。

振動部材２４２中で発生した振動は、振動部材２４２の厚みよりも薄い連結部材２４３が非振動部材２４１と振動部材２４２との間に配置されているため、非振動部材２４１中へ伝搬し難く、振動部材２４２中に閉じ込められる。その結果、振動部材２４２は、安定して振動する。振動部材２４４，２４６，２４８中で発生した振動についても同様であり、振動部材２４４，２４６，２４８は、安定して振動する。

したがって、振動子２４０を備えた検出装置３００においても、振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の安定した振動を確保しながら振動子２４０を支持できる。そして、振動子２４０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材２４２，２４４，２４６，２４８に付着したことを検知できる。

図１５は、実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。実施の形態２においては、図１０に示す検出素子２００は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に代えて、図１５に示す振動子２５０を備えていてもよい。

図１５を参照して、振動子２５０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材２５１と、振動部材２５２，２５７，２６２，２６７と、連結部材２５３〜２５６，２５８〜２６１，２６３〜２６６，２６８〜２７１とを含む。そして、振動子２５０は、振動子２３０と同じサイズを有する。

非振動部材２５１は、上述した非振動部材５１Ａと同じ厚みを有し、方向ＤＲ１における振動子２５０の一方端側に幅広部２５１１を有する。幅広部２５１１は、上述した幅広部２３１１と同じサイズを有する。そして、非振動部材２５１は、振動部材２５２，２５７，２６２，２６７の周囲に設けられる。

振動部材２５２，２５７，２６２，２６７の各々は、非振動部材２５１と同じ厚みを有する。また、振動部材２５２，２５７，２６２，２６７の各々は、上述した振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じサイズを有する。さらに、振動部材２５２，２５７，２６２，２６７は、方向ＤＲ２において、上述した振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じ間隔で配置される。

連結部材２５３〜２５６，２５８〜２６１，２６３〜２６６，２６８〜２７１の各々は、略Ｌ字形状からなり、上述した連結部材５３Ａと同じ厚みを有する。その結果、連結部材２５３〜２５６，２５８〜２６１，２６３〜２６６，２６８〜２７１の各々は、非振動部材２５１および振動部材２５２，２５７，２６２，２６７よりも薄い厚みを有する。

連結部材２５３〜２５６は、長方形を形成するように振動部材２５２の周囲に配置され、振動部材２５２を非振動部材２５１に連結する。連結部材２５８〜２６１は、長方形を形成するように振動部材２５７の周囲に配置され、振動部材２５７を非振動部材２５１に連結する。連結部材２６３〜２６６は、長方形を形成するように振動部材２６３の周囲に配置され、振動部材２６３を非振動部材２５１に連結する。連結部材２６８〜２７１は、長方形を形成するように振動部材２６７の周囲に配置され、振動部材２６７を非振動部材２５１に連結する。

連結部材２５３は、連結部材２５４，２５６との間に微小な間隙を有し、連結部材２５５は、連結部材２５４，２５６との間に微小な間隙を有する。この間隙は、振動部材２５２の厚みよりも小さい。

連結部材２５８は、連結部材２５９，２６１との間に微小な間隙を有し、連結部材２６０は、連結部材２５９，２６１との間に微小な間隙を有する。この間隙は、振動部材２５７の厚みよりも小さい。

連結部材２６３は、連結部材２６４，２６６との間に微小な間隙を有し、連結部材２６５は、連結部材２６４，２６６との間に微小な間隙を有する。この間隙は、振動部材２６２の厚みよりも小さい。

連結部材２６８は、連結部材２６９，２７１との間に微小な間隙を有し、連結部材２７０は、連結部材２６９，２７１との間に微小な間隙を有する。この間隙は、振動部材２６７の厚みよりも小さい。

図１５に示す線ＸＶＢ−ＸＶＢにおける振動子２５０の断面図は、図１３の（ｂ）において非振動部材２３１の厚みと振動部材２３２，２３４，２３６，２３８の厚みとを同じにした断面図、または図１４の（ｂ）において非振動部材２４１の厚みと振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の厚みとを同じにした断面図からなる。また、図１５に示す線ＸＶＣ−ＸＶＣにおける振動子２５０の断面図は、図１３の（ｃ）において非振動部材２３１の厚みと振動部材２３４の厚みとを同じにした断面図、または図１４の（ｃ）において非振動部材２４１の厚みと振動部材２４４の厚みとを同じにした断面図からなる。

振動子２５０は、上述した振動子２３０または振動子２４０の作製方法と同じ方法によって作製される。

また、振動子２５０は、非振動部材２５１の幅広部２５１１を支持部材２０２，２０３間に挿入することによって支持部材２０２，２０３により支持される。

振動子２５０を備えた検出素子２００においては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材２５２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材２５７の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材２６２の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材２６７の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材２５２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材２５７が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材２６２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材２６７が共振する。

振動部材２５２中で発生した振動は、振動部材２５２の厚みよりも薄い連結部材２５３〜２５６が非振動部材２５１と振動部材２５２との間に配置されており、かつ、連結部材２５３〜２５６間の隙間が振動部材２５２の厚みよりも小さいため、非振動部材２５１中へ伝搬し難く、振動部材２５２中に閉じ込められる。その結果、振動部材２５２は、安定して振動する。振動部材２５７，２６２，２６７中で発生した振動についても同様であり、振動部材２５７，２６２，２６７は、安定して振動する。

したがって、振動子２５０を備えた検出装置３００においても、振動部材２５２，２５７，２６２，２６７の安定した振動を確保しながら振動子２５０を支持できる。そして、振動子２５０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材２５２，２５７，２６２，２６７に付着したことを検知できる。

なお、振動子２５０は、連結部材２５３〜２５６，２５８〜２６１，２６３〜２６６，２６８〜２７１に代えて、連結部材２５３〜２５６，２５８〜２６１，２６３〜２６６，２６８〜２７１と同じ平面形状からなる貫通孔を備えていてもよい。

図１６は、実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。なお、図１６の（ａ）は、振動子の斜視図であり、図１６の（ｂ）は、振動子の平面図である。

実施の形態２においては、図１０に示す検出素子２００は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に代えて、図１６に示す振動子３３０を備えていてもよい。

図１６を参照して、振動子３３０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材３３１と、振動部材３３２〜３３５と、連結部材３３６〜３３９とを含む。

非振動部材３３１および連結部材３３６〜３３９は、振動部材３３２〜３３５の厚みよりも薄い厚みを有する。連結部材３３６〜３３９は、それぞれ振動部材３３２〜３３５を非振動部材３３１に連結する。

振動子３３０は、方向ＤＲ１において、約８ｍｍの長さを有し、方向ＤＲ２において、約２５ｍｍの長さを有する。また、振動部材３３２〜３３５の各々は、方向ＤＲ１において、約３ｍｍの長さを有し、方向ＤＲ２において、約５ｍｍの長さを有する。そして、隣接する２つの振動部材３３２，３３３；３３３，３３４；３３４，３３５間の距離は、約１．７ｍｍに設定される。

平板形状の水晶の一部をエッチングすることによって非振動部材３３１、振動部材３３２〜３３５、および連結部材３３６〜３３９を形成し、図１６に示す平面形状からなる振動子３３０を作製する。

非振動部材３３１は、支持部材２０２，２０３間に挿入され、振動部材３３２〜３３５および連結部材３３６〜３３９は、中空部分ＥＭＰ２に配置される。これによって、支持部材２０２，２０３は、振動子３３０を支持する。

