JP7228899B2 - 電気伝導率測定用材料、電気伝導率測定膜、電気伝導率測定装置および電気伝導率測定方法、並びに電気抵抗率測定用材料、電気抵抗率測定膜、電気抵抗率測定装置および電気抵抗率測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、様々な部品等の物品表面および内部の電気伝導率を測定することができる電気伝導率測定用材料と、それを用いた電気伝導率測定膜、電気伝導率測定装置および電気伝導率測定方法、並びに、様々な部品等の物品表面および内部の電気抵抗率を測定することができる電気抵抗率測定用材料と、それを用いた電気抵抗率測定膜、電気抵抗率測定装置および電気抵抗率測定方法に関する。
物質の性質を示す物性値の１つに電気伝導率（電気伝導度）がある。電気伝導率とは、電気の流れ易さ（電気抵抗率の逆数）を示すものであり、その値は物質によって異なっている。そして、この電気伝導率の測定方法としては、例えば、２端子（電極）測定法、４端子（電極）測定法および電磁誘導法がある。
２端子測定法とは、計測対象物の両端に接続された端子（２つ）を介して計測対象物を電源に接続し、計測対象物に印加する電圧と、計測対象物を流れる電流とから電気伝導率を測定する方法である。
一方、４端子測定法とは、２端子測定法と同様に計測対象物の両端に接続された端子（２つ）を介して計測対象物を電源に接続すると共に、その２つの端子よりも計測対象物の内側に位置する場所に別の２つの端子を設け、その端子間の電位差（電圧）と、計測対象物を流れる電流とから電気伝導率を測定する方法である。
また、電磁誘導法とは、溶液をはさむ２つのコイルの間で生じる誘導電流の大小を測定することにより電気伝導率を測定する方法である。なお、電解質水溶液および水（河川水、海水、雨水、蒸留水、脱イオン水等）の電気伝導率の測定方法については、例えばＪＩＳ Ｋ ０１３０：２００８に詳細に規定されている。
この他に、入力電圧の閾値にヒステリシス特性を持ち反転出力を有するコンパレータと、被測定物と接触する１対の電極であってその一方の電極にコンパレータの出力電圧が印加される電極対と、その電極対の他方に一端が接続されており、被測定物と直列回路を形成すると共にコンパレータの出力により被測定物を介して充電されるキャパシタとを備え、キャパシタの一端をコンパレータの入力に接続して発振回路を構成し、その発振回路の発振周期または発振周波数を計測することにより被測定物の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置が提案されている（特許文献１参照）。
なお、電気抵抗率は電気伝導率の逆数であることから、上述した測定方法により電気抵抗率も計測することができる。
しかしながら、上述したような従来の電気伝導率測定装置では、計測対象物の平均電気伝導率（ある面積（体積）における平均伝導率）しか測定することができず、計測対象物の局所的な電気伝導率を測定することができないという問題点があった。すなわち、計測対象物の各部分における電気伝導率を測定することができないという問題点があった。
また、従来の電気伝導率測定方法を用いて、大きな形状の計測対象物の電気伝導率を測定するには、材質によっては非常に高い電圧を印加する必要があることから、実質的に電気伝導率を測定することができないという問題点があった。
さらに、従来の電気伝導率測定方法は、計測対象物に印加する電圧と流れる電流とから電気伝導率を算出するものであり、電気伝導率を直感的に理解することができないという問題点があった。なお、電気抵抗率についても、同様に上述した問題点があった。
本発明は、電子等の荷電粒子を入射させたり、電圧を印加すると、計測対象物の電気伝導率に応じて発光する電気伝導率測定用材料と、その材料を含む電気伝導率測定膜と、その電気伝導率測定膜を用いた電気伝導率測定装置および電気伝導率測定方法、並びに、荷電粒子を入射させたり、電圧を印加すると、計測対象物の電気抵抗率に応じて発光する電気抵抗率測定用材料と、その材料を含む電気抵抗率測定膜と、その電気抵抗率測定膜を用いた電気抵抗率測定装置および電気抵抗率測定方法を提供することを目的とする。
本発明の発明者は、後述する発光物質、エレクトロルミネセンス物質、破壊発光物質、フォトクロミック物質、残光物質、輝尽発光物質および応力発光物質を含む膜が表面に形成された板状部材に荷電粒子を入射させたところ、板状部材を構成する材質の電気伝導率（電気伝導度）に応じて、その膜が発光する（輝度が異なる）という特性を世界で初めて発見した。そして、その特性を利用して、計測対象物表面または内部の電気伝導率の分布を示すことができる以下のような画期的な電気伝導率測定膜と、その電気伝導率測定膜を用いた電気伝導率測定装置および電気伝導率測定方法、並びに、電気抵抗率測定用材料と、その材料を含む電気抵抗率測定膜と、その電気抵抗率測定膜を用いた電気抵抗率測定装置および電気抵抗率測定方法を見出した。
本発明の第１の態様は、蛍光物質、発光物質、エレクトロルミネセンス物質、破壊発光物質、フォトクロミック物質、残光物質、輝尽発光物質および応力発光物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする電気伝導率測定用材料にある。
ここで、「蛍光物質」とは、照射されたＸ線、紫外線または可視光線等のエネルギーを吸収することで発光する物質をいう。蛍光物質としては、例えば、ＺｎＳ：Ａｇ＋（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ａｇ＋ＣｏＡｌ２Ｏ３、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｚｎ、（ＫＦ，ＭｇＦ２）：Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、ＺｎＯ：Ｚｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｇ、ＭｇＦ２：Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｆ２：Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ａｇ＋（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、ＩｎＢＯ３：Ｔｂ、ＩｎＢＯ３：ＥＵ、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、Ｃｌ＋（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ，ＣＬ、ＩｎＢＯ３：Ｔｂ＋ＩｎＢＯ３：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ＋ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、ＩｎＢＯ３：Ｔｂ＋ＩｎＢＯ３：Ｅｕ＋ＺｎＳ：Ａｇ、（Ｂａ，Ｅｕ）Ｍｇ２Ａｌ１６Ｏ２７、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３、（Ｓｒ，Ｅｕ，Ｂａ，Ｃｆ）５（ＰＯ４）３ＣＬ、（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ４、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｓｒ，Ｃｆ、Ｂａ）１０（ＰＯ４）６ＣＬ２：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｅ０．６７Ｔｂ０．