JP5605372B2 - 空隙配置構造体が保持された分光測定用デバイス、それに用いられる枠部材、および、分光器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の空隙が配列された空隙配置構造体が保持された分光測定用デバイス、それに用いられる枠部材、および、それらを用いた分光器に関する。

主に、近赤外〜ミリ波帯の電磁波領域において、周期構造体が偏光子やフィルタとして用いられている。周期構造体の代表的な例として、ワイヤーグリッドや金属メッシュなどの、金属板に周期的に空隙を設けた空隙配置構造体が挙げられる。最近では、単なるフィルタとしてではなく、微量物質を検出する為の感度向上デバイスとしても利用されている。すなわち、空隙配置構造体に被測定物を保持して、その被測定物が保持された空隙配置構造体に電磁波を照射し、その透過スペクトルを解析して被測定物の特性を測定する測定方法に利用されている。該測定方法として具体的には、例えば、被測定物であるタンパク質などが付着した金属メッシュに、テラヘルツ波を照射して透過スペクトルを解析する手法が挙げられる。

特開２００８−１８５５５２号公報（特許文献１）には、空隙領域を有する空隙配置構造体（＝例えば、金属メッシュ）と、空隙配置構造体上の被測定物と、被測定物に向かって電磁波を照射する電磁波照射部と、空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する電磁波検出部とで構成され、被測定物の存在により周波数特性が変化することに基づいて被測定物の特性を測定する方法が開示されている。

ここで、空隙配置構造体の平面上に被測定物を保持する具体的な方法としては、空隙配置構造体の表面にポリアミド樹脂等の支持膜を貼付して被測定物を該支持膜に付着させる方法と、支持膜に換えて、気密または液密な容器を用いて、流体または流体に分散させた物質を測定する方法のみが開示されている（実施例１〜３、図３、６、１０、段落［００１７］、［００１８］）。

しかし、被測定物を支持膜等を介して空隙配置構造体へ保持する場合には、空隙配置構造体と支持膜との密着度合いや撓みなどによって、測定値の周波数特性が変化してしまう恐れがある。さらには、支持膜自身のばらつき（厚みばらつき、誘電率ばらつき）によって、周波数特性にばらつきが生じ、測定値にばらつきが生じるといった問題がある。

このような問題点を排除し、測定感度および再現性の高い測定を行うためには、被測定物を支持膜等を介さずに空隙配置構造体へ保持する方法を用いることが望ましい。しかしながら、分光測定においては、一般に使用する電磁波の周波数を高くし、それに応じて空隙の大きさを小さくすることが、測定感度を向上させる点で望ましい。この場合、加工上の制限から、空隙配置構造体の厚さは照射する電磁波の波長程度かそれ以下とする必要がある。特に、テラヘルツ波のような高周波（短波長）の電磁波を照射する際に用いる空隙配置構造体の厚さは、非常に薄くなる。このため、空隙配置構造体を分光器のステージに保持した場合、空隙配置構造体に撓みが生じる場合があり、測定誤差に影響を与える恐れがあった。

一方、かかる用途とは異なるフィルタの構造としてはいくつかの構造が知られている。特開２００７−９７５８２号公報（特許文献２）には、環境試料、食品検体などの微生物の迅速検出に使用される生菌および死菌の計数装置における夾雑物との識別方法に用いられるメンブレンフィルタにおいて、を、メンブレンフィルタ押さえ部とメンブレンフィルタ台座の間に重ねる構造が開示されている（段落［０１９５］〜［０１９６］、図４）。ここで、メンブレンフィルタは、そのままでは表面に触れてしまう恐れがあり、扱いにくいため、周囲を樹脂枠で覆い、一体化させたものを使用している（段落［０１９７］）。しかし、このような方法を、分光測定などに用いられる厚さの薄い空隙配置構造体に用いても、十分な張力を与えられない為、所望の特性や再現性を得ることが困難である。