振動子３３０を備えた検出素子２００においては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材３３２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材３３３の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材３３４の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材３３５の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材３３２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材３３３が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材３３４が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材３３５が共振する。

振動部材３３２〜３３５中で発生した振動は、連結部材３３６〜３３９の厚みが振動部材３３２〜３３５の厚みよりも薄いため、非振動部材３３１中へ伝搬し難く、振動部材３３２〜３３５中に閉じ込められる。その結果、振動部材３３２〜３３５は、安定して振動する。

したがって、振動子３３０を備えた検出装置３００においても、振動部材３３２〜３３５の安定した振動を確保しながら振動子３３０を支持できる。そして、振動子３３０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材３３２〜３３５に付着したことを検知できる。

図１７は、実施の形態２による他の検出素子の斜視図である。実施の形態２による検出素子は、図１７に示す検出素子２００Ａであってもよい。図１７を参照して、検出素子２００Ａは、図１０に示す検出素子２００のアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５をアンテナ２８０に代え、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６をそれぞれアンテナ２８１〜２８４に代え、アンテナ２１７をアンテナ２８５〜２８８に代えたものであり、その他は、検出素子２００と同じである。

アンテナ２８０〜２８８の各々は、０．２ｍｍφ〜１ｍｍφの直径を有する銅線からなる。そして、アンテナ２８０は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、振動子２０５，２０８，２１１，２１４の下側に配置されるとともに、一方端側が検出素子２００Ａの外部に配置されている。すなわち、アンテナ２８０は、複数の振動子２０５，２０８，２１１，２１４に対して共用のアンテナである。

アンテナ２８１〜２８４は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、一方端側がそれぞれ振動子２０５，２０８，２１１，２１４の下側に配置されるとともに、他方端側が検出素子２００Ａの外部に配置されている。

アンテナ２８５〜２８８は、キャップ２０１と支持部材２０２とによって挟持され、一方端側がそれぞれ振動子２０５，２０８，２１１，２１４の上側に配置されるとともに、他方端側が接地電位に接続されている。

アンテナ２８０は、アンテナ２８０とアンテナ２８５〜２８８との間の距離Ｌに反比例する振動電場Ｅ（＝Ｖｉｎ／Ｌ）を振動子２０５，２０８，２１１，２１４に印加するためのアンテナであり、アンテナ２８１〜２８４は、それぞれ、振動子２０５，２０８，２１１，２１４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂが振動したときの振動信号からなる受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４を受信するためのアンテナである。

このように、検出素子２００Ａにおいては、振動電場Ｅを印加するためのアンテナ２８０が振動子２０５，２０８，２１１，２１４に対して共用され、受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４を受信するためのアンテナ２８１〜２８４および接地電位に接続されたアンテナ２８５〜２８８が振動子２０５，２０８，２１１，２１４に対して個別に設けられる。そして、アンテナ２８０およびアンテナ２８１〜２８４は、振動子２０５，２０８，２１１，２１４に対してアンテナ２８５〜２８８の反対側に配置される。

入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２８０に印加されると、振動電場Ｅが振動子２０５，２０８，２１１，２１４に印加され、振動子２０５，２０８，２１１，２１４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂが共振し、振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂの表面に電位分布が発生する。そして、アンテナ２８１〜２８４は、それぞれ、アンテナ２８５〜２８８と協働して振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂから受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４を受信する。

したがって、検出素子２００Ａを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子２００Ａにおいては、アンテナ２８１〜２８４を振動電場Ｅをそれぞれ振動子２０５，２０８，２１１，２１４に印加するためのアンテナとして用い、アンテナ２８０をそれぞれ受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４を受信するためのアンテナとして用いてもよい。

また、検出素子２００Ａにおいては、アンテナ２８０〜２８４を振動子２０５，２０８，２１１，２１４の上側に配置し、アンテナ２８５〜２８８を振動子２０５，２０８，２１１，２１４の下側に配置してもよい。

図１８は、実施の形態２によるさらに他の検出素子の斜視図である。また、図１９は、図１８に示す線ＸＩＸ−ＸＩＸにおける検出素子の断面図である。

実施の形態２による検出素子は、図１８および図１９に示す検出素子２００Ｂであってもよい。図１８および図１９を参照して、検出素子２００Ｂは、図１０に示す振動子２０５，２０８，２１１，２１４をそれぞれ振動子２９１〜２９４に代えたものであり、その他は、検出素子２００と同じである。

振動子２９１〜２９４の各々は、たとえば、３ｍｍ角の水晶からなり、その一部が支持部材２０２，２０３間に挿入される。そして、振動子２９１〜２９４は、横方向に配置される。

振動子２９１〜２９４は、相互に異なる厚みを有する。より具体的には、振動子２９２は、振動子２９１よりも厚い厚みを有し、振動子２９３は、振動子２９２よりも厚い厚みを有し、振動子２９４は、振動子２９３よりも厚い厚みを有する（図１９参照）。そして、振動子２９１〜２９４の各々は、振動子５（図３参照）、振動子５Ａ（図７参照）および振動子５Ｂ（図８参照）のいずれかと同じ形状からなる。この場合、振動子２９１〜２９４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂは、相互に異なる厚みを有する。

検出素子２００Ｂにおいては、アンテナ２０６，２０７は、振動子２９１に対応して配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動子２９２に対応して配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動子２９３に対応して配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動子２９４に対応して配置される。

振動子に吸着した検出対象物の単位面積当たりの質量（面密度）をρ_ｓとし、振動子の質量密度をρ_ｑとし、振動子内を伝搬する超音波（振動電場によって振動子で発生する振動信号）の速度をｖとし、振動子の厚みをｄとすると、共振周波数の変化量Δｆは、次式によって表される。

Δｆ＝−（ρ_ｓｖ）／（２ｄ^２・ρ_ｑ）・・・（２）
このように、共振周波数の変化量Δｆは、振動子の厚みｄの自乗に反比例する。

したがって、厚みが相互に異なる振動子２９１〜２９４を備えた検出素子２００Ｂにおいては、検出対象物が振動子２９１〜２９４に付着することによる振動子２９１〜２９４の共振周波数の変化量Δｆは、式（２）より相互に異なるので、検出回路２２０Ａは、検出対象物が振動子２９１〜２９４に付着したことを独立に検知できる。

なお、検出素子２００Ｂにおいては、アンテナ２０６，２０９，２１２，２１５を図１７に示すアンテナ２８０に代え、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６を図１７に示すアンテナ２８１〜２８４にそれぞれ代え、アンテナ２１７を図１７に示すアンテナ２８５〜２８８に代えてもよい。

図２０は、実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。なお、図２０の（ａ）は、振動子３１０の斜視図であり、図２０の（ｂ）は、図２０の（ａ）に示す線ＸＸＢ−ＸＸＢにおける振動子３１０の断面図であり、図２０の（ｃ）は、図２０の（ａ）に示す線ＸＸＣ−ＸＸＣにおける振動子３１０の断面図である。

実施の形態２においては、図１８に示す検出素子２００Ｂは、振動子２９１〜２９４に代えて、図２０に示す振動子３１０を備えていてもよい。

図２０を参照して、振動子３１０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材３１１と、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８と、連結部材３１３，３１５，３１７，３１９とを含む。そして、振動子３１０は、振動子２３０と同じサイズを有する。

非振動部材３１１は、上述した非振動部材５１Ａと同じ厚みを有し、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８の周囲に設けられる。そして、非振動部材３１１は、方向ＤＲ１における振動子３１０の一方端側に幅広部３１１１を有する（図２０の（ａ），（ｃ）参照）。幅広部３１１１は、上述した幅広部２３１１と同じサイズを有する。