３３ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ（ＩＩＩ）、Ｍｇ４（Ｆ）ＧｅＯ６：Ｍｎ、Ｍｇ４（Ｆ）（Ｇｅ，Ｓｎ）Ｏ６：Ｍｎ、ＣａＷＯ４、ＣａＷＯ４：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｔｉ）２Ｐ２Ｏ７：Ｔｉ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ、Ｃｆ５Ｆ（ＰＯ４）３：Ｓｂ、Ｓｒ５Ｆ（ＰＯ４）３：Ｓｂ，Ｍｎ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ（ＩＩ）、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ（ＩＩ），Ｍｎ（ＩＩ）、Ｓｒ５Ｃｌ（ＰＯ４）３：Ｅｕ（ＩＩ）、Ｓｒ６Ｐ５ＢＯ２０：Ｅｕ、（Ｃｆ，Ｚｎ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ、ＣａＳｉＯ３：Ｐｂ，Ｍｎ、Ｃｆ５Ｆ（ＰＯ４）３：Ｓｂ，Ｍｎ、Ｃｆ５（Ｆ，Ｃｌ）（ＰＯ４）３：Ｓｂ，Ｍｎ、（Ｃｆ，Ｓｒ，Ｂａ）３（ＰＯ４）２Ｃｌ２：Ｅｕ、３Ｓｒ３（ＰＯ４）２ＳｒＦ２：Ｓｂ，Ｍｎ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｚｎ，Ｓｒ）３（ＰＯ４）２：Ｍｎ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ（ＩＩ）、３．５ＭｇＯ０．５ＭｇＦ２ＧｅＯ２：Ｍｎ、Ｃｆ３（ＰＯ４）２ＣａＦ２：Ｃｅ，Ｍｎ、ＳｒＡｌ２Ｏ７：Ｐｂ、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ、ＳｒＦＢ２Ｏ３：Ｅｕ（ＩＩ）、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ，Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ，Ｆ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｚｎ（０．５）Ｃｄ（０．４）Ｓ：Ａｇ、Ｚｎ（０．４）Ｃｄ（０．６）Ｓ：Ａｇ、ＣｄＷＯ４、ＣａＷＯ４、ＭｇＷＯ４、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＺｎＯ：Ｚｎ、（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＯ：Ｚｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＣｄＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＬｉＦ／ＺｎＳ：Ａｇ、ＬｉＦ／ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕや、フルオレセインイソチオシアネートに代表されるフルオレセイン系蛍光物質、ポルフィリン、白金ポルフィリンに代表されるポルフィリン系蛍光物質、ローダミン、アゾベンゼン誘導体、アントラセンに代表される有機色素系蛍光物質、ルテニウムトリスビピリジルに代表される金属錯体系蛍光物質、ポリ（１，４-フェニレンビニレン）、ポリ（１，４-フェニレン）、ポリフルオレン、ポリ（チオフェン）に代表される発光ポリマー系蛍光物質、その他にＹ２Ｏ２：Ｅｕ等が挙げられる。
「発光物質」とは、蛍光物質以外の物質であり、Ｘ線、紫外線若しくは可視光線等により発光する物質および化学変化または生物酵素により発光する物質をいう。発光物質の具体例としては、例えば、Ｔｒｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）に代表されるイリジウム錯体、白金錯体の燐光性発光材料、ルミノール、ロフィン、ルシゲニン、シュウ酸エステルに代表される化学発光物質と感光発光色素９，１０－ジフェニルアントラセン、９，１０－ビス(フェニルエチニル)アントラセン、テトラセン、１－クロロ－９,１０－ビス(フェニルエチニル)アントラセン、５，１２－ビス(フェニルエチニル)ナフタセン、ルブレン、ローダミン６Ｇ、ローダミンＢ、ルミノールに代表される生物発光物質等が挙げられる。
「エレクトロルミネセンス物質」とは、電場を加えると発光する物質をいう。エレクトロルミネセンス物質の具体例としては、例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）や、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ）、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、ジトルイルビニルビフェニル（ＤＴＶＢｉ）、ルベンの様な低分子系の物質、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）や、ポリアルキルチオフェンのようなπ共役高分子等が挙げられる。
「破壊発光物質」とは、破壊や摩擦などの力学刺激による破壊に伴って発光する物質をいう。破壊発光物質の具体例としては、例えば、苦灰石、白雲母、石英、トリリチア雲母、ペクトライト、蛍石、ポリリチア雲母等の無機材料や、Ｅｕ（ＴＴＡ）３系、カルバゾール誘導体、アントラニル酸系、砂糖等の有機物等が挙げられる。
「フォトクロミック物質」とは、Ｘ線や紫外線、可視光線が照射されることで色等の物理的特徴の変化を伴う物質をいう。フォトクロミック物質の具体例としては、例えば、スピロピラン系、ジアリールエテン系、フルギド系に代表される有機色素、バリウムマグネシウムケイ酸塩（ＢａＭｇＳｉＯ４）に代表される無機材料等が挙げられる。
「残光物質」とは、照射された可視光や紫外線等の光（電磁波）を蓄えて、照射を止めても発光する物質をいう。残光物質の具体例としては、例えば、ラジウム化合物やプロメチウム化合物、硫化亜鉛（ＺｎＳ系）やアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ２Ｏ４系）等が挙げられ、ＤｙやＥｕ等の１～３価の金属イオンを任意の割合で添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ系）やアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ２Ｏ４系）が好ましい。ここで、「添加」とは、２個以上の物質を同時に添加する「共添加」および「賦活」をも含む概念である。
「輝尽発光物質」とは、高いエネルギーを持つレーザーや放射線等の照射後、可視または赤外光の励起により、発光する物質をいう。輝尽発光物質の具体例としては、例えば、ＢａＦＸ：Ｅｕ２＋（ＸはＢｒまたはＩである。）等が挙げられる。
「応力発光物質」とは、機械的な外力により生じる変形によって発光（可視光、紫外光、近赤外光を含む。）する物質をいう。応力発光物質としては、例えば、スピネル構造、コランダム構造、βアルミナ構造、ケイ酸塩、欠陥制御型アルミン酸塩、ウルツ鉱型構造と閃亜鉛鉱型構造とが共存する構造を有する酸化物、硫化物、セレン化物またはテルル化物を主成分として構成されるもの等や、これらを構成するアルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも一部が、希土類金属イオンおよび遷移金属イオンの少なくとも１種の金属イオンに置換されているものが挙げられる。
応力発光物質としては、例えば、アルミナ系、シリカ系、リン酸系、酸化チタン系、硫化亜鉛系およびその他に分類されるものがある。
