KR20150046301A - 틈새 배치 구조체 및 그 제조방법, 및 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

틈새 배치 구조체 및 그 제조방법, 및 측정장치 및 측정방법 Download PDF

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테츠조 하라
마사유키 스즈키
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

기계적 강도가 높고, 취급시의 만곡이나 파손이 생기기 어려운 틈새 배치 구조체를 제공한다.
전자파의 조사에 의해, 피측정물의 특성을 측정하는데 사용되는 틈새 배치 구조체로서, 제1의 주면(2a)과, 제1의 주면(2a)과 대향하는 제2의 주면(2b)을 가지고, 제1의 주면(2a)으로부터 제2의 주면(2b)을 향해 관통하고 있는 복수의 틈새부(2c)가 틈새 배치 플레이트(2)에 마련되어 있고, 상기 틈새 배치 플레이트(2)의 제1의 주면(2a) 및 제2의 주면(2b) 중 적어도 한쪽의 주면에, 적어도 하나의 틈새부(2c)를 노출시키는 개구부 혹은 컷아웃부를 가지도록 지지 기재(3,4)가 적층되어 있는 틈새 배치 구조체(1).

Description

틈새 배치 구조체 및 그 제조방법, 및 측정장치 및 측정방법{PRODUCTION METHOD FOR PERFORATED STRUCTURAL BODY, MEASUREMENT DEVICE, AND MEASUREMENT METHOD}
본 발명은 피측정물이 부여된 틈새 배치 구조체에 전자파를 조사함으로써, 피측정물을 측정하기 위한 틈새 배치 구조체 및 그 제조방법, 및 상기 틈새 배치 구조체를 사용한 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
종래, 피측정 물질의 특성을 측정하기 위해 전자파를 조사하는 방법이 알려져 있다. 이 종류의 방법의 일례가 하기의 특허문헌 1에 개시되어 있다. 특허문헌 1에서는 다수의 틈새부가 배치되어 있는 틈새 배치 구조체를 준비한다. 이 틈새 배치 구조체에 틈새부와 직교하는 방향으로부터 전자파를 조사한다. 다음으로, 틈새 배치 구조체에 피측정 물질을 배치하여 전자파를 조사한다. 피측정 물질이 배치되어 있지 않은 경우의 전자파의 투과율과, 피측정 물질이 배치되어 있을 경우의 전자파의 투과율의 차(差)에 의해 피측정 물질의 특성을 측정한다. 특허문헌 1에서는 상기 전자파의 투과율 외에 전자파의 반사 등을 사용해도 되는 취지가 기재되어 있다.
일본국 공개특허공보 2007-10366호
특허문헌 1에 기재된 측정방법에서는, 틈새 배치 구조체에 있어서의 틈새부의 크기를 작게 하거나, 틈새 배치 구조체의 두께 즉 틈새부에 직교하는 방향의 치수를 작게 한 것에 의해, 측정 감도를 높일 수 있다.
그러나 틈새 배치 구조체의 두께를 얇게 하면 강도가 저하한다. 그 결과, 피측정 물질을 측정할 시에 틈새 배치 구조체가 만곡(彎曲)하기 쉬워진다. 또한 측정 전이나 측정 종료 후에, 틈새 배치 구조체를 세정할 경우, 틈새 배치 구조체가 파손되기 쉬워진다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은, 기계적 강도가 높고, 취급시의 만곡이나 파손이 생기기 어려운 틈새 배치 구조체 및 그 제조방법, 및 상기 틈새 배치 구조체를 사용한 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 틈새 배치 구조체는 전자파의 조사에 의해 피측정물의 특성을 측정하는데 사용된다. 본 발명에 따른 틈새 배치 구조체는 틈새 배치 플레이트와, 지지 기재를 포함한다. 틈새 배치 플레이트는 제1의 주면과, 제1의 주면과 대향하는 제2의 주면을 가진다. 제1의 주면으로부터 제2의 주면을 향해 관통하도록 복수의 틈새부가 마련되어 있다. 지지 기재는 틈새 배치 플레이트의 제1의 주면 및 제2의 주면 중 적어도 한쪽의 주면에 적층되어 있다. 