JPWO2008093729A1 - 測定装置および測定方法 - Google Patents
測定装置および測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2008093729A1 JPWO2008093729A1 JP2008556148A JP2008556148A JPWO2008093729A1 JP WO2008093729 A1 JPWO2008093729 A1 JP WO2008093729A1 JP 2008556148 A JP2008556148 A JP 2008556148A JP 2008556148 A JP2008556148 A JP 2008556148A JP WO2008093729 A1 JPWO2008093729 A1 JP WO2008093729A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- arrangement structure
- measured
- gap
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 21
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 description 24
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000001328 terahertz time-domain spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3581—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using far infrared light; using Terahertz radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95692—Patterns showing hole parts, e.g. honeycomb filtering structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
平面上に導体により包囲された空隙領域を有する空隙配置構造体と、前記空隙配置構造体に保持された被測定物に向かって電磁波を照射する電磁波照射部と、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する電磁波検出部とを備え、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定することにより前記被測定物の特性を測定する測定装置であって、前記電磁波照射部から前記空隙配置構造体に向かって投射される電磁波が、前記空隙領域を含む平面に対して傾斜して入射し、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する測定装置を提供する。
Description
本発明は、測定装置および測定方法に関する。特に本発明は、測定対象に対して電磁波を照射して、測定対象により変調された電磁波を計測することにより測定対象の特性を測定する装置および方法に関する。本出願は、下記の日本国特許出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
出願番号 特願２００７−０２１６６０ 出願日 ２００６年１月３１日
出願番号 特願２００７−０２１６６０ 出願日 ２００６年１月３１日
周波数にして２０ＧＨｚから１２０ＴＨｚ、波長にして１．５ｃｍから２．５μｍ程度の帯域の電磁波（以下、これらを総称して「テラヘルツ波」と記載する）は光と電波の境界に属して、いずれの分野からも利用が少ない帯域であった。しかしながら、半導体レーザを用いてフェムト秒レベルの短いテラヘルツ波パルスを発生することができるようになり、更に、それを利用したテラヘルツ時間領域分光法が開発されるに及び、多くの技術分野での応用が検討されるようになった。
下記非特許文献１には、テラヘルツ帯域の電磁波を用いた分光測定、イメージング等についての原理が記載される。ここに記載されるように、テラヘルツ波は、電波の透過性と光の直進性とを兼ね備え、物質を透過しつつ高い分解能が得られると共に、レンズ、ミラー等の光学素子に準じたデバイスで取り扱うことができる。
下記特許文献１には、被対象物に波長の異なるテラヘルツ波を照射してその透過率を計測して、被対象物による電磁波吸収に基づいて被測定物の形状、組成等を検出する方法が記載される。これにより、測定対象の表面に限らず、テラヘルツ波の吸収に波長依存性のある被対象物を検出できる。
また、下記特許文献２には、周期的に形成された空隙を有する金属板（いか、「空隙配置構造体」と記載する）が電磁波をよく透過することが記載される。このような空隙配置構造体は、それ自体が位相差板として利用できる他、テラヘルツ波による測定において被測定物を支持する部材として利用することができる。
特開２００４−１０８９０５号公報
特開２００４−１１７７０３号公報
阪井清美、「テラヘルツ時間領域分光法」、分光研究、２００１年、５０巻、第６号、ｐ．２６１−２７３
Ｊ．Ｍ．Ｌａｍａｒｒｅ ｅｔ． ａｌ．， "ＭＥＴＡＬＬＩＣ ＭＥＳＨ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ ＯＦ ＳＵＢＭＩＬＬＩＭＥＴＥＲ ＦＩＬＴＥＲＳ"， Ｉｎｔ． Ｊｎｌ． ｏｆ Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅｓ， ｖｏｌ．２， Ｎｏ．２， １９８１， ｐｐ．２７３−２９２
被測定物に対してテラヘルツ波を照射すると、その特性に応じた固有の測定結果が得られる。例えば、測定項目が透過率である場合、透過率の周波数特性には、被測定物の特性に応じた固有の極大値を示すピークが現れる。
そこで、まず、単独の空隙配置構造体について特性を測定し、次いで、空隙配置構造体に被測定物を支持させた一体型構造体の特性を測定すると、その差分から、被測定物の特性を知ることができる。例えば、前述した透過率の周波数特性を例に挙げると、ピ−クが現れる帯域が変移する。これにより、被測定物が存在すること自体が検出でき、更に、生じたピークの変移により被測定物の組成等を特定できる場合もある。このような測定結果の変化は鋭敏なので、被測定物の量が僅かであっても有効な測定ができる。