振動部材３１２，３１４，３１６，３１８の各々は、方向ＤＲ１，ＤＲ２において、上述した振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じサイズを有し、非振動部材３１１の厚みよりも薄い厚みを有する。また、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８は、方向ＤＲ２において、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じ間隔で配置される。そして、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８は、相互に異なる厚みｄ１〜ｄ４を有する。より具体的には、振動部材３１２は、厚みｄ１を有し、振動部材３１４は、厚みｄ２（＞ｄ１）を有し、振動部材３１６は、厚みｄ３（＞ｄ２）を有し、振動部材３１８は、厚みｄ４（＞ｄ３）を有する。

また、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８の底面は、非振動部材３１１の底面および連結部材３１３，３１５，３１７，３１９の底面に一致している（図２０の（ｂ），（ｃ）参照）。

連結部材３１３，３１５，３１７，３１９は、それぞれ、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８の厚みよりも薄い厚みを有する。そして、連結部材３１３，３１５，３１７，３１９は、相互に異なる厚みを有する。

連結部材３１３は、非振動部材３１１と振動部材３１２との境界に設けられ、非振動部材３１１と振動部材３１２とを連結する。連結部材３１５は、非振動部材３１１と振動部材３１４との境界に設けられ、非振動部材３１１と振動部材３１４とを連結する。連結部材３１７は、非振動部材３１１と振動部材３１６との境界に設けられ、非振動部材３１１と振動部材３１６とを連結する。連結部材３１９は、非振動部材３１１と振動部材３１８との境界に設けられ、非振動部材３１１と振動部材３１８とを連結する。

なお、方向ＤＲ１において、振動部材３１２，３１６，３１８を通過する線分における振動子３１０の断面図は、図２０の（ｃ）に示す断面図と同じである。

振動子３１０は、上述した振動子２３０と同じ方法によって作製される。また、振動子３１０は、非振動部材３１１の幅広部３１１１を支持部材２０２，２０３間に挿入することによって支持部材２０２，２０３により支持される。

振動子３１０を備えた検出素子２００Ｂにおいては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材３１２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材３１４の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材３１６の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材３１８の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材３１２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材３１４が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材３１６が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材３１８が共振する。

振動部材３１２中で発生した振動は、振動部材３１２の厚みよりも薄い連結部材３１３が非振動部材３１１と振動部材３１２との間に配置されているため、非振動部材３１１中へ伝搬し難く、振動部材３１２中に閉じ込められる。その結果、振動部材３１２は、安定して振動する。振動部材３１４，３１６，３１８中で発生した振動についても同様であり、振動部材３１４，３１６，３１８は、安定して振動する。

したがって、振動子３１０を備えた検出装置３００においても、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８の安定した振動を確保しながら振動子３１０を支持できる。そして、振動子３１０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材３１２，３１４，３１６，３１８に付着したことを検知できる。

図２１は、実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。なお、図２１の（ａ）は、振動子３２０の斜視図であり、図２１の（ｂ）は、図２１の（ａ）に示す線ＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ間における振動子３２０の断面図であり、図２１の（ｃ）は、図２１の（ａ）に示す線ＸＸＩＣ−ＸＸＩＣ間における振動子３２０の断面図である。

実施の形態２においては、図１８に示す検出素子２００Ｂは、振動子２９１〜２９４に代えて、図２１に示す振動子３２０を備えていてもよい。

図２１を参照して、振動子３２０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材３２１と、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８と、連結部材３２３，３２５，３２７，３２９とを含む。そして、振動子３２０は、振動子２３０と同じサイズを有する。

非振動部材３２１は、上述した非振動部材５１Ｂと同じ厚みを有し、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８の周囲に設けられる。そして、非振動部材３２１は、方向ＤＲ１における振動子３２０の一方端側に幅広部３２１１を有する（図２１の（ａ），（ｃ）参照）。幅広部３２１１は、上述した幅広部２３１１と同じサイズを有する。

振動部材３２２，３２４，３２６，３２８の各々は、方向ＤＲ１，ＤＲ２において、上述した振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じサイズを有する。また、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８は、方向ＤＲ２において、振動部材２３２，２３４，２３６，２３８と同じ間隔で配置される。さらに、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８は、非振動部材３２１の厚みよりも薄い厚みを有し、それぞれ、振動部材３１２，３１４，３１６，３１８と同じ厚みを有する。

そして、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８の表面と、非振動部材３２１および連結部材３２３，３２５，３２７，３２９の表面との関係は、図１４に示す振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の表面２４２Ａ，２４４Ａ，２４６Ａ，２４８Ａと非振動部材２４１および連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の表面２４１Ａ，２４３Ａ，２４５Ａ，２４７Ａ，２４９Ａとの関係と同じである。

また、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８の底面と、非振動部材３２１および連結部材３２３，３２５，３２７，３２９の底面との関係は、図１４に示す振動部材２４２，２４４，２４６，２４８の底面２４２Ｂ，２４４Ｂ，２４６Ｂ，２４８Ｂと非振動部材２４１および連結部材２４３，２４５，２４７，２４９の底面２４１Ｂ，２４３Ｂ，２４５Ｂ，２４７Ｂ，２４９Ｂとの関係と同じである。

連結部材３２３，３２５，３２７，３２９は、それぞれ、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８の厚みよりも薄い厚みを有する。そして、連結部材３２３，３２５，３２７，３２９は、相互に異なる厚みを有する。

連結部材３２３は、非振動部材３２１と振動部材３２２との境界に設けられ、非振動部材３２１と振動部材３２２とを連結する。連結部材３２５は、非振動部材３２１と振動部材３２４との境界に設けられ、非振動部材３２１と振動部材３２４とを連結する。連結部材３２７は、非振動部材３２１と振動部材３２６との境界に設けられ、非振動部材３２１と振動部材３２６とを連結する。連結部材３２９は、非振動部材３２１と振動部材３２８との境界に設けられ、非振動部材３２１と振動部材３２８とを連結する。

振動子３２０は、上述した振動子２４０と同じ方法によって作製される。また、振動子３２０は、非振動部材３２１の幅広部３２１１を支持部材２０２，２０３間に挿入することによって支持部材２０２，２０３により支持される。

その他の説明については、図１４における説明と同じである。

振動子３２０を備えた検出素子２００Ｂにおいては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材３２２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材３２４の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材３２６の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材３２８の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材３２２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材３２４が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材３２６が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材３２８が共振する。

振動部材３２２中で発生した振動は、振動部材３２２の厚みよりも薄い連結部材３２３が非振動部材３２１と振動部材３２２との間に配置されているため、非振動部材３２１中へ伝搬し難く、振動部材３２２中に閉じ込められる。その結果、振動部材３２２は、安定して振動する。振動部材３２４，３２６，３２８中で発生した振動についても同様であり、振動部材３２４，３２６，３２８は、安定して振動する。

したがって、振動子３２０を備えた検出装置３００においても、振動部材３２２，３２４，３２６，３２８の安定した振動を確保しながら振動子３２０を支持できる。そして、振動子３２０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材３２２，３２４，３２６，３２８に付着したことを検知できる。

