JP7015023B2 - Terahertz wave half mirror and irradiation device using the half mirror - Google Patents

Terahertz wave half mirror and irradiation device using the half mirror Download PDF

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Description

本発明は、テラヘルツ波を照射するためのテラヘルツ波のハーフミラー及び該ハーフミラーを用いた照射装置に関する。 The present invention relates to a terahertz wave half mirror for irradiating a terahertz wave and an irradiation device using the half mirror.

近年、テラヘルツ波を利用した各種の検出装置が提案されている。例えば下記特許文献1では、紙幣等の被検査類に付着した異物の検出を非接触で高速及び高効率に検査するための検査装置が提案されている。 In recent years, various detection devices using terahertz waves have been proposed. For example, Patent Document 1 below proposes an inspection device for inspecting foreign matter adhering to inspected items such as banknotes in a non-contact manner at high speed and with high efficiency.

この検査装置では、発振器からのテラヘルツ波を、ガルバノミラー等のミラーを機械的に角度変化させることで、紙幣等の被検査類全体を照射したり、被検査類の被照射部位を複数の領域に分割して各領域毎に発振器を配置して照射することで、紙幣等の被検査類全体を照射したりしていた。 In this inspection device, the terahertz wave from the oscillator is mechanically changed in angle by a mirror such as a galvano mirror to irradiate the entire inspected object such as banknotes, or the irradiated part of the inspected object is in a plurality of areas. By arranging an oscillator in each area and irradiating it, the entire object to be inspected such as banknotes was irradiated.

このような検査装置によれば、テラヘルツ波を紙幣等の被検査類全体に照射して検査することができ、紙幣等の被検査類に貼付されたテープのような異物を非接触で高速に且つ高効率に検出することが可能でとなる。 According to such an inspection device, a terahertz wave can be applied to the entire inspected object such as a banknote for inspection, and a foreign substance such as a tape attached to the inspected item such as a banknote can be inspected at high speed without contact. Moreover, it is possible to detect with high efficiency.

特開2016-80452号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-80452

しかしながら、従来の検査装置に設けられたテラヘルツ波の照射装置では、ミラーを機械的に角度変化させることで紙幣等の被検査類全体を照射する装置の場合、ミラーの角度の変化で紙幣等の被検査類全長を照射するため、ミラーから紙幣等の被検査類までの距離を長く設けることが必要で装置が大きくなり易い。また振動や磨耗等によりミラーの精密な高速の動作を安定に保つことが容易でない。 However, in the terahertz wave irradiation device provided in the conventional inspection device, in the case of a device that irradiates the entire object to be inspected such as banknotes by mechanically changing the angle of the mirror, the change in the angle of the mirror causes the banknotes and the like. Since the entire length of the object to be inspected is irradiated, it is necessary to provide a long distance from the mirror to the item to be inspected such as banknotes, and the device tends to be large. In addition, it is not easy to stably maintain the precise and high-speed operation of the mirror due to vibration and wear.

さらに被照射部位を複数の領域に分割して各領域に発振器を配置して照射する場合、振動に対しては強いものの、被照射部位を分割した領域の数だけ発振器及びレンズ等を設けて制御しなければならず、装置構成が複雑かつ高価になり易い課題もある。 Furthermore, when the irradiated area is divided into a plurality of areas and an oscillator is placed in each area to irradiate, although it is resistant to vibration, it is controlled by providing oscillators, lenses, etc. for the number of areas where the irradiated area is divided. There is also a problem that the device configuration tends to be complicated and expensive.

そこで本発明では、小型化し易いとともに簡素な構成でテラヘルツ波を長期間安定して照射できる、テラヘルツ波のハーフミラーを提供することを第1の目的とし、該ハーフミラーを用いたテラヘルツ波の照射装置を提供することを第2の目的とする。 Therefore, the first object of the present invention is to provide a terahertz wave half mirror that can be easily miniaturized and can stably irradiate a terahertz wave for a long period of time with a simple configuration, and irradiation of the terahertz wave using the half mirror. The second purpose is to provide the device.

上記第1の目的を達成する本発明のテラヘルツ波のハーフミラーは、シリコンウェハーからなり、該シリコンウェハーへ入射するテラヘルツ波に対する透過率又は反射率を、該シリコンウェハーのキャリア密度により設定するように構成する。 The terahertz wave half mirror of the present invention that achieves the first object is made of a silicon wafer, and the transmittance or reflectance for the terahertz wave incident on the silicon wafer is set by the carrier density of the silicon wafer. Configure.

本発明のテラヘルツ波のハーフミラーでは、透過率を前記シリコンウェハーの厚さにより設定してもよい。 In the terahertz wave half mirror of the present invention, the transmittance may be set by the thickness of the silicon wafer.

上記第2の目的を達成する本発明のテラヘルツ波の照射装置は、テラヘルツ波の発振器と、該テラヘルツ波を所定の光束とする集光用部品と、テラヘルツ波を透過及び反射又は反射する複数のハーフミラーと、を備え、複数のハーフミラーを行列状に所定の箇所に配設し、光束を、複数のハーフミラーの列の一端又は他端の上側又は横側から入射し、複数のハーフミラーにおける透過及び反射により、列の下端側からテラヘルツ波をライン状に出射するように構成した。 The terahertz wave irradiation device of the present invention that achieves the second object described above includes a terahertz wave oscillator, a confining component that uses the terahertz wave as a predetermined luminous flux, and a plurality of transmissing and reflecting or reflecting terahertz waves. A half mirror is provided, and a plurality of half mirrors are arranged in a matrix at predetermined locations, and a light flux is incident from the upper side or the lateral side of one end or the other end of a row of the plurality of half mirrors, and the plurality of half mirrors are provided. The terahertz wave was configured to be emitted in a line from the lower end side of the row by the transmission and reflection in.

本発明のテラヘルツ波の照射装置では、ライン状に出射するテラヘルツ波を所定の出力分布となるように、複数のハーフミラーの透過率又は反射率を設定してもよい。ハーフミラーは、シリコンウェハーにより構成されることができる。複数のハーフミラーを、キャリア密度が異なるシリコンウェハーの組合せとしてもよい。複数のハーフミラーを、厚さが異なるシリコンウェハーの組合せとしてもよい。 In the terahertz wave irradiation device of the present invention, the transmittance or reflectance of a plurality of half mirrors may be set so that the terahertz waves emitted in a line form have a predetermined output distribution. The half mirror can be configured from a silicon wafer. A plurality of half mirrors may be combined with silicon wafers having different carrier densities. A plurality of half mirrors may be combined with silicon wafers having different thicknesses.

複数のハーフミラーの各ハーフミラーを所定の角度で保持する保持部を備えてもよい。
保持部を収容する照射装置用ケースを備え、発振器が、該照射装置用ケースと接続されていてもよい。
A holding portion for holding each half mirror of a plurality of half mirrors at a predetermined angle may be provided.
An irradiation device case for accommodating the holding portion may be provided, and the oscillator may be connected to the irradiation device case.

本発明によれば、テラヘルツ波のハーフミラーをシリコンウェハーで構成し、該シリコンウェハーへ入射するテラヘルツ波に対する透過率又は反射率を、該シリコンウェハーのキャリア密度を調整することにより容易に設定することができる。そのため小型化し易く簡素な構成のテラヘルツ波に好適なハーフミラーを提供することができる。 According to the present invention, a terahertz wave half mirror is composed of a silicon wafer, and the transmittance or reflectance for the terahertz wave incident on the silicon wafer can be easily set by adjusting the carrier density of the silicon wafer. Can be done. Therefore, it is possible to provide a half mirror suitable for terahertz waves, which is easy to miniaturize and has a simple configuration.

本発明によれば、テラヘルツ波の照射装置を、複数のハーフミラーを含んで構成し、この内の一つのハーフミラーにテラヘルツ波の所定の光束を入射することにより、多数の発振器を用いないで、ライン状でかつ所定の出力分布のテラヘルツ波が照射可能な照射装置を提供することができる。そのため照射装置の構成を簡素化でき、振動や使用環境等の影響を受け難く、テラヘルツ波を長期間安定して照射できる。 According to the present invention, the terahertz wave irradiation device is configured to include a plurality of half mirrors, and a predetermined light flux of the terahertz wave is incident on one of the half mirrors, so that a large number of oscillators are not used. , It is possible to provide an irradiation device capable of irradiating a terahertz wave having a predetermined output distribution in a line shape. Therefore, the configuration of the irradiation device can be simplified, it is not easily affected by vibration and the usage environment, and terahertz waves can be stably irradiated for a long period of time.

本発明の第1の実施形態に係るハーフミラーの動作を説明する図で、(a)は透過波と反射波を示す概略断面図、(b)は透過波を説明する概略断面図、(c)は透過波の強度を説明するグラフである。It is a figure explaining the operation of the half mirror which concerns on 1st Embodiment of this invention, (a) is the schematic sectional view which shows the transmitted wave and the reflected wave, (b) is the schematic sectional view which explains the transmitted wave, (c). ) Is a graph explaining the intensity of the transmitted wave. ハーフミラーの透過率及び反射率をテラヘルツ波で測定する装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the apparatus which measures the transmittance and the reflectance of a half mirror with a terahertz wave. 本発明の第2実施形態に係るテラヘルツ波の照射装置を用いた検査装置を説明するもので、(a)は正面図、(b)は右側面図である。An inspection device using a terahertz wave irradiation device according to a second embodiment of the present invention will be described, where (a) is a front view and (b) is a right side view. 60GHzにおける複数のハーフミラーの構成例1を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 1 of a plurality of half mirrors at 60 GHz. 60GHzにおける複数のハーフミラーの構成例2を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 2 of a plurality of half mirrors at 60 GHz. 90GHzにおける複数のハーフミラーの構成例1を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 1 of a plurality of half mirrors at 90 GHz. 90GHzにおける複数のハーフミラーの構成例2を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 2 of a plurality of half mirrors at 90 GHz. 140GHzにおける複数のハーフミラーの構成例1を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 1 of a plurality of half mirrors at 140 GHz. 140GHzにおける複数のハーフミラーの構成例2を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 2 of a plurality of half mirrors at 140 GHz. 140GHzにおける複数のハーフミラーの構成例3を示す図である。It is a figure which shows the configuration example 3 of a plurality of half mirrors at 140 GHz. 実施例2のテラヘルツ波の照射装置の模式的な平面図である。It is a schematic plan view of the terahertz wave irradiation apparatus of Example 2. 実施例2のテラヘルツ波の照射装置のX方向のテラヘルツ波の出力分布を示す図である。It is a figure which shows the output distribution of the terahertz wave in the X direction of the terahertz wave irradiation apparatus of Example 2. FIG.

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明するが、本発明の範囲は実施形態に限定されることなく適宜変更することができる。特に、図面に記載した各部材の形状、寸法、位置関係などについては概念的な事項を示すに過ぎず、その適用場面に応じて任意に変更することができる。各図において、同一の又は対応する部材等には同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments and can be appropriately changed. In particular, the shape, dimensions, positional relationship, etc. of each member described in the drawings merely indicate conceptual matters, and can be arbitrarily changed according to the application situation. In each figure, the same or corresponding members and the like are designated by the same reference numerals.

[第1実施形態]
第1実施形態では、テラヘルツ波の照射装置に用いるハーフミラーについて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るハーフミラー1の動作を説明する図で、(a)は透過波3と反射波4を示す概略断面図、(b)は透過波3を説明する概略断面図、(c)は透過波3の強度を説明するグラフである。
図1(a)に示すように、ハーフミラー1に発振器2から照射されるテラヘルツ波2aが入射すると、ハーフミラー1を透過するテラヘルツ波と、ハーフミラー1の表面で反射するテラヘルツ波が生じる。ハーフミラー1を透過したテラヘルツ波が透過波3であり、ハーフミラー1の表面で反射したテラヘルツ波が反射波4である。入射するテラヘルツ波の強度を100とした場合に、入射波に対して透過波3の強度を%で表示した透過率及び反射波4の強度を%で表示した反射率は、ハーフミラー1に用いる材料で調整することができる。
[First Embodiment]
In the first embodiment, a half mirror used for a terahertz wave irradiation device will be described.
1A and 1B are views for explaining the operation of the half mirror 1 according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing a transmitted wave 3 and a reflected wave 4, and FIG. 1B is a transmitted wave 3. The schematic cross-sectional view to be described, (c) is a graph explaining the intensity of the transmitted wave 3.
As shown in FIG. 1A, when the terahertz wave 2a irradiated from the oscillator 2 is incident on the half mirror 1, a terahertz wave transmitted through the half mirror 1 and a terahertz wave reflected on the surface of the half mirror 1 are generated. The terahertz wave transmitted through the half mirror 1 is the transmitted wave 3, and the terahertz wave reflected on the surface of the half mirror 1 is the reflected wave 4. When the intensity of the incident terahertz wave is 100, the transmittance in which the intensity of the transmitted wave 3 is expressed in% and the reflectance in which the intensity of the reflected wave 4 is expressed in% with respect to the incident wave are used for the half mirror 1. It can be adjusted with the material.

ハーフミラー1に用いる材料は、絶縁物と導体の性質を有するシリコン(Si)やゲルマニウム(Ge)のような半導体を好適に用いることができる。ハーフミラー1としては、結晶性が高くかつ安価なシリコンウェハーを好適に用いることができる。以下の記載においては、ハーフミラー1を、後述する実施例1においてテラヘルツ波で良好な特性を示すことが判明したシリコンウェハーとして説明する。 As the material used for the half mirror 1, a semiconductor such as silicon (Si) or germanium (Ge) having the properties of an insulator and a conductor can be preferably used. As the half mirror 1, a silicon wafer having high crystallinity and low cost can be preferably used. In the following description, the half mirror 1 will be described as a silicon wafer found to exhibit good characteristics in a terahertz wave in Example 1 described later.

シリコンウェハー1は、後述するテラヘルツ波における透過率や反射率の測定結果及びその取扱いの容易さから、0.1mmから2mm位の厚さとすることができる。 The silicon wafer 1 can have a thickness of about 0.1 mm to 2 mm from the measurement results of the transmittance and the reflectance in the terahertz wave described later and the ease of handling thereof.

シリコンウェハーのキャリア密度が低く、例えば1×1012cm-3程度の値であれば、透過波3と反射波4が同時に得られるハーフミラー1となることが分かった。 It was found that if the carrier density of the silicon wafer is low, for example, if the value is about 1 × 10 12 cm -3 , the half mirror 1 can obtain the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 at the same time.