しかしながら、テラヘルツ波により計測した透過率の周波数特性は比較的滑らかに連続した曲線を描くので、被測定物の存在による変移が僅かであった場合には、その変移を検知し難いという問題がある。そこで、テラヘルツ波による測定の利点を活かしつつ、被測定物の特性をより容易に検出できる測定方法および装置が求められている。
そこで本明細書に含まれる技術革新（イノベーション）の一つの側面においては、上記の課題を解決することのできる測定装置および測定方法を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
即ち、本明細書に含まれるイノベーションに関連する第１の側面による測定装置の一つの例（exemplary）によると、平面上に導体により包囲された空隙領域を有する空隙配置構造体と、前記空隙配置構造体に保持された被測定物に向かって電磁波を照射する電磁波照射部と、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する電磁波検出部とを備え、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定することにより前記被測定物の特性を測定する測定装置であって、前記電磁波照射部から前記空隙配置構造体に向かって投射される電磁波が、前記空隙領域を含む平面に対して傾斜して入射し、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する測定装置を提供する。
本明細書に含まれるイノベーションに関連する第２の側面による試験モジュールの一つの例（exemplary）によると、平面上に導体により包囲された空隙領域を有する空隙配置構造体と、前記空隙配置構造体に保持された被測定物に向かって電磁波を照射する電磁波照射部と、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する電磁波検出部とを用い、前記空隙領域を含む平面に対して前記電磁波照射部から前記空隙配置構造体に傾斜して入射する電磁波を投射し、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定することにより前記被測定物の特性を検出する測定方法を提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
１００ 支持部材、１１０ 空隙配置構造体、１１２ 空隙、１２０ 支持膜、２００、２０１、２０３ プレパラート、２１０ 被測定物、３００、３０２、３０４ 測定装置、３１０ 電磁波照射部、３２０ 電磁波検出部、３３０、３７０、３８０ 光学系、３３２、３３４ コリメートレンズ、３４０ 照射制御部、３５０ 解析処理部、３６０ 表示部、３７２、３７４ 集光レンズ、３８１ 水平コリメート部、３８２、３８４ 複合レンズ、３８３ 垂直集光部
以下、発明の実施の形態を通じて本発明の一つの側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、後述する測定装置３００において被測定物２１０（図１には不図示）を支持する支持部材１００の構造を示す斜視図である。同図に示すように、支持部材１００は、空隙配置構造体１１０および支持膜１２０を組み合わせて形成される。
空隙配置構造体１１０は、一定の間隔で形成された複数の空隙１１２を有する、金属等の導体板により形成される。このようなメッシュ状の導体板は、電磁波に対してその開口面積比を越える透過率を有する。従って、被測定物２１０を支持しつつ、テラヘルツ波等の電磁波を高効率で透過させることができる。
なお、空隙配置構造体１１０の材料は、導体材料であれば金属に制限されない。また、厳密には、空隙１１２の各々が導体により包囲されていれば、電磁波を高効率に透過させるという所期の効果を発揮する。更に、空隙１１２の形状も、個々の空隙１１２の形状が対称形であれば、正方形に限定されない。また更に、空隙１１２の配置も、規則的あるいは周期的に配列されていれば、図１に示すようなマトリックス状の配置に限定されるわけではない。また更に、空隙１１２の数も、ひとつ以上あれば、特に制限はない。従って、被測定物２１０の種類、測定条件等に応じて、広範な材料と構造を選択し得る。
ただし、空隙１１２の寸法は、測定に用いる電磁波の波長の０．３倍以上、２倍以下であることが好ましい。空隙１１２の寸法がこの範囲よりも小さくなると、電磁波の透過率が著しく低下する。また、空隙１１２の寸法がこの範囲よりも大きくなると、後述する電磁波に対する作用が生じなくなる。
一方、支持膜１２０は、空隙１１２を有する空隙配置構造体１１０の表面に、粉体等の微細なあるいは微量の被測定物２１０を固定する目的で用いられる。従って、被測定物２１０を支持できる強度が得られる範囲で薄く、測定に用いる電磁波の透過を妨げない材料で形成されることが好ましい。具体的には、ポリアミド樹脂膜等を用いることにより、微量のタンパク質等の測定もできる。また、支持膜１２０に換えて、気密または液密な容器を用いて、流体または流体に分散させた物質を測定することもできる。
図２は、図１に示した支持部材１００を用いたプレパラート２００の構造を示す断面図である。同図に示すように、空隙配置構造体１１０の表面に支持膜１２０が貼付され、更に、支持膜１２０に被測定物２１０が付着される。これにより、空隙１１２の寸法よりも小さな被測定物２１０であっても、空隙配置構造体１１０の表面に固定することができる。従って、これをプレパラート２００とすることにより、測定装置３００への装着等の取り扱いが容易になる。
図３は、測定装置３００全体の構造と、測定装置３００におけるプレパラート２００の配置を模式的に示す図である。同図に示すように、この測定装置３００は、電磁波を発生して照射する電磁波照射部３１０と、照射された電磁波を検出する電磁波検出部３２０との間に形成された光学系３３０を備える。光学系３３０は、一対のコリメートレンズ３３２、３３４を備える。なお、測定装置３００において取り扱われる電磁波は、直進性等の光学的特性を有する波長帯域に属して、レンズ、ミラー等の光学素子により取り扱うことができるので、ここでは便宜的に光学系３３０と記載する。