アルミナ系としては、具体的には、ｘＳｒＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＭＯ（Ｍは二価金属、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，ｘ，ｙ，ｚは整数である。なお、Ｍは二価金属であれば限定されるものではないが、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａが好ましい。またｘ，ｙ，ｚは１以上の整数を表す。）、Ａｌ２Ｏ３：Ｔｂ３＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｍ（Ｍ＝Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋，Ｃｅ３＋，Ｈｏ３＋のうち、少なくとも１つ以上を添加（ｄｏｐｉｎｇ）したもの)、ＺｎＡｌ２Ｏ４：Ｍ（Ｍ＝Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，Ｄｙ３＋，Ｃｅ３＋，Ｈｏ３＋のうち、少なくとも１つ以上を添加）、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｃｅ３＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋，Ｈｏ３＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｈｏ３＋，Ｃｅ３＋、ＸＡｌ２Ｏ４：Ｍ（Ｘ＝Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｚｎのうち、１～２つを添加、Ｍ＝Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋，Ｔｂ３＋，Ｈｏ３＋のうち、少なくとも１つ以上を添加)、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋，Ｃｒ３＋，Ｎｄ３＋等が挙げられる。
また、他のアルミナ系としては、具体的には、一般式Ｓｒ｛１－（２ｘ＋３ｙ＋３ｚ）/２｝Ａｌ２Ｏ４：ｘＥｕ２＋，ｙＣｒ３＋， ｚＮｄ３＋（ただし、ｘ，ｙ，ｚは、０．２５～１０ｍｏｌ％、好ましくは０．５～２ｍｏｌ％を表す。）、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋、ＣａＹＡｉ３Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＣａＹＡｌ３Ｏ７：Ｍ（Ｍ＝Ｅｕ２＋，Ｃｅ３＋，Ｄｙ３＋，Ｃｅ３＋，Ｈｏ３＋のうち１つを添加)、ＳｒＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｃｅ３＋等が挙げられる。
シリカ系としては、具体的にはｘＳｒＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２（ｘ，ｙ，ｚは整数を表す。）、Ｃａ２Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｃｅ３＋、Ｘ２Ａｌ２ＳｉＯ７：Ｍ（Ｘ＝Ｃａ，Ｓｒのうち１つを添加、Ｍ＝Ｅｕ２＋，Ｅｕ３＋，Ｃｅ３＋，Ｄｙ３＋のうち、少なくとも１つ以上を添加）、Ｃａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７；Ｃｅ３＋、Ｘ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｍ（Ｘ＝Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒのうち１つを添加、またはＸ２＝ＳｒＣａ，ＳｒＢａのうち１つ、Ｍ＝Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋，Ｃｅ３＋のうち、少なくとも１つ以上を添加）、ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋， ＳｒＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｃａ３Ｙ２Ｓｉ３Ｏ１２：ＲＥ３＋（ＲＥ３＋＝Ｄｙ３＋，Ｅｕ２＋のうち、少なくとも１つ以上を添加）、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
リン酸系としては、具体的には、Ｌｉ３ＰＯ４：ＲＥ（ＲＥ＝Ｄｙ３＋，Ｔｂ３＋，Ｃｅ３＋，Ｅｕ２＋）、ＬｉＸＰＯ４：Ｅｕ２＋（Ｘ＝Ｓｒ，Ｂｒのうち１つ）、Ｌｉ２ＢａＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＣａＺｒ（ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
酸化チタン系としては、具体的には、ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＢａＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＢａＴｉＯ３－ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋等が挙げられる。
酸化チタン系としては、具体的には、ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＢａＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＢａＴｉＯ３－ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋等が挙げられる。
硫化亜鉛系としては、具体的には、ＺｎＳ：Ｍ（Ｍは二価金属であれば限定されるものではないが、Ｍｎ，Ｇａ，Ｃｕ等が望ましい。Ｍ＝Ｍｎ２＋，Ｇａ２＋，Ｔｅ２＋，Ｃｕ２＋，ＣｕＣｌ，Ａｌのうち、少なくとも１つ以上を添加）、ＸＺｎＯＳ：Ｍ（Ｘ＝Ｃａ，Ｂａのうち１つ、Ｍ＝Ｍｎ２＋，Ｃｕ２＋のうち１つを添加）、ＺｎＭｎＴｅ等が挙げられる。
また、その他のものとしては、具体的には、ＣａＺｒＯ３：Ｅｕ３＋、ＣａＮｂ２Ｏｎ：Ｐｒ３＋（ｎ＝６，７）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（２）ＳｎＯ４：Ｓｍ３＋，Ｌａ３＋、Ｓｒｎ＋１ＳｎｎＯ３ｎ＋１：Ｓｍ３＋（ｎ＝１，２，それ以上）、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ２＋、ＺｒＯ２：Ｔｉ、ＸＧａ２Ｏ４：Ｍｎ２＋（Ｘ＝Ｚｒ，Ｍｇのどちらか１つ)等が挙げられる。
なお、「蛍光物質」、「発光物質」、「エレクトロルミネセンス物質」、「破壊発光物質」、「フォトクロミック物質」、「残光物質」、「輝尽発光物質」および「応力発光物質」は、各物質の特性だけでなく、他の物質の特性を有していてもよい。たとえば、「応力発光物質」が「蛍光物質」の特性を有していてもよい。
また、電気伝導率測定用材料には、上述した物質以外の物質が含まれていてもよい。なお、上述した物質以外の物質は特に限定されない。
かかる第１の態様では、荷電粒子を照射すると、電気伝導率測定用材料はその近傍にある物質の電気伝導率に応じて発光の強度（輝度）または発光する早さが変化するので、その物質の電気伝導率を視覚的に容易に測定することができる。ここで、「荷電粒子」とは、電荷を帯びた粒子・クラスタ・気体等をいう。荷電粒子としては、例えば、電子、陽子、イオン化した原子（原子核そのものを含む。）、イオン化した分子（錯体を含む。）、電離・イオン化した気体等が挙げられる。