図1(b)に示すように、ハーフミラー1にテラヘルツ波が入射すると、透過波3の強度は、下記式(1)で表される。
I=I×exp(-αx) (1)
ここで、Iはシリコンウェハーの厚さ方向に垂直なx方向において、表面、つまりx=0のときのテラヘルツ波の入射光強度である。αはテラヘルツ波の吸収係数(cm-1)であり、テラヘルツ波の強度がシリコンウェハー表面のテラヘルツ波の強度がIから1/eI、つまり約0.37Iに減衰する距離の逆数である。
As shown in FIG. 1 (b), when a terahertz wave is incident on the half mirror 1, the intensity of the transmitted wave 3 is expressed by the following equation (1).
I = I 0 × exp (-αx) (1)
Here, I 0 is the incident light intensity of the terahertz wave on the surface, that is, when x = 0 in the x direction perpendicular to the thickness direction of the silicon wafer. α is the absorption coefficient of the terahertz wave (cm -1 ), and the intensity of the terahertz wave is the reciprocal of the distance at which the intensity of the terahertz wave on the surface of the silicon wafer decays from I 0 to 1 / eI 0 , that is, about 0.37I 0 . be.

透過率が約37%となるシリコンウェハーの厚さは大凡1/αである。このαに基づいてシリコンウェハーの厚さ方向(x方向)の透過率を式(1)で計算することにより、シリコンウェハーの所定の厚さにおける透過率を計算することができる(図1(c)参照)。 The thickness of a silicon wafer having a transmittance of about 37% is approximately 1 / α. By calculating the transmittance of the silicon wafer in the thickness direction (x direction) based on this α by the equation (1), the transmittance of the silicon wafer at a predetermined thickness can be calculated (FIG. 1 (c). )reference).

図1(c)は、exp(-αx)の計算例であり、この計算に基づいて所定の透過率を得るための厚さを算出することができる。透過率は必ずしも約37%でなくとも、所定の値が得られた場合には、その透過率に対応するxの値を図1(c)より求め、その値から所定の透過率を得るための厚さを算出してもよい。これにより、同じキャリア密度のシリコンウェハーを用いる場合には、その厚さにより透過率を調整できる。 FIG. 1C is a calculation example of exp (−αx), and the thickness for obtaining a predetermined transmittance can be calculated based on this calculation. Even if the transmittance is not necessarily about 37%, when a predetermined value is obtained, the value of x corresponding to the transmittance is obtained from FIG. 1 (c), and the predetermined transmittance is obtained from the value. The thickness of may be calculated. Thereby, when silicon wafers having the same carrier density are used, the transmittance can be adjusted by the thickness thereof.

他方、シリコンウェハーのキャリア密度が、例えば大凡1×1016cm-3以上であれば、シリコンウェハー表面の導電性が向上するので、反射波4だけが生じるハーフミラー1となる。シリコンウェハーの反射率は、そのキャリア密度で制御することができ、キャリア密度を高めることで反射率を増加させることができる。本発明のハーフミラー1は、例えば、シリコンウェハーからなり、金属とは異なり100%の反射は得難く、後述するように、テラヘルツ波が透過しないで反射が同時に生起、つまり吸収と100%以下の反射が生じる。本明細書においては、このようなテラヘルツ波の吸収と反射が同時に生起する場合は、反射が生じるハーフミラーと呼ぶことにする。 On the other hand, if the carrier density of the silicon wafer is, for example, about 1 × 10 16 cm -3 or more, the conductivity of the surface of the silicon wafer is improved, so that the half mirror 1 in which only the reflected wave 4 is generated is obtained. The reflectance of a silicon wafer can be controlled by its carrier density, and the reflectance can be increased by increasing the carrier density. The half mirror 1 of the present invention is made of, for example, a silicon wafer, and unlike metal, it is difficult to obtain 100% reflection. As will be described later, reflection occurs simultaneously without transmitting terahertz waves, that is, absorption and 100% or less. Reflections occur. In the present specification, when such absorption and reflection of terahertz waves occur at the same time, it is referred to as a half mirror in which reflection occurs.

(透過率及び反射率の測定)
シリコンウェハーの透過波3及び反射波4は、シリコンウェハーの厚さ、キャリア密度で変化し、さらに、シリコンウェハーに入射するテラヘルツ波の周波数でも変化する。このため、シリコンウェハーのテラヘルツ波に対する正確な透過率及び反射率は、用いるテラヘルツ波の周波数において実測して求めることが望ましい。
(Measurement of transmittance and reflectance)
The transmitted wave 3 and the reflected wave 4 of the silicon wafer change depending on the thickness and carrier density of the silicon wafer, and further change with the frequency of the terahertz wave incident on the silicon wafer. Therefore, it is desirable to actually measure and obtain the accurate transmittance and reflectance of the silicon wafer for the terahertz wave at the frequency of the terahertz wave to be used.

図2は、ハーフミラー1の透過率及び反射率をテラヘルツ波で測定する装置9を示すブロック図である。図2に示すようにテラヘルツ波の透過率及び反射率の測定装置9は、ハーフミラー1にテラヘルツ波を照射する発振器2と、ハーフミラー1を透過したテラヘルツ波の透過波3を検出する検出器5と、ハーフミラー1で反射したテラヘルツ波の反射波4を検出する検出器6と、を含んで構成されている。 FIG. 2 is a block diagram showing a device 9 for measuring the transmittance and reflectance of the half mirror 1 with a terahertz wave. As shown in FIG. 2, the terahertz wave transmittance and reflectance measuring device 9 includes an oscillator 2 that irradiates the half mirror 1 with the terahertz wave, and a detector that detects the transmitted wave 3 of the terahertz wave transmitted through the half mirror 1. 5 and a detector 6 for detecting the reflected wave 4 of the terahertz wave reflected by the half mirror 1 are included.

テラヘルツ波の集光用部品7として、発振器2とハーフミラー1との間には、例えば放物面鏡を配設してもよい。又、ハーフミラー1と透過波3の検出器5との間及びハーフミラー1と反射波4の検出器6との間には集光用部品8として、例えばレンズを配設してもよい。レンズの材料としてはテフロン(登録商標)のようなフッ素樹脂を用いることができる。 As a terahertz wave condensing component 7, for example, a parabolic mirror may be arranged between the oscillator 2 and the half mirror 1. Further, for example, a lens may be arranged as a condensing component 8 between the half mirror 1 and the detector 5 of the transmitted wave 3 and between the half mirror 1 and the detector 6 of the reflected wave 4. As the material of the lens, a fluororesin such as Teflon (registered trademark) can be used.

図2に示す透過率及び反射率の測定装置9によれば、発振器2から集光用部品7を介してハーフミラー1に入射する所定の周波数のテラヘルツ波の強度を100として、集光用部品8を介して検出器5及び検出器6により測定した透過波3及び反射波4の強度により透過率及び反射率を測定することができる。テラヘルツ波の周波数は、例えば60GHz、90GHz、140GHz等である。 According to the transmittance and reflectance measuring device 9 shown in FIG. 2, the light collecting component has a light intensity of a terahertz wave of a predetermined frequency incident on the half mirror 1 from the oscillator 2 via the light collecting component 7. The transmittance and reflectance can be measured by the intensities of the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 measured by the detector 5 and the detector 6 via 8. The frequency of the terahertz wave is, for example, 60 GHz, 90 GHz, 140 GHz and the like.

[第2実施形態]
第2実施形態として、テラヘルツ波の照射装置について説明する。
本発明の第2の実施形態では、第1の実施形態のハーフミラー1を用いたテラヘルツ波の照射装置が検査装置に組み込まれた例を用いて説明する。この検査装置の利用の一例として、以下に示すように紙葉類の表面又は裏面に透明なテープ等の異物が付着しているか否かを検査する装置に適用される。
[Second Embodiment]
As a second embodiment, a terahertz wave irradiation device will be described.
In the second embodiment of the present invention, an example in which a terahertz wave irradiation device using the half mirror 1 of the first embodiment is incorporated in an inspection device will be described. As an example of the use of this inspection device, it is applied to a device for inspecting whether or not foreign matter such as transparent tape is attached to the front surface or the back surface of paper sheets as shown below.

図3は、本発明の第2実施形態に係るテラヘルツ波の照射装置20を用いた検査装置10を説明する図であり、(a)は正面図、(b)は右側面図である。図3(a)及び(b)に示すように、この検査装置10は、検査対象の紙葉類11を搬送する搬送装置12と、搬送装置12により搬送される紙葉類11の一方の面側からテラヘルツ波を照射する照射装置20と、紙葉類11の他方の面側で透過波を検出する検出装置30と、を備えている。 3A and 3B are views for explaining an inspection device 10 using the terahertz wave irradiation device 20 according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a right side view. As shown in FIGS. 3A and 3B, the inspection device 10 has one surface of a transport device 12 for transporting the paper leaves 11 to be inspected and a paper leaf 11 transported by the transport device 12. An irradiation device 20 that irradiates a terahertz wave from the side and a detection device 30 that detects a transmitted wave on the other surface side of the paper sheet 11 are provided.

テラヘルツ波が照射される対象である紙葉類11は長方形の紙幣等であり、一方の面全面が被照射部位となっている。
搬送装置12は、紙葉類11を面に沿う方向に搬送し、テラヘルツ波の照射位置12aを短手方向又は長手方向に通過させるように、紙葉類11の上部及び下部に搬送ガイド13、13が配設される構成を有している。搬送ガイド13,13の部材としては、樹脂やガラスを用いることができる。
The paper leaves 11 to be irradiated with the terahertz wave are rectangular banknotes and the like, and the entire surface of one surface is the irradiated portion.
The transport device 12 transports the paper leaves 11 in the direction along the surface, and the transport guides 13 are placed on the upper and lower portions of the paper leaves 11 so as to pass the terahertz wave irradiation position 12a in the lateral direction or the longitudinal direction. It has a structure in which 13 is arranged. Resin or glass can be used as the members of the transport guides 13 and 13.

照射装置20は、発振器21と、集光用部品22と、複数のハーフミラー23と、を備え、複数のハーフミラー23により発振器21からのテラヘルツ波をライン光源にして、搬送装置12の照射位置12aで紙葉類11に照射する。さらに、集光用部品22を備え、発振器21からのテラヘルツ波を所定の光束として、ハーフミラー23に照射することが望ましい。 The irradiation device 20 includes an oscillator 21, a condensing component 22, and a plurality of half mirrors 23. The terahertz wave from the oscillator 21 is used as a line light source by the plurality of half mirrors 23, and the irradiation position of the transfer device 12 is provided. The paper leaves 11 are irradiated with 12a. Further, it is desirable to provide the condensing component 22 and irradiate the half mirror 23 with the terahertz wave from the oscillator 21 as a predetermined luminous flux.

発振器21は、例えばガンダイオード、IMPATT(インパット)ダイオード、タンネットダイオード等の各種ダイオード、Siのような半導体、SiGe,GaAs、InPのような化合物半導体から形成されるトランジスタなどの発振素子を有し、30GHz(GHzは10Hz)~12THzの周波数帯のテラヘルツ波を出射可能なものである。発振器21は、例えば銅板やアルミニウム板等の熱伝導性の優れた金属板状に設置するのがよい。金属板をさらに筐体等の金属製部材に熱的に接続することで、放熱面積を広げて放熱効果を向上させることができる。例えば、照射装置20は、照射装置用ケースを備え、発振器21をこの照射装置用ケースに接続してもよい。 The oscillator 21 has an oscillating element such as a gunn diode, an IMPATT diode, various diodes such as a tannet diode, a semiconductor such as Si, and a transistor formed from a compound semiconductor such as SiGe, GaAs, and InP. , 30 GHz (GHz is 109 Hz) to 12 THz can emit terahertz waves. The oscillator 21 is preferably installed in the form of a metal plate having excellent thermal conductivity, such as a copper plate or an aluminum plate. By further thermally connecting the metal plate to a metal member such as a housing, the heat dissipation area can be expanded and the heat dissipation effect can be improved. For example, the irradiation device 20 may include a case for the irradiation device, and the oscillator 21 may be connected to the case for the irradiation device.

図3(a)に示す照射装置20では、複数のハーフミラー23の配置についてその断面を摸式的に示している。複数のハーフミラー23は、5列3行の行列状の配置において、その7箇所に配設される第1~第7のハーフミラー23~23から構成されている。図3(a)に示すように、列はX方向に配設され最左側が1列であり、行はZ方向に配設され上側が1行である。図示の場合、各複数のハーフミラー23には、その表面にテラヘルツ波が45°の角度で入射される配置としている。但し、後述する各ハーフミラーからの出射光の強度の分布、即ち出力分布を均一にするため角度を微調整してもよい。 In the irradiation device 20 shown in FIG. 3A, the cross section of the arrangement of the plurality of half mirrors 23 is shown in a model manner. The plurality of half mirrors 23 are composed of first to seventh half mirrors 23 a to 23 g arranged at the seven positions in a matrix arrangement of 5 columns and 3 rows. As shown in FIG. 3A, the columns are arranged in the X direction and the leftmost column is one column, and the rows are arranged in the Z direction and the upper side is one row. In the case of illustration, each of the plurality of half mirrors 23 is arranged so that a terahertz wave is incident on the surface thereof at an angle of 45 °. However, the angle may be finely adjusted in order to make the distribution of the intensity of the emitted light from each half mirror, that is, the output distribution, which will be described later, uniform.

発振器21から出射したテラヘルツ波は放物面鏡のような集光用部品22により集光されて、1列1行の第1のハーフミラー23aに入射される。図示のように、発振器21にはアンテナ21aが接続されてもよい。アンテナ21aは例えばホーンアンテナである。集光用部品22により所定の光束にされたテラヘルツ波は、第1のハーフミラー23aと第2のハーフミラー23を、紙面の下方(Z方向)に透過して、紙面最左側の第1の出射光26となる。複数のハーフミラー23において、最初に発振器21から所定の光束にされたテラヘルツ波が入射されるハーフミラーは、行列の1行目の一端又は他端が好ましく、図示のように、1列1行のハーフミラーの上側から入射させることができる。又、上側ではなく、横側から入射させてもよい。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 is focused by a focusing component 22 such as a parabolic mirror, and is incident on the first half mirror 23a in a row and a row. As shown in the figure, the antenna 21a may be connected to the oscillator 21. The antenna 21a is, for example, a horn antenna. The terahertz wave having a predetermined luminous flux by the light collecting component 22 passes through the first half mirror 23a and the second half mirror 23b downward (Z direction) on the paper surface, and is the first on the leftmost side of the paper surface. The emitted light is 26 a . In the plurality of half mirrors 23, one end or the other end of the first row of the matrix is preferably the half mirror into which the terahertz wave initially made into a predetermined luminous flux is incident from the oscillator 21, and as shown in the figure, one row and one row. It can be incident from above the half mirror. Further, the incident may be made from the side instead of the upper side.

第1のハーフミラー23で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第3のハーフミラー23で反射してZ方向に反射され、第4のハーフミラー23をZ方向に透過して、紙面左側から2番目の第2の出射光26となる。 The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the first half mirror 23 a is reflected by the third half mirror 23 c and reflected in the Z direction, and is transmitted through the fourth half mirror 23 d in the Z direction. It is the second second emitted light 26 b from the left side of the paper.