また、電磁波照射部３１０の動作を制御する照射制御部３４０、電磁波検出部３２０の検出結果を解析する解析処理部３５０、および、解析処理部３５０の解析結果を表示する表示部３６０を備える。なお、照射制御部３４０は、検出のタイミングを同期させる目的で、解析処理部３５０にも結合される。
上記のような測定装置３００において、電磁波照射部３１０は、照射制御部３４０の制御の下、短光パルスレーザを光源として、ＺｎＴｅ等の電気光学結晶の光整流効果によりテラヘルツ波を発生する。電磁波照射部３１０から放射された電磁波は、一方のコリメートレンズ３３２により平行光束状に変換され、他方のコリメートレンズ３３４に照射される。他方のコリメートレンズ３３４に入射した電磁波は、電磁波検出部３２０の受光部に向かって収束される。電磁波検出部３２０において検波された電磁波は、電気信号として解析処理部３５０に転送され、例えば透過率の周波数特性として目視できる形式で表示部３６０に表示される。
これに対して、プレパラート２００は、一対のコリメートレンズ３３２、３３４の間に配置されたホルダ（不図示）により、平行光束状の電磁波内に保持される。また、プレパラート２００は、光学系３３０の光軸に対して傾斜して配置される。従って、電磁波照射部３１０から照射された電磁波は、プレパラート２００を斜めに透過した後、電磁波検出部３２０において検出される。
図４は、測定装置３００の光学系３３０におけるプレパラート２００に対するテラヘルツ波の入射角度の定義を説明する図である。同図に示すように、ここでは、空隙配置構造体１１０において空隙１１２が配置された平面と直交する直線が、測定装置３００に形成された光学系３３０の光軸に対してなす角度を入射角αとする。
図５は、前記非特許文献２から引用した、プレパラート２００に対するテラヘルツ波の入射角αの変化に応じた透過率の周波数特性の変化を示すグラフである。同図に示すように、電磁波照射部３１０からプレパラート２００に対して電磁波を照射して電磁波検出部３２０で測定すると、電磁波透過率の周波数特性には、その極大値を示すピークが現れる。更に、光学系３３０の光軸に直交するプレパラート２０３から入射角αを有するプレパラート２０１までプレパラート２００の傾斜を変化させた場合、前記ピークの比較的近傍にひとつのディップが現れる。更に、入射角αが大きくなるにつれて、このディップは深く急峻になる。
ただし、入射角αが極端に大きくなり、空隙１１２を通じて電磁波照射部３１０から電磁波検出部３２０を見通すことができなくなると、空隙配置構造体１１０における電磁波の透過率が著しく低下する。従って、入射角αは、空隙配置構造体１１０に対する電磁波の透過率が低下しない範囲で決定される。具体的には、入射角αは１０°まで、好ましくは数度程度とすることが好ましい。
測定結果の周波数特性に上記のような鋭いディップが形成されることにより、後述するように、測定結果が変化した場合に、非常に容易にその変化を検知することができる。また、検知を容易にするために周波数特性に意図的にディップを形成しても、ディップの幅が狭いので、周波数特性全体の傾向は変化することなく読み取ることができる。
このように、被測定物２１０を保持した空隙配置構造体１１０は、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０の間において、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０を結ぶ直線に対して空隙１１２を含む平面が傾斜するように配置することができる。これにより、測定結果において、特定の帯域に鋭いディップが生じる。このディップを指標とすることにより、被測定物２１０の物性に応じた測定結果の変化を容易且つ正確に読み取ることができる。
これにより、導体により包囲された空隙１１２をひとつの平面上に有する空隙配置構造体１１０と、空隙配置構造体１１０の平面上に保持された被測定物２１０に向かって電磁波を照射する電磁波照射部３１０と、電磁波照射部３１０から空隙配置構造体１１０に向かって投射され、空隙配置構造体１１０を透過した電磁波を測定する電磁波検出部３２０とを用い、空隙１１２を含む平面に対して傾斜した入射角度αで、電磁波照射部３１０から空隙配置構造体１１０に対して電磁波を投射し、空隙１１２および被測定物２１０を含む空間を透過した電磁波を測定し、測定値の周波数特性に生じるディップ波形の変移により被測定物２１０の特性を検出する測定方法が提供される。これにより、測定結果における変移を容易に検知できる。従って、透過性および直線性を兼ね備えたテラヘルツ波による被測定物２１０の測定を、多くの分野で利用することができる。
また、導体により包囲された空隙１１２をひとつの平面上に有する空隙配置構造体１１０と、空隙配置構造体１１０の平面上に保持された被測定物２１０に向かって電磁波を照射する電磁波照射部３１０と、電磁波照射部３１０から空隙配置構造体１１０に向かって投射され、空隙配置構造体１１０を透過した電磁波を測定する電磁波検出部３２０とを備え、空隙１１２および被測定物２１０を含む空間を透過した電磁波を測定することにより被測定物２１０の特性を測定する測定装置３００であって、電磁波照射部３１０から空隙配置構造体１１０に向かって投射される電磁波が、空隙１１２を含む平面に対して傾斜した入射角度αを有し、測定値の周波数特性に生じるディップ波形の変移により被測定物２１０の特性を検出する測定装置３００が提供される。これにより、上記の測定方法を実行する装置が提供される。
図６は、他の実施例に係る測定装置３０２における光学的な構造を示す図である。なお、この図において、電磁波照射部３１０、電磁波検出部３２０、解析処理部３５０および表示部３６０の構造は測定装置３００と共通なので、図示を省略した。
同図に示すように、測定装置３０２の光学系３７０は、図３に示した測定装置３００に対して、コリメートレンズ３３２、３３４に換えて集光レンズ３７２、３７４を備える点で固有の構造を有する。これにより、空隙配置構造体１１０に入射する電磁波は、光軸上を除いて傾斜して入射する。その余の構造は、図３に示した測定装置３００と共通なので重複する説明は省く。
図７は、測定装置３０２において収束光束により測定した被測定物２１０の透過率の周波数特性を示すグラフである。また、比較のために、図３に示した測定装置３００と同じ構造の光学系３３０により、平行光束により同じ被測定物２１０を測定した場合の周波数特性も併せて示した。