また、国際公開第２００２／０５５３０４号（特許文献３）には、スクリーン印刷用のスクリーンをスクリーン枠の一部に接着固定し、押さえ具をスクリーン枠に設けられた掛止部に嵌合し、ネジで固定し、スクリーンを張接する方法が開示されている（４６頁１４〜２２行、図２７）。しかし、このような方法では、スクリーンの一部を接着剤などを用いてスクリーン枠や掛止具などに接着する必要があるため、分光測定などに用いられる厚さの薄い空隙配置構造体を脱着するのに手間がかかり、破損の恐れもある。破損しなかった場合でも、撓みなく張る事は困難である為、所望の周波数特性を得ることや、再現性を得ることが困難である。

また、特許文献１〜３では、フィルターの断面形状は何れも平行平板状であり、固定具や入射する電磁波に対して斜めに配して使用する場合には、別途工夫が必要である。

特開２００８−１８５５５２号公報 特開２００７−９７５８２号公報 国際公開第２００２／０５５３０４号

本発明は上記の事情に鑑み、測定感度が向上し、より微量の被測定物を測定することのできる測定用デバイスを提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、被測定物の特性を簡便に測定することにある。

本発明は、枠部材、および、該枠部材によって保持された上記空隙配置構造体を含む分光測定用デバイスであって、
上記空隙配置構造体は、複数の空隙を有し、照射された電磁波の中から特定の周波数を選択できるものであり、
上記枠部材は、上記空隙配置構造体を張力を持たせた状態で保持することができる、分光測定用デバイスである。

上記空隙配置構造体の厚さが、照射される電磁波の波長の１０倍以下であることが好ましい。

上記枠部材が、第１の部品および第２の部品からなり、
上記第１の部品および上記第２の部品で上記空隙配置構造体を挟んで保持することのできるものであることが好ましい。

上記第１の部品は突起部を有し、上記第２の部品は溝を有し、上記突起部および上記溝は、両者を嵌合させることにより上記空隙配置構造体の外周部を挟み込むためのものであることが好ましい。

上記枠部材が上記空隙配置構造体と一体に形成された部材であり、上記空隙配置構造体に張力を持たせるために十分な厚みを有することが好ましい。

上記枠部材は、上記空隙配置構造体の上記複数の空隙の配列状態を示す表示部を備えることが好ましい。

上記枠部材は、少なくとも一方の主面が前記空隙配置構造体の主面に対して一定の角度で傾斜していることが好ましい。

また、本発明は、上記の分光測定用デバイスに用いられる枠部材にも関する。
また、本発明は、上記の分光測定用デバイスを備えた分光器にも関する。

本発明の分光測定用デバイスを用いることにより、空隙配置構造体の取り扱いや分光器などへの脱着が容易となり、破損し難い。また、枠部材によって空隙配置構造体に一定の張力が与えられるため、所望のフィルタ特性を得やすくなり、フィルタ特性の再現性が向上する。

さらに、本発明の分光測定用デバイスに用いられる枠部材を、少なくとも一方の主面が空隙配置構造体の主面に対して一定の角度で傾斜するような形状を有するものとすることにより、入射する電磁波に対して常に一定の入射角を実現出来、所望のフィルタ特性を得やすくなり、フィルタ特性の再現性が向上する。また、枠部材に表示部を設けることにより、空隙の配列状況が分かりやすくなり、入射電磁波に対する所望の配置を容易かつ確実に行うことが出来る。

本発明の分光測定用デバイスを用いた測定の一例を説明するための概略模式図である。 実施例１で用いられる金属メッシュ（空隙配置構造体）を示す正面図である。 （ａ）は、本発明で用いられる空隙配置構造体の一例を示す斜視図である。（ｂ）は、空隙配置構造体の格子構造を説明するための模式図である。 （ａ）は、実施例１で用いた金属メッシュを示す模式的斜視図である。（ｂ）は、実施例２で用いた金属メッシュを示す模式的斜視図である。 実施例１で用いた枠部材の第１の部品を示す図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図である。 実施例１で用いた枠部材の第２の部品を示す図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図である。 実施例１で用いた枠部材（第１の部品、第２の部品）および金属メッシュの嵌合状態を説明するための図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は、実施例１で得られた透過率スペクトルを示す図である。（ｂ）は、比較例１で得られた透過率スペクトルを示す図である。 （ａ）は、実施例２で得られた透過率スペクトルを示す図である。（ｂ）は、比較例１で得られた透過率スペクトルを示す図である。 実施例３における枠部材および空隙配置構造体を示す図である。