第2のハーフミラー23で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第5のハーフミラー23でZ方向に反射して、紙面左側から3番目の第3の出射光26となる。 The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the second half mirror 23 b is reflected in the Z direction by the fifth half mirror 23 e to become the third emitted light 26 c from the left side of the paper surface.

第4のハーフミラー23で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第6のハーフミラー23でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第4の出射光26となる。 The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the fourth half mirror 23 d is reflected in the Z direction by the sixth half mirror 23 f to become the fourth emitted light 26 d from the left side of the paper surface.

第3のハーフミラー23で紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第7のハーフミラー23でZ方向に反射されて、紙面左側から5番目の第5の出射光26eとなる。 The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the third half mirror 23 c is reflected in the Z direction by the seventh half mirror 23 g to become the fifth emitted light 26e from the left side of the paper surface.

これにより、複数のハーフミラー23が配設される行列の1行目の一端又は他端に入射した所定の光束のテラヘルツ波が、各列の下端側、即ち図3(a)に示す出射部25から第1~第5の出射光26~26が出射される。 As a result, the terahertz wave of a predetermined luminous flux incident on one end or the other end of the first row of the matrix in which the plurality of half mirrors 23 are arranged is generated on the lower end side of each column, that is, the emission portion shown in FIG. 3 (a). The first to fifth emission lights 26 a to 26 e are emitted from 25.

照射装置20の組み立て方の一例について説明する。
最初に、複数のハーフミラー23の作製方法を説明する。
後述する所定のテラヘルツ波の周波数における複数のハーフミラー23の構成に応じ、複数のシリコンウェハーを用意する。複数のシリコンウェハーの形状は例えば、円形、四角形や矩形の形状とすることが好適である。複数のシリコンウェハーを所定の位置に配置できシリコンウェハーの保持部となる溝等を有し、例えば樹脂製のホルダーを作製する。樹脂製のホルダーは、複数のハーフミラー23の各ハーフミラーを所定の角度で保持する保持部を備えて構成されてもよい。
次に、上記ホルダーの保持部に矩形形状のシリコンウェハーを挿入し、接着剤等で固定する。これにより、複数のハーフミラー23を構成する各ハーフミラーは、所定の角度で保持する保持部に固定される。
次に、ホルダーに保持された複数のハーフミラー23を発振器21と集光用部品22と共に所定の光学配置となるように調整した後、照射装置用ケースに接着剤や螺子等で固定することにより、照射装置20を製造することができる。
An example of how to assemble the irradiation device 20 will be described.
First, a method of manufacturing a plurality of half mirrors 23 will be described.
A plurality of silicon wafers are prepared according to the configuration of the plurality of half mirrors 23 at a predetermined terahertz wave frequency described later. It is preferable that the shape of the plurality of silicon wafers is, for example, a circular shape, a quadrangular shape, or a rectangular shape. A holder made of resin, for example, has a groove or the like that can arrange a plurality of silicon wafers at predetermined positions and serves as a holding portion for the silicon wafers. The resin holder may be configured to include a holding portion for holding each half mirror of the plurality of half mirrors 23 at a predetermined angle.
Next, a rectangular silicon wafer is inserted into the holding portion of the holder and fixed with an adhesive or the like. As a result, each half mirror constituting the plurality of half mirrors 23 is fixed to the holding portion held at a predetermined angle.
Next, the plurality of half mirrors 23 held in the holder are adjusted together with the oscillator 21 and the condensing component 22 so as to have a predetermined optical arrangement, and then fixed to the irradiation device case with an adhesive, a screw, or the like. , The irradiation device 20 can be manufactured.

本発明の第2実施形態に係るテラヘルツ波の照射装置20によれば、複数のハーフミラー23を行列状の所定の箇所に配設し、光束を複数のハーフミラー23の列の一端又は他端の上側から入射し、複数のハーフミラー23における透過及び反射により、列の下端側からテラヘルツ波をライン状に出射する。さらに、複数のハーフミラー23の透過率又は反射率を設定することにより、所定の出力分布を得ることができる。所定の出力分布とは、例えばライン状に均一な出力分布や、凹状や凸状の出力分布であり、照射装置20の目的に応じて適宜に選定すればよい。 According to the terahertz wave irradiation device 20 according to the second embodiment of the present invention, a plurality of half mirrors 23 are arranged at predetermined positions in a matrix, and a light flux is directed to one end or the other end of a row of the plurality of half mirrors 23. It is incident from the upper side of the row, and the terahertz wave is emitted in a line from the lower end side of the row due to transmission and reflection in the plurality of half mirrors 23. Further, a predetermined output distribution can be obtained by setting the transmittance or the reflectance of the plurality of half mirrors 23. The predetermined output distribution is, for example, a line-shaped uniform output distribution or a concave or convex output distribution, and may be appropriately selected according to the purpose of the irradiation device 20.

つまり、発振器21から入射したテラヘルツ波が、複数のハーフミラー23~23により透過波3や反射波4となり、さらに透過又は反射したテラヘルツ波が他のハーフミラー23により反射又は透過することにより上記のような光路を経てライン状の第1~第5の出射光26~26となる。例えば、紙葉類11の搬送方向に直角な方向のライン光源となる。これにより、図3(b)に示すように、照射装置20からのライン状のテラヘルツ波は、紙葉類11には垂直ではなく所定の角度となるように照射されて、紙葉類11を透過したテラヘルツ波が検出装置30に入射される。 That is, the terahertz wave incident from the oscillator 21 becomes a transmitted wave 3 or a reflected wave 4 by the plurality of half mirrors 23 a to 23 g , and the transmitted or reflected terahertz wave is further reflected or transmitted by the other half mirror 23. Through the optical path as described above, the first to fifth emitted lights 26a to 26e are linear. For example, it is a line light source in a direction perpendicular to the transport direction of the paper sheets 11. As a result, as shown in FIG. 3B, the line-shaped terahertz wave from the irradiation device 20 is irradiated to the paper leaves 11 at a predetermined angle rather than vertically, and the paper leaves 11 are irradiated. The transmitted terahertz wave is incident on the detection device 30.

紙葉類11の他方の面側で透過波を検出する検出装置30は、例えば、フレネルレンズ、凸レンズ、凹レンズ等からなる集光用光学部品31と、集光用光学部品31を介して照射装置20の出射部25と対向するように直線状に多数配置される、ショットキーバリヤダイオード32a~32n等からなる検出素子群33と、検出素子群33の検出結果を搬送装置12の搬送情報などともに処理することで異物の有無及び位置を判定する情報処理部34と、を有している。ショットキーバリヤダイオード32a~32nは、例えばプリント基板35上に搭載されている。 The detection device 30 for detecting the transmitted wave on the other surface side of the paper sheet 11 is, for example, an irradiation device via a light-condensing optical component 31 including a frenell lens, a convex lens, a concave lens, and the like, and a light-condensing optical component 31. A large number of detection element groups 33 composed of shotkey barrier diodes 32a to 32n and the like arranged linearly so as to face the emission unit 25 of 20 and the detection results of the detection element group 33 together with the transfer information of the transfer device 12. It has an information processing unit 34 that determines the presence / absence and position of foreign matter by processing. The Schottky barrier diodes 32a to 32n are mounted on, for example, the printed circuit board 35.

情報処理部34は、紙葉類11に異物の付着のない紙葉類11を検出したときの透過波の二次元強度分布と、検査時に異物が付着した紙葉類11を検出したときの透過波の二次元強度分布とを比較することで、異物が付着しているか否かを検出するように構成されている。 The information processing unit 34 has a two-dimensional intensity distribution of the transmitted wave when the paper leaf 11 having no foreign matter adhered to the paper leaf 11 and a transmission when the paper leaf 11 having foreign matter adhered to the paper leaf 11 are detected. It is configured to detect whether or not foreign matter is attached by comparing it with the two-dimensional intensity distribution of the wave.

この検査装置10では、搬送装置12により紙葉類11が搬送されると、表面又は裏面を照射装置20側に対向させた状態で短手方向又は長手方向に移動して照射位置12aを通過する。照射位置12aには照射装置20から紙葉類11を長手方向又は短手方向に横断するようにライン状のテラヘルツ波が照射されている。紙葉類11が照射位置12aを通過することで、長手方向又は短手方向に横断したライン状のテラヘルツ波が短手方向又は長手方向に順に相対移動して紙葉類11の全面を照射する。照射位置12aでは紙葉類11を透過したテラヘルツ波が検出装置30で検出され、情報処理部34において紙葉類11に異物が付着しているか否かが検出される。 In this inspection device 10, when the paper leaves 11 are transported by the transport device 12, they move in the lateral direction or the longitudinal direction with the front surface or the back surface facing the irradiation device 20 side and pass through the irradiation position 12a. .. The irradiation position 12a is irradiated with a line-shaped terahertz wave from the irradiation device 20 so as to cross the paper sheets 11 in the longitudinal direction or the lateral direction. When the paper leaves 11 pass through the irradiation position 12a, the line-shaped terahertz waves crossing the longitudinal direction or the lateral direction move relative to each other in the lateral direction or the longitudinal direction in order to irradiate the entire surface of the paper leaves 11. .. At the irradiation position 12a, the terahertz wave transmitted through the paper leaves 11 is detected by the detection device 30, and the information processing unit 34 detects whether or not foreign matter is attached to the paper leaves 11.

本発明の第2の実施形態に係るテラヘルツ波の照射装置20によれば、照射装置20の内部に配設される複数のハーフミラー23の透過及び反射により、出射部25から出射光26、つまり、第1~第5の出射光26~26が出射する。そのため出射部25を紙葉類11に沿って近接配置することで、容易に紙葉類11にテラヘルツ波をライン状に照射できる。 According to the terahertz wave irradiation device 20 according to the second embodiment of the present invention, the light emitted from the emitting unit 25, that is, the light 26, that is, due to the transmission and reflection of the plurality of half mirrors 23 arranged inside the irradiation device 20. , The first to fifth emission lights 26 a to 26 e are emitted. Therefore, by arranging the emitting unit 25 close to the paper leaves 11, the terahertz waves can be easily applied to the paper leaves 11 in a line shape.

テラヘルツ波の照射装置20によれば、一つの発振器21によりライン状のテラヘルツ波を紙葉類11に照射できるので、多数の発振器や一つの発振器21と走査素子の組み合わせを用いる必要もない。これにより照射装置20を大幅に小型化し得る。 According to the terahertz wave irradiation device 20, since the line-shaped terahertz wave can be irradiated to the paper sheets 11 by one oscillator 21, it is not necessary to use a large number of oscillators or a combination of one oscillator 21 and a scanning element. As a result, the irradiation device 20 can be significantly miniaturized.

さらに紙葉類11の全長を照射するために走査素子の必要もなく、駆動機構や防振機構なども不要である。しかも照射装置20は、複数のハーフミラー23によりライン光源を構成できるので、構成を簡素化できる。そのため振動や使用環境等の影響を受け難く、テラヘルツ波を長期間安定して照射できる。 Further, there is no need for a scanning element to irradiate the entire length of the paper sheets 11, and no drive mechanism or anti-vibration mechanism is required. Moreover, since the irradiation device 20 can form a line light source by a plurality of half mirrors 23, the configuration can be simplified. Therefore, it is not easily affected by vibration and the usage environment, and can stably irradiate terahertz waves for a long period of time.

(ハーフミラーの構成例)
次に、60GHz、90GHz及び140GHzにおけるテラヘルツ波の照射装置20の複数のハーフミラー23の構成例について説明する。
なお、以下のハーフミラー23の構成で使用するシリコンウェハーの厚さ、キャリア密度、透過率及び反射率等の具体的な物性値は、後述する実施例1における測定により取得したデータに基づいている。また、出力分布としては、ライン状に均一な出力分布や略凹状の出力分布が得られる構成例を示している。
(Example of half mirror configuration)
Next, a configuration example of a plurality of half mirrors 23 of the terahertz wave irradiation device 20 at 60 GHz, 90 GHz, and 140 GHz will be described.
Specific physical property values such as the thickness, carrier density, transmittance and reflectance of the silicon wafer used in the configuration of the half mirror 23 below are based on the data acquired by the measurement in Example 1 described later. .. Further, as the output distribution, a configuration example is shown in which a uniform output distribution in a line shape or a substantially concave output distribution can be obtained.

(60GHzの構成例1)
図4は、60GHzにおける複数のハーフミラーの構成例1を示す図である。複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第1のハーフミラー23と、1列2行に配設される第2のハーフミラー23と、2列2行に配設される第3のハーフミラー23と、3列1行に配設される第4のハーフミラー23と、3列2行に配設される第5のハーフミラー23と、4列2行に配設される第6のハーフミラー23と、5列1行に配設される第7のハーフミラー23と、からなる5列2行の行列(マトリクスとも呼ぶ)に配設される7枚のハーフミラー23~23から構成されている。
(60 GHz configuration example 1)
FIG. 4 is a diagram showing configuration example 1 of a plurality of half mirrors at 60 GHz. The plurality of half mirrors 23 are arranged in a first half mirror 23 1 arranged in one column and one row, a second half mirror 23 2 arranged in one column and two rows, and two columns and two rows. The third half mirror 233 3 to be formed, the fourth half mirror 234 arranged in 3 columns and 1 row, the 5th half mirror 235 arranged in 3 columns and 2 rows, and 4 columns 2 It is arranged in a matrix (also called a matrix) of 5 columns and 2 rows consisting of a 6th half mirror 236 arranged in a row and a 7th half mirror 237 arranged in 5 columns and 1 row. It is composed of seven half mirrors 231 to 237.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第1のハーフミラー23と第2のハーフミラー23をZ方向に透過して、紙面最左側の第1の出射光26となる。第2のハーフミラー23で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第3のハーフミラー23で反射してZ方向に反射されて、紙面左側から2番目の第2の出射光26となる。第1のハーフミラー23で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第4のハーフミラー23で反射して第5のハーフミラー23をZ方向に透過して、紙面左側から3番目の第3の出射光26となる。第5のハーフミラー23で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第6のハーフミラー23でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第4の出射光26となる。第4のハーフミラー23で紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第7のハーフミラー23でZ方向に反射されて、紙面左側から5番目の第5の出射光26となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 passes through the first half mirror 231 and the second half mirror 232 in the Z direction, and becomes the first emitted light 261 on the leftmost side of the paper. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the second half mirror 23 2 is reflected by the third half mirror 23 3 and reflected in the Z direction, and becomes the second second emitted light 262 from the left side of the paper surface. Become. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the first half mirror 231 is reflected by the fourth half mirror 234 and transmitted through the fifth half mirror 235 in the Z direction, and is the third from the left side of the paper surface. It becomes the third emitted light 263. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the fifth half mirror 235 is reflected in the Z direction by the sixth half mirror 236 to become the fourth emitted light 264 from the left side of the paper surface. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the fourth half mirror 231 is reflected in the Z direction by the seventh half mirror 237 to become the fifth emitted light 265 from the left side of the paper surface.