지지 기재는 적어도 하나의 틈새부를 노출시키는 개구부 혹은 컷아웃부(cut out portion)를 가진다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 어느 특정 국면에서는, 상기 지지 기재가 마련되어 있는 부분에 있어서, 상기 틈새 배치 플레이트의 상기 틈새부가, 상기 지지 기재 또는 상기 틈새 배치 플레이트를 구성하는 재질에 의해 메워져 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 다른 특정 국면에서는, 상기 지지 기재가 제1, 제2의 지지 기재를 가지고, 제1, 제2의 지지 기재는 적어도 하나의 상기 틈새부를 끼도록 배치되어 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 제1의 지지 기재와 상기 제2의 지지 기재가 교차하도록 마련되어 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1의 지지 기재 및 상기 제2의 지지 기재가 각각 복수 마련되어 있고, 복수의 제1의 지지 기재와, 복수의 제2의 지지 기재가 적어도 하나의 상기 틈새부가 향하는 개구를 가지도록 교차하고 있다. 바람직하게는 복수의 제1의 지지 기재와, 복수의 제2의 지지 기재가 직교하는 방향으로 교차하고 있고, 그것에 의해 직사각형의 개구가 형성되어 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1의 지지 기재와 상기 제2의 지지 기재가 비스듬한 방향으로 교차하고 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 제1의 지지 기재와, 상기 제2의 지지 기재가 교차하고 있는 부분의 모퉁이부가 곡선상이다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1의 지지 기재의 주위를 둘러싸도록 상기 제2의 지지 기재가 마련되어 있다. 이러한 형상으로서는 예를 들면 상기 제1의 틈새 배치 구조체가 환상의 형상을 가지고, 상기 제2의 지지 기재가 상기 제1의 지지 기재보다 안쪽 치수(inner dimension)가 큰 환상의 형상을 가지는 구조를 들 수 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 지지 부재가 중앙부와 중앙부의 양측에 위치하고 있는 제1, 제2의 단부를 가지고, 상기 제1, 제2의 단부의 두께가 중앙부의 두께보다 두껍게 되어 있다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 다른 특정 국면에서는, 상기 지지 부재의 제1 및 제2의 단부를 연결하는 방향을 따르면서, 상기 지지 부재의 두께방향을 따르는 단면 형상이 아치형의 형상이다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 제조방법은, 본 발명에 따라서 구성되어 있는 틈새 배치 구조체를 얻는 방법이며, 하기의 각 공정을 포함한다.
상기 복수의 틈새부를 가지는 상기 틈새 배치 플레이트를 준비하는 공정.
상기 틈새 배치 플레이트의 적어도 한쪽의 주면에 있어서, 적어도 하나의 상기 틈새부를 노출시키는 개구부 혹은 컷아웃부를 가지도록 지지 기재를 형성하는 공정.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체의 제조방법의 어느 특정 국면에서는, 상기 지지 기재를 도금법에 의해 형성하고, 도금시에 상기 지지 기재의 일부가 상기 지지 기재에 의해 덮이는 적어도 하나의 틈새부 내에 들어가도록 상기 지지 기재를 형성한다.
본 발명에 따른 측정장치는, 본 발명에 따라서 구성되어 있는 틈새 배치 구조체와, 상기 틈새 배치 구조체에 전자파를 조사하는 전자파 조사 장치와, 상기 틈새 배치 구조체를 투과한 전자파의 특성을 측정하는 전자파 검출부를 포함하고, 상기 틈새 배치 구조체의 제1 혹은 제2의 주면상 또는 제1 혹은 제2의 주면과 틈새를 두고 배치되어 있는 피측정물의 존재에 의한 전자파의 특성의 변화에 근거하여 피측정물을 검출한다.
본 발명에 따른 측정방법은, 본 발명에 따라서 구성되어 있는 틈새 배치 구조체에, 전자파를 조사하고, 상기 틈새 배치 구조체를 투과한 전자파를 검출하여, 기준값을 얻는 공정과, 상기 틈새 배치 구조체의 제1 혹은 제2의 주면상 또는 제1 혹은 제2의 주면과 틈새를 두고 배치되어 있는 피측정물을 배치하고, 전자파를 조사하여, 투과해 온 전자파를 검출하는 측정 공정과, 상기 측정 공정에 의해 얻어진 전자파와, 상기 기준값을 얻는 공정에 의해 얻어진 전자파의 기준값의 차에 근거하여, 피측정물의 특성을 검출하는 검출 공정을 포함한다.