図２２は、実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。

実施の形態２においては、図１８に示す検出素子２００Ｂは、振動子２９１〜２９４に代えて、図２２に示す振動子３４０を備えていてもよい。

図２２を参照して、振動子３４０は、たとえば、平板形状の水晶からなり、非振動部材３４１と、振動部材３４２〜３４５と、連結部材３４６〜３４９とを含む。

非振動部材３４１および連結部材３４６〜３４９は、振動部材３４２〜３４５の厚みよりも薄い厚みを有する。そして、振動部材３４２〜３４５は、相互に異なる厚みｄ１〜ｄ４を有する。より具体的には、振動部材３４２は、厚みｄ１を有し、振動部材３４３は、厚みｄ２（＞ｄ１）を有し、振動部材３４４は、厚みｄ３（＞ｄ２）を有し、振動部材３４５は、厚みｄ４（＞ｄ３）を有する。連結部材３４６〜３４９は、それぞれ振動部材３４２〜３４５を非振動部材３４１に連結する。

振動子３４０は、方向ＤＲ１において、約８ｍｍの長さを有し、方向ＤＲ２において、約２５ｍｍの長さを有する。また、振動部材３４２〜３４５の各々は、方向ＤＲ１において、約３ｍｍの長さを有し、方向ＤＲ２において、約５ｍｍの長さを有する。そして、隣接する２つの振動部材３４２，３４３；３４３，３４４；３４４，３４５間の距離は、約１．７ｍｍに設定される。

なお、振動子３４０の平面図は、図１６の（ｂ）に示す振動子３３０の平面図と同じである。

平板形状の水晶の一部をエッチングすることによって非振動部材３４１、振動部材３４２〜３４５、および連結部材３４６〜３４９を形成し、図２２に示す平面形状からなる振動子３４０を作製する。

非振動部材３４１は、支持部材２０２，２０３間に挿入され、振動部材３４２〜３４５および連結部材３４６〜３４９は、中空部分ＥＭＰ２に配置される。これによって、支持部材２０２，２０３は、振動子３４０を支持する。

振動子３４０を備えた検出素子２００Ｂにおいては、アンテナ２０６，２０７は、振動部材３４２の下側に配置され、アンテナ２０９，２１０は、振動部材３４３の下側に配置され、アンテナ２１２，２１３は、振動部材３４４の下側に配置され、アンテナ２１５，２１６は、振動部材３４５の下側に配置される。

そして、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０６，２１７を介して印加されると、振動部材３４２が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２０９，２１７を介して印加されると、振動部材３４３が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１２，２１７を介して印加されると、振動部材３４４が共振し、入力電圧Ｖｉｎがアンテナ２１５，２１７を介して印加されると、振動部材３４５が共振する。

振動部材３４２〜３４５中で発生した振動は、連結部材３４６〜３４９の厚みが振動部材３４２〜３４５の厚みよりも薄いため、非振動部材３４１中へ伝搬し難く、振動部材３４２〜３４５中に閉じ込められる。その結果、振動部材３４２〜３４５は、安定して振動する。

したがって、振動子３４０を備えた検出装置３００においても、振動部材３４２〜３４５の安定した振動を確保しながら振動子３４０を支持できる。そして、振動子３４０を備えた検出装置３００は、上述した方法によって、検出対象物が振動部材３４２〜３４５に付着したことを検知できる。

図２３は、実施の形態２によるさらに他の検出素子の概略図である。実施の形態２による検出素子は、図２３の（ａ）に示す検出素子２００Ｃであってもよい。図２３の（ａ）を参照して、検出素子２００Ｃは、図１８に示す検出素子２００Ｂのアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５をアンテナ２８０に代え、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６をアンテナ２９０に代え、アンテナ２１７をアンテナ２８５〜２８８に代えたものであり、その他は、検出素子２００Ｂと同じである。

アンテナ２８０，２８５〜２８８については、図１７において説明したとおりである。なお、検出素子２００Ｃにおいては、アンテナ２８５〜２８８は、それぞれ、振動子２９１〜２９４に対応して、振動子２９１〜２９４の上側に配置される。

アンテナ２９０は、０．２ｍｍφ〜１．０ｍｍφの直径を有する銅線からなる。そして、アンテナ２９０は、支持部材２０３とキャップ２０４とによって挟持され、振動子２９１〜２９４の下側に配置されるとともに、一方端側が検出素子２００Ｃの外部に配置されている。すなわち、アンテナ２９０は、複数の振動子２９１〜２９４に対して共用のアンテナである。

アンテナ２９０は、振動子２９１〜２９４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂが振動したときの振動信号からなる受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナである。

このように、検出素子２００Ｃにおいては、振動電場Ｅを印加するためのアンテナ２８０および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９０が振動子２９１〜２９４に対して共用され、接地電位に接続されたアンテナ２８５〜２８８が振動子２９１〜２９４に対して個別に設けられる。そして、アンテナ２８０およびアンテナ２９０は、振動子２９１〜２９４に対してアンテナ２８５〜２８８の反対側に配置される。

振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２８０および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９０が振動子２９１〜２９４に対して共用されていても、振動子２９１〜２９４は、相互に異なる厚みｄ１〜ｄ４を有するため、振動子２９１〜２９４の共振周波数の変化量は相互に異なる。

したがって、検出素子２００Ｃを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子２００Ｃにおいては、アンテナ２９０を振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナとして用い、アンテナ２９０を受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナとして用いてもよい。

また、検出素子２００Ｃにおいては、アンテナ２８０，２９０を振動子２９１〜２９４の上側に配置し、アンテナ２８５〜２８８を振動子２９１〜２９４の下側に配置してもよい。

実施の形態２による検出素子は、図２３の（ｂ）に示す検出素子２００Ｄであってもよい。図２３の（ｂ）を参照して、検出素子２００Ｄは、図１８に示す検出素子２００Ｂのアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５をアンテナ２８０に代え、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６をアンテナ２８１〜２８４に代えたものであり、その他は、検出素子２００Ｂと同じである。

アンテナ２１７については、図１０において説明したとおりであり、アンテナ２８０〜２８４については、図１７において説明したとおりである。

このように、検出素子２００Ｄにおいては、接地電位に接続されたアンテナ２１７および振動電場Ｅを印加するためのアンテナ２８０が振動子２９１〜２９４に対して共用され、受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２８１〜２８４が振動子２９１〜２９４に対して個別に設けられる。そして、アンテナ２８０およびアンテナ２８１〜２８４は、振動子２９１〜２９４に対してアンテナ２１７の反対側に配置される。

振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２８０が振動子２９１〜２９４に対して共用されても、振動子２９１〜２９４は、相互に異なる厚みｄ１〜ｄ４を有するため、アンテナ２８１〜２８４が受信した受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４から検出された振動子２９１〜２９４の共振周波数の変化量は相互に異なる。

したがって、検出素子２００Ｄを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子２００Ｄにおいては、アンテナ２１７を振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナとして用い、アンテナ２８０を受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナとして用いてもよい。

また、検出素子２００Ｄにおいては、アンテナ２８０〜２８４を振動子２９１〜２９４の上側に配置し、アンテナ２１７を振動子２９１〜２９４の下側に配置してもよい。

図２４は、実施の形態２によるさらに他の検出素子の概略図である。実施の形態２による検出素子は、図２４の（ａ）に示す検出素子２００Ｅであってもよい。図２４の（ａ）を参照して、検出素子２００Ｅは、図２３の（ａ）に示す検出素子２００Ｃのアンテナ２８５〜２８８をアンテナ２１７に代えたものであり、その他は、検出素子２００Ｃと同じである。