第1のハーフミラー23と、第2のハーフミラー23と、第4のハーフミラー23と、第5のハーフミラー23と、第7のハーフミラー23は、例えば、キャリア密度が1×1012cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが601μmのシリコンウェハーの60GHzの透過率は36%、反射率は64%である。 The first half mirror 23 1 , the second half mirror 23 2 , the fourth half mirror 234, the fifth half mirror 235, and the seventh half mirror 237 have, for example, carrier densities. A 1 × 10 12 cm -3 silicon wafer can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 601 μm has a transmittance of 36 GHz and a reflectance of 64% at 60 GHz.

第3のハーフミラー23と、第6のハーフミラー23は、例えば、キャリア密度が5.1×1015cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが628μmのシリコンウェハーの60GHzの透過率は0%、反射率は57%である。 For the third half mirror 233 and the sixth half mirror 236, for example, a silicon wafer having a carrier density of 5.1 × 10 15 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 628 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 57% at 60 GHz.

第1~第5の出射光26~26の強度は、発振器21からの出力を100として、第1~第7のハーフミラー23~23の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図4に示す数字は、第1~第7のハーフミラー23~23における透過波3、反射波4及び出射光の強度を示している。
第1の出射光の強度:13
第2の出射光の強度:13
第3の出射光の強度:14.7
第4の出射光の強度:14.9
第5の出射光の強度:14.7
合計:70.3
The intensity of the first to fifth emitted lights 26 1 to 265 can be calculated from the transmittance and reflectance of the first to seventh half mirrors 23 1 to 237, where the output from the oscillator 21 is 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 4 indicate the intensities of the transmitted wave 3, the reflected wave 4, and the emitted light in the first to seventh half mirrors 231 to 237.
Intensity of first emitted light: 13
Intensity of second emitted light: 13
Intensity of third emitted light: 14.7
Fourth emission intensity: 14.9
Intensity of fifth emitted light: 14.7
Total: 70.3

図4に示すように、第1~第5の出射光26~26の強度は、それぞれ13、13、14.7、14.9、14.7となり、合計70.3となり、各列からの出力がほぼ均一となることが分かる。例えば、第1~第7のハーフミラー23~23の間隔、つまり列の間隔を25mm~50mm程度とし、各ハーフミラー23~23に入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、60GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。 As shown in FIG. 4, the intensities of the first to fifth emitted lights 26 1 to 265 are 13, 13, 14.7, 14.9, and 14.7, respectively, for a total of 70.3. It can be seen that the output from is almost uniform. For example, the spacing between the first to seventh half mirrors 231 to 237, that is, the spacing between rows is about 25 mm to 50 mm, and the light flux of the terahertz wave incident on each half mirror 231 to 237 spreads appropriately. If so, the terahertz wave irradiation device 20 of the present invention becomes a line light source of about 10 cm to 20 cm at 60 GHz.

(60GHzの構成例2)
図5は、60GHzにおける複数のハーフミラー23の構成例2を示す図である。複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第10のハーフミラー2310と、1列3行に配設される第11のハーフミラー2311と、2列3行に配設される第12のハーフミラー2312と、3列1行に配設される第13のハーフミラー2313と、3列2行に配設される第14のハーフミラー2314と、3列3行に配設される第15のハーフミラー2315と、4列3行に配設される第16のハーフミラー2316と、5列2行に配設される第17のハーフミラー2317と、5列3行に配設される第18のハーフミラー2318と、6列1行に配設される第19のハーフミラー2319と、からなる6列3行の行列に配設される8枚のハーフミラー2310~2319から構成されている。
(60 GHz configuration example 2)
FIG. 5 is a diagram showing configuration example 2 of a plurality of half mirrors 23 at 60 GHz. The plurality of half mirrors 23 are arranged in a tenth half mirror 23 10 arranged in one column and one row, an eleventh half mirror 23 11 arranged in one column and three rows, and two columns and three rows. The twelfth half mirror 23 12 arranged, the thirteenth half mirror 23 13 arranged in three columns and one row, the fourteenth half mirror 23 14 arranged in three columns and two rows, and the three columns 3 The 15th half mirror 23 15 arranged in a row, the 16th half mirror 23 16 arranged in 4 columns and 3 rows, and the 17th half mirror 23 17 arranged in 5 columns and 2 rows. It is arranged in a matrix of 6 columns and 3 rows consisting of an 18th half mirror 23 18 arranged in 5 columns and 3 rows and a 19th half mirror 23 19 arranged in 6 columns and 1 row. It is composed of eight half mirrors 23 10 to 23 19 .

第10のハーフミラー2310と、第11のハーフミラー2311と、第13のハーフミラー2313は、例えば、キャリア密度が2.2×1013cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが301μmのシリコンウェハーの60GHzの透過率は29%、反射率は64%である。 As the tenth half mirror 23 10 , the eleventh half mirror 23 11 , and the thirteenth half mirror 23 13 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 2.2 × 10 13 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 301 μm has a transmittance of 29% and a reflectance of 64% at 60 GHz.

第12のハーフミラー2312と、第19のハーフミラー2319は、例えば、キャリア密度が2.8×1014cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。厚さが559μmのシリコンウェハーの60GHzの透過率は26%、反射率は50%である。 For the twelfth half mirror 23 12 and the nineteenth half mirror 23 19 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 2.8 × 10 14 cm -3 can be used. A silicon wafer having a thickness of 559 μm has a transmittance of 26 GHz and a reflectance of 50% at 60 GHz.

第14のハーフミラー2314と、第15のハーフミラー2315と、第18のハーフミラー2318は、例えば、キャリア密度が1×1012cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。厚さが601μmのシリコンウェハーの60GHzの透過率は36%、反射率は64%である。 For the 14th half mirror 23 14 , the 15th half mirror 23 15 , and the 18th half mirror 23 18 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 1 × 10 12 cm -3 can be used. A silicon wafer having a thickness of 601 μm has a transmittance of 36 GHz and a reflectance of 64% at 60 GHz.

第16のハーフミラー2316と、第17のハーフミラー2317は、例えば、キャリア密度が8.8×1018cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。厚さが520μmのシリコンウェハーの60GHzの透過率は0%、反射率は85%である。 For the 16th half mirror 23 16 and the 17th half mirror 23 17 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 8.8 × 10 18 cm -3 can be used. A silicon wafer having a thickness of 520 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 85% at 60 GHz.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第10のハーフミラー2310と第11のハーフミラー2311をZ方向に透過して、紙面最左側の第11の出射光2611となる。第11のハーフミラー2311で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第12のハーフミラー2312で反射してZ方向に反射されて、紙面左側から2番目の第12の出射光2612となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 passes through the tenth half mirror 23 10 and the eleventh half mirror 23 11 in the Z direction, and becomes the eleventh emitted light 26 11 on the leftmost side of the paper. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the eleventh half mirror 23 11 is reflected by the twelfth half mirror 23 12 and reflected in the Z direction, and is reflected by the twelfth emitted light 26 12 from the left side of the paper surface. Become.

第10のハーフミラー2310で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第13のハーフミラー2313で反射して、第14及び第15のハーフミラー2314,2315をZ方向に透過して、紙面左側から3番目の第13の出射光2613となる。この際、第12のハーフミラー2312を透過したテラヘルツ波が、第15のハーフミラー2315で反射して、第13の出射光2613に重畳される。
ここで、第12のハーフミラー2312を透過したテラヘルツ波を、第13の出射光2613として重畳しない場合には、第12のハーフミラー2312を透過したテラヘルツ波を吸収する吸収体を、第12のハーフミラー2312と第15のハーフミラー2314との間に設けてもよい。又、吸収体は、第12のハーフミラー2312の透過する側の面、つまり第12のハーフミラー2312の裏面に張り付けてもよい。
The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the tenth half mirror 23 10 is reflected by the thirteenth half mirror 23 13 and is transmitted through the fourteenth and fifteenth half mirrors 23 14 and 23 15 in the Z direction. , The thirteenth emitted light 26 13 is the third from the left side of the paper. At this time, the terahertz wave transmitted through the twelfth half mirror 23 12 is reflected by the fifteenth half mirror 23 15 and superposed on the thirteenth emitted light 26 13 .
Here, when the terahertz wave transmitted through the twelfth half mirror 23 12 is not superimposed as the thirteenth emitted light 26 13 , an absorber that absorbs the terahertz wave transmitted through the twelfth half mirror 23 12 is used. It may be provided between the twelfth half mirror 23 12 and the fifteenth half mirror 23 14 . Further, the absorber may be attached to the transmissive surface of the twelfth half mirror 23 12 , that is, the back surface of the twelfth half mirror 23 12 .

第15のハーフミラー2315で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第16のハーフミラー2316でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第14の出射光2614となる。第14のハーフミラー2314で紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第17のハーフミラー2317でZ方向に反射されて、第18のハーフミラー2318を透過して、紙面左側から5番目の第15の出射光2615となる。第10のハーフミラー2310で紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第13のハーフミラー2313で紙面右方向に透過し、第19のハーフミラー2319でZ方向に反射されて、紙面左側から6番目の第16の出射光2616となる。 The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the fifteenth half mirror 23 15 is reflected in the Z direction by the sixteenth half mirror 23 16 to become the fourth emitted light 26 14 from the left side of the paper surface. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the 14th half mirror 23 14 is reflected in the Z direction by the 17th half mirror 23 17 and is transmitted through the 18th half mirror 23 18 to be the fifth from the left side of the paper surface. The fifteenth emission light 26 15 of the above. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the tenth half mirror 23 10 is transmitted to the right of the paper surface by the thirteenth half mirror 23 13 and reflected in the Z direction by the nineteenth half mirror 23 19 to be reflected on the left side of the paper surface. It becomes the sixth and sixth emission light 26 16 .

第11~第16の出射光2611~2616の強度は、発振器21からの出力を100として、第10~第19のハーフミラー2310~2319の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図5に示す数字は、各ハーフミラー2310~2319における透過波3、反射波4及び出射光の強度を示している。
第11の出射光の強度:8.4
第12の出射光の強度:9.3
第13の出射光の強度:8.4
第14の出射光の強度:9.5
第15の出射光の強度:8.0
第16の出射光の強度:9.3
合計:52.9
The intensity of the eleventh to sixteenth emitted lights 26 11 to 26 16 can be calculated from the transmittance and the reflectance of the tenth to nineteenth half mirrors 23 10 to 23 19 with the output from the oscillator 21 as 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 5 indicate the intensities of the transmitted wave 3, the reflected wave 4, and the emitted light in each of the half mirrors 23 10 to 23 19 .
Intensity of the eleventh emitted light: 8.4
Intensity of the twelfth emitted light: 9.3
Intensity of the thirteenth emitted light: 8.4
Intensity of the 14th emitted light: 9.5
Intensity of 15th emitted light: 8.0
Intensity of the 16th emitted light: 9.3
Total: 52.9

図5に示すように、第11~第16の出射光2611~2616の強度は、それぞれ8.4、9.3、8.4、9.5、8.0、9.3となり、合計52.9となり、各列からの出力がほぼ均一となることが分かる。例えば、第10~第19のハーフミラー2310~2319の間隔、つまり列の間隔を20mm~40mm程度とし、各ハーフミラー2310~2319に入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、60GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。 As shown in FIG. 5, the intensities of the 11th to 16th emitted lights 26 11 to 26 16 are 8.4, 9.3, 8.4, 9.5, 8.0, and 9.3, respectively. The total is 52.9, and it can be seen that the output from each column is almost uniform. For example, the interval between the 10th to 19th half mirrors 23 10 to 23 19 is set to about 20 mm to 40 mm, and the light flux of the terahertz wave incident on each half mirror 23 10 to 23 19 spreads appropriately. If so, the terahertz wave irradiation device 20 of the present invention becomes a line light source of about 10 cm to 20 cm at 60 GHz.

(90GHzの構成例1)
図6は、90GHzにおける複数のハーフミラー23の構成例1を示す図である。複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第21のハーフミラー2321と、1列3行に配設される第22のハーフミラー2322と、2列1行に配設される第23のハーフミラー2323と、2列2行に配設される第24のハーフミラー2324と、3列3行に配設される第25のハーフミラー2325と、4列2行に配設される第26のハーフミラー2326と、5列1行に配設される第27のハーフミラー2327と、からなる5列3行の行列に配設される第21~第27の7枚のハーフミラー2321~2327から構成されている。
(90 GHz configuration example 1)
FIG. 6 is a diagram showing configuration example 1 of a plurality of half mirrors 23 at 90 GHz. The plurality of half mirrors 23 are arranged in a 21st half mirror 23 21 arranged in 1 column and 1 row, a 22nd half mirror 23 22 arranged in 1 column and 3 rows, and 2 columns and 1 row. The 23rd half mirror 23 23 , the 24th half mirror 23 24 arranged in 2 columns and 2 rows, the 25th half mirror 23 25 arranged in 3 columns and 3 rows, and 4 columns 2 The 26th half mirror 23 26 arranged in a row, the 27th half mirror 23 27 arranged in a row of 5 columns, and the 21st to the 21st arranged in a matrix of 5 columns and 3 rows. It is composed of seven half mirrors 23 21 to 23 27 of 27.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第21のハーフミラー2321と第22のハーフミラー2322をZ方向に透過して、紙面最左側の第21の出射光2621となる。第21のハーフミラー2321で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第23のハーフミラー2323でZ方向に反射されて、第24のハーフミラー2324を透過し、紙面左側から2番目の第2の出射光2622となる。第22のハーフミラー2322で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第25のハーフミラー2325で反射して、紙面左側から3番目の第23の出射光2623となる。第24のハーフミラー2324で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第26のハーフミラー2326でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第24の出射光2624となる。第21のハーフミラー2321で紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第23のハーフミラー2323を透過し、第27のハーフミラー2327でZ方向に反射されて、紙面左側から5番目の第25の出射光2625となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 passes through the 21st half mirror 23 21 and the 22nd half mirror 23 22 in the Z direction, and becomes the 21st emitted light 26 21 on the leftmost side of the paper. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 21st half mirror 23 21 is reflected in the Z direction by the 23rd half mirror 23 23 , passes through the 24th half mirror 23 24 , and is the second from the left side of the paper surface. It becomes the second emission light 26 22 . The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 22nd half mirror 23 22 is reflected by the 25th half mirror 23 25 and becomes the 23rd emitted light 26 23 which is the third from the left side of the paper surface. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 24th half mirror 23 24 is reflected in the Z direction by the 26th half mirror 23 26 to become the fourth emitted light 26 24 from the left side of the paper surface. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the 21st half mirror 23 21 is transmitted through the 23rd half mirror 23 23 and reflected in the Z direction by the 27th half mirror 23 27 , and is the fifth from the left side of the paper surface. It becomes the 25th emission light 26 25 .