同図に示すように、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０の間に形成される光学系３８０の光軸に対して空隙配置構造体１１０が直交して配置されるにもかかわらず、収束光束が空隙配置構造体１１０に対して傾斜して入射するので、測定結果には顕著なディップが生じている。これにより、空隙配置構造体１１０と共に電磁波を照射された被測定物２１０による僅かな周波数特性の変化を容易に見出すことができる。なお、プレパラート２００を光学系３７０の光軸方向に移動させて、被測定物２１０が光学系３７０の焦点上に位置するようにした場合でも、測定した周波数特性上に顕著なディップが生じる現象は変わらない。
このように、上記測定装置３０２においては、被測定物２１０を保持した空隙配置構造体１１０は、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０の間において、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０を結ぶ直線に対して空隙１１２を含む平面が直交するように配置され、電磁波照射部３１０から投射された電磁波は直線上の１点に向かって収束される。これにより、空隙配置構造体１１０を垂直に配置することができると同時に、空隙配置構造体１１０に入射する電磁波は、光軸上を除いて傾斜して入射するので、測定結果の変化を容易に見出すことができる。また、このような測定装置３０２は、測定装置３００に対して、コリメートレンズ３３２、３３４を集光レンズ３７２、３７４に置き換えることにより形成できる。従って、測定装置３００のレイアウトを変更することなく、上記の効果を享受できる。
図８は、被測定物２１０の有無による透過率の周波数特性のディップの変移を示すグラフである。同図に示すように、被測定物２１０なしに空隙配置構造体１１０単独で測定した場合も、測定した透過率の周波数特性には、ピークとディップがそれぞれ生じる。更に、空隙配置構造体１１０に直接に植物油を付着させた状態で同じように測定したところ、周波数特性のピークおよびディップはいずれも図中で左方に変移した。この場合、ピークよりもディップの方が曲線が急峻なので、ディップの位置を比較することにより、変化が生じたこと自体、および、その変化の量を容易に検知できる。このように、テラヘルツ波を用いた被測定物２１０の特性測定の実効的な検出精度を向上させることができる。また、変化の検知が容易なので、熟練していない者でも容易に変化を検知できる。これにより、テラヘルツ波を用いた特性測定の応用分野を拡大できる。
図９は、被測定物２１０の変化による透過率の周波数特性のディップの変移を示すグラフである。ここでは、被測定物２１０として、支持膜１２０に微量のアビジンを含浸させた。なお、アビジンはイムノアッセイにおいて利用されるタンパク質の一種である。
同図に示すように、被測定物２１０が存在しない場合、被測定物２１０として２００ｎｇ／ｍｍ２のアビジンを付着させた場合、および、被測定物２１０として１２００ｎｇ／ｍｍ２のアビジンを付着させた場合のそれぞれの測定結果において、互いに異なる位置にピークおよびディップが観察される。ただし、ピークは比較的ブロードなので、特に被測定物２１０が存在しない場合と、２００ｎｇ／ｍｍ２のアビジンを付着させた場合との区別がし難い。しかしながら、ディップは急峻なので、測定結果を実効的に高精度に評価できる。
図１０は、更に他の実施例に係る測定装置３０４の光学系３８０の構造を模式的に示す図である。なお、この図においても、電磁波照射部３１０、電磁波検出部３２０、解析処理部３５０および表示部３６０の構造は測定装置３００と共通なので、図示を省略した。
同図に示すように、測定装置３０４の光学系３８０は、図３に示した測定装置３００に対して、コリメートレンズ３３２、３３４に換えて複合レンズ３８２、３８４を備える点で固有の構造を有する。その余の構造は、図３に示した測定装置３００と共通なので、重複する説明は省く。
図１１は、図１０に示す測定装置３０４において使用される複合レンズ３８２、３８４の形状を示す斜視図である。同図に示すように、複合レンズ３８２、３８４は、図上で鉛直な軸を有する円筒面として形成された水平コリメート部３８１と、水平な軸を有する円筒面として形成された垂直集光部３８３とを重ねて形成される。
これにより、電磁波照射部３１０から複合レンズ３８２に入射した電磁波は、水平方向については複合レンズ３８２に入射したときの幅を有する平行光となる。一方、垂直方向については、焦点に向かって集光される。従って、垂直集光部３８３の焦点上においては紙面に対して直角な直線上を通過する線状ビームとなる。
このような線状ビームは、プレパラート２００の空隙配置構造体１１０に対して傾斜して入射するので、実施例２について説明した通り、計測した透過率の周波数特性に顕著なディップ波形を含む。従って、空隙配置構造体１１０と共に電磁波を照射された被測定物２１０による僅かな周波数特性の変化を容易に見出すことができる。
なお、この実施形態では線状ビームを水平に形成する場合を例示したが、空隙配置構造体１１０の空隙１１２が配列された面に対して傾斜した入射角αを含む電磁波が形成されれば、線状ビームの方向が水平に限られないことは勿論である。
このように、測定装置３０４においては、被測定物２１０を支持した空隙配置構造体１１０を、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０の間において、電磁波照射部３１０および電磁波検出部３２０を結ぶ直線に対して空隙１１２を含む平面が直交するように配置して、電磁波照射部３１０から投射された電磁波が、直線上のひとつの点を含み、且つ、直線と直交する直線に対して収束するように形成することができる。これにより、空隙配置構造体１１０自体を傾斜させることなく装着しても、空隙配置構造体１１０を傾斜させて配置した場合と同様に、測定結果の変化を容易に見出すことができる。また、このような測定装置３０４は、測定装置３００に対して、コリメートレンズ３３２、３３４を複合レンズ３８２、３８４に置き換えることにより形成できる。従って、測定装置３００を大きく変更することなく、上記の効果を享受できる。
以上、本発明の一つの側面を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
Claims (11)
- 平面上に導体により包囲された空隙領域を有する空隙配置構造体と、