본 발명에 따른 틈새 배치 구조체에 의하면, 틈새 배치 플레이트의 제1의 주면 및 제2의 주면 중 적어도 한쪽의 주면에, 지지 기재가 적층되어 있기 때문에, 틈새 배치 구조체의 기계적 강도를 효과적으로 높일 수 있다. 그러므로, 취급시에 틈새 배치 구조체의 만곡이나 파손이 생기기 어렵다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체의 틈새 배치 플레이트의 외관을 나타내는 약도적 사시도이다.
도 2(a)는 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체의 요부(要部)를 나타내는 확대 정면도이고, 도 2(b)는 본 실시형태의 틈새 배치 구조체의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3(a)는 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체의 정면도이며, 도 3(b)는 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체에 있어서의 제1, 제2의 지지 부재를 나타내는 모식적 정면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체를 사용하여 측정된 전자파의 투과율과 주파수의 관계를 나타내고, 실선이 피측정 물질이 존재하지 않는 경우를, 파선이 피측정 물질이 존재하고 있는 경우의 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체를 사용한 경우의 전자파의 투과율과 주파수의 관계를 나타내고, 파선이 비교예의 제1, 제2의 지지 부재를 가지지 않는 틈새 배치 구조체를 사용한 경우의 결과를, 실선이 지지 부재의 격자 간격 108㎛, 일점 쇄선이 지지 부재의 격자 간격 180㎛, 이점 쇄선이 지지 부재의 격자 간격 360㎛가 되도록 격자상의 제1, 제2의 지지 부재를 마련한 경우의 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체를 설명하기 위한 모식적 정면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체를 설명하기 위한 도면이며, 도 7(a)는 틈새 배치 구조체의 정면도, 도 7(b)는 제1, 제2의 지지 부재를 나타내는 모식적 정면도이다.
도 8(a)~도 8(c)는 틈새부의 형상의 변형예를 나타내는 각 정면도이다.
도 9는 틈새부의 형상의 또 다른 예를 나타내는 정면도이다.
도 10은 지지 기재의 제1의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 11은 제2의 변형예에 따른 지지 기재가 포함된 틈새 배치 구조체를 나타내는 정면도이다.
도 12는 제3의 변형예에 따른 지지 기재가 포함된 틈새 배치 구조체를 나타내는 모식적 정면도이다.
도 13은 제4의 변형예에 따른 지지 기재가 포함된 틈새 배치 구조체를 나타내는 모식적 정면도이다.
도 14는 제5의 변형예에 따른 지지 기재가 포함된 틈새 배치 구조체를 나타내는 모식적 정면도이다.
도 15는 제6의 변형예에 따른 지지 기재가 포함된 틈새 배치 구조체를 나타내는 모식적 정면도이다.
도 16은 제7의 변형예에 따른 지지 기재가 포함된 틈새 배치 구조체의 모식적 단면도이다.
도 17은 지지 기재의 일부가 틈새으로 들어가 있는 변형예를 나타내는 부분 컷아웃 확대 단면도이다.
도 18은 본 발명의 한 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체를 사용한 측정장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 명확하게 한다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체에 사용되는 틈새 배치 플레이트의 약도적 사시도이다. 틈새 배치 플레이트(2)는 본 실시형태에서는 직사각형 판상의 형상을 가진다. 틈새 배치 플레이트(2)에는 복수의 틈새부(2c)가 매트릭스상으로 배치되어 있다.
틈새 배치 플레이트(2)는 제1의 주면(2a)과, 제1의 주면(2a)과 반대측의 제2의 주면(2b)을 가진다. 복수의 틈새부(2c)는 제1의 주면(2a)으로부터 제2의 주면(2b)을 향해 관통하고 있다. 또한 도 1에서는 틈새 배치 플레이트(2)의 하나의 코너부 근방 부분이 확대되어 나타나 있다. 실제로는 틈새 배치 플레이트(2)에서는 복수의 틈새부(2c)는 보다 많이 마련되어 있다. 즉, 도 1에 나타나 있는 부분으로부터 단선(斷線)으로 나타나 있는 부분에, 또한 틈새 배치 플레이트(2)가 연장되어 있다.