本発明は、複数の空隙を有する空隙配置構造体を保持する枠部材に関する。
（空隙配置構造体）
本発明で取り扱う空隙配置構造体は、照射された電磁波の中から特定の周波数を選択できるものである。例えば、照射された電磁波のうち、特定の周波数の電磁波のみを透過させる構造体や、あるいは、特定の周波数の電磁波の強度を強め、それ以外の周波数の電磁波の強度を弱めるような構造体などの、周波数選択性を有する構造体が挙げられる。本発明の空隙配置構造体は、例えば、空隙を有する空隙配置構造体に被測定物を保持し、上記被測定物が保持された空隙配置構造体に電磁波を照射して、上記空隙配置構造体を透過した電磁波の周波数特性を検出することにより、被測定物の特性を測定する測定方法に用いられるものである。

本発明の測定方法で用いられる電磁波は、特に限定されないが、好ましくは２０ＧＨｚ〜１２０ＴＨｚの周波数を有するテラヘルツ波である。具体的な電磁波としては、例えば、短光パルスレーザを光源として、ＺｎＴｅ等の電気光学結晶の光整流効果により発生するテラヘルツ波が挙げられる。また、例えば、短光パルスレーザを光源として、光伝導アンテナに自由電子を励起し、光伝導アンテナに印加した電圧によって瞬時に電流が発生することによって生じるテラヘルツ波が挙げられる。また、例えば、高圧水銀ランプや高温セラミックから発せられるテラヘルツ波が挙げられる。

本発明の測定方法の一例の概要を図１を用いて説明する。図１は、本発明の測定方法に用いられる測定装置２の全体構造と、測定装置２における空隙配置構造体１の配置を模式的に示す図である。図１に示すように、この測定装置２は、電磁波を発生して照射する照射部２１と、空隙配置構造体１を透過した電磁波を検出する検出部２２とを備えている。また、照射部２１の動作を制御する照射制御部２３、検出部２２の検出結果を解析する解析処理部２４、および、解析処理部２４の解析結果を表示する表示部２５を備えている。なお、照射制御部２３は、検出のタイミングを同期させる目的で、解析処理部２４にも接続されていても良い。

上記のような測定装置２において、照射部２１は、照射制御部２３の制御の下、電磁波を発生・放射する。照射部２１から放射された電磁波は、空隙配置構造体１に照射され、空隙配置構造体１で散乱した電磁波が検出部２２で検出される。検出部２２において検波された電磁波は、電気信号として解析処理部２４に転送され、例えば透過率の周波数特性（透過率スペクトル）として目視できる形式で表示部２５に表示される。

本発明で用いられる空隙配置構造体は、例えば、主面に垂直な方向に貫通した複数の空隙部が上記主面上の少なくとも一方向に周期的に配置された構造体である。ただし、空隙配置構造体の全体にわたって空隙部が周期的に配置されている必要はなく、少なくとも一部において空隙部が周期的に配置されていればよい。好ましくは準周期構造体や周期構造体である。準周期構造体とは、並進対称性は持たないが配列には秩序性が保たれている構造体のことである。準周期構造体としては、例えば、１次元準周期構造体としてフィボナッチ構造、２次元準周期構造体としてペンローズ構造が挙げられる。周期構造体とは、並進対称性に代表される様な空間対称性を持つ構造体のことであり、その対称の次元に応じて１次元周期構造体、２次元周期構造体、３次元周期構造体に分類される。１次元周期構造体は、例えば、ワイヤーグリッド構造、１次元回折格子などが挙げられる。２次元周期構造体は、例えば、メッシュフィルタ、２次元回折格子などが挙げられる。これらの周期構造体のうちでも、２次元周期構造体が好適に用いられ、より好ましくは空隙部が縦方向および横方向に規則的に配列（方形配列）された２次元周期構造体が用いられる。

空隙部が方形配列された２次元周期構造体としては、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すようなマトリックス状に一定の間隔で空隙部が配置された板状構造体（格子状構造体）が挙げられる。図２（ａ）に示す空隙配置構造体１は、その主面１０ａ側からみて正方形の空隙部１１が、該正方形の各辺と平行な２つの配列方向（図２（ｂ）中の縦方向と横方向）に等しい間隔で設けられた板状構造体である。空隙部は正方形に限定されず、例えば長方形や円や楕円などでもよい。また方形配列であれば、２つの配列方向の間隔は等しくなくてもよく、例えば長方形配列でもよい。また、空隙配置構造体の全体形状も同様に限定されるものではない。