前記空隙配置構造体に保持された被測定物に向かって電磁波を照射する電磁波照射部と、
前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する電磁波検出部と
を備え、
前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定することにより前記被測定物の特性を測定する測定装置であって、
前記電磁波照射部から前記空隙配置構造体に向かって投射される電磁波が、前記空隙領域を含む平面に対して傾斜して入射し、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する測定装置。 - 前記被測定物を保持した前記空隙配置構造体は、前記電磁波照射部および前記電磁波検出部の間において、前記電磁波照射部および前記電磁波検出部を結ぶ直線に対して前記空隙領域を含む平面が傾斜するように配置される請求項１に記載の測定装置。
- 前記被測定物を保持した前記空隙配置構造体は、前記電磁波照射部および前記電磁波検出部の間において、前記電磁波照射部および前記電磁波検出部を結ぶ直線に対して前記空隙領域を含む平面が直交するように配置され、前記電磁波照射部から投射された電磁波は前記直線の上の１点に向かって収束される請求項１に記載の測定装置。
- 前記被測定物を保持した前記空隙配置構造体は、前記電磁波照射部および前記電磁波検出部の間において、前記電磁波照射部および前記電磁波検出部を結ぶ直線に対して前記空隙領域を含む平面が直交するように配置され、前記電磁波照射部から投射された電磁波は、前記直線の上のひとつの点を含み、且つ、前記直線と直交する直線に対して収束する請求項１に記載の測定装置。
- 前記電磁波が、２０ＧＨｚから１２０ＴＨｚの周波数を有するテラヘルツ波である請求項１に記載の測定装置。
- 前記被測定物は前記空隙配置構造体の前記平面上に保持される請求項１に記載の測定装置。
- 前記空隙領域および被測定物を含む空間を透過した電磁波を測定することにより前記被測定物の特性を測定する請求項１に記載の測定装置。
- 前記傾斜により測定値の周波数特性に生じたディップ波形の位置が被測定物の存在により移動することに基づいて、前記被測定物の特性の検出を行う請求項１に記載の測定装置。
- 平面上に導体により包囲された空隙領域を有する空隙配置構造体と、
前記空隙配置構造体に保持された被測定物に向かって電磁波を照射する電磁波照射部と、
前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定する電磁波検出部と
を用い、前記空隙領域を含む平面に対して前記電磁波照射部から前記空隙配置構造体に傾斜して入射する電磁波を投射し、前記空隙配置構造体を透過した電磁波を測定することにより前記被測定物の特性を検出する測定方法。 - 前記被測定物は前記空隙配置構造体の前記平面上に保持される請求項９に記載の測定方法。
- 前記被測定物の特性の検出は、さらに前記傾斜により測定値の周波数特性に生じたディップ波形の位置が被測定物の存在により異動することに基づいて行われる請求項９に記載の測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007021660A JP2008185552A (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 測定装置および測定方法 |
| PCT/JP2008/051404 WO2008093729A1 (ja) | 2007-01-31 | 2008-01-30 | 測定装置および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2008093729A1 true JPWO2008093729A1 (ja) | 2010-05-20 |
Family
ID=39674037
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007021660A Pending JP2008185552A (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 測定装置および測定方法 |
| JP2008556148A Withdrawn JPWO2008093729A1 (ja) | 2007-01-31 | 2008-01-30 | 測定装置および測定方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007021660A Pending JP2008185552A (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 測定装置および測定方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8253103B2 (ja) |
| EP (1) | EP2116838A1 (ja) |
| JP (2) | JP2008185552A (ja) |
| WO (1) | WO2008093729A1 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2010110415A1 (ja) | 2009-03-27 | 2012-10-04 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の特性を測定する方法、回折現象を伴う構造体および測定装置 |
| JP2010236868A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 生体由来試料固定用シート及びその製造方法 |
| JPWO2011013452A1 (ja) * | 2009-07-29 | 2013-01-07 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の特性を測定する方法、測定装置およびフィルタ装置 |
| JP5384648B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2014-01-08 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の特性を測定する方法 |