第21のハーフミラー2321と、第22のハーフミラー2322と、第23のハーフミラー2323は、例えば、キャリア密度が2.2×1013cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが301μmのシリコンウェハーの90GHzの透過率は25%、反射率は58%である。 As the 21st half mirror 23 21 , the 22nd half mirror 23 22 and the 23rd half mirror 23 23 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 2.2 × 10 13 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 301 μm has a transmittance of 25% and a reflectance of 58% at 90 GHz.

第24のハーフミラー2324は、例えば、キャリア密度が2.8×1014cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが559μmのシリコンウェハーの90GHzの透過率は33%、反射率は33%である。 As the 24th half mirror 23 24 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 2.8 × 10 14 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 559 μm has a transmittance of 33% and a reflectance of 33% at 90 GHz.

第25~第27のハーフミラー2325~2327は、例えば、キャリア密度が8.8×1018cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが520μmのシリコンウェハーの90GHzの透過率は0%、反射率は80%である。 For the 25th to 27th half mirrors 23 25 to 23 27 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 8.8 × 10 18 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 520 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 80% at 90 GHz.

第21~第25の出射光2621~2625の強度は、発振器21からの出力を100として、第21~第27のハーフミラー2321~2327の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図6に示す数字は、発振器21からの出力を100とした場合の各ハーフミラー2321~2327における透過波3及び反射波4の強度を示している。
第21の出射光の強度:6.3
第22の出射光の強度:11.1
第23の出射光の強度:11.6
第24の出射光の強度:8.9
第25の出射光の強度:11.6
合計:49.5
The intensity of the 21st to 25th emitted lights 26 21 to 26 25 can be calculated from the transmittance and the reflectance of the 21st to 27th half mirrors 23 21 to 23 27 , where the output from the oscillator 21 is 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 6 indicate the intensities of the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 in each of the half mirrors 23 21 to 23 27 when the output from the oscillator 21 is 100.
Intensity of the 21st emitted light: 6.3
Intensity of 22nd emitted light: 11.1
Intensity of the 23rd emitted light: 11.6
Intensity of the 24th emitted light: 8.9
Intensity of 25th emitted light: 11.6
Total: 49.5

図6に示すように、第21~第25の出射光2621~2625の強度は、それぞれ6.3、11.1、11.6、8.9、11.6となり、合計49.5の出力となることが分かる。例えば、第21~第27のハーフミラー2321~2327の間隔、つまり列の間隔を25mm~50mm程度とし、各ハーフミラーに入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、90GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。ここで、第21の出射光2621の強度は6.3であり、他の第22~第25の出射光2622~2625の強度よりも低い値である。従って、ライン光源の出射光の強度分布を重視する場合には、第22~第25の出射光2622~2625だけを用いてもよい。このときの合計の出力は43.2となり、各列からの出力がほぼ均一となる。この場合には、第22のハーフミラー2322を透過したテラヘルツ波を吸収する吸収体を、透過する側の面、つまり第22のハーフミラー2322の裏面に張り付けてもよい。 As shown in FIG. 6, the intensities of the 21st to 25th emitted lights 26 21 to 26 25 are 6.3, 11.1, 11.6, 8.9, and 11.6, respectively, for a total of 49.5. It can be seen that the output is. For example, when the distance between the 21st to 27th half mirrors 23 21 to 23 27 , that is, the distance between rows is about 25 mm to 50 mm, and the light source of the terahertz wave incident on each half mirror has an appropriate spread. The terahertz wave irradiation device 20 of the present invention is a line light source of about 10 cm to 20 cm at 90 GHz. Here, the intensity of the 21st emitted light 26 21 is 6.3, which is lower than the intensity of the other 22nd to 25th emitted lights 26 22 to 26 25 . Therefore, when the intensity distribution of the emitted light of the line light source is emphasized, only the 22nd to 25th emitted light 26 22 to 26 25 may be used. The total output at this time is 43.2, and the outputs from each column are almost uniform. In this case, the absorber that absorbs the terahertz wave transmitted through the 22nd half mirror 23 22 may be attached to the surface on the transmitting side, that is, the back surface of the 22nd half mirror 23 22 .

(90GHzの構成例2)
図7は、90GHzにおける複数のハーフミラー23の構成例2を示す図である。複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第31のハーフミラー2331と、1列2行に配設される第32のハーフミラー2331と、2列2行に配設される第33のハーフミラー2333と、3列1行に配設される第34のハーフミラー2334と、3列2行に配設される第35のハーフミラー2335と、4列2行に配設される第36のハーフミラー2336と、5列1行に配設される第37のハーフミラー2337とからなる5列2行の行列に配設される第31~第37の7枚のハーフミラー2331~2337から構成されている。
(90 GHz configuration example 2)
FIG. 7 is a diagram showing configuration example 2 of a plurality of half mirrors 23 at 90 GHz. The plurality of half mirrors 23 are arranged in the 31st half mirror 23 31 arranged in 1 column and 1 row, the 32nd half mirror 23 31 arranged in 1 column and 2 rows, and 2 columns and 2 rows. 33rd half mirror 23 33 , 34th half mirror 23 34 arranged in 3 columns and 1 row, 35th half mirror 23 35 arranged in 3 columns and 2 rows, and 4 columns 2 31st to 37th arranged in a matrix of 5 columns and 2 rows consisting of a 36th half mirror 23 36 arranged in a row and a 37th half mirror 23 37 arranged in 5 columns and 1 row. It is composed of seven half mirrors 23 31 to 23 37 .

第31のハーフミラー2331と、第32のハーフミラー2332と、第34のハーフミラー2334と、第35のハーフミラー2335は、例えば、キャリア密度が2.2×1013cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが301μmのシリコンウェハーの90GHzの透過率は25%、反射率は58%である。 The 31st half mirror 23 31 , the 32nd half mirror 23 32 , the 34th half mirror 23 34 , and the 35th half mirror 23 35 have, for example, a carrier density of 2.2 × 10 13 cm -3 . Silicone wafers can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 301 μm has a transmittance of 25% and a reflectance of 58% at 90 GHz.

第33のハーフミラー2333と、第37のハーフミラー2337は、例えば、キャリア密度が5.1×1015cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが628μmのシリコンウェハーの90GHzの透過率は0%、反射率は67%である。 For the 33rd half mirror 23 33 and the 37th half mirror 23 37 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 5.1 × 10 15 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 628 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 67% at 90 GHz.

第36のハーフミラー2336は、例えば、キャリア密度が1×1012cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが601μmのシリコンウェハーの90GHzの透過率は58%、反射率は42%である。 As the 36th half mirror 23 36 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 1 × 10 12 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 601 μm has a transmittance of 58 Hz and a reflectance of 42% at 90 GHz.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第31のハーフミラー2331と第32のハーフミラー2332をZ方向に透過して、紙面最左側の第31の出射光2631となる。第32のハーフミラー2332で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第33のハーフミラー2333でZ方向に反射されて、紙面左側から2番目の第32の出射光2632となる。第31のハーフミラー2331で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第34のハーフミラー2334でZ方向に反射されて、第35のハーフミラー2335を透過して、紙面左側から3番目の第33の出射光2633となる。第35のハーフミラー2335により紙面右方向に反射されたテラヘルツ波は、第36のハーフミラー2336でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第34の出射光2634となる。第34のハーフミラー2334を紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第37のハーフミラー2337でZ方向に反射されて、紙面左側から5番目の第35の出射光2635となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 passes through the 31st half mirror 23 31 and the 32nd half mirror 23 32 in the Z direction, and becomes the 31st emitted light 26 31 on the leftmost side of the paper. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 32nd half mirror 23 32 is reflected in the Z direction by the 33rd half mirror 23 33 to become the second 32nd emitted light 26 32 from the left side of the paper surface. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 31st half mirror 23 31 is reflected in the Z direction by the 34th half mirror 23 34 , passes through the 35th half mirror 23 35 , and is the third from the left side of the paper surface. It becomes the 33rd emission light 26 33 of the above. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 35th half mirror 23 35 is reflected in the Z direction by the 36th half mirror 23 36 to become the fourth emitted light 26 34 from the left side of the paper surface. The terahertz wave transmitted through the 34th half mirror 23 34 to the right of the paper surface is reflected in the Z direction by the 37th half mirror 23 37 to become the fifth emitted light 26 35 from the left side of the paper surface.

第31~第35の出射光2631~2635の強度は、発振器21からの出力を100として、第31~第37のハーフミラー2331~2337の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図7に示す数字は、各ハーフミラー2331~2337における透過波3、反射波4及び出射光の強度を示している。
第31の出射光の強度:6.3
第32の出射光の強度:8.4
第33の出射光の強度:8.4
第34の出射光の強度:8.4
第35の出射光の強度:8.2
合計:39.7
The intensity of the 31st to 35th emitted light 26 31 to 26 35 can be calculated from the transmittance and the reflectance of the 31st to 37th half mirrors 23 31 to 23 37 , where the output from the oscillator 21 is 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 7 indicate the intensities of the transmitted wave 3, the reflected wave 4, and the emitted light in each of the half mirrors 23 31 to 23 37 .
Intensity of the 31st emitted light: 6.3
Intensity of the 32nd emitted light: 8.4
Intensity of the 33rd emitted light: 8.4
Intensity of the 34th emitted light: 8.4
Intensity of the 35th emitted light: 8.2
Total: 39.7

図7に示すように、第31~第35の出射光2631~2635の強度は、それぞれ6.3、8.4、8.4、8.4、8.2となり、合計39.7となり、各列からの出力がほぼ均一となることが分かる。例えば、第31~第37のハーフミラー2331~2337の間隔、つまり列の間隔を25mm~50mm程度とし、各ハーフミラー2331~2337に入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、90GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。 As shown in FIG. 7, the intensities of the 31st to 35th emitted lights 26 31 to 26 35 are 6.3, 8.4, 8.4, 8.4, and 8.2, respectively, for a total of 39.7. It can be seen that the output from each column is almost uniform. For example, the spacing between the 31st to 37th half mirrors 23 31 to 23 37 , that is, the spacing between rows is about 25 mm to 50 mm, and the light flux of the terahertz wave incident on each half mirror 23 31 to 23 37 spreads appropriately. If so, the terahertz wave irradiation device 20 of the present invention becomes a line light source of about 10 cm to 20 cm at 90 GHz.

(140GHzの構成例1)
図8は、140GHzにおける複数のハーフミラー23の構成例1を示す図である。図8に示すように、複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第41のハーフミラー2341と、1列2行に配設される第42のハーフミラー2342と、2列2行に配設される第43のハーフミラー2343と、3列1行に配設される第44のハーフミラー2344と、3列2行に配設される第45のハーフミラー2345と、4列2行に配設される第46のハーフミラー2346と、5列1行に配設される第47のハーフミラー2347と、からなる5列2行の行列に配設される第41~第47の7枚のハーフミラー2341~2347から構成されている。この構成は、図4に示す60GHzの構成例1と同様である。
(140 GHz configuration example 1)
FIG. 8 is a diagram showing configuration example 1 of a plurality of half mirrors 23 at 140 GHz. As shown in FIG. 8, the plurality of half mirrors 23 include a 41st half mirror 23 41 arranged in 1 column and 1 row, and a 42nd half mirror 23 42 arranged in 1 column and 2 rows. The 43rd half mirror 23 43 arranged in 2 columns and 2 rows, the 44th half mirror 23 44 arranged in 3 columns and 1 row, and the 45th half mirror arranged in 3 columns and 2 rows. It is arranged in a matrix of 5 columns and 2 rows consisting of 23 45 , a 46th half mirror 23 46 arranged in 4 columns and 2 rows, and a 47th half mirror 23 47 arranged in 5 columns and 1 row. It is composed of seven half mirrors 23 41 to 23 47 , which are 41st to 47th to be installed. This configuration is the same as the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

第41のハーフミラー2341と、第42のハーフミラー2342と、第44のハーフミラー2344と、第45のハーフミラー2345と、第7のハーフミラー2347は、キャリア密度が1×1012cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが601μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は36%、反射率は64%であり、図4に示す60GHzの構成例1と同じ値である。 The 41st half mirror 23 41 , the 42nd half mirror 23 42 , the 44th half mirror 23 44 , the 45th half mirror 23 45 , and the 7th half mirror 23 47 have a carrier density of 1 ×. 10 12 cm -3 silicon wafers can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 601 μm has a transmittance of 36% at 140 GHz and a reflectance of 64%, which are the same values as in Configuration Example 1 of 60 GHz shown in FIG.

第43のハーフミラー2343と、第46のハーフミラー2346は、キャリア密度が5.1×1015cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが628μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は0%、反射率は55%である。この透過率は図4に示す60GHzの構成例1と同様に0%であるが、反射率は、図4に示す60GHzの構成例1の57%よりも若干低い55%である。 For the 43rd half mirror 23 43 and the 46th half mirror 23 46 , a silicon wafer having a carrier density of 5.1 × 10 15 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 628 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 55% at 140 GHz. This transmittance is 0% as in the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, but the reflectance is 55%, which is slightly lower than 57% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第41のハーフミラー2341と第42のハーフミラー2342によりZ方向に透過し、紙面最左側の第41の出射光2641となる。第42のハーフミラー2342で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第43のハーフミラー2343で反射してZ方向に反射され、紙面左側から2番目の第42の出射光2642となる。第41のハーフミラー2341で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第44のハーフミラー2344で反射して、第45のハーフミラー2345をZ方向に透過し、紙面左側から3番目の第43の出射光2643となる。第45のハーフミラー2345で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第46のハーフミラー2346でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第44の出射光2644となる。第44のハーフミラー2344により紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第47のハーフミラー2347でZ方向に反射されて、紙面左側から5番目の第45の出射光2645となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 is transmitted in the Z direction by the 41st half mirror 23 41 and the 42nd half mirror 23 42 , and becomes the 41st emitted light 26 41 on the leftmost side of the paper. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 42nd half mirror 23 42 is reflected by the 43rd half mirror 23 43 and reflected in the Z direction to become the second emitted light 26 42 from the left side of the paper surface. .. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 41st half mirror 23 41 is reflected by the 44th half mirror 23 44 and transmitted through the 45th half mirror 23 45 in the Z direction, and is the third from the left side of the paper surface. It becomes the 43rd emission light 26 43 . The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 45th half mirror 23 45 is reflected in the Z direction by the 46th half mirror 23 46 to become the fourth emitted light 26 44 from the left side of the paper surface. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the 44th half mirror 23 44 is reflected in the Z direction by the 47th half mirror 23 47 to become the fifth emitted light 26 45 from the left side of the paper surface.