また、荷電粒子を照射すると、最初にある部分が発光するが、時間の経過に伴って、その部分の周囲の部分が発光し、最初に発光していた部分の輝度は低くなって行く。このような現象が繰り返される。その結果、あたかも光が移動（伝播）しているように見える。そして、この時の発光する部分（発光部）の移動速度（伝播速度）は、その発光部分に接している計測対象物１０の表面およびその周辺の電気伝導率に応じて早くなる。
しがたって、この発光部の移動速度を測定することにより、発光部に対応する計測対象物１０の表面または内部の電気伝導率（電気伝導率分布）を容易に測定することができる。
本発明の第２の態様は、蛍光物質、発光物質、エレクトロルミネセンス物質、破壊発光物質、フォトクロミック物質、残光物質、輝尽発光物質および応力発光物質の重量比率が２０ｗｔ％～８０ｗｔ％であることを特徴とする第１の態様に記載の電気伝導率測定用材料にある。
かかる第２の態様では、電気伝導率測定用材料が一般的な産業用カメラ等で検出可能なレベルの輝度で発光することができるので、電気伝導率測定用材料の近傍にある物質の電気伝導率をより容易に検出することができる。
本発明の第３の態様は、応力発光物質が、ＳｒＡｌ２Ｏ４で表される物質にＥｕ２＋が添加されているもの、ＳｒＡｌ２Ｏ４で表される物質にＥｕ２＋、Ｈｏ３＋、Ｄｙ２＋、Ｍ１、Ｍ２およびＭ３（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３＝１～３価のそれぞれ異なる金属イオン）の少なくとも一つが添加されているもの、またはＣａＹＡｌ３Ｏ７で表される物質にＥｕ２＋が添加されているものであることを特徴とする第１または第２の態様に記載の電気伝導率測定用材料にある。
かかる第３の態様では、電気伝導率測定用材料がより高い輝度で発光することができるので、電気伝導率測定用材料の近傍にある物質の電気伝導率をさらに容易に検出することができる。
本発明の第４の態様は、計測対象物の表面に設けられ、第１～第３の態様の何れかに記載の電気伝導率測定用材料を含むことを特徴とする電気伝導率測定膜にある。
ここで、「電気伝導率測定膜」は、上述した物質の少なくとも１種類が含まれている材料で構成されていれば特に限定されない。電気伝導率測定膜としては、たとえばエポキシ樹脂やウレタン樹脂と、これらの樹脂の架橋・硬化反応を制御するための硬化剤と溶剤と、上述した物質およびその物質を均一に分散させるための分散剤・補助剤とを均一に混合し作製したものでもよい。電気伝導率測定膜に含まれる上述した物質の濃度（重量比率）は特に限定されないが、２０ｗｔ％～８０ｗｔ％の範囲であれば目視で発光を確認することができるので好ましく、５０ｗｔ％～７０ｗｔ％の範囲であれば目視でより明確に発光を確認することができるのでより好ましい。なお、「電気伝導率測定膜」は、計測対象物の表面に直接形成（溶液塗布・硬化）されてもよいし、既に形成されている「電気伝導率測定膜」を計測対象物の表面に貼り付けることによって計測対象物の表面に形成されてもよい。
かかる第４の態様では、計測対象物表面または内部の電気伝導率に応じた輝度で電気伝導率測定膜を発光させることができるので、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）を直感的に理解することができる。また、電気伝導率測定膜は、計測対象物の形状の影響を受けることなく容易に形成したり、貼りつけたりすることができる。その結果、計測対象物が曲面等の複雑な３次元形状をしていたとしても、その表面または内部の電気伝導率（分布）を容易に可視化することができる。
本発明の第５の態様は、電気伝導率測定膜の体積抵抗率または表面抵抗率が、計測対象物の体積抵抗率または表面抵抗率より大きいことを特徴とする第４の態様に記載の電気伝導率測定膜にある。
ここで、体積抵抗率とは単位体積当たりの抵抗値をいい、表面抵抗率とは、単位面積当たりの抵抗値をいう。
かかる第５の態様では、電気伝導率測定膜の体積抵抗率または表面抵抗率は、計測対象物の体積抵抗率または表面抵抗率より大きいので、電気伝導率測定膜に入射した荷電粒子の電荷（電子等）は速やかに計測対象物に移動することになる。その結果、電気伝導率測定膜の発光強度が高くなるので、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）をより容易に可視化することができる。
本発明の第６の態様は、第４または第５の態様に記載の電気伝導率測定膜の膜厚が１μｍ～１ｍｍの範囲にあることを特徴とする電気伝導率測定膜にある。
かかる第６の態様では、電気伝導率測定膜の存在が計測対象物の電気伝導率に影響を与えることなく、かつ十分な輝度で電気伝導率測定膜が発光することができる。その結果、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）をさらに容易に可視化することができる
本発明の第７の態様は、計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置であって、計測対象物の表面に設けられた第４～第６の態様の何れかに記載の電気伝導率測定膜と、電気伝導率測定膜に対向する方向に設けられ、電気伝導率測定膜に向かって荷電粒子を照射する荷電粒子照射部とを具備することを特徴とする電気伝導率測定装置にある。
かかる第７の態様では、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第８の態様は、計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置であって、計測対象物の表面に設けられた第４～第６の態様の何れかに記載の電気伝導率測定膜と、計測対象物に電圧を印加する電圧印加手段とを具備することを特徴とする電気伝導率測定装置にある。
かかる第８の態様では、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第９の態様は、計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定方法であって、計測対象物表面に第４～第６の態様の何れかに記載の電気伝導率測定膜を形成する工程と、電気伝導率測定膜に向かって荷電粒子を照射する工程とを具備することを特徴とする電気伝導率測定方法にある。
かかる第９の態様では、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第１０の態様は、計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定方法であって、計測対象物表面に第４～第６の態様の何れかに記載の電気伝導率測定膜を形成する工程と、計測対象物に電圧を印加する工程とを具備することを特徴とする電気伝導率測定方法にある。
かかる第１０の態様では、計測対象物表面または内部の電気伝導率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第１１の態様は、蛍光物質、発光物質、エレクトロルミネセンス物質、破壊発光物質、フォトクロミック物質、残光物質、輝尽発光物質および応力発光物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする電気抵抗率測定用材料にある。電気抵抗率測定用材料には、電気伝導率測定用材料と同様に、上述した物質以外の物質が含まれていてもよい。なお、上述した物質以外の物質は特に限定されない。