| JP5516589B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2014-06-11 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の特性を測定する方法、および測定システム |
| JP5605372B2 (ja) * | 2009-12-09 | 2014-10-15 | 株式会社村田製作所 | 空隙配置構造体が保持された分光測定用デバイス、それに用いられる枠部材、および、分光器 |
| WO2011077949A1 (ja) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の特性を測定する方法および測定装置 |
| JP4798813B1 (ja) | 2010-03-24 | 2011-10-19 | 日本碍子株式会社 | 粒子状物質の検出方法 |
| JP2011232290A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Pola Chem Ind Inc | テラヘルツ波を用いた皮膚角層成分の計測方法 |
| WO2011142155A1 (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の特性を測定する方法、それに用いられる空隙配置構造体および測定装置 |
| CN103180716B (zh) * | 2010-09-01 | 2015-06-10 | 株式会社村田制作所 | 测量被测量物的特性的方法、及平板状的周期性结构体 |
| WO2012132982A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 株式会社村田製作所 | 測定デバイス、それを用いた測定方法、および、測定デバイスの製造方法 |
| WO2012132111A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 株式会社村田製作所 | 測定構造体、その製造方法、および、それを用いた測定方法 |
| CN103562707B (zh) | 2011-06-01 | 2015-10-21 | 株式会社村田制作所 | 被测定物的测定方法 |
| JP5657125B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2015-01-21 | 株式会社アドバンテスト | 電磁波放射装置 |
| WO2013046249A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | パイオニア株式会社 | 電磁波発生装置、電磁波検出装置およびこれらを備えたイメージング装置 |
| US9408217B2 (en) | 2012-01-17 | 2016-08-02 | Qualcomm Incorporated | Maximum power reduction for interference control in adjacent channels |
| JP5848621B2 (ja) * | 2012-01-25 | 2016-01-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | 薬物評価方法及び薬物評価装置 |
| JP5973774B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2016-08-23 | 株式会社アドバンテスト | 電磁波放射装置 |
| WO2014017431A1 (ja) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の測定方法およびそれに用いる測定デバイス |
| JP5967201B2 (ja) | 2012-07-27 | 2016-08-10 | 株式会社村田製作所 | 空隙配置構造体およびそれを用いた測定方法 |
| GB201300016D0 (en) | 2013-01-02 | 2013-02-13 | Proton Products Ltd | Measurement of industrial products manufactured by extrusion techniques |
| JPWO2014132714A1 (ja) * | 2013-02-27 | 2017-02-02 | 株式会社村田製作所 | 空隙配置構造体及び測定方法 |
| WO2014156670A1 (ja) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | 株式会社村田製作所 | 空隙配置構造体およびそれを用いた測定方法 |
| JP5983883B2 (ja) * | 2013-07-12 | 2016-09-06 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の測定方法 |
| US9395346B2 (en) * | 2013-11-18 | 2016-07-19 | Zoetis Services Llc | Non-contact egg identification system for determining egg viability, and associated method |
| JP6395049B2 (ja) * | 2014-12-24 | 2018-09-26 | 大日本印刷株式会社 | 物体に付着した付着物を検出する検査方法および検査装置 |
| WO2016117541A1 (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | 株式会社村田製作所 | 空隙配置構造体およびその製造方法 |
| US9733193B2 (en) | 2015-03-12 | 2017-08-15 | Proton Products International Limited | Measurement of industrial products manufactured by extrusion techniques |