空隙配置構造体の空隙部の形状や寸法は、測定方法や、空隙配置構造体の材質特性、使用する電磁波の周波数等に応じて適宜設計されるものであり、その範囲を一般化するのは難しいが、図３（ａ）に示す空隙配置構造体１では、図３（ｂ）にｓで示される空隙部の格子間隔が、測定に用いる電磁波の波長の１０分の１以上、１０倍以下であることが好ましい。また、空隙部の孔サイズとしては、図３（ｂ）にｄで示される空隙部の孔サイズが、測定に用いる電磁波の波長の１０分の１以上、１０倍以下であることが好ましい。

また、空隙配置構造体の厚みは、測定方法や、空隙配置構造体の材質特性、使用する電磁波の周波数等に応じて適宜設計されるものであり、その範囲を一般化するのは難しいが、測定に用いる（照射される）電磁波の波長の１０倍以下であることが好ましい。構造体の厚みがこの範囲よりも大きくなると、前方散乱する電磁波の強度が弱くなって信号を検出することが難しくなる場合がある。

（枠部材）
本発明に用いられる枠部材は、上記空隙配置構造体を張力を持たせた状態で保持することのできる部材である。張力を持たせた状態とは、たわみのない状態であればよい。該枠部材は、空隙配置構造体と別の部材であってもよく、空隙配置構造体と一体化された部材であってもよい。

前者としては、例えば、枠部材が、第１の部品および第２の部品からなり、第１の部品および第２の部品で空隙配置構造体を挟んで保持することのできるような場合が挙げられる。例えば、第１の部品が突起部を有し、第２の部品が溝を有し、該突起部と溝とを嵌合させることにより、空隙配置構造体の外周部を挟み込み保持する形態が挙げられる。

後者としては、枠部材が、空隙配置構造体と一体に形成された空隙配置構造体の周辺部であり、空隙配置構造体に張力を持たせるために十分な厚みを持たせたような場合が挙げられる。

枠部材の材質としては、特に限定されないが、金属、プラスチックなどが挙げられる。
枠部材は、空隙配置構造体の複数の空隙の配列状態を示す表示部を備えることが好ましい。表示部は、例えば、空隙配置構造体と別の部材である枠部材の各部品のいずれかに設けられていてもよく、空隙配置構造体と一体化された周辺部である枠部材に設けられていてもよい。

また、枠部材は、空隙配置構造体が保持された状態において、空隙配置構造体の空隙配置部の主面に対して一方の主面が一定の角度で傾斜するような形状とすることが好ましい。このためには、枠部材を構成する第１部品または第２部品の一方の主面が他方の主面に対して一定の角度で傾斜するような形状や、空隙配置構造体と一体化された周辺部の一方の主面が他方の主面に対して一定の角度で傾斜するような形状を採用することができる。空隙配置構造体に入射角（電磁波の進行方向と空隙配置構造体の主面とのなす角度）を有する状態で電磁波が斜め入射するときに、このような形状とすることが有利である。ただし、空隙配置構造体の主面に対して電磁波を垂直に入射させるときは、例えば、第１の部品および第２の部品の上面と下面が平行である枠部材を用いればよい。

（分光器）
さらに、本発明は、上記の分光測定用デバイスを備えた分光器にも関する。通常は、電磁波が照射される部位に取り付けられるステージと呼ばれる金属板等に、分光測定用デバイスが固定される。通常は、ステージの空隙配置構造体を取り付ける面は電磁波の進行方向に対して垂直である。分光測定用デバイスを分光器のステージへ固定する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、圧接部材や接着剤を用いる固定方法、ねじ止めによる固定方法を用いることができる。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
＜金属メッシュ＞
本実施例では、空隙配置構造体として、全体がＮｉで形成された金属メッシュを使用した。金属メッシュ１の全体の形状は、図２の平面図に示すような直径２３ｍｍの円盤状であり、全体に複数の空隙が配置された空隙配置部１１（直径１５ｍｍの円盤状部分）と、それを囲む外周部１２（径方向の幅が４ｍｍであるドーナツ形状（円環形状）部分）とからなる。