第41~第45の出射光2641~2645の強度は、発振器21からの出力を100として、第41~第47のハーフミラー2341~2347の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図8に示す数字は、各ハーフミラー2341~2347における透過波3、反射波4及び出射光の強度を示している。
第1の出射光の強度:13
第2の出射光の強度:12.7
第3の出射光の強度:14.7
第4の出射光の強度:14.4
第5の出射光の強度:14.7
合計:69.5
The intensity of the 41st to 45th emitted lights 26 41 to 26 45 can be calculated from the transmittance and the reflectance of the 41st to 47th half mirrors 23 41 to 2347, where the output from the oscillator 21 is 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 8 indicate the intensities of the transmitted wave 3, the reflected wave 4, and the emitted light in each of the half mirrors 23 41 to 2347 .
Intensity of first emitted light: 13
Intensity of second emitted light: 12.7
Intensity of third emitted light: 14.7
Fourth emitted light intensity: 14.4
Intensity of fifth emitted light: 14.7
Total: 69.5

図8に示すように、第41~第45の出射光2641~2645の強度は、それぞれ13、12.7、14.7、14.4、14.7、合計69.5となり、各列からの出力がほぼ均一となることが分かる。例えば、第41~第47のハーフミラー2341~2347の間隔、つまり列の間隔を25mm~50mm程度とし、各ハーフミラー2341~2347に入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、140GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。 As shown in FIG. 8, the intensities of the 41st to 45th emitted lights 26 41 to 26 45 are 13, 12.7, 14.7, 14.4, and 14.7, respectively, for a total of 69.5. It can be seen that the output from the columns is almost uniform. For example, the spacing between the 41st to 47th half mirrors 23 41 to 2347, that is, the spacing between rows is about 25 mm to 50 mm, and the light flux of the terahertz wave incident on each half mirror 23 41 to 2347 spreads appropriately. If so, the terahertz wave irradiation device 20 of the present invention becomes a line light source of about 10 cm to 20 cm at 140 GHz.

図8に示す第41~第47のハーフミラー2341~2347の配列と使用するハーフミラー2341~2347のキャリア密度は、図4に示した60GHzの構成例1と同様の構成を有しているので、第41~第47の出射光2641~2645の140GHzにおける強度もほぼ同様となる。 The arrangement of the 41st to 47th half mirrors 23 41 to 23 47 shown in FIG. 8 and the carrier densities of the half mirrors 23 41 to 23 47 used have the same configuration as that of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. Therefore, the intensities of the 41st to 47th emitted lights 26 41 to 26 45 at 140 GHz are almost the same.

(140GHzの構成例2)
図9は、140GHzにおける複数のハーフミラー23の構成例2を示す図である。複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第51のハーフミラー2351と、1列2行に配設される第52のハーフミラー2352と、2列2行に配設される第53のハーフミラー2353と、3列1行に配設される第54のハーフミラー2354と、3列2行に配設される第55のハーフミラー2355と、4列1行に配設される第56のハーフミラー2356と、5列1行に配設される第57のハーフミラー2357と、5列2行に配設される第58のハーフミラー2358と、からなる5列2行に配設される第51~第58の8枚のハーフミラー2351~2358から構成されている。
(140 GHz configuration example 2)
FIG. 9 is a diagram showing configuration example 2 of a plurality of half mirrors 23 at 140 GHz. The plurality of half mirrors 23 are arranged in the 51st half mirror 23 51 arranged in 1 column and 1 row, the 52nd half mirror 23 52 arranged in 1 column and 2 rows, and 2 columns and 2 rows. 53rd half mirror 23 53 , 54th half mirror 23 54 arranged in 3 columns and 1 row, 55th half mirror 23 55 arranged in 3 columns and 2 rows, and 4 columns 1 The 56th half mirror 23 56 arranged in a row, the 57th half mirror 23 57 arranged in 5 columns and 1 row, and the 58th half mirror 23 58 arranged in 5 columns and 2 rows. It is composed of eight half mirrors 23 51 to 23 58 of the 51st to 58th arranged in 5 columns and 2 rows.

第51のハーフミラー2351は、キャリア密度が1×1012cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが601μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は36%、反射率は64%であり、図4に示す60GHzの構成例1と同じ値である。 As the 51st half mirror 23 51 , a silicon wafer having a carrier density of 1 × 10 12 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 601 μm has a transmittance of 36% at 140 GHz and a reflectance of 64%, which are the same values as in Configuration Example 1 of 60 GHz shown in FIG.

第52のハーフミラー2352は、例えば、キャリア密度が2.8×1014cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが559μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は23%、反射率は55%である。この透過率23%は図4に示す60GHzの構成例1の透過率26%よりも小さく、反射率は、図4に示す60GHzの構成例1の50%よりも若干高い55%である。 As the 52nd half mirror 23 52 , for example, a silicon wafer having a carrier density of 2.8 × 10 14 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 559 μm has a transmittance of 23% and a reflectance of 55% at 140 GHz. The transmittance of 23% is smaller than the transmittance of 26% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, and the reflectance is 55%, which is slightly higher than the 50% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

第53のハーフミラー2353と、第57のハーフミラー2357は、キャリア密度が5.1×1015cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが628μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は0%、反射率は55%である。この透過率は図4に示す60GHzの構成例1と同様に0%であるが、反射率は、図4に示す60GHzの構成例1の57%よりも若干低い55%である。 For the 53rd half mirror 23 53 and the 57th half mirror 23 57 , a silicon wafer having a carrier density of 5.1 × 10 15 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 628 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 55% at 140 GHz. This transmittance is 0% as in the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, but the reflectance is 55%, which is slightly lower than 57% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

第54のハーフミラー2354と、第55のハーフミラー2355と、第56のハーフミラー2356と、第58のハーフミラー2358は、例えば、キャリア密度が2.2×1013cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが301μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は68%、反射率は27%である。この透過率68%は図4に示す60GHzの構成例1の透過率29%よりも大きく、反射率27%は図4に示す60GHzの構成例1の64%よりも低い値である。 The 54th half mirror 23 54 , the 55th half mirror 23 55 , the 56th half mirror 23 56 , and the 58th half mirror 23 58 have, for example, a carrier density of 2.2 × 10 13 cm -3 . Silicone wafers can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 301 μm has a transmittance of 68 Hz and a reflectance of 27% at 140 GHz. The transmittance of 68% is larger than the transmittance of 29% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, and the reflectance of 27% is lower than the 64% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第51のハーフミラー2351と第52のハーフミラー2352によりZ方向に透過し、紙面最左側の第51の出射光2651となる。第52のハーフミラー2352で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第53のハーフミラー2353で反射してZ方向に反射されて、紙面左側から2番目の第52の出射光2652となる。第51のハーフミラー2351で紙面右方向に反射したテラヘルツ波は、第54のハーフミラー2354で反射して、第55のハーフミラー2355をZ方向に透過して、紙面左側から3番目の第53の出射光2653となる。第54のハーフミラー2354で紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第56のハーフミラー2356でZ方向に反射されて、紙面左側から4番目の第54の出射光2654となる。第56のハーフミラー2356により紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第57のハーフミラー2357でZ方向に反射されて、第58のハーフミラー2358をZ方向に透過して紙面左側から5番目の第55の出射光2655となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 is transmitted in the Z direction by the 51st half mirror 23 51 and the 52nd half mirror 23 52 , and becomes the 51st emitted light 26 51 on the leftmost side of the paper. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 52nd half mirror 23 52 is reflected by the 53rd half mirror 23 53 and reflected in the Z direction, and becomes the second emitted light 26 52 from the left side of the paper surface. Become. The terahertz wave reflected to the right of the paper surface by the 51st half mirror 23 51 is reflected by the 54th half mirror 23 54 , transmitted through the 55th half mirror 23 55 in the Z direction, and is the third from the left side of the paper surface. It becomes the 53rd emission light 26 53 of the above. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the 54th half mirror 23 54 is reflected in the Z direction by the 56th half mirror 23 56 to become the fourth emitted light 26 54 from the left side of the paper surface. The terahertz wave transmitted to the right of the paper surface by the 56th half mirror 23 56 is reflected in the Z direction by the 57th half mirror 23 57 , and is transmitted in the Z direction through the 58th half mirror 23 58 from the left side of the paper surface. It becomes the fifth 55th emitted light 26 55 .

第51~第55の出射光2651~2655の強度は、発振器21からの出力を100として、第51~第58のハーフミラー2351~2658の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図9に示す数字は、各ハーフミラー2351~2658における透過波3、反射波4及び出射光の強度を示している。
第51の出射光の強度:8.3
第52の出射光の強度:10.9
第53の出射光の強度:11.8
第54の出射光の強度:11.8
第55の出射光の強度:11.1
合計:53.9
The intensity of the 51st to 55th emitted light 26 51 to 26 55 can be calculated from the transmittance and the reflectance of the 51st to 58th half mirrors 23 51 to 26 58 , where the output from the oscillator 21 is 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 9 indicate the intensities of the transmitted wave 3, the reflected wave 4, and the emitted light in each of the half mirrors 23 51 to 26 58 .
Intensity of the 51st emitted light: 8.3
Intensity of the 52nd emitted light: 10.9
Intensity of the 53rd emitted light: 11.8
Intensity of the 54th emitted light: 11.8
Intensity of 55th emitted light: 11.1
Total: 53.9

図9に示すように、第51~第55の出射光2651~2655の強度は、それぞれ8.3、10.9、11.8、11.8、11.1となり、合計53.9となり、各列からの出力がほぼ均一となることが分かる。例えば、第51~第58のハーフミラー2351~2658の間隔、つまり列の間隔を25mm~50mm程度とし、各ハーフミラー2351~2658に入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、140GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。 As shown in FIG. 9, the intensities of the 51st to 55th emitted lights 26 51 to 26 55 are 8.3, 10.9, 11.8, 11.8 and 11.1, respectively, for a total of 53.9. It can be seen that the output from each column is almost uniform. For example, the spacing between the 51st to 58th half mirrors 23 51 to 26 58 , that is, the spacing between rows is about 25 mm to 50 mm, and the light flux of the terahertz wave incident on each half mirror 23 51 to 26 58 spreads appropriately. If so, the terahertz wave irradiation device 20 of the present invention becomes a line light source of about 10 cm to 20 cm at 140 GHz.

(140GHzの構成例3)
図10は、140GHzにおける複数のハーフミラー23の構成例3を示す図である。複数のハーフミラー23は、1列1行に配設される第61のハーフミラー2361と、1列2行に配設される第62のハーフミラー2362と、2列1行に配設される第63のハーフミラー2363と、3列2行に配設される第64のハーフミラー2364と、4列1行に配設される第65のハーフミラー2365と、5列1行に配設される第66のハーフミラー2366とからなる5列2行に配設される第61~第66の6枚のハーフミラー2361~2366から構成されている。
(140 GHz configuration example 3)
FIG. 10 is a diagram showing configuration example 3 of a plurality of half mirrors 23 at 140 GHz. The plurality of half mirrors 23 are arranged in the 61st half mirror 23 61 arranged in 1 column and 1 row, the 62nd half mirror 23 62 arranged in 1 column and 2 rows, and 2 columns and 1 row. 63rd half mirror 23 63 , 64th half mirror 23 64 arranged in 3 columns and 2 rows, 65th half mirror 23 65 arranged in 4 columns and 1 row, and 5 columns 1 It is composed of six half mirrors 23 61 to 23 66 , which are arranged in two rows in five columns and 66th half mirrors 23 66 arranged in a row.

第61のハーフミラー2361と、第63のハーフミラー2363と、第65のハーフミラー2365は、キャリア密度が2.2×1013cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが301μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は68%、反射率は27%である。この透過率68%は図4に示す60GHzの構成例1の透過率29%よりも大きく、反射率27%は図4に示す60GHzの構成例1の64%よりも低い値である。 The 61st half mirror 23 61 , the 63rd half mirror 23 63 , and the 65th half mirror 23 65 can use a silicon wafer having a carrier density of 2.2 × 10 13 cm -3 . For example, a silicon wafer having a thickness of 301 μm has a transmittance of 68 Hz and a reflectance of 27% at 140 GHz. The transmittance of 68% is larger than the transmittance of 29% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, and the reflectance of 27% is lower than the 64% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

第62のハーフミラー2362と第64のハーフミラー2364は、キャリア密度が8.8×1018cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが520μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は0%、反射率は75%である。この透過率は図4に示す60GHzの構成例1と同様に0%であるが、反射率は、図4に示す60GHzの構成例1の85%よりも若干低い75%である。 For the 62nd half mirror 23 62 and the 64th half mirror 23 64 , a silicon wafer having a carrier density of 8.8 × 10 18 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 520 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 75% at 140 GHz. This transmittance is 0% as in the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, but the reflectance is 75%, which is slightly lower than the 85% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

第66のハーフミラー2366は、キャリア密度が5.1×1015cm-3のシリコンウェハーを用いることができる。例えば厚さが628μmのシリコンウェハーの140GHzの透過率は0%、反射率は55%である。この透過率は図4に示す60GHzの構成例1と同様に0%であるが、反射率は、図4に示す60GHzの構成例1の57%よりも若干低い55%である。 For the 66th half mirror 23 66 , a silicon wafer having a carrier density of 5.1 × 10 15 cm -3 can be used. For example, a silicon wafer having a thickness of 628 μm has a transmittance of 0% and a reflectance of 55% at 140 GHz. This transmittance is 0% as in the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG. 4, but the reflectance is 55%, which is slightly lower than 57% of the 60 GHz configuration example 1 shown in FIG.

140GHzの構成例1及び2においては、発振器21から出射したテラヘルツ波は、何れも1列1行に配設される第41及び第51のハーフミラー2341、2351の上側から入射される構成例である。これに対して、140GHzの構成例3の複数のハーフミラー23においては、140GHzの構成例1及び2とは異なり、発振器21から出射したテラヘルツ波は、1列1行に配設される第61のハーフミラー2361の横側から入射する構成とした。 In the 140 GHz configuration examples 1 and 2, the terahertz waves emitted from the oscillator 21 are all incident from above the 41st and 51st half mirrors 23 41 and 2351 arranged in one column and one row. This is an example. On the other hand, in the plurality of half mirrors 23 of the 140 GHz configuration example 3, the terahertz wave emitted from the oscillator 21 is arranged in one column and one row, unlike the 140 GHz configuration examples 1 and 2. The half mirror 23 61 of the above was configured to be incident from the side.

発振器21から出射したテラヘルツ波は、第61のハーフミラー2361の横側から入射し、第61のハーフミラー2361を紙面右方向に透過し、第63のハーフミラー2363によりZ方向に反射されて、紙面左側から1番目の第61の出射光2661となる。第61のハーフミラー2361によりZ方向に反射したテラヘルツ波は、第62のハーフミラー2353で紙面右方向に反射し、さらに、第64のハーフミラー2364によりZ方向に反射して、紙面左側から2番目の第62の出射光2662となる。第63のハーフミラー2363を紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、さらに、第65のハーフミラー2365によりZ方向に反射して、紙面左側から3番目の第63の出射光2663となる。第65のハーフミラー2365を紙面右方向に透過したテラヘルツ波は、第66のハーフミラー2366によりZ方向に反射して、紙面左側から4目の第64の出射光2664となる。 The terahertz wave emitted from the oscillator 21 is incident from the side of the 61st half mirror 23 61 , is transmitted through the 61st half mirror 23 61 to the right of the paper surface, and is reflected in the Z direction by the 63rd half mirror 23 63 . Then, it becomes the first 61st emitted light 2661 from the left side of the paper. The terahertz wave reflected in the Z direction by the 61st half mirror 23 61 is reflected to the right of the paper surface by the 62nd half mirror 23 53 , and further reflected in the Z direction by the 64th half mirror 23 64 to be reflected on the paper surface. It is the 62nd emitted light 26 62 , which is the second from the left side. The terahertz wave transmitted through the 63rd half mirror 23 63 to the right of the paper surface is further reflected in the Z direction by the 65th half mirror 23 65 to become the third emitted light 26 63 from the left side of the paper surface. .. The terahertz wave transmitted through the 65th half mirror 23 65 to the right of the paper surface is reflected in the Z direction by the 66th half mirror 23 66 to become the 64th emitted light 26 64 which is the fourth from the left side of the paper surface.