| JP6938291B2 (ja) * | 2017-09-08 | 2021-09-22 | 東芝テック株式会社 | センサ、検出装置及び検出システム |
| JP2020038092A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 学校法人福岡大学 | 粒度分布測定装置、及び、粒度分布測定用流路ユニット |
| CN113008907B (zh) * | 2019-12-19 | 2024-04-12 | 华为技术有限公司 | 太赫兹感知系统和太赫兹感知阵列 |
| US11888233B2 (en) * | 2020-04-07 | 2024-01-30 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd | Tailored terahertz radiation |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078047A (en) * | 1997-03-14 | 2000-06-20 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for terahertz tomographic imaging |
| US5973316A (en) * | 1997-07-08 | 1999-10-26 | Nec Research Institute, Inc. | Sub-wavelength aperture arrays with enhanced light transmission |
| JP2004108905A (ja) | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Inst Of Physical & Chemical Res | テラヘルツ波を用いた差分イメージング方法及び装置 |
| JP2004117703A (ja) | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Osaka Industrial Promotion Organization | 位相差板 |
| US7129491B2 (en) * | 2002-11-13 | 2006-10-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | Diffraction mode terahertz tomography |
| GB0305606D0 (en) * | 2003-03-12 | 2003-04-16 | Univ The Glasgow | Security labelling |
| GB2402471B (en) * | 2003-06-02 | 2006-01-18 | Teraview Ltd | An analysis method and apparatus |
| US7649633B2 (en) * | 2003-11-20 | 2010-01-19 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method and instrument for measuring complex dielectric constant of a sample by optical spectral measurement |
| US7105820B2 (en) * | 2004-01-16 | 2006-09-12 | New Jersey Institute Of Technology | Terahertz imaging for near field objects |
| JP4480146B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2010-06-16 | 独立行政法人理化学研究所 | テラヘルツ波を用いた散乱物検出装置と方法 |
| JP4724822B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2011-07-13 | 株式会社アドバンテスト | 一体型構造体、測定装置、方法およびプログラム |
| JP2007021660A (ja) | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Fdk Corp | 複雑形状体の鏡面研磨方法および鏡面研磨装置 |
| JP4732201B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-07-27 | キヤノン株式会社 | 電磁波を用いたセンシング装置 |
| JP5132146B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2013-01-30 | キヤノン株式会社 | 分析方法、分析装置、及び検体保持部材 |
| US7808636B2 (en) * | 2007-01-11 | 2010-10-05 | Rensselaer Polytechnic Institute | Systems, methods, and devices for handling terahertz radiation |
| JP5147454B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2013-02-20 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置、及び画像形成方法 |
| EP2031374B1 (en) * | 2007-08-31 | 2012-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for obtaining information related to terahertz waves |
| US7795582B2 (en) * | 2007-10-19 | 2010-09-14 | Honeywell International Inc. | System and method of monitoring with temperature stabilization |