かかる第１１の態様では、荷電粒子を入射させると、電気抵抗率測定用材料がその近傍にある物質の電気抵抗率に応じて発光の強度（輝度）または発光する早さが変化するので、その物質の電気抵抗率（分布）を視覚的に容易に測定することができる。
本発明の第１２の態様は、蛍光物質、発光物質、エレクトロルミネセンス物質、破壊発光物質、フォトクロミック物質、残光物質、輝尽発光物質および応力発光物質の重量比率が２０ｗｔ％～８０ｗｔ％であることを特徴とする第１１の態様に記載の電気抵抗率測定用材料にある。
かかる第１２の態様では、電気抵抗率測定用材料が一般的な産業用カメラ等で検出可能なレベルの輝度で発光することができるので、電気抵抗率測定用材料の近傍にある物質の電気抵抗率（分布）をより容易に検出することができる。
本発明の第１３の態様は、応力発光物質が、ＳｒＡｌ２Ｏ４で表される物質にＥｕ２＋が添加されているもの、ＳｒＡｌ２Ｏ４で表される物質にＥｕ２＋、Ｈｏ３＋、Ｄｙ２＋、Ｍ１、Ｍ２およびＭ３（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３＝１～３価のそれぞれ異なる金属イオン）の少なくとも一つが添加されているもの、またはＣａＹＡｌ３Ｏ７で表される物質にＥｕ２＋が添加されているものであることを特徴とする第１１または第１２の態様に記載の電気抵抗率測定用材料にある。
かかる第１３の態様では、電気抵抗率測定用材料がより高い輝度で発光することができるので、電気抵抗率測定用材料の近傍にある物質の電気抵抗率（分布）をさらに容易に検出することができる。
本発明の第１４の態様は、計測対象物の表面に設けられ、第１１～第１３の態様の何れかに記載の電気抵抗率測定用材料を含むことを特徴とする電気抵抗率測定膜にある。
ここで、「電気抵抗率測定膜」は、上述した物質の少なくとも１種類が含まれている材料で構成されていれば特に限定されない。電気抵抗率測定膜としては、たとえばエポキシ樹脂やウレタン樹脂と、これらの樹脂の架橋・硬化反応を制御するための硬化剤と溶剤と、上述した物質およびその物質を均一に分散させるための分散剤・補助剤とを均一に混合し作製したものでもよい。電気抵抗率測定膜に含まれる上述した物質の濃度（重量比率）は特に限定されないが、２０ｗｔ％～８０ｗｔ％の範囲であれば目視で発光を確認することができるので好ましく、５０ｗｔ％～７０ｗｔ％の範囲であれば目視でより明確に発光を確認することができるのでより好ましい。なお、「電気抵抗率測定膜」は、計測対象物の表面に直接形成（溶液塗布・硬化）されてもよいし、既に形成されている「電気抵抗率測定膜」を計測対象物の表面に貼り付けることによって計測対象物の表面に形成されてもよい。
かかる第１４の態様では、計測対象物表面または内部の電気抵抗率に応じた輝度で電気抵抗率測定膜を発光させることができるので、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）を直感的に理解することができる。また電気抵抗率測定膜は、計測対象物の形状の影響を受けることなく容易に形成したり、貼りつけたりすることができる。その結果、計測対象物が曲面等の複雑な３次元形状をしていたとしても、その表面または内部の電気抵抗率（分布）を容易に可視化することができる。
本発明の第１５の態様は、電気抵抗率測定膜の体積抵抗率または表面抵抗率が、計測対象物の体積抵抗率または表面抵抗率より大きいことを特徴とする第１４の態様に記載の電気抵抗率測定膜にある。
かかる第１５の態様では、電気抵抗率測定膜の体積抵抗率または表面抵抗率は、計測対象物の体積抵抗率または表面抵抗率より大きいので、電気抵抗率測定膜に入射した荷電粒子の電荷（電子等）は速やかに計測対象物に移動することになる。その結果、電気伝導率測定膜の発光強度が高くなるので、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）をより容易に可視化することができる。
本発明の第１６の態様は、第１４または第１５の態様に記載の電気抵抗率測定膜の膜厚が１μｍ～１ｍｍの範囲にあることを特徴とする電気抵抗率測定膜にある。
かかる第１６の態様では、電気抵抗率測定膜の存在が計測対象物の電気抵抗率に影響を与えることなく、かつ十分な輝度で電気抵抗率測定膜が発光することができる。その結果、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）をさらに容易に可視化することができる。
本発明の第１７の態様は、計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定装置であって、計測対象物の表面に設けられた第１４～第１６の態様の何れかに記載の電気抵抗率測定膜と、電気抵抗率測定膜に対向する方向に設けられ、電気抵抗率測定膜に向かって荷電粒子を照射する荷電粒子照射部とを具備することを特徴とする電気抵抗率測定装置にある。
かかる第１７の態様では、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第１８の態様は、計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定装置であって、計測対象物の表面に設けられた第１４～第１６の何れかに記載の電気抵抗率測定膜と、計測対象物に電圧を印加する電圧印加手段とを具備することを特徴とする電気抵抗率測定装置にある。
かかる第１８の態様では、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第１９の態様は、計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定方法であって、計測対象物表面に第１４～第１６の態様の何れかに記載の電気抵抗率測定膜を形成する工程と、電気抵抗率測定膜に向かって荷電粒子を照射する工程とを具備することを特徴とする電気抵抗率測定方法にある。
かかる第１９の態様では、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）を容易に測定することができる。
本発明の第２０の態様は、計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定方法であって、計測対象物表面に第１４～第１６の態様の何れかに記載の電気抵抗率測定膜を形成する工程と、計測対象物に電圧を印加する工程とを具備することを特徴とする電気抵抗率測定方法にある。
かかる第２０の態様では、計測対象物表面または内部の電気抵抗率（分布）を容易に測定することができる。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電気伝導率測定材料と、その材料を用いた電気伝導率測定膜と、その電気伝導率測定膜を用いた電気伝導率測定装置の実施形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
（実施形態１）
（実施形態１）
図１に、本実施形態に係る電気伝導率測定装置の概略斜視図を示す。この図に示すように、本実施形態に係る電気伝導率測定装置１は、矩形の平板状の計測対象物１０の表面上に、その全面に亘って、蛍光物質、発光物質、エレクトロルミネセンス物質、破壊発光物質、フォトクロミック物質、残光物質、輝尽発光物質および応力発光物質の少なくとも１つを含む電気伝導率測定膜１１が形成されている。