틈새 배치 플레이트(2)의 요부를 도 3(a)에 정면도로 나타낸다. 또한 도 3(a)에 나타내는 틈새 배치 플레이트(2)의 제1의 주면(2a)측의 형상도 또한, 본 실시형태의 틈새 배치 플레이트(2)의 일부를 구성하고 있는 것이며, 본 실시형태에서는 틈새 배치 플레이트(2)는, 도 3(a)에 있어서의 x방향과 역방향 및 y방향으로 더 늘어서 있다.
틈새부(2c)는 본 실시형태에서는 정사각형의 형상으로 되어 있다. 단, 후술하는 바와 같이, 틈새부(2c)의 형상은 적당히 변형할 수 있다.
상기 틈새 배치 플레이트(2)는, 본 실시형태에서는 저저항의 물질이 바람직하고, 금속이나 반도체를 들 수 있다. 더욱 바람직하게는 금속이며, 금, 은, 구리, 철, 니켈, 텅스텐, 다양한 합금 등이다.
도 1의 x, y 및 z로 나타내는 바와 같이, 틈새 배치 플레이트(2)의 도 1의 상하방향을 x축 방향, 가로방향을 y축 방향, 틈새 배치 플레이트(2)의 두께방향을 z축 방향으로 한다.
또한 본 실시형태의 특징은, 상기 틈새 배치 플레이트의 제2의 주면(2b)상에, 도 2(a)에 나타내는 복수의 제1의 지지 기재(3)와, 복수의 제2의 지지 기재(4)가 적층되어 있는 것에 있다. 또한 도 2(b)에 제1의 지지 기재(3)가 붙어있는 부분을 확대하여 단면도로 나타낸다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 틈새 배치 플레이트(2)를 제1의 주면(2a)으로부터 본 경우, 즉 정면으로 본 경우, 틈새부(2c)가 상술한 바와 같이 매트릭스상으로 배치되어 있다. 그리고, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 제1의 지지 기재(3)는 상기 x방향으로 연장되어 있고, 제2의 지지 기재(4)는 상기 y방향으로 연장되어 있다.
본 실시형태에서는, 복수의 제1의 지지 기재(3)와 복수의 지지 기재(4)가 서로 직교하도록 교차하고 있고, 교차부에 있어서 일체화되어 있다. 따라서, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 평행으로 연장되는 제1의 지지 기재(3,3)와, 한 쌍의 평행으로 연장되는 제2의 지지 기재(4,4)에 둘러싸인 부분에 정사각형의 개구부(5)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 정사각형의 복수의 개구부(5)가 매트릭스상으로 배치되어 있고, 그것에 의해 격자상의 지지 기재부가 구성되어 있다.
본 실시형태에서는, 상기와 같이, 지지 기재가 일체화되어 있는 상기 제1의 지지 기재(3)와, 제2의 지지 기재(4)를 가지도록 구성되어 있었다. 단, 본 발명에 있어서는, 지지 기재는, 적어도 하나의 틈새부를 노출시키는 개구부 혹은 컷아웃부를 가지는 한, 그 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 10에 평면도로 나타내는 지지 기재(31)와 같이, 시트 혹은 필름상의 부재를 펀칭함으로써 형성된 것이어도 된다. 즉, 펀칭에 의해 복수의 개구부(32)가 형성되어 있다. 지지 기재(31)를 틈새 배치 플레이트(2)의 한쪽 주면에 적층한 경우, 하나의 개구부(32)에 적어도 하나의 틈새부가 노출된다. 즉, 적어도 하나의 틈새부가 향하도록 개구부(32)가 마련되어 있다.
또한 상기 개구부(32)를 가지는 지지 기재(31)는, 상술한 제1, 제2의 지지 기재를 가지는 구조라고 파악하는 것도 가능하다. 즉, 개구부(32)의 양측에 위치하고 있고, 서로 평행하게 연장되는 부분이 제1의 지지 기재(31a)이며, 서로 평행하게 연장되는 다른 쌍의 지지 기재 부분이 제2의 지지 기재(31b)를 구성하고 있다고 생각할 수도 있다.
또한 도 10에서는 개구부(32)가 마련되어 있었는데, 한쪽측으로 열린 컷아웃부가 개구부(32) 대신에 마련되어 있어도 된다.