| US7781736B2 (en) * | 2008-05-19 | 2010-08-24 | Emcore Corporation | Terahertz frequency domain spectrometer with controllable phase shift |
-
2007
- 2007-01-31 JP JP2007021660A patent/JP2008185552A/ja active Pending
-
2008
- 2008-01-30 JP JP2008556148A patent/JPWO2008093729A1/ja not_active Withdrawn
- 2008-01-30 WO PCT/JP2008/051404 patent/WO2008093729A1/ja active Application Filing
- 2008-01-30 EP EP20080704167 patent/EP2116838A1/en not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-07-28 US US12/511,016 patent/US8253103B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-05-31 US US13/485,686 patent/US8492718B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8253103B2 (en) | 2012-08-28 |
| US20120235043A1 (en) | 2012-09-20 |
| US20100025586A1 (en) | 2010-02-04 |
| WO2008093729A1 (ja) | 2008-08-07 |
| EP2116838A1 (en) | 2009-11-11 |
| US8492718B2 (en) | 2013-07-23 |
| JP2008185552A (ja) | 2008-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO2008093729A1 (ja) | 測定装置および測定方法 | |
| Nguyen Pham et al. | Enhancement of spatial resolution of terahertz imaging systems based on terajet generation by dielectric cube | |
| Ok et al. | High-speed terahertz imaging toward food quality inspection | |
| US9772407B2 (en) | Photonic-channeled X-ray detector array | |
| CN107132029B (zh) | 一种同时测量高反射/高透射光学元件的反射率、透过率、散射损耗和吸收损耗的方法 | |
| JP4911965B2 (ja) | 測定用構造体、測定装置、方法およびプログラム | |
| CN107257919A (zh) | 通过动态光散射装置确定样品的折射率和所述样品中颗粒的粒度 | |
| KR20130064684A (ko) | 테라헤르츠 연속파 시스템 및 그것의 3차원 영상 획득 방법 | |
| CN111108369B (zh) | 用于薄膜的大样本分析的系统和方法 | |
| KR101296748B1 (ko) | 광 기반의 전자기파를 이용한 고속／고분해능 분광／영상 측정 시스템 | |
| CN110361363B (zh) | 太赫兹波衰减全反射成像的分辨率补偿装置及补偿方法 | |
| Niu et al. | THz computed tomography system with zero-order Bessel beam | |
| US20150241348A1 (en) | Information acquiring apparatus and information acquiring method | |
| JP2011196766A (ja) | 光透過性を有する被測定物の形状測定方法 | |
| Alley et al. | An optical vortex transmissometer | |
| JP2009121833A (ja) | センシング方法およびそのセンシング方法を応用したセンサ、マーカー | |
| CN108982365B (zh) | 一种光场行波腔增强表面等离子体共振传感装置 | |
| JP2006029781A (ja) | 拡散計測装置 | |
| Zhao et al. | Parallelism detection of visibility meter’s probe beam and the effect on extinction coefficient measurement | |
| CN110376164A (zh) | 一种用于微尺度下流体界面性质测量的传感器 | |
| Harding et al. | Improved measurement dynamic range for point triangulation probes | |
| WO2023139777A1 (ja) | 粒子計測装置、粒子計測方法、サンプル容器 | |
| Liu et al. | Recent advances in measurement of radiometric aperture area using optical method at NIM | |
| RU2629909C1 (ru) | Статическое устройство для определения распределения интенсивности поля инфракрасной поверхностной электромагнитной волны вдоль её трека | |
| Nickel et al. | Electro-optical measuring system for investigating the reflection-supressing properties of novel nanosurfaces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110405 |