アンテナ２１７については、図１０において説明したとおりである。このように、検出素子２００Ｅにおいては、接地電位に接続されたアンテナ２１７、振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２８０、および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９０が振動子２９１〜２９４に対して共用される。

そして、振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２８０、および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９０は、振動子２９１〜２９４に対してアンテナ２１７の反対側に配置される。

接地電位に接続されたアンテナ２１７、振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２８０、および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９０が振動子２９１〜２９４に対して共用されても、振動子２９１〜２９４は、相互に異なる厚みｄ１〜ｄ４を有するため、振動子２９１〜２９４の共振周波数の変化量は相互に異なる。

したがって、検出素子２００Ｅを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子２００Ｅにおいては、アンテナ２９０を振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナとして用い、アンテナ２８０を受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナとして用いてもよい。

また、検出素子２００Ｅにおいては、アンテナ２８０，２９０を振動子２９１〜２９４の上側に配置し、アンテナ２１７を振動子２９１〜２９４の下側に配置してもよい。

実施の形態２による検出素子は、図２４の（ｂ）に示す検出素子２００Ｆであってもよい。図２４の（ｂ）を参照して、検出素子２００Ｆは、図１８に示す検出素子２００Ｂのアンテナ２０６，２０９，２１２，２１５をアンテナ２９５に代え、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６をアンテナ２９６に代えたものであり、その他は、検出素子２００Ｂと同じである。

アンテナ２９５，２９６の各々は、０．２ｍｍφ〜１．０ｍｍφの直径を有する銅線からなる。アンテナ２９５は、アンテナ２１７と同じように、キャップ２０１と支持部材２０２とによって挟持され、振動子２９１〜２９４の上側に配置されるとともに、一方端側が検出素子２００Ｆの外部に配置されている。すなわち、アンテナ２９５は、複数の振動子２９１〜２９４に対して共用のアンテナである。

アンテナ２９６は、アンテナ２１７，２９５と同じように、キャップ２０１と支持部材２０２とによって挟持され、振動子２９１〜２９４の上側に配置されるとともに、一方端側が検出素子２００Ｆの外部に配置されている。すなわち、アンテナ２９６は、複数の振動子２９１〜２９４に対して共用のアンテナである。

なお、検出素子２００Ｆにおいては、アンテナ２１７は、アンテナ２９５，２９６間に配置される。

アンテナ２９５は、アンテナ２１７とアンテナ２９５との間の距離Ｌに反比例する振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナである。

また、アンテナ２９６は、振動子２９１〜２９４の振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂが振動したときの振動信号からなる受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナである。

このように、検出素子２００Ｆにおいては、接地電位に接続されたアンテナ２１７、振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２９５、および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９６が振動子２９１〜２９４に対して共用される。

そして、接地電位に接続されたアンテナ２１７、振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２９５、および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９６は、振動子２９１〜２９４の一方側に配置される。

接地電位に接続されたアンテナ２１７、振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナ２９５、および受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナ２９６が振動子２９１〜２９４に対して共用されていても、振動子２９１〜２９４は、相互に異なる厚みｄ１〜ｄ４を有するため、振動子２９１〜２９４の共振周波数の変化量は相互に異なる。

したがって、検出素子２００Ｅを用いて、タンパク質、におい、およびガスを検出できる。

なお、検出素子２００Ｆにおいては、アンテナ２９６を振動電場Ｅを振動子２９１〜２９４に印加するためのアンテナとして用い、アンテナ２９５を受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信するためのアンテナとして用いてもよい。

また、検出素子２００Ｆにおいては、アンテナ２１７，２９５，２９６を振動子２９１〜２９４の下側に配置してもよい。

上述した検出素子２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆの各々は、振動子２９１〜２９４に代えて、振動子３１０（図２０参照）、振動子３２０（図２１参照）および振動子３４０（図２２参照）のいずれかを備えていてもよい。

また、検出素子２００，２００Ｂにおいては、アンテナ２０６，２０７を１つのアンテナで構成し、アンテナ２０９，２１０を１つのアンテナで構成し、アンテナ２１２，２１３を１つのアンテナで構成し、アンテナ２１５，２１６を１つのアンテナで構成してもよい。

さらに、検出素子２００Ａ，２００Ｄにおいては、アンテナ２８０およびアンテナ２８１〜２８４を１つのアンテナで構成してもよい。

さらに、検出素子２００Ｃ，２００Ｅにおいては、アンテナ２８０およびアンテナ２９０を１つのアンテナで構成してもよい。

さらに、検出素子２００Ｆにおいては、アンテナ２９５およびアンテナ２９６を１つのアンテナで構成してもよい。

実施の形態２による検出装置３００は、検出素子２００に代えて、検出素子２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆのいずれかを備えていてもよい。

検出装置３００が検出素子２００Ａを備える場合、印加回路２１０Ａは、アンテナ２８０に接続され、アンテナ２８０に入力電圧Ｖｉｎを印加する。また、検出回路２２０Ａは、アンテナ２８１〜２８４に接続され、アンテナ２８１〜２８４を介してそれぞれ受信信号Ｒ_２０５，Ｒ_２０８，Ｒ_２１１，Ｒ_２１４を受信する。この場合、検出回路２２０Ａは、振動子２０５，２０８，２１１，２１４のいずれの振動子の共振周波数が変化したかを識別できないが、振動子２０５，２０８，２１１，２１４のいずれかにおける共振周波数が変化したことを検知できるので、検出対象物が振動子２０５，２０８，２１１，２１４の少なくとも１つに付着したことを検知できる。

また、検出装置３００が検出素子２００Ｂを備える場合、印加回路２１０Ａは、アンテナ２０６，２０９，２１２，２１５に接続され、アンテナ２０６，２０９，２１２，２１５に入力電圧Ｖｉｎを印加する。また、検出回路２２０Ａは、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６に接続され、アンテナ２０７，２１０，２１３，２１６を介してそれぞれ受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信する。

さらに、検出装置３００が検出素子２００Ｃを備える場合、印加回路２１０Ａは、アンテナ２８０に接続され、アンテナ２８０に入力電圧Ｖｉｎを印加する。また、検出回路２２０Ａは、アンテナ２９０に接続され、アンテナ２９０を介してそれぞれ受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信する。

さらに、検出装置３００が検出素子２００Ｄを備える場合、印加回路２１０Ａは、アンテナ２８０に接続され、アンテナ２８０に入力電圧Ｖｉｎを印加する。また、検出回路２２０Ａは、アンテナ２８１〜２８４に接続され、アンテナ２８１〜２８４を介してそれぞれ受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信する。

さらに、検出装置３００が検出素子２００Ｅを備える場合、印加回路２１０Ａは、アンテナ２８０に接続され、アンテナ２８０に入力電圧Ｖｉｎを印加する。また、検出回路２２０Ａは、アンテナ２９０に接続され、アンテナ２９０を介して受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信する。

さらに、検出装置３００が検出素子２００Ｆを備える場合、印加回路２１０Ａは、アンテナ２９５に接続され、アンテナ２９５に入力電圧Ｖｉｎを印加する。また、検出回路２２０Ａは、アンテナ２９６に接続され、アンテナ２９６を介して受信信号Ｒ_２９１，Ｒ_２９２，Ｒ_２９３，Ｒ_２９４を受信する。