상기 격자상의 지지 기재부가, 상술한 틈새 배치 플레이트(2)의 제2의 주면(2b)에 붙여져 일체화되어 있다. 이 붙여넣음에 대해서는, 접착제를 사용하는 방법, 제1, 제2의 지지 기재를 틈새 배치 플레이트(2)의 제2의 주면(2b)상에 있어서 퇴적법에 의해 막 형성하는 것 등에 의해 달성할 수 있다.
제1, 제2의 지지 기재(3,4)를 구성하는 재료에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 저저항의 물질이 바람직하며, 금속이나 반도체를 들 수 있다. 더욱 바람직하게는 금속이며, 금, 은, 구리, 철, 니켈, 텅스텐, 다양한 합금 등이다.
상기와 같이, 틈새 배치 플레이트(2)의 제2의 주면(2b)에 제1, 제2의 지지 기재(3,4)가 맞붙어 있다. 따라서, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 틈새 배치 플레이트(2)에 마련되어 있던 복수의 틈새부(2c) 중, 일부의 틈새부(2c)는 제1의 지지 기재(3) 또는 제2의 지지 기재(4)에 의해 폐쇄되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1의 지지 기재(3)의 폭방향 및 제2의 지지 기재(4)의 폭방향에 있어서, 각각 2개의 틈새부(2c)가 위치하도록 제1, 제2의 지지 기재(3,4)의 폭방향 치수가 선택되어 있다. 단, 제1, 제2의 지지 기재(3,4)의 폭방향 치수는 이에 한정되는 것은 아니다. 단, 제1의 지지 기재(3)에 의해, 하나의 틈새부(2c)의 일부가 폐쇄되고, 나머지 부분이 개구부(5)에 위치하고 있어도 된다. 즉, 제1의 지지 기재(3)의 끝가장자리는 틈새부(2c)를 분할하는 위치에 마련되어 있어도 된다. 제2의 지지 기재(4)에 대해서도 동일하다.
또한 본 실시형태에서는, 상기 개구부(5) 내에 복수의 틈새부(2c)가 위치하고 있다. 바꿔 말하면, 제1의 지지 기재(3)와 제2의 지지 기재(4) 사이에 복수의 틈새부(2c)가 위치하고 있다. 이 제1의 지지 기재(3)와 제2의 지지 기재(4) 사이는 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 제1의 지지 기재(3)와 제2의 지지 기재(4)가 직교하는 방향, 즉 직사각형의 서로 이웃하는 2변을 구성하고 있는 경우, 상기 서로 이웃하는 2변간에 틈새부(2c)가 배치되어 있는 양태도 포함한다.
본 발명에 있어서는, 제1의 지지 기재와 제2의 지지 기재 사이에 틈새부가 배치되어 있는 구성은, 제1의 지지 기재와 제2의 지지 기재가 대향하고 있고, 서로 대향하고 있는 제1의 지지 기재와 제2의 지지 기재 사이에 틈새부(2c)가 위치하고 있는 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 틈새부가 제1의 지지 기재와 제2의 지지 기재 사이에 위치하는 모든 형태를 포함하는 것으로 한다.
또한 본 실시형태에서는, 제2의 주면(2b)측에 제1, 제2의 지지 기재(3,4)가 마련되어 있었는데, 제1, 제2의 지지 기재(3,4)는 제1의 주면(2a)측에 마련되어 있어도 된다. 또한 제1의 주면(2a)과 제2의 주면(2b)의 쌍방에 지지 기재(3,4)가 마련되어 있어도 된다.
또한 제1의 주면(2a)상에 마련되어 있는 제1, 제2의 지지 기재(3,4)와, 제2의 주면(2b)측에 마련되어 있는 지지 기재의 형상을 다르게 해도 된다.
상기 제1, 제2의 지지 기재(3,4)는 본 실시형태에서는 니켈로 이루어진다. 단, 제1, 제2의 지지 기재(3,4)는 니켈에 한정되지 않고, 저저항의 물질이 바람직하며, 금속이나 반도체이면 된다. 바람직하게는 금속이며, 금, 은, 구리, 철, 니켈, 텅스텐, 다양한 합금 등이다. 어느 것이든, 이들 강성(剛性) 재료에 의해 제1, 제2의 지지 기재(3,4)를 형성함으로써 틈새 배치 플레이트(2)를 보강할 수 있다. 따라서, 틈새 배치 구조체(1)의 두께를 얇게 한 경우에도 만곡이 생기기 어렵고, 또한 세정 등의 취급시의 파손도 생기기 어렵다.