第61~第64の出射光2661~2664の強度は、発振器21からの出力を100として、第61~第66のハーフミラー2361~2666の透過率及び反射率から計算することができ、以下に示す出力となる。図10に示す数字は、各ハーフミラー2361~2666における透過波3、反射波4及び出射光の強度を示している。
第61の出射光の強度:18.4
第62の出射光の強度:15.2
第63の出射光の強度:12.5
第64の出射光の強度:17.3
合計:63.4
The intensity of the 61st to 64th emitted light 26 61 to 26 64 can be calculated from the transmittance and the reflectance of the 61st to 66th half mirrors 23 61 to 26 66 , where the output from the oscillator 21 is 100. The output is as shown below. The numbers shown in FIG. 10 indicate the intensities of the transmitted wave 3, the reflected wave 4, and the emitted light in each of the half mirrors 23 61 to 26 66 .
Intensity of the 61st emitted light: 18.4
Intensity of the 62nd emitted light: 15.2
Intensity of the 63rd emitted light: 12.5
Intensity of the 64th emitted light: 17.3
Total: 63.4

図10に示すように、第61~第64の出射光2661~2664の強度は、それぞれ18.4、15.2、12.5、17.3、合計63.4となり、各列からの出力としては両端の強度が大きい略凹状の出力分布となることが分かる。例えば、第61~第64のハーフミラー2361~2666の各間隔、つまり列の間隔を25mm~50mm程度とし、各ハーフミラー2361~2666に入射されるテラヘルツ波の光束が適当な広がりを有している場合には、本発明のテラヘルツ波の照射装置20は、140GHzにおいて大凡10cm~20cm程度のライン光源となる。
このように、構成を変更することで、複数のハーフミラー23の透過率又は反射率を種々に設定することにより、ライン状に均一な出力分布や凸状の出力分布を得ることができ、或いは、照射対象及び照射目的に応じた所望の出力分布を得るように設定することができる。以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
As shown in FIG. 10, the intensities of the 61st to 64th emitted lights 26 61 to 26 64 are 18.4, 15.2, 12.5, and 17.3, respectively, which are 63.4 in total, from each column. It can be seen that the output of is a substantially concave output distribution with high strength at both ends. For example, the spacing between the 61st to 64th half mirrors 23 61 to 26 66 , that is, the spacing between rows is about 25 mm to 50 mm, and the light flux of the terahertz wave incident on each half mirror 23 61 to 26 66 spreads appropriately. The terahertz wave irradiation device 20 of the present invention becomes a line light source of about 10 cm to 20 cm at 140 GHz.
By changing the configuration in this way, it is possible to obtain a uniform output distribution in a line shape or a convex output distribution by setting various transmittances or reflectances of the plurality of half mirrors 23, or , It can be set to obtain a desired output distribution according to the irradiation target and the irradiation purpose. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1として、ハーフミラー1を、シリコンウェハーを用いて作製した。シリコンウェハーは直径が6インチのCZ法(チョクラルスキー法)又はFZ法(浮遊帯法)で製造されたN型で方位が(100)面の結晶を、所定の厚さと所定のキャリア密度としたものを用いた。用いたシリコンウェハーを表1に示す。キャリア密度は、CV法(容量電圧法)により測定した。 As Example 1, a half mirror 1 was made using a silicon wafer. A silicon wafer is an N-type crystal manufactured by the CZ method (Czochralski method) or FZ method (floating zone method) with a diameter of 6 inches and oriented (100) planes, with a predetermined thickness and a predetermined carrier density. Was used. The silicon wafers used are shown in Table 1. The carrier density was measured by the CV method (capacitive voltage method).

Figure 0007015023000001
Figure 0007015023000001

番号1のシリコンウェハーは、厚さの仕様が600±10μm、キャリア密度が1×1012cm-3である。番号2のシリコンウェハーは、厚さの仕様が300±10μm、キャリア密度が2.2×1013cm-3であった。番号3のシリコンウェハーは、厚さの仕様が550±15μmで、キャリア密度が2.8×1014cm-3であった。番号4のシリコンウェハーは、厚さの仕様が620±15μm、キャリア密度が5.1×1015cm-3であった。番号5のシリコンウェハーは、厚さの仕様が525±15μmで、キャリア密度が8.8×1018cm-3であった。なお、表1には、使用したシリコンウェハーの厚さを実際に測定し、5回の測定の平均値を5回平均の厚さ(μm)として示している。以下に示すシリコンウェハーの厚さは、5回平均の厚さである。 The silicon wafer of No. 1 has a thickness specification of 600 ± 10 μm and a carrier density of 1 × 10 12 cm -3 . The silicon wafer of No. 2 had a thickness specification of 300 ± 10 μm and a carrier density of 2.2 × 10 13 cm -3 . The silicon wafer of No. 3 had a thickness specification of 550 ± 15 μm and a carrier density of 2.8 × 10 14 cm -3 . The silicon wafer of No. 4 had a thickness specification of 620 ± 15 μm and a carrier density of 5.1 × 10 15 cm -3 . The silicon wafer of No. 5 had a thickness specification of 525 ± 15 μm and a carrier density of 8.8 × 10 18 cm -3 . In Table 1, the thickness of the silicon wafer used is actually measured, and the average value of the five measurements is shown as the five-time average thickness (μm). The thickness of the silicon wafer shown below is the average thickness of 5 times.

(透過率及び反射率の測定:60GHz)
シリコンウェハーの60GHzにおける透過率及び反射率は、図2に示すテラヘルツ波の透過率及び反射率の測定装置9により測定した。テラヘルツ波の発振器2として、60GHzの連続発振(CW発振)のガンダイオード発振器(SPACEK LABS社製、モデルGDO-15-6013R)を使用した。ガンダイオード発振器2の出力は、約10mWである。図2に示すように、シリコンウェハーには、テラヘルツ波2aを45°の入射角度で照射し、透過波3及び反射波4を、60GHz用のショットキーバリヤダイオード(SPACEK LABS社製、モデルDV-2N)により測定した。
(Measurement of transmittance and reflectance: 60 GHz)
The transmittance and reflectance of the silicon wafer at 60 GHz were measured by the terahertz wave transmittance and reflectance measuring device 9 shown in FIG. As the terahertz wave oscillator 2, a 60 GHz continuous oscillation (CW oscillation) Gunn diode oscillator (Model GDO-15-6013R manufactured by SPACEK LABS) was used. The output of the Gunn diode oscillator 2 is about 10 mW. As shown in FIG. 2, the silicon wafer is irradiated with a terahertz wave 2a at an incident angle of 45 °, and the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 are irradiated with a Schottky barrier diode for 60 GHz (SPACEK LABS, model DV-. It was measured by 2N).

テラヘルツ波2aの出力を100として正規化した透過率及び反射率を測定した。表2は表1に示す5水準のシリコンウェハーにおける60GHzの透過率及び反射率を示す。 The transmittance and reflectance normalized by setting the output of the terahertz wave 2a to 100 were measured. Table 2 shows the transmittance and reflectance of 60 GHz in the five-level silicon wafer shown in Table 1.

Figure 0007015023000002
Figure 0007015023000002

番号1のシリコンウェハー(キャリア密度:1×1012cm-3)における透過率は36%、反射率は64%であった。番号2のシリコンウェハー(キャリア密度:2.2×1013cm-3)における透過率は29%、反射率は64%であった。番号3のシリコンウェハー(キャリア密度:2.8×1014cm-3)における透過率は26%、反射率は50%であった。番号4のシリコンウェハー(キャリア密度:5.1×1015cm-3)における透過率は0%、反射率は57%であった。番号5のシリコンウェハー(キャリア密度:8.8×1018cm-3)における透過率は0%、反射率は85%であった。 The silicon wafer of No. 1 (carrier density: 1 × 10 12 cm -3 ) had a transmittance of 36% and a reflectance of 64%. The silicon wafer of No. 2 (carrier density: 2.2 × 10 13 cm -3 ) had a transmittance of 29% and a reflectance of 64%. The silicon wafer of No. 3 (carrier density: 2.8 × 10 14 cm -3 ) had a transmittance of 26% and a reflectance of 50%. The silicon wafer of No. 4 (carrier density: 5.1 × 10 15 cm -3 ) had a transmittance of 0% and a reflectance of 57%. The silicon wafer of No. 5 (carrier density: 8.8 × 10 18 cm -3 ) had a transmittance of 0% and a reflectance of 85%.

番号1~3のシリコンウェハーのキャリア密度は、1×1012cm-3~2.8×1014cm-3であり、透過波3と反射波4が生じることが判明した。データからは、シリコンウェハーのキャリア密度の上昇と共に透過率が減少することが分かる。また、番号1のシリコンウェハー(厚さ:約600μm)においては、透過率が約37%となるシリコンウェハーの厚さが大凡1/αであることから、αは約16.7cm-1と求まる。これにより、シリコンウェハーの厚さを変えることで、透過率を調整できることが分かる。 The carrier densities of the silicon wafers Nos. 1 to 3 were 1 × 10 12 cm -3 to 2.8 × 10 14 cm -3 , and it was found that transmitted wave 3 and reflected wave 4 were generated. The data show that the transmittance decreases as the carrier density of the silicon wafer increases. Further, in the silicon wafer of No. 1 (thickness: about 600 μm), since the thickness of the silicon wafer having a transmittance of about 37% is about 1 / α, α can be obtained as about 16.7 cm -1 . .. From this, it can be seen that the transmittance can be adjusted by changing the thickness of the silicon wafer.

番号4及び5のシリコンウェハーのキャリア密度は、5.1×1015cm-3~8.8×1018cm-3であり、反射波4のみが生じることが判明した。上記のデータからは、シリコンウェハーのキャリア密度の上昇により透過率が減少し、キャリア密度がある程度高くなると反射波4のみが生じることが推定できる。これにより、シリコンウェハーのキャリア密度を変えることで、反射率を調整できることが分かる。 It was found that the carrier densities of the silicon wafers of Nos. 4 and 5 were 5.1 × 10 15 cm -3 to 8.8 × 10 18 cm -3 , and only the reflected wave 4 was generated. From the above data, it can be estimated that the transmittance decreases due to the increase in the carrier density of the silicon wafer, and only the reflected wave 4 is generated when the carrier density increases to some extent. From this, it can be seen that the reflectance can be adjusted by changing the carrier density of the silicon wafer.

(透過率及び反射率の測定:90GHz)
90GHzにおける透過率及び反射率の測定は、60GHzと同様に、図2に示すテラヘルツ波の透過率及び反射率の測定装置9により測定した。テラヘルツ波の発振器2として、90GHzの連続発振のガンダイオード発振器(SPACEK LABS社製、モデルGW-900P)を使用した。ガンダイオード発振器の出力は、約10mWである。60GHzと同様に透過波3及び反射波4を、テフロン(登録商標)製のレンズ8で集光し、ショットキーバリヤダイオード(millitech社製、モデルDXP-10-RPF0)により検出した。
(Measurement of transmittance and reflectance: 90 GHz)
The transmittance and reflectance at 90 GHz were measured by the terahertz wave transmittance and reflectance measuring device 9 shown in FIG. 2, similarly to 60 GHz. As the terahertz wave oscillator 2, a 90 GHz continuous oscillation Gunn diode oscillator (Model GW-900P manufactured by SPACEK LABS) was used. The output of the Gunn diode oscillator is about 10 mW. Similar to 60 GHz, the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 were focused by a lens 8 manufactured by Teflon (registered trademark) and detected by a Schottky barrier diode (model DXP-10-RPF0 manufactured by millitech).

テラヘルツ波2aの出力を100として正規化した透過率及び反射率を測定した。表3は、表1に示す5水準のシリコンウェハーにおける90GHzの透過率及び反射率を示す。 The transmittance and reflectance normalized by setting the output of the terahertz wave 2a to 100 were measured. Table 3 shows the transmittance and reflectance of 90 GHz in the silicon wafers of the 5th level shown in Table 1.

Figure 0007015023000003
Figure 0007015023000003

番号1のシリコンウェハー(キャリア密度:1×1012cm-3)における透過率は58%、反射率は42%であった。番号2のシリコンウェハー(キャリア密度:2.2×1013cm-3)における透過率は25%、反射率は58%であった。番号3のシリコンウェハー(キャリア密度:2.8×1014cm-3)における透過率は33%、反射率は33%であった。番号4のシリコンウェハー(キャリア密度:5.1×1015cm-3)における透過率は0%、反射率は67%であった。番号5のシリコンウェハー(キャリア密度:8.8×1018cm-3)における透過率は0%、反射率は80%であった。 The silicon wafer of No. 1 (carrier density: 1 × 10 12 cm -3 ) had a transmittance of 58% and a reflectance of 42%. The silicon wafer of No. 2 (carrier density: 2.2 × 10 13 cm -3 ) had a transmittance of 25% and a reflectance of 58%. The silicon wafer of No. 3 (carrier density: 2.8 × 10 14 cm -3 ) had a transmittance of 33% and a reflectance of 33%. The silicon wafer of No. 4 (carrier density: 5.1 × 10 15 cm -3 ) had a transmittance of 0% and a reflectance of 67%. The silicon wafer of No. 5 (carrier density: 8.8 × 10 18 cm -3 ) had a transmittance of 0% and a reflectance of 80%.

90GHzにおいても60GHzと同様に、番号1~3のシリコンウェハーにより透過波3及び反射波4が得られ、かつ、番号4及び5のシリコンウェハーにより反射波4のみが得られた。これにより、90GHzにおいても60GHzと同様にシリコンウェハーはハーフミラー1として動作し、透過率及び反射率はキャリア密度や厚さにより調整できることが分かった。 At 90 GHz, as in the case of 60 GHz, the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 were obtained from the silicon wafers of Nos. 1 to 3, and only the reflected wave 4 was obtained from the silicon wafers of Nos. 4 and 5. From this, it was found that the silicon wafer operates as the half mirror 1 even at 90 GHz as in the case of 60 GHz, and the transmittance and the reflectance can be adjusted by the carrier density and the thickness.