そして、電気伝導率測定膜１１の上方には、先端部がテーパ状に形成された円筒状の荷電粒子照射部２０が治具（図示しない）によって固定されており、電気伝導率測定膜１１に荷電粒子を照射することができるようになっている。具体的には、荷電粒子照射部と計測対象物１０との間に電界（または電圧）をかけたときに、荷電粒子照射部の近傍に存在する気体がイオン化されることによって生じる荷電粒子（例えば、Ｎ＋、Ｎ－、Ｏ２－、Ｈ＋、電子等）が電気伝導率測定膜１１に向かって照射される。
さらに、計測対象物１０の上方には、電気伝導率測定膜１１の発光状態を記録する記録部であるカメラ（図示しない）が、治具（図示しない）により固定されており、電気伝導率測定膜１１の発光状態を記録することができるようになっている。
ここで、電気伝導率測定膜１１は、上述した物質の少なくとも１種類が含まれている材料で構成されていれば特に限定されない。また、電気伝導率測定膜１１の厚さは、特に限定されないが、厚さが１μｍ～１ｍｍの範囲が輝度および取り扱い易さの点から好ましく、厚さが１０μｍ～５００μｍの範囲が輝度および取り扱い易さの点からより好ましい。
電気伝導率測定膜１１としては、例えばエポキシ樹脂やウレタン樹脂と、これらの樹脂の架橋・硬化反応を制御するための硬化剤と溶剤と、上述した物質およびその物質を均一に分散させるための分散剤・補助剤とを均一に混合し、この混合液を計測対象物１０の表面に塗布・硬化させて作製したものや、上述した物質が分散された、ポリエステル、ナイロン、アクリル、セルロース等からなる不織布、紙またはその他の布状部材等でもよい。そして、このように作製した電気伝導率測定膜を計測対象物表面に直接形成してもよいし、別途作製した電気伝導率測定膜１１を計測対象物表面に貼り付けるようにしてもよい。
なお、電気伝導率測定膜１１に含まれる上述した物質の濃度（合計重量比率）は特に限定されないが、２０ｗｔ％～８０ｗｔ％の範囲であれば目視で発光を確認することができるので好ましく、５０ｗｔ％～７０ｗｔ％の範囲であれば目視でより明確に発光を確認することができるのでより好ましい。
また、荷電粒子照射部２０は、荷電粒子を照射することができるものであれば特に限定されないが、１Ｖ/ｍｍ～３０００Ｖ/ｍｍの範囲のエネルギーを有する荷電粒子を照射できるものが好ましく、２２Ｖ／ｍｍ～１０００Ｖ／ｍｍの範囲のエネルギーを有する荷電粒子を照射できるものが特に好ましい。
次に、本実施形態に係る電気伝導率測定装置１の動作（電気伝導率測定方法）について説明する。図２は、本実施形態に係る電気伝導率測定装置の動作フローチャートである。
まず、計測対象物１０の表面に電気伝導率測定膜１１を形成する（Ｓ１）。次に、荷電粒子照射部２０から荷電粒子を照射する（Ｓ２）。
すると、電気伝導率測定膜１１は、接している計測対象物１０の表面または内部の電気伝導率に応じて発光する。すなわち、計測対象物１０の表面または内部の電気伝導率の分布に対応して電気伝導率測定膜１１が発光する。また、この際に発光する電気伝導率測定膜１１の輝度は、発光する部分に対応する計測対象物１０の電気伝導率の大きさに応じて高くなる。さらに、電気伝導率測定膜１１が発光する早さも、発光する部分に対応する計測対象物１０の電気伝導率の大きさに応じて早くなる。また、発光する部分の移動速度（伝播速度）は、発光する部分に対応する計測対象物１０の電気伝導率の大きさに応じて速くなる。
そして、その発光状態を計測対象物１０の上方に配置されたカメラで撮影する（Ｓ３）。
なお、このようにして得られた電気伝導率測定膜１１の発光（輝度）データに基づいて、計測対象物１０の電気伝導率を算出することができる。具体的には、例えば、電気伝導率測定膜１１の輝度と電気伝導率との検量線を予め作成しておく。そして、その検量線と輝度とから、計測対象物表面の各部分（領域）における電気伝導率（電気伝導率分布）を算出することができる。
このように、本実施形態に係る電気伝導率測定方法および電気伝導率測定装置１によれば、計測対象物１０の局所的な電気伝導率（電気伝導率分布）を測定することができる。
また、本発明に係る電気伝導率測定方法および電気伝導率測定装置１は、計測対象物１０に直接、電圧を印加する必要がないので、計測対象物の大きさ・形状等に関係なく、電気伝導率を測定することができる。
さらに、本発明に係る電気伝導率測定方法および電気伝導率測定装置１では、電気伝導率測定膜１１の輝度の高さが電気伝導率の大きさを示すことから、計測対象物１０の電気伝導率（電気伝導率分布）を直感的に理解することができる。これは従来の測定方法では不可能である。
また、計測対象物１０に荷電粒子を照射すると、荷電粒子照射部２０の直下に位置する電気伝導率測定膜１１の部分が最初に発光するが、時間の経過に伴って、その部分の周囲の部分が発光し、最初に発光していた部分の輝度は低くなっていく。このような現象が繰り返される。その結果、あたかも光の輪が広がっていくように、光が移動（伝播）しているように見える。そして、この時の発光部の移動速度（伝播速度）は、その発光部分に接している計測対象物１０の表面または内部およびその周辺の電気伝導率に応じて早くなる。
しがたって、例えば、発光部の移動速度と電気伝導率との検量線を予め作成しておき、その検量線と、実際に測定した発光部の移動速度に基づいて、発光部に対応する計測対象物１０の表面の電気伝導率（電気伝導率分布）を算出することができる。
なお、本実施形態では、１つの荷電粒子照射部２０を用いて電気伝導率測定装置１を構成したが、本発明はこれに限定されない。計測対象物１０に形成された電気伝導率測定膜１１に対して荷電粒子を一様に照射できるように、複数の荷電粒子照射部を備えた電気伝導率測定装置を構成してもよい。このように構成することにより、電気伝導率測定膜１１に対して荷電粒子を一様に照射することができるので、より高い精度で計測対象物１０の電気伝導率（電気伝導率分布）を測定することができる。
なお、電気伝導率は、電気抵抗率の逆数である。したがって、本実施形態の電気伝導率測定膜１１を電気抵抗率測定膜とすることにより、電気伝導率（電気伝導率分布）と同様にして、計測対象物１０の電気抵抗率（電気抵抗率分布）についても測定することができる。
（実施例１）
（実施例１）
ポリ乳酸製のシート（ＰＬＡシート）上に、銀インク（ＤＧＰ－ＮＯ、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｎａｎｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製）を用いて、図３に示すように、複数の銀ナノインク線を形成した。そして、銀ナノインク線５１がストライプ状に形成されたＰＬＡシート５０を計測対象物とした。
次に、このＰＬＡシート５０上に、電気伝導率測定膜である、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋を練り込んだ不織布（電気伝導率測定シート５３）を載置した。そして、図４に示すように、不織布の上方に荷電粒子照射部である電極５５を配置（距離１０ｍｍ）した。
その後、電極５５に３ｋＶ、1μＡの直流電圧を印加してコロナ放電させることによって、計測対象物に荷電粒子を照射した時の結果を図５に示す。ここで、ＰＬＡシートの電気伝導率は１．００×１０－１５Ω－１・ｍ－１以上であり、銀ナノインク線の電気伝導率は１．６８×１０－２Ω－１・ｍ－１である。
図５に示すように、電気伝導率が高い銀ナノインク線からなる部分の輝度がポリ乳酸からなる部分の輝度よりも高いことが分かった。すなわち、電気伝導率測定膜に荷電粒子を照射して発光させることにより、計測対象物内において相対的に電気が流れやすい部分を測定することができ、さらに検量線等を用いて計測対象物の相対的な電気伝導率分布を測定できることが分かった。
（実施例２）
（実施例２）