空隙配置部１１は、図３の模式図に示すような正方格子配列した正方形の空隙を有し、孔の格子間隔（図３（ｂ）のｓ）は２６０μｍ、孔サイズ（図３（ｂ）のｄ）は１８０μｍ、空隙配置部および外周部の厚みは共に２０μｍである。

図４（ａ）に空隙配置部および外周部の厚みを同じにした金属メッシュ１の斜視図を示す。（ｂ）に後述する実施例２の空隙配置部より外周部の厚みを大きくした金属メッシュ１の斜視図を示す。

上記金属メッシュを、本発明の枠部材を構成する第１の部品と第２の部品とで挟んで保持した（図７参照）。第１の部品および第２の部品の構成を以下に示す。

＜第１の部品＞
図５に、第１の部品３の斜視図（ａ）、正面図（ｂ）、断面図（ｃ）を示す。第１の部品３は、図５に示されるような内径１４ｍｍ、外径２３ｍｍ、厚み１．４ｍｍ（突起部を除く）の円環状の部品である。その周縁部には、突起部３１が設けられている。突起部３１の内径は２２ｍｍ、外径は２３ｍｍ、厚み０．１ｍｍ（全体として１．５ｍｍ）である。

また、金属メッシュおよび第２の部品のネジ孔に対応したネジ孔３２が設けられている。

＜第２の部品＞
図６に、第２の部品４の斜視図（ａ）、正面図（ｂ）、断面図（ｃ）を示す。第２の部品４は、図６に示されるような外径２５ｍｍ、内径１４ｍｍの円環状の部品である。

第２の部品４は、内側から第１円管部４１、第２円管部４２および第３円環部４３からなり、図６（ｃ）に示されるように第１円環部４１と第３円環部４３の間の第２円環部がへこんだ構造であり、溝４２１が設けられている。この溝４２１に金属メッシュの周端部を入れて、その上から第１の部品３の突起部３１が嵌め込まれる。

第１円環部４１の内径は１４ｍｍ、外径は２１．６ｍｍ、厚みは２．５ｍｍである。第２円管部４２の内径は２１．６ｍｍ、外径は２３ｍｍ、厚みは２．３ｍｍである（第１円環部より０．２ｍｍくぼんでいる）。第３円環部４３の内径は２３ｍｍ、外径は２５ｍｍ、厚みは４ｍｍである。

また、金属メッシュおよび第１の部品のネジ孔に対応したネジ孔４４が設けられている。

＜分光測定用デバイスの作製＞
上記金属メッシュの外周部の周縁部を、第２の部品に設けた溝に押し込み、第１の部品３に設けた突起部３１を第２の部品４の溝４２１に嵌合させる。このとき、金属メッシュ１の外周部１２に設けられたネジ孔１３、第１の部品３に設けられたネジ孔３２および第２の部品４に設けられたネジ孔４４の位置が一致するように嵌合が行われ、金属メッシュ１、第１の部品３および第２の部品４は、それぞれのネジ孔１３、３２、４４を通じてネジで固定された。このようにして枠部材に保持された金属板および枠部材からなる分光測定用デバイスを得た。

＜分光測定用デバイスの分光器内への設置＞
さらに、上記分光測定用デバイスの第２の部品４の外側面４６を、分光器内に設置された直径１４ｍｍの円形の開口部（この開口部に電磁波が照射される）を有する金属板に、接着剤を用いて接着した。なお、分光測定用デバイスは、金属メッシュの空隙配置部が、金属板の開口部に位置するように配置された。

また、金属メッシュ、第１部品および第２部品の各々のネジ孔は、金属メッシュが枠部材（第１の部品および第２の部品）に固定された際に、金属メッシュの空隙の配列方向（図３（ａ）に示されるＸ軸方向またはＹ軸方向）が、図７に示す第２の部品４の切欠部の方向となる様に設計されている。

また、分光器内に配置する際には、空隙の配列状況に関して枠部材の第２の部品４に設けた切欠部４５（空隙の配列状態を示す表示部）の方向を参考にして、入射する電磁波の偏光方向に対して所望の配置を行った。