図２５は、共振周波数の測定結果を示す図である。図２５において、縦軸は、共振周波数の変化率を表し、横軸は、時間を表す。また、曲線ｋ１は、２つの振動子Ａ，Ｂのうちの一方の振動子Ａの共振周波数の変化率を示し、曲線ｋ２は、２つの振動子Ａ，Ｂのうちの他方の振動子Ｂの共振周波数の変化率を示し、曲線ｋ３は、振動子Ａの共振周波数の変化率と、振動子Ｂの共振周波数の変化率との差を示す。

なお、図２５に示す実験結果は、リン酸緩衝液を振動子が設置された検出素子内に注入したときの２つの振動子の共振周波数の変化率の実験結果である。

図２５を参照して、振動子Ａの共振周波数は、５４ＭＨｚであり、振動子Ｂの共振周波数は、５５．５ＭＨｚである。

そして、時刻０において、共振周波数の測定を開始した。測定システムが十分に安定していないため、振動子Ａと振動子Ｂとの応答は、時間とともに変化しているが（曲線ｋ１，ｋ２参照）、両者の差の応答は、非常に安定している（曲線ｋ３参照）。

したがって、この実施の形態２においては、検出回路２２０Ａは、好ましくは、複数の振動子のうちの１つの振動子の共振周波数を参照信号とし、他の振動子の共振周波数と参照信号との差を他の振動子の共振周波数のベースラインとして検出する。そして、検出回路２２０Ａは、その検出したベースラインからの変化を検出することにより検出対象物の振動子２０５，２０８，２１１，２１４（または振動子２９１〜２９４）への付着を検知する。

これにより、検出装置が十分に安定していない状態においても、安定したベースラインを作成でき、検出対象物を高感度で検知できる。

上記においては、複数の振動子を一列に配列した場合を示したが、実施の形態２においては、これに限らず、複数の振動子を複数列に配列し、入力電圧Ｖｉｎを印加するためのアンテナと、受信信号を受信するためのアンテナと、接地電位に接続されたアンテナとを蛇行させて複数の振動子の近傍に配置するようにしてもよい。

また、振動子の個数は、４個に限らず、２個以上であればよい。また、振動子２３０，２４０，２５０，３１０，３２０，３３０，３４０は、２個以上の振動部材を備えていればよい。

上述したように、実施の形態２においては、複数の振動子または複数の振動部材を用いて検出対象物を検知するので、複数の検出対象物の検知を同時に行なうことができる。

また、複数の振動子または複数の振動部材の厚みを相互に変えることにより、複数の振動子または複数の振動部材の共振周波数の変化量が相互に異なるので、受信信号を受信するためのアンテナを複数の振動子または複数の振動部材に対して共用できる。その結果、複数の振動子または複数の振動部材を備えた検出素子を容易に作製できる。

［実施の形態３］
図２６は、実施の形態３による検出素子の概略図である。図２６を参照して、実施の形態３による検出素子４００は、基体４０１，４０２，４０３と、ローラー４０４，４０５と、金属箔４０６と、コイル４０７と、磁石４０８とを備える。

基体４０２は、中空部分ＥＭＰ３が形成されるように基体４０１と基体４０３とを連結する。ローラー４０４，４０５は、それぞれ、基体４０１，４０３中に配置される。金属箔４０６は、アルミニウム箔、チタン箔、マグネシウム箔およびニッケル箔のいずれかからなる。そして、金属箔４０６は、ローラー４０４，４０５に巻き付けられており、一部がローラー４０４，４０５間において基体４０２に略平行に配置されている。

コイル４０７は、金属箔４０６の近傍に配置されている。磁石４０８は、コイル４０７の直上に配置されている。

ローラー４０５は、操作者の操作またはステッピングモーターによって時計回りに一定の角度だけ回転する。これによって、金属箔４０６は、ローラー４０４からローラー４０５の方向へ一定の距離ずつ進行し、ローラー４０５によって巻き取られる。

コイル４０７は、電流源（図示せず）によって電流が流され、金属箔４０６にうず電流を発生させる。また、コイル４０７は、うず電流と磁石４０８からの磁界との相互作用による電磁気力によって金属箔４０６が振動すると、その振動を検知する。磁石４０８は、金属箔４０６に磁界を印加する。

図２７は、図２６に示す金属箔４０６の平面図である。金属箔４０６は、非振動部材４０６０と、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・と、輪４０７１，４０７２，４０７３，・・・とを含む。振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・は、金属箔４０６に円形の輪４０７１，４０７２，４０７３，・・・を形成することによって作成される。この輪４０７１，４０７２，４０７３，・・・の部分の厚みは、非振動部材４０６０、および振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・の厚みよりも薄い。そして、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・の各々は、たとえば、３ｍｍの直径を有する。

金属箔４０６には、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・が予め作製されており、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・を含む金属箔４０６がローラー４０４，４０５に巻き付けられている。

検出対象物の検知が開始されると、コイル４０７に電流が流され、金属箔４０６にうず電流が発生する。そして、その発生したうず電流と磁石４０８からの磁界との相互作用によって、ローレンツ力が金属箔４０６の振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・に印加され、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・が共振する。

そうすると、コイル４０７は、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・が共振したときの振動信号からなる受信信号を受信する。

したがって、検出素子４００を用いて、タンパク質、におい、およびガスを検知できる。

図２８は、実施の形態３による検出装置の概略図である。図２８を参照して、実施の形態３による検出装置５００は、検出素子４００と、検出回路５１０とを備える。検出回路５１０は、コイル４０７に接続されており、コイル４０７から受信信号を受ける。そして、検出回路５１０は、その受けた受信信号に基づいて、金属箔４０６の振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・の共振周波数の変化量Δｆを検出して検出対象物が振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・に付着したことを検知する。

検出装置５００を用いてタンパク質を検知する場合、タンパク質を含む溶液を検出素子４００の中空部分ＥＭＰ３に注入する。また、検出装置５００を用いて、におい、またはガスを検知する場合、中空部分ＥＭＰ３には、何も注入されない。

図２９は、実施の形態３による他の検出素子の概念図である。実施の形態３による検出素子は、図２９に示す検出素子４００Ａであってもよい。

図２９を参照して、検出素子４００Ａは、図２６に示す検出素子４００の金属箔４０６を金属箔４１１に代え、押印器４１２を追加したものであり、その他は、検出素子４００と同じである。

金属箔４１１は、アルミニウム箔、チタン箔およびマグネシウム箔のいずれかからなる。そして、金属箔４１１は、振動部材が形成されておらず、金属箔４０６と同様にしてローラー４０４，４０５に巻き付けられている。したがって、金属箔４１１は、ローラー４０５が一定の角度だけ時計回りに回転するごとに、ローラー４０４からローラー４０５の方向へ一定の距離だけ進行する。

押印器４１２は、金属箔４１１がローラー４０４からローラー４０５の方向へ一定の距離だけ進行するごとに、金属箔４１１を押付け、金属箔４１１に輪４０７１，４０７２，４０７３，・・・を形成する。これによって、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・が金属箔４１１に形成される。そして、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・がコイル４０７の位置まで進行すると、上述した機構によって検出対象物を検出できる。

なお、実施の形態３による検出装置５００は、検出素子４００に代えて検出素子４００Ａを備えていてもよい。

上述したように、実施の形態３においては、コイル４０７に流れる電流によって金属箔４０６，４１１に発生するうず電流と、磁石４０８からの磁界との相互作用によるローレンツ力によって、金属箔４０６，４１１の振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・を振動させるので、このローレンツ力は、「振動電場」を構成し、コイル４０７および磁石４０８は、振動電場を印加する「印加回路」を構成する。また、ローラー４０４，４０５は、金属箔４０６，４１１を支持するので、「支持部材」を構成する。