図６に示すように、文字等が印字されている包装用箱（計測対象物）上に、電気伝導率測定膜である、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋を練り込んだ不織布（電気伝導率測定シート）を載置した。ここで、文字が印字されている部分は、文字が印字されていない部分よりも電気伝導率は高いものとなっている。
そして、実施例１と同様に、上方に配置（距離１０ｍｍ）された電極に電圧・電流（３ｋＶ、1μＡ）を印加してコロナ放電させることによって、計測対象物に荷電粒子を照射した。その時の結果を図７、図８に示す。図７は、荷電粒子を照射し始めた段階での写真であり、図８は、荷電粒子を照射してからしばらく時間が経過した段階での写真である。
これらの図から分かるように、荷電粒子を照射し始めた段階では、電気伝導率測定膜のうち、印刷されている文字等に対応する部分が、文字等に沿って瞬間的に発光し（文字等に沿って、光が移動していくように発光し）、時間の経過に伴って他の部分がゆっくりと発光（光がゆっくりと移動していくように発光）して行き、最終的に電気伝導率測定膜全体が発光することが分かった。また、文字等に対応する電気伝導率測定膜の部分の発光強度は、他の部分よりも高かった。
このことから、電気伝導率測定膜に荷電粒子を照射して発光させることにより、計測対象物の相対的な電気伝導率分布が分かると共に、発光した部分（発光部）の移動速度を測定することにより、検量線等を用いて発光部に対応する計測対象物の表面の電気伝導率（電気伝導率分布）を容易に測定できることが分かった。
（実施例３）
（実施例３）
計測対象物として、図９に示した、両面の近傍に導電線が格子状にそれぞれ形成された静電防止プラスチックシート（アキレスセイデンＦ（両面塗工タイプ）、アキレス株式会社）の表面上に、実施例２と同様の電気伝導率測定シートを載置した。ここで、導電線は、プラスチックよりも電気伝導率が高い。
そして、実施例２と同様に、上方に配置（距離１０ｍｍ）された電極に３ｋＶ、１μＡの直流電圧を印加してコロナ放電させることによって、計測対象物の中央部に荷電粒子を照射した。その時の結果を図１０、図１１に示す。
これらの図から分かるように、荷電粒子を照射し始めた段階では、電圧印加された電極の真下付近にある導電線（電気伝導率測定膜が形成された表面近傍の導電線だけでなく、反対側の表面近傍の導電線（計測対象物の内部に相当）を含む）に対応する電気伝導率測定膜の部分が瞬間的に発光し、時間の経過に伴って、導電線の他の部分に対応する電気伝導率測定膜の部分（荷電粒子を照射し始めた段階では発光していなかった部分）が素早く発光（光が素早く移動しているように発光）した。そして、さらに時間が経過すると、導電線がないプラスチックの部分に対応する部分がゆっくりと発光（光がゆっくりと移動していくように発光）することが分かった。また、導電線に対応する電気伝導率測定膜の部分の発光強度（輝度）、導電線がないプラスチックの部分よりも高かった。
このことからも、電気伝導率測定膜に荷電粒子を照射して発光させることにより、計測対象物表面および内部の相対的な電気伝導率分布が分かると共に、発光するまでの時間や、発光した部分（発光部）の移動速度を測定することにより、検量線等を用いて発光部に対応する計測対象物の表面の電気伝導率（電気伝導率分布）を容易に測定できることが分かった。
（実施例４）
（実施例４）
計測対象物として、図１２に示した、格子状のメッシュが形成されたプライキャンバスＥ－３０００ＴＦＷ（石塚株式会社製）の表面上に、実施例２と同様の電気伝導率測定シートを載置した。ここで、メッシュを構成するポリエステル糸は、ポリ塩化ビニルで構成された透明フィルムよりも電気伝導率が高い。
そして、実施例２と同様に、上方に配置（距離１０ｍｍ）された電極に３ｋＶ、１μＡの直流電圧を印加してコロナ放電させることによって、計測対象物の一部に荷電粒子を照射した。その時の結果を図１３、図１４に示す。
これらの図から分かるように、荷電粒子を照射し始めた段階では、格子状に形成されたメッシュに対応する電気伝導率測定シートの格子状の部分が瞬間的に発光し、時間の経過に伴って、メッシュの他の部分に対応する電気伝導率測定シートの部分（荷電粒子を照射し始めた段階では発光していなかった部分）に素早く発光（光が素早く移動しているように発光）した。そして、さらに時間が経過した後に、メッシュがない透明フィルムの部分に対応する部分がゆっくりと発光（光がゆっくりと移動していくように発光）することが分かった。また、メッシュに対応する電気伝導率測定膜の部分の発光強度（輝度）は、メッシュがない透明フィルムの部分よりも高かった。
このことからも、電気伝導率測定膜に荷電粒子を照射して発光させることにより、計測対象物の相対的な電気伝導率分布が分かると共に、発光するまでの時間や、発光した部分（発光部）の移動速度を測定することにより、検量線等を用いて発光部に対応する計測対象物の表面の電気伝導率（電気伝導率分布）を容易に測定できることが分かった。
（実施例５）
（実施例５）
計測対象物として、図１５に示した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦ/ＰＡ６６、ＢＯＮＤ ＬＡＭＩＮＡＴＥＳ社製）の表面上に、応力発光物質であるＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋と光硬化アクリル樹脂（マイクロジェット社製）との混合物（ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋の重量比率：７０％）を塗布・硬化させて、図１６に示すように、電気伝導率測定膜（厚さ約１００μｍ）を形成した。なお、円で囲んだ部分が荷電粒子を照射する部分である。
ここで、炭素繊維強化プラスチックの表面は絶縁体で構成されているが、その内部には導電体であるカーボンファイバーが織り込まれている。なお、炭素繊維強化プラスチックを構成する各長方形状の部分のうち、長手方向が垂直方向に配置された部分は、長手方向が水平に配置された部分よりも電気伝導率が高い構造となっている。
そして、実施例２と同様に、上方に配置（距離１０ｍｍ）された電極に３ｋＶ、１μＡの直流電圧を印加してコロナ放電させることによって、計測対象物の円で囲んだ部分に荷電粒子を照射した。その時の結果を図１７に示す。
この図から分かるように、カーボンファイバーが織り込まれた部分が発光していることが分かった。さらにその中でも内部の電気伝導率が高い部分は、他の部分と比較して強く（高い輝度で）発光していることが分かった。
このことからも、電気伝導率測定膜に荷電粒子を照射して発光させることにより、計測対象物内部の相対的な電気伝導率分布を容易に測定できることが分かった。
（実施形態２）
（実施形態２）
実施形態１では、表面上に電気伝導率測定膜が設けられた計測対象物に対して、上方に配置した荷電粒子照射部から荷電粒子を照射することによって、電気伝導率測定膜を発光させて計測対象物の電気伝導率（電気伝導率分布）を測定するようにしたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、電気伝導率測定膜が形成された計測対象物に、電圧を直接印加することによって、電気伝導率測定膜を発光させて計測対象物の電気伝導率（電気伝導率分布）を測定するようにしてもよい。
具体的には、図１８に示すように、一方の面に電気伝導率測定膜１１が形成された計測対象物１０の他方の面上に、絶縁膜１７を介して、計測対象物１０の全面に亘って電極１５を設ける。なお、電極１５は、電源（図示しない）に接続されている。また、本実施形態では、電極１５と電源とで電圧印加手段が構成されている。