このようにして、分光器（時間領域テラヘルツ分光システム；ＴＨｚ-ＴＤＳ）に設置された金属メッシュについて、透過率スペクトルを測定した。なお、分光器内の金属メッシュは、照射する電磁波の偏光方向が図３（ａ）のＹ軸方向となるように配置され、また、電磁波の偏光方向と垂直で、且つ、金属メッシュの主面に含まれる直線（図３（ａ）のＸ軸方向）を回転軸として１０度回転させた状態で配置されている（入射角度が１０度）。このとき、周波数分解能は７ＧＨｚであった。

測定の再現性を調べることを目的として、一度測定を終えると、一旦、金属板から分光測定用デバイスを剥し、さらに枠部材から金属メッシュを外してから、再度、枠部材で同じ金属メッシュを挟んだ分光測定用デバイスを作製し、金属板に接着剤で固定して測定を行うという作業を繰り返した。１つの金属メッシュに対して、それぞれ合計１０回の測定データを得た。測定結果の透過率スペクトル（平均とエラーバー）を図８（ａ）に示す。

（比較例１）
実施例１と同様の金属メッシュの外周部１２を、分光器内に設置された直径１４ｍｍの円形の開口部を有する金属板に、直接接着剤で接着することにより固定し、実施例１と同様にして透過率スペクトルを測定した。

なお、比較例１においても、再現性を測定することを目的として、一度測定を終えると、一旦、金属板から金属メッシュを剥し、再度、同じ金属メッシュを金属板に接着剤で固定して測定を行うという作業を繰り返し、１つの金属メッシュに対してそれぞれ合計１０回の測定データを得た。測定結果の透過率スペクトル（平均とエラーバー）を図８（ｂ）
に示す。

図８（ａ）および（ｂ）に示す実施例１および比較例１の結果から、比較例１に比べて、実施例１の透過率スペクトルはエラーバーが小さく、フィルター特性の再現性が向上していることが分かる。また、比較例１では、金属板から剥す際などに目視にて確認出来る程度の金属メッシュ（空隙配置構造体）の折れや破れが生じ、実験をやり直すことがあったが、実施例１では、その様な破損は生じなかった。また、比較例１では、金属板に固定する際に目視にて確認出来る程度の撓みが生じて固定をやり直すことがあったが、実施例１では、その様な問題は生じなかった。

（実施例２）
本実施例では、図４（ｂ）に示すような外周部１２の厚みが４５０μｍであること以外は実施例１と同様の金属メッシュを使用し、比較例１と同様にして、透過率スペクトルを測定した。測定結果の透過率スペクトル（平均とエラーバー）を図９（ａ）に示す。比較のために比較例１で得られた透過率スペクトルを図９（ｂ）に示す。

図９（ａ）および（ｂ）に示す実施例２および比較例１の結果から、比較例１に比べて実施例２の透過率スペクトルにおけるエラーバーは小さく、周波数特性の（測定の）再現性が向上していることが分かる。また、比較例１では、金属板から剥す際などに目視にて確認出来る程度の空隙配置構造体の折れや破れが生じ、実験をやり直すことがあったが、実施例２ではその様な破損は生じなかった。また、比較例１では、金属板に固定する際に目視にて確認出来る程度の撓みが生じて固定をやり直すことがあったが、実施例２ではその様な問題は生じなかった。

＜金属メッシュの作製＞
なお、実施例２で用いた金属メッシュは、以下に説明する製造方法を用いて製造した。

まず、ニッケル基板上にフォトレジストを塗布し、原版（フォトマスク）を用いて露光し、フォトレジストの現像を行い、空隙配置構造体の空隙に相当するパターンのレジスト像を形成した。

次いで、基板上に、レジスト像を介して、エレクトロフォーミング法（電鋳法）により、金属膜をメッキ形成した。メッキ材料には、ニッケルを用いた。形成される金属膜の膜厚は、２０μｍとした。このときのメッキ浴としては、メッキ膜寸法に影響を及ぼすメッキ膜内部応力の制御が容易なスルファミン酸ニッケル浴を用いた。

次いで、レジスト像および金属膜の上に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行い、空隙配置部を覆い、それを囲むドーナツ形状の外周部を露出する第２のレジスト像を形成した。