(透過率及び反射率の測定:140GHz)
140GHzにおける透過率及び反射率の測定は、60GHzと同様に、図2に示すテラヘルツ波の透過率及び反射率の測定装置9により測定した。テラヘルツ波の発振器2として、140GHzの連続発振のIMPATTダイオードを用いた発振器(ELVA-1社製、モデルCIDO-06/140/20)を使用した。IMPATTダイオード発振器2の出力は大凡10mWである。60GHzと同様に透過波3及び反射波4を、テフロン(登録商標)製のレンズ8で集光し、ショットキーバリヤダイオード(ELVA-1社製、モデルZBD-06)により検出した。
(Measurement of transmittance and reflectance: 140 GHz)
The transmittance and reflectance at 140 GHz were measured by the terahertz wave transmittance and reflectance measuring device 9 shown in FIG. 2, similarly to 60 GHz. As the terahertz wave oscillator 2, an oscillator using an IMPATT diode with continuous oscillation of 140 GHz (manufactured by ELVA-1, model CIDO-06 / 140/20) was used. The output of the IMPATT diode oscillator 2 is approximately 10 mW. Similar to 60 GHz, the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 were focused by a lens 8 manufactured by Teflon (registered trademark) and detected by a Schottky barrier diode (model ZBD-06 manufactured by ELVA-1).

テラヘルツ波2aの出力を100として正規化した透過率及び反射率を測定した。表4は、表1に示す5水準のシリコンウェハーにおける140GHzの透過率及び反射率を示す。 The transmittance and reflectance normalized by setting the output of the terahertz wave 2a to 100 were measured. Table 4 shows the transmittance and reflectance of 140 GHz in the silicon wafers of the 5th level shown in Table 1.

Figure 0007015023000004
Figure 0007015023000004

140GHzにおいても60GHzと同様に、番号1~3のシリコンウェハーにより透過波3及び反射波4が得られ、かつ、番号4及び5のシリコンウェハーにより反射波4のみが得られた。これにより、140GHzにおいても60GHzと同様にシリコンウェハーはハーフミラー1として動作し、透過率又は反射率はキャリア密度や厚さにより調整できることが分かった。 At 140 GHz, the transmitted wave 3 and the reflected wave 4 were obtained from the silicon wafers Nos. 1 to 3 and only the reflected wave 4 was obtained from the silicon wafers Nos. 4 and 5 as in the case of 60 GHz. From this, it was found that the silicon wafer operates as a half mirror 1 even at 140 GHz as in the case of 60 GHz, and the transmittance or reflectance can be adjusted by the carrier density and the thickness.

実施例2として、第1の実施形態のハーフミラー23を用いたテラヘルツ波の照射装置20について説明する。
90GHzの構成例1(図6参照)に示す複数のハーフミラー23として、7枚のシリコンウェハーを用いたテラヘルツ波の照射装置20を作製した。ハーフミラー23に用いたシリコンウェハーは表1に示したものであり、番号2のシリコンウェハー(キャリア密度:2.2×1013cm-3)を3枚、番号3のシリコンウェハー(キャリア密度:2.8×1014cm-3)を1枚、番号5のシリコンウェハー(キャリア密度:8.8×1014cm-3)を3枚使用している。
As the second embodiment, the terahertz wave irradiation device 20 using the half mirror 23 of the first embodiment will be described.
As a plurality of half mirrors 23 shown in Configuration Example 1 of 90 GHz (see FIG. 6), a terahertz wave irradiation device 20 using seven silicon wafers was manufactured. The silicon wafers used for the half mirror 23 are shown in Table 1, and three silicon wafers of No. 2 (carrier density: 2.2 × 10 13 cm -3 ) and silicon wafers of No. 3 (carrier density:: One 2.8 × 10 14 cm -3 ) and three silicon wafers No. 5 (carrier density: 8.8 × 10 14 cm -3 ) are used.

図11は、実施例2のテラヘルツ波の照射装置20の模式的な平面図である。実施例2の照射装置20は、具体的には螺子穴付きの光学定盤に、90GHzの発振器21と、放物面鏡22と、7枚のシリコンウェハーからなるハーフミラー2321~2327とを配置して構成した。用いる複数のハーフミラー23の構成は、図6に示す90GHzの構成例1と同じであるので、各ハーフミラー23及び各列の出射光26には、図6と同様の符号を付した。ここで、図6に示す90GHzの構成例1で説明したように、出射光の強度分布を重視して第22~第25の出射光2622~2625をライン光源として取り出した。 FIG. 11 is a schematic plan view of the terahertz wave irradiation device 20 of the second embodiment. Specifically, the irradiation device 20 of the second embodiment includes an optical surface plate with a screw hole, a 90 GHz oscillator 21, a parabolic mirror 22, and half mirrors 23 21 to 23 27 composed of seven silicon wafers. Was arranged and configured. Since the configuration of the plurality of half mirrors 23 used is the same as the configuration example 1 of 90 GHz shown in FIG. 6, each half mirror 23 and the emitted light 26 in each row are designated by the same reference numerals as those in FIG. Here, as described in the 90 GHz configuration example 1 shown in FIG. 6, the 22nd to 25th emitted light 26 22 to 26 25 were taken out as a line light source with an emphasis on the intensity distribution of the emitted light.

各シリコンウェハーの大きさは34mm×60mmであり、該シリコンウェハーを、7台のミラースタンドに張り付けた。各シリコンウェハーは、図11に示すように、入射するテラヘルツ波に対して、大凡45°の角度とした。 The size of each silicon wafer was 34 mm × 60 mm, and the silicon wafer was attached to seven mirror stands. As shown in FIG. 11, each silicon wafer was set at an angle of approximately 45 ° with respect to the incident terahertz wave.

90GHzの発振器21として、実施例1と同様に、ガンダイオード発振器(SPACEK LABS社製、モデルGW-900P)を使用し、ホーンアンテナ21aで出力した。ガンダイオード発振器の出力は、約10mWであり、放物面鏡22により所定の光束として、第21のハーフミラー2321に入射した。 As the 90 GHz oscillator 21, a Gunn diode oscillator (model GW-900P manufactured by SPACEK LABS) was used as in the first embodiment, and output was performed by the horn antenna 21a. The output of the Gunn diode oscillator was about 10 mW, and the parabolic mirror 22 incident on the 21st half mirror 23 21 as a predetermined luminous flux.

照射装置20の出射部25に、90GHzのショットキーバリヤダイオード(millitech社製、モデルDXP-10-RPF0)を配設して、図11に示すようにX方向のテラヘルツ波、つまり第2~第5列の出射光2622~2625を測定した。 A 90 GHz Schottky barrier diode (model DXP-10-RPF0 manufactured by millitech) is arranged at the emission unit 25 of the irradiation device 20, and as shown in FIG. 11, a terahertz wave in the X direction, that is, a second to second wave. Five rows of emitted light 26 22 to 26 25 were measured.

図12は、実施例2のテラヘルツ波の照射装置20のX方向のテラヘルツ波の出力分布を示す図であり、横軸はX方向の距離(mm)、縦軸はショットキーバリヤダイオードの出力(任意目盛)である。図12に示すように、左から右に向って5つのピークが生じ、90GHzの発振器21からのテラヘルツ波が、シリコンウェハーからなるハーフミラー2321~2327により約10cmのライン光源に変換されていることが分かった。図12に示す各ピークの大きさが異なるのは、特に1列及び2列のシリコンウェハーの角度が45°からずれていることに起因すると推定される。 FIG. 12 is a diagram showing the output distribution of the terahertz wave in the X direction of the terahertz wave irradiation device 20 of the second embodiment, in which the horizontal axis is the distance (mm) in the X direction and the vertical axis is the output of the shotkey barrier diode ( Arbitrary scale). As shown in FIG. 12, five peaks are generated from left to right, and the terahertz wave from the 90 GHz oscillator 21 is converted into a line light source of about 10 cm by half mirrors 23 21 to 23 27 made of silicon wafers. It turned out that there was. It is presumed that the difference in the size of each peak shown in FIG. 12 is due to the fact that the angles of the silicon wafers in the first row and the second row deviate from 45 °.

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施例2においては、5列3行のマトリクス状に配設した複数のハーフミラー23を示したが、これに限らず、他のハーフミラー23の構成も使用できることは明らかである。
The present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
For example, in Example 2 described above, a plurality of half mirrors 23 arranged in a matrix of 5 columns and 3 rows are shown, but it is clear that the configuration of other half mirrors 23 can be used without limitation. ..

上述した実施例2においては、7枚のハーフミラー23を5列3行のマトリクス状に配設したが、これに限らず、行は3行の配置ではなく2行でもよく、又、使用するシリコンウェハーの厚さやキャリア密度は、適宜に変更できることは明らかである。 In the above-described second embodiment, the seven half mirrors 23 are arranged in a matrix of 5 columns and 3 rows, but the row is not limited to the arrangement of 3 rows and may be 2 rows or used. It is clear that the thickness and carrier density of the silicon wafer can be changed as appropriate.

なお、上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。例えばテラヘルツ波の照射装置20を紙葉類11の検査装置10に用いた例について説明したが、何ら限定されるものではなく、他の用途に用いることもでき、例えば立体形状の被照射部位にテラヘルツ波を照射する装置であってもよく、人体等の生物にテラヘルツ波を照射する装置であってもよい。 The above embodiment can be appropriately changed within the scope of the present invention. For example, an example in which the terahertz wave irradiation device 20 is used for the inspection device 10 of the paper leaves 11 has been described, but the present invention is not limited to anything, and the terahertz wave irradiation device 20 can be used for other purposes. It may be a device that irradiates a terahertz wave, or may be a device that irradiates a living body such as a human body with a terahertz wave.

上記実施形態では、照射装置20を用いた検査装置10として、紙葉類11を透過したテラヘルツ波を検出装置30により検出したが、これに限定されるものではない。紙葉類11に対して照射装置20と同じ側に検出部を設けることで、紙葉類11の表面又は裏面で反射されたテラヘルツ波を検出するように構成することも可能である。 In the above embodiment, as the inspection device 10 using the irradiation device 20, the terahertz wave transmitted through the paper sheets 11 is detected by the detection device 30, but the present invention is not limited to this. By providing a detection unit on the same side as the irradiation device 20 for the paper leaves 11, it is also possible to configure the terahertz waves reflected on the front surface or the back surface of the paper leaves 11 to be detected.

1 ハーフミラー
2 発振器
3 透過波
4 反射波
5 透過波の検出器
6 反射波の検出器
7,8 集光用部品
9 テラヘルツ波の透過率及び反射率の測定装置
10 検査装置
11 紙葉類
12 搬送装置
12a 照射位置
13 搬送ガイド
20 照射装置
21 発振器
21a アンテナ(ホーンアンテナ)
22 集光用部品(放物面鏡)
23 複数のハーフミラー
25 出射部
26 出射光
30 検出装置
31 集光用光学部品
32 検出素子
33 検出素子群
34 情報処理部
35 プリント基板
1 Half mirror 2 Antenna 3 Transmittance 4 Reflected wave 5 Transmitted wave detector 6 Reflected wave detector 7, 8 Condensing parts 9 Terahertz wave transmittance and transmittance measuring device 10 Inspection device 11 Paper sheets 12 Transport device 12a Irradiation position 13 Transport guide 20 Irradiation device 21 Oscillator 21a Antenna (horn antenna)
22 Condensing parts (parabolic mirror)
23 Multiple half mirrors 25 Emission unit 26 Emission light 30 Detection device 31 Optical component for condensing 32 Detection element 33 Detection element group 34 Information processing unit 35 Printed circuit board

Claims (9)

シリコンウェハーからなり、該シリコンウェハーへ入射するテラヘルツ波に対する透過率又は反射率を、該シリコンウェハーのキャリア密度により設定する、テラヘルツ波のハーフミラー。 A half mirror of a terahertz wave composed of a silicon wafer and in which the transmittance or reflectance for a terahertz wave incident on the silicon wafer is set by the carrier density of the silicon wafer. 前記透過率を前記シリコンウェハーの厚さにより設定する、請求項1に記載のテラヘルツ波のハーフミラー。 The terahertz wave half mirror according to claim 1, wherein the transmittance is set by the thickness of the silicon wafer. テラヘルツ波の発振器と、
該テラヘルツ波を所定の光束とする集光用部品と、
テラヘルツ波を透過及び反射又は反射する複数のハーフミラーと、
を備え、
前記複数のハーフミラーを行列状に所定の箇所に配設し、
前記光束を、前記複数のハーフミラーの列の一端又は他端の上側又は横側から入射し、
前記複数のハーフミラーにおける透過及び反射により、前記列の下端側から前記テラヘルツ波をライン状に出射する、テラヘルツ波の照射装置。
Terahertz wave oscillator and
A condensing component that uses the terahertz wave as a predetermined luminous flux,
Multiple half mirrors that transmit and reflect or reflect terahertz waves,
Equipped with
The plurality of half mirrors are arranged in a matrix at predetermined locations, and the plurality of half mirrors are arranged in a matrix.
The luminous flux is incident from the upper side or the lateral side of one end or the other end of the row of the plurality of half mirrors.
A terahertz wave irradiation device that emits the terahertz wave in a line from the lower end side of the row by transmission and reflection in the plurality of half mirrors.
前記ライン状に出射するテラヘルツ波を所定の出力分布となるように、前記複数のハーフミラーの透過率又は反射率を設定する、請求項3に記載のテラヘルツ波の照射装置。 The terahertz wave irradiation device according to claim 3, wherein the transmittance or reflectance of the plurality of half mirrors is set so that the terahertz waves emitted in a line shape have a predetermined output distribution. 前記ハーフミラーを、シリコンウェハーとする、請求項3に記載のテラヘルツ波の照射装置。 The terahertz wave irradiation device according to claim 3, wherein the half mirror is a silicon wafer. 前記複数のハーフミラーを、キャリア密度が異なるシリコンウェハーの組合せとする、請求項3に記載のテラヘルツ波の照射装置。 The terahertz wave irradiation device according to claim 3, wherein the plurality of half mirrors are a combination of silicon wafers having different carrier densities. 前記複数のハーフミラーを、厚さが異なるシリコンウェハーの組合せとする、請求項3に記載のテラヘルツ波の照射装置。 The terahertz wave irradiation device according to claim 3, wherein the plurality of half mirrors are a combination of silicon wafers having different thicknesses. 前記複数のハーフミラーの各ハーフミラーを所定の角度で保持する保持部を備える、請求項3に記載のテラヘルツ波の照射装置。 The terahertz wave irradiation device according to claim 3, further comprising a holding portion for holding each half mirror of the plurality of half mirrors at a predetermined angle. 照射装置用ケースを備え、前記発振器が、該照射装置用ケースと接続されている、請求項3に記載のテラヘルツ波の照射装置。 The terahertz wave irradiation device according to claim 3, further comprising a case for the irradiation device, wherein the oscillator is connected to the case for the irradiation device.
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