実施の形態３によれば、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・が形成された金属箔４０６，４１１を２つのローラー４０４，４０５によって支持し、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・と非振動部材４０６０との間に厚みの薄い輪４０７１，４０７２，４０７３，・・・が存在するので、振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・の安定した振動を確保しながら振動部材４０６１，４０６２，４０６３，・・・を支持できる。

また、実施の形態３によれば、金属箔を用いてタンパク質、においおよびガスを検知できるので、検出素子および検出装置を安価に作製できる。

図３０は、振動子からの受信信号を示す図である。図３０において、縦軸は、振幅を表し、横軸は、周波数を表す。また、曲線ｋ４は、振動子の周囲が大気である場合の受信信号を示し、曲線ｋ５は、振動子の周囲が生理食塩水（リン酸緩衝液）である場合の受信信号を示し、曲線ｋ６は、振動子の周囲が蒸留水である場合の受信信号を示す。

図３０を参照して、受信信号の振幅は、振動子の周囲が蒸留水である場合、最も大きい（曲線ｋ４〜ｋ６参照）。したがって、この発明の実施の形態においては、好ましくは、タンパク質を検知する場合、タンパク質を含む蒸留水を中空部分ＥＭＰ１〜ＥＭＰ３に注入してタンパク質を検知する。これによって、タンパク質を高感度で検知できる。

上記においては、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，３１０，３２０，３３０，３４０は、水晶からなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，３１０，３２０，３３０，３４０は、ランガサイト（Ｌａ_３Ｇａ_５ＳｉＯ_１４）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ロッシェル塩（酒石酸カリウム-ナトリウム）（ＫＮａＣ_４Ｈ_４Ｏ_６）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）_３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７）、窒化アルミニウム、電気石（トルマリン）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ＧａＮおよびＡｌＮのいずれかからなっていてもよく、一般的には、圧電材料からなっていればよい。

図３１は、この発明の実施の形態によるさらに他の検出素子の断面図である。図３１を参照して、検出素子１０Ｅは、図１および図２に示す検出素子１０のキャップ１をキャップ１Ａに代えたものであり、その他は、検出素子１０と同じである。

キャップ１Ａは、キャップ４と同じように略円盤形状からなる。そして、キャップ１Ａは、たとえば、テフロン（登録商標）からなる。また、キャップ１Ａは、流入路ＲＩＮと、流出路ＲＯＵＴとを含む。

キャップ１Ａは、支持部材２に接して支持部材２上に配置される。その結果、キャップ１Ａは、支持部材２とともにアンテナ８を挟持する。

積層されたキャップ１Ａ，４および支持部材２，３は、積層された支持部材２，３の厚みに相当する高さを有する中空部分ＥＭＰ４を形成する。この中空部分ＥＭＰ４の直径は、中空部分ＥＭＰ１と同じように、３０ｍｍφである。

流入路ＲＩＮは、一方端が中空部分ＥＭＰ４に繋がっており、他方端が検出素子１０Ｅの外部に繋がっている。流出路ＲＯＵＴも、一方端が中空部分ＥＭＰ４に繋がっており、他方端が検出素子１０Ｅの外部に繋がっている。

検出素子１０Ｅを用いて検出対象物を検知する場合、タンパク質を含む溶液が流入路ＲＩＮを介して外部から中空部分ＥＭＰ４へ注入され、流出路ＲＯＵＴを介して中空部分ＥＭＰ４から外部へ流出される。

そして、振動電場がアンテナ６，８を介して振動子５に印加され、アンテナ７，８は、振動子５の振動信号からなる受信信号を受信する。

また、気体は、流入路ＲＩＮを介して中空部分ＥＭＰ４に流入し、流出路ＲＯＵＴを介して中空部分ＥＭＰ４から外部へ流出するので、検出素子１０Ｅは、におい、またはガスを検知するセンサーとしても使用できる。

なお、検出素子１０Ｅは、振動子５に代えて振動子５Ａ，５Ｂのいずれかを備えていてもよい。また、検出素子１０Ｅにおいては、検出素子１０から検出素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのいずれかへの変更と同じ変更がなされてもよい。

さらに、検出素子２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆの各々においても、検出素子１０から検出素子１０Ｅへの変更と同じ変更がなされていてもよい。

さらに、検出装置１００は、検出素子１０に代えて検出素子１０Ｅを備えていてもよい。

さらに、検出装置３００は、検出素子２００に代えて、検出素子２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆの各々において検出素子１０から検出素子１０Ｅへの変更と同じ変更がなされた検出素子を備えていてもよい。

さらに、上記においては、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０は、非振動部材５１，５１Ａ，５１Ｂ，２３１，２４１，２５１，２６１，２７１，３１１，３２１，４０６０と、振動部材５２，５２Ａ，５２Ｂ，２３２，２３４，２３６，２３８，２４２，２４４，２４６，２４８，２５２，２５７，２６２，２６７，２７２，２７４，２７６，２７８，３１２，３１４，３１６，３１８，３２２，３２４，３２６，３２８，４０６１〜４０６３とからなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０は、厚みが略一定の板形状の水晶振動子等からなっていてもよい。

この場合、支持部材２，３；２０３，２０４は、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０の一部を挟むことにより振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０を支持する。

そして、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０の一部を挟むことによって、振動子５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０における振動の振幅は、最大で約１％減衰するだけであり、検出対象物を十分に検出できる。

図３２は、この発明の実施の形態による検出対象物の他の検出方法を示すフローチャートである。

図３２を参照して、一連の動作が開始されると、検出装置１００において、上述した方法によって、検出対象物を付着させずに振動子５の共振周波数ｆ０を検出する（ステップＳ１）。

そして、振動子５は、検出装置１００の検出素子１０から取り外され、検出対象物が付着される（ステップＳ２）。その後、検出対象物が付着した振動子５を支持部材２，３によって挟持することによって振動子５が検出装置１００の検出素子１０に装着される（ステップＳ３）。

そうすると、上述した方法によって、検出対象物が付着した状態で振動子５の共振周波数ｆ１を検出する（ステップＳ４）。

そして、共振周波数の変化量Δｆ＝ｆ０−ｆ１を検出して検出対象物を検知する（ステップＳ５）。これによって、一連の動作が終了する。

このように、この発明の実施の形態においては、振動子５を検出装置１００から取り外し、その取り外した振動子５に検出対象物を付着し、さらに、検出対象物が付着した振動子５を検出装置１００に装着して検出対象物を検知してもよい。

なお、検出装置３００を用いて、図３２に示すフローチャートに従って検出対象物を検知するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子に適用される。また、この発明は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子を備えた検出装置に適用される。さらに、この発明は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子に用いられる振動子に適用される。さらに、この発明は、振動子の安定した振動を確保しながら振動子を支持する検出素子を備えた検出装置における検出対象物の検知方法に適用される。