次いで、レジスト像を介して、エレクトロフォーミング法（電鋳法）により、外周部の金属膜の上に金属膜をメッキ形成した。メッキ材料としては、ニッケルを用いた。金属膜の膜厚は、４３０μｍとした。このときのメッキ浴としては、スルファミン酸ニッケル浴を用いた。

次いで、レジスト像を除去して凹部およびメッシュ孔（空隙）を形成し、一体となって残った金属膜を基板から取り外し、図４（ｂ）に示す実施例２の空隙配置部より外周部の厚みを大きくした金属メッシュ１（空隙配置構造体）を完成させた。

上記の製造方法において、空隙配置部を覆い、それを囲む外周部（ドーナツ形状）を露出する第２のレジスト像の形成と外周部の金属膜の上への金属膜の形成とを行わなければ、図４（ａ）に示す空隙配置部および外周部の厚みを同じにした実施例１の金属メッシュ１が完成する。

（実施例３）
図１０（ａ）に示されるように、枠部材のうち第２の部品４の断面形状が斜めである（外側面４６がその反対の面に対して傾斜している）枠部材を作製した。外側面４６がその反対の面に対してなす角度は１０度とした。この第２の部品を用いて、実施例１と同様の方法で分光測定用デバイスを作製し、電磁波の伝搬方向に対して垂直に配置された固定具（分光器内の金属板）に外側面４６を固定して透過率スペクトルを測定した。

また、図１０（ｂ）に示されるように、実施例２で用いた厚みの厚い外周部（枠部材）を有する金属メッシュにおいて、外周部１２の断面形状が斜めである（外周部１２の外側面１２１が金属メッシュ１の空隙配置部１１の主面に対して傾斜している）金属メッシュ１を作製した。外側面１２１が金属メッシュ１の空隙配置部１１の主面に対してなす角度は１０°とした。この金属メッシュを用いて、実施例２と同様の方法で、電磁波の伝搬方向に対して垂直に配置された固定具（分光器内の金属板）に外側面１２１を固定して透過率スペクトルを測定した。

何れの場合においても、電磁波の伝搬方向に対して垂直に配置された固定具（分光器内の金属板）に対して固定することにより、金属メッシュを回転配置させることなく、実施例１、２の結果と同様の透過スペクトルが得られ、再現性良く電磁波の斜入射（入射角度１０度）を実現することが出来た。

今回開示された実施の形態および実施例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説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。

１ 空隙配置構造体（金属メッシュ）、１１ 空隙配置部、１２ 外周部、１２１ 外側面、２ 測定装置、２１ 照射部、２２ 検出部、２３ 照射制御部、２４ 解析処理部、２５ 表示部、３ 第１の部品、３１ 突起部、３２ ネジ孔、４ 第２の部品、４１ 第１円環部、４２ 第２円環部、４２１ 溝、４３ 第３円環部、４４ ネジ孔、４５ 切欠部、４６ 外側面。

Claims (5)

1. 枠部材、および、該枠部材によって保持された前記空隙配置構造体を含む分光測定用デバイスであって、
   前記空隙配置構造体は複数の空隙部を有し、
   前記空隙部は、複数の交差を有する格子の間隙であり、
   前記空隙配置構造体の厚さが、照射される電磁波の波長の１０倍以下であり、
   前記空隙部の格子間隔および孔サイズが、照射される電磁波の波長の１０分の１以上、１０倍以下であり、
   照射された電磁波の中から特定の周波数を選択できるものであり、
   前記枠部材は、前記空隙配置構造体を張力を持たせた状態で保持することができ、前記空隙配置構造体と一体に形成された部材であり、前記空隙配置構造体に張力を持たせるために十分な厚みを有する、分光測定用デバイス。
2. 前記枠部材が、前記空隙配置構造体の前記複数の空隙の配列状態を示す表示部を備えた、請求項１に記載の分光測定用デバイス。
3. 前記枠部材の少なくとも一方の主面が前記空隙配置構造体の主面に対して一定の角度で傾斜している、請求項１に記載の分光測定用デバイス。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の分光測定用デバイスに用いられる枠部材。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の分光測定用デバイスを備えた分光器。

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