다음으로, 본 실시형태의 틈새 배치 구조체(1)에 있어서, 상기 제1, 제2의 지지 기재(3,4)가 마련되어 있었다고 해도 피측정 물질을 고정밀도로 검출할 수 있는 것을 나타낸다.
도 18은 본 실시형태의 틈새 배치 구조체를 사용한 측정장치의 개략 구성도이다.
본 측정장치는 전자파를 조사하는 조사부(21)와, 틈새 배치 구조체(1)에서 산란한 전자파를 검출하기 위한 검출부(22)를 포함한다. 또한 조사부(21)의 동작을 제어하는 조사 제어부(23)와, 검출부(22)의 검출 결과를 처리하는 해석 처리부(24)를 가진다. 해석 처리부(24)에는 해석 결과를 표시하는 표시부(25)가 접속되어 있다.
또한 상기 "산란"이란, 상술한 바와 같이, 전방 산란의 한 형태인 투과나, 후방 산란의 한 형태인 반사 등을 포함하는 광범위한 개념을 의미한다. 바람직하게는 투과 혹은 반사이다. 보다 바람직하게는 0차 방향의 투과나 0차 방향의 반사이다.
또한 일반적으로 회절 격자의 격자 간격을 d(본 명세서에서는 틈새부의 간격), 입사각을 i, 회절각을 θ, 파장을 λ로 했을 때, 회절 격자에 의해 회절된 스펙트럼은
d(sin i-sin θ)=nλ…식(1)
라고 나타낼 수 있다. 상기 "0차 방향"의 0차란, 상기 식(1)의 n이 0인 경우를 가리킨다. d 및 λ는 0이 될 수 없기 때문에, n=0이 성립하는 것은 sin i-sin θ=0인 경우 뿐이다. 따라서, 상기 "0차 방향"이란, 입사각과 회절각이 동일할 때, 즉 전자파의 진행방향이 변하지 않는 방향을 의미한다.
본 실시형태의 측정방법에서는, 조사 제어부(23)에 의해 제어되고, 조사부(21)로부터 틈새 배치 구조체(1)에 전자파가 조사된다. 틈새 배치 구조체(1)에서 투과한 전자파가 검출부(22)에서 검출된다. 검출부(22)에 있어서, 검출된 전자파가 전기 신호로 변환되어, 해석 처리부(24)에 부여된다. 그리고, 표시부(25)에 있어서 투과율의 주파수 특성이 표시된다.
상기 틈새 배치 구조체(1)에 의해, 피측정 물질을 측정하는 공정의 일례를 도 4를 참조하여 설명한다.
이하의 틈새 배치 구조체를 제작하였다.
틈새 배치 플레이트(2)의 치수=직경 6mm의 원형×두께 1.2㎛. 재료: 니켈.
틈새부(2c)의 형상: 정면으로 본 정사각형, 치수는 1.8㎛×1.8㎛. 틈새부(2c,2c)간의 간격은 2.6㎛.
또한 지지 기재(3,4)는 재료로서 니켈을 사용하였다. 폭은 5.2㎛, 두께는 5㎛로 하였다. 도 3(b)에 나타내는 격자 간격 A, 즉 지지 기재(3,3 및 4,4)의 중심간 거리를 108㎛로 하였다. 이러한 지지 기재를 틈새 배치 플레이트(2)의 제2의 주면(2b)측에 마련하였다.
상기 틈새 배치 구조체(1)의 전자파의 투과율-주파수 특성을 50THz 근방의 주파수를 포함하는 전자파 펄스를 조사하여 측정하였다. 그 결과, 도 4에 파선으로 나타내는 결과가 얻어졌다. 다음으로, 피측정 물질로서 순수를 상기 틈새 배치 구조체(1)의 제1의 주면(2a)상에 2μl량 부여하였다. 부여된 순수는 복수의 틈새부(2c)에 걸치면서, 제1의 지지 기재(3)를 넘어 옆의 개구부(5)에 이르고 있었다. 이와 같이 하여, 피측정 물질이 부착된 틈새 배치 구조체(1)에, 50THz 근방의 주파수를 포함하는 전자파 펄스를 조사하여, 다시 측정하였다. 그 결과, 도 4에 실선으로 나타내는 결과가 얻어졌다.
따라서, 도 4로부터 명백하듯이, 피