この発明の実施の形態１による検出素子の斜視図である。 図１に示す線ＩＩ−ＩＩにおける検出素子の断面図である。 図１に示すＡ方向から見た支持部材および振動子の平面図である。 実施の形態１による検出装置の概略図である。 入力電圧および受信信号のタイミングチャートである。 共振周波数のタイミングチャートである。 実施の形態１における他の振動子の概略図である。 実施の形態１におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態１による他の検出素子の断面図である。 実施の形態２による検出素子の斜視図である。 図１０に示す線ＸＩ−ＸＩにおける検出素子の断面図である。 実施の形態２による検出装置の概略図である。 実施の形態２における他の振動子の概略図である。 実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態２による他の検出素子の斜視図である。 実施の形態２によるさらに他の検出素子の斜視図である。 図１８に示す線ＸＩＸ−ＸＩＸにおける検出素子の断面図である。 実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態２におけるさらに他の振動子の概略図である。 実施の形態２によるさらに他の検出素子の概略図である。 実施の形態２によるさらに他の検出素子の概略図である。 共振周波数の測定結果を示す図である。 実施の形態３による検出素子の概略図である。 図２６に示す金属箔の平面図である。 実施の形態３による検出装置の概略図である。 実施の形態３による他の検出素子の概念図である。 振動子からの受信信号を示す図である。 この発明の実施の形態によるさらに他の検出素子の断面図である。 この発明の実施の形態による検出対象物の他の検出方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１，４，２０１，２０４ キャップ、２，３，２０３，２０４ 支持部材、５，５Ａ，５Ｂ，２０５，２０８，２１１，２１４，２３０，２４０，２５０，２９１〜２９４，２６０，３１０，３２０，３３０，３４０ 振動子、６〜８，６Ａ，７Ａ，８Ａ，１４，２０６，２０７，２０９，２１０，２１２，２１３，２１５，２１６，２１７，２８０〜２８８，２９０，２９５，２９６ アンテナ、９，１１〜１３，２１８〜２２３ ネジ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆ，４００，４００Ａ 検出素子、２０，２１０Ａ 印加回路、３０，２２０Ａ，５１０ 検出回路、５１，５１Ａ，５１Ｂ，２３１，２４１，２５１，２６１，２７１，３１１，３２１，３３１，３４１，４０６０ 非振動部材、５２，５２Ａ，５２Ｂ，２３２，２３４，２３６，２３８，２４２，２４４，２４６，２４８，２５２，２５７，２６２，２６７，２７２，２７４，２７６，２７８，３１２，３１４，３１６，３１８，３２２，３２４，３２６，３２８，３３２〜３３５，３４２〜３４５，４０６１〜４０６３ 振動部材、５３，５３Ａ，５３Ｂ，２３３，２３５，２３７，２３９，２４３，２４５，２４７，２４９，２５３〜２５６，２５８〜２６１，２６３〜２６６，２６８〜２７１，３１３，３１５，３１７，３１９，３２３，３２５，３２７，３２９，３３６〜３３９，３４６〜３４９ 連結部材、１００，３００，５００ 検出装置、５１１Ａ，５１１Ｂ，２３１１，２４１１，２５１１，２６１１，３１１１，３２１１ 幅広部、５１２Ａ，５２１Ａ，５３１Ａ，５１３Ｂ，５２２Ｂ，５３２Ｂ，２３１Ａ，２３２Ａ，２３３Ａ，２３４Ａ，２３５Ａ，２３６Ａ，２３７Ａ，２３８Ａ，２３９Ａ，２４１Ｂ，２４２Ｂ，２４３Ｂ，２４４Ｂ，２４５Ｂ，２４６Ｂ，２４７Ｂ，２４８Ｂ，２４９Ｂ 底面、５１２Ｂ，５２１Ｂ，５３１Ｂ，２４１Ａ，２４２Ａ，２４３Ａ，２４４Ａ，２４５Ａ，２４６Ａ，２４７Ａ，２４８Ａ，２４９Ａ 表面、４０１〜４０３ 基体、４０４，４０５ ローラー、４０６，４１１ 金属箔、４０７ コイル、４０８ 磁石、４１２ 印加器、４０７１〜４０７３ 輪。

Claims (9)

1. 振動子と、
   前記振動子の一部に接触して前記振動子を支持する支持部材と、
   接地電位に接続された第１のアンテナと、
   前記第１のアンテナと協働して電磁場を前記振動子に印加するための第２のアンテナと、
   前記振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記振動子から受信するための第３のアンテナとを備え、
   前記振動子は、非振動部材と、連結部材を介して前記非振動部材に連結された振動部材とからなり、
   前記支持部材は、前記非振動部材に接触して前記振動子を支持し、
   前記第２および第３のアンテナの少なくとも一方のアンテナは、前記振動子に対して前記第１のアンテナの反対側に配置されており、
   前記連結部材の厚みは、前記振動部材の厚みよりも薄い、検出素子。
2. 前記振動子は、複数の振動素子を含み、
   前記第３のアンテナは、前記複数の振動素子が振動したときの複数の振動信号からなる複数の受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記複数の振動素子から独立に受信するアンテナからなる、請求項１に記載の検出素子。
3. 前記振動子は、相互に異なる厚みを有する複数の振動素子を含む、請求項１または請求項２に記載の検出素子。
4. 振動子と、
   前記振動子の一部に接触して前記振動子を支持する支持部材と、
   接地電位に接続された第１のアンテナと、
   前記第１のアンテナと協働して電磁場を前記振動子に印加するための第２のアンテナと、
   前記振動子が振動したときの振動信号からなる受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記振動子から受信するための第３のアンテナと、
   前記第１および第２のアンテナを介して前記電磁場を前記振動子に印加する印加回路と、
   前記第３のアンテナを介して受けた前記受信信号に基づいて検出対象物が前記振動子に付着したときの前記振動子の共振周波数の変化量を検出して前記検出対象物を検知する検出回路とを備え、
   前記振動子は、非振動部材と、連結部材を介して前記非振動部材に連結された振動部材とからなり、
   前記支持部材は、前記非振動部材に接触して前記振動子を支持し、
   前記支持部材は、前記非振動部材に接触して前記振動子を支持し、
   前記第２および第３のアンテナの少なくとも一方のアンテナは、前記振動子に対して前記第１のアンテナの反対側に配置されており、
   前記連結部材の厚みは、前記振動部材の厚みよりも薄い、検出装置。
5. 前記振動子は、複数の振動素子を含み、
   前記第３のアンテナは、前記複数の振動素子が振動したときの複数の振動信号からなる複数の受信信号を前記第１のアンテナと協働して前記複数の振動素子から独立に受信するアンテナからなる、請求項４に記載の検出装置。
6. 前記振動子は、相互に異なる厚みを有する複数の振動素子を含む、請求項４または請求項５に記載の検出装置。
7. 前記検出回路は、前記複数の受信信号のうちの１つの受信信号を参照信号とし、前記参照信号と残りの受信信号との差信号を検出し、その検出した差信号の変化を検出して前記検出対象物を検知する、請求項６に記載の検出装置。
8. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の検出素子、または請求項４から請求項７のいずれかに記載の検出装置に用いられる振動子であって、
   前記非振動部材と、
   前記振動部材と、
   前記振動部材を前記非振動部材に連結する連結部材とを備え、
   前記連結部材の厚みは、前記振動部材の厚みよりも薄い、振動子。
9. 請求項４から請求項７のいずれかに記載の検出装置を用いて検出対象物を検知する検出対象物の検知方法であって、
   検出対象物を付着せずに振動子の第１の共振周波数を検出する第１のステップと、
   振動子を検出装置から取り外し、その取り外した振動子に検出対象物を付着させる第２のステップと、
   前記検出対象物が付着した振動子を検出装置に装着する第３のステップと、
   前記検出対象物が付着した振動子の第２の共振周波数を検出する第４のステップと、
   前記第１の共振周波数から前記第２の共振周波数への変化量を検出して前記検出対象物を検知する第５のステップとを備え、
   前記連結部材の厚みは、前記振動部材の厚みよりも薄い、検出対象物の検知方法。

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