ここで、電極１５および電源は、電圧を印加した際に電気伝導率測定膜１１を発光させることができるものであれば特に限定されない。また、計測対象物１０に接続される電極の位置も特に限定されず、電気伝導率測定膜１１に接続するようにしてもよい。さらに、電極１５に印加される電圧も特に限定されず、直流電圧、交流電圧、パルス電圧等を用いることができる。また、絶縁膜１７も、電極１５から計測対象物１０への電荷の移動を防止することができるものであれば特に限定されない。
そして、電極１５に電圧を印加すると、実施形態１と同様に、計測対象物１０の表面または内部の電気伝導率の分布に対応して電気伝導率測定膜が発光する。また、この際に発光する電気伝導率測定膜の輝度は、その近傍の計測対象物の電気伝導率の大きさに応じて高くなる。
したがって、実施形態１と同様に、計測対象物１０の局所的な電気伝導率（電気伝導率分布）を測定することができると共に、発光部の移動速度を測定することにより、発光部に対応する計測対象物１０の表面の電気伝導率（電気伝導率分布）を容易に測定することができる。
また、本実施形態では、電極１５と電源とで電圧印加手段を構成したが、計測対象物１０に電圧を印加することができるものであれば特に限定されない。電圧印加手段としては、この他に、実施形態１に示した荷電粒子照射部と計測対象物とを接触させるように、電源を計測対象物に直接接続するようにしてもよいし、接触帯電、剥離帯電または摩擦帯電等により計測対象物に電圧を印加するように構成してもよい。
なお、電気伝導率は、電気抵抗率の逆数である。したがって、本実施形態の電気伝導率測定膜を電気抵抗率測定膜とすることにより、実施形態１と同様に、検量線等を用いて計測対象物１０の電気抵抗率（電気抵抗率分布）についても測定することができる。
（その他の実施形態）
（その他の実施形態）
上述した実施形態では、計測対象物として固体を用いたが、本発明が適用できる計測対象物はこれに限定されない。計測対象物としては、液体やゲル状物質など気体状の物質以外にも本発明を適用することができる。
なお、上述した実施形態では、記録部であるカメラを設けて電気伝導率測定膜の発光状態を記録できるようにしたが、カメラを設けなくても肉眼で電気伝導率測定膜の発光状態を観察できるのは言うまでもない。
１、１Ａ 電気伝導率測定装置
１０ 計測対象物
１１ 電気伝導率測定膜
１５、５５ 電極
１７ 絶縁膜
２０ 荷電粒子照射部
５０ ＰＬＡシート
５１ 銀ナノインク線
５３ 電気伝導率測定シート
１０ 計測対象物
１１ 電気伝導率測定膜
１５、５５ 電極
１７ 絶縁膜
２０ 荷電粒子照射部
５０ ＰＬＡシート
５１ 銀ナノインク線
５３ 電気伝導率測定シート
Claims (18)
- 計測対象物の表面上に配置され、荷電粒子を入射させたり、電圧を印加して発光させることにより、前記計測対象物の電気伝導率分布を測定できる電気伝導率測定用材料であって、
応力発光物質であるＳｒＡｌ ２ Ｏ ４ ：Ｅｕ ２＋ を含むことを特徴とする電気伝導率測定用材料。 - 前記応力発光物質の重量比率が２０ｗｔ％～８０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導率測定用材料。
- 前記計測対象物の表面に設けられ、請求項１または２に記載の電気伝導率測定用材料を含むことを特徴とする電気伝導率測定膜。
- 前記電気伝導率測定膜の体積抵抗率または表面抵抗率が、前記計測対象物の体積抵抗率または表面抵抗率より大きいことを特徴とする請求項３に記載の電気伝導率測定膜。
- 請求項３または４に記載の電気伝導率測定膜の膜厚が１μｍ～１ｍｍの範囲にあることを特徴とする電気伝導率測定膜。
- 前記計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置であって、
前記計測対象物の表面に設けられた請求項３～５の何れか１項に記載の電気伝導率測定膜と、
前記電気伝導率測定膜に対向する方向に設けられ、前記電気伝導率測定膜に向かって荷電粒子を照射する荷電粒子照射部と
を具備することを特徴とする電気伝導率測定装置。 - 前記計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置であって、
前記計測対象物の表面に設けられた請求項３～５の何れか１項に記載の電気伝導率測定膜と、
前記計測対象物に電圧を印加する電圧印加手段と
を具備することを特徴とする電気伝導率測定装置。 - 前記計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定方法であって、
前記計測対象物表面に請求項３～５の何れか１項に記載の電気伝導率測定膜を形成する工程と、
前記電気伝導率測定膜に向かって荷電粒子を照射する工程と
を具備することを特徴とする電気伝導率測定方法。 - 前記計測対象物表面または内部の電気伝導率を測定する電気伝導率測定方法であって、
前記計測対象物表面に請求項３～５の何れか１項に記載の電気伝導率測定膜を形成する工程と、
前記計測対象物に電圧を印加する工程と
を具備することを特徴とする電気伝導率測定方法。 - 計測対象物の表面上に配置され、荷電粒子を入射させたり、電圧を印加して発光させることにより、計測対象物の電気抵抗率分布を測定できる電気抵抗率測定用材料であって、
応力発光物質であるＳｒＡｌ ２ Ｏ ４ ：Ｅｕ ２＋ を含むことを特徴とする電気抵抗率測定用材料。 - 前記応力発光物質の重量比率が２０ｗｔ％～８０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１０に記載の電気抵抗率測定用材料。
- 前記計測対象物の表面に設けられ、請求項１０または１１に記載の電気抵抗率測定用材料を含むことを特徴とする電気抵抗率測定膜。
- 前記電気抵抗率測定膜の体積抵抗率または表面抵抗率が、前記計測対象物の体積抵抗率または表面抵抗率より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の電気抵抗率測定膜。
- 請求項１２または１３に記載の電気抵抗率測定膜の膜厚が１μｍ～１ｍｍの範囲にあることを特徴とする電気抵抗率測定膜。
- 前記計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定装置であって、
前記計測対象物の表面に設けられた請求項１２～１４の何れか１項に記載の電気抵抗率測定膜と、
前記電気抵抗率測定膜に対向する方向に設けられ、前記電気抵抗率測定膜に向かって荷電粒子を照射する荷電粒子照射部と
を具備することを特徴とする電気抵抗率測定装置。 - 前記計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定装置であって、
前記計測対象物の表面に設けられた請求項１２～１４の何れか１項に記載の電気抵抗率測定膜と、
前記計測対象物に電圧を印加する電圧印加手段と
を具備することを特徴とする電気抵抗率測定装置。 - 前記計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定方法であって、
前記計測対象物表面に請求項１２～１４の何れか１項に記載の電気抵抗率測定膜を形成する工程と、
前記電気抵抗率測定膜に向かって荷電粒子を照射する工程と
を具備することを特徴とする電気抵抗率測定方法。 - 前記計測対象物表面または内部の電気抵抗率を測定する電気抵抗率測定方法であって、
前記計測対象物表面に請求項１２～１４の何れか１項に記載の電気抵抗率測定膜を形成する工程と、
前記計測対象物に電圧を印加する工程と
を具備することを特徴とする電気抵抗率測定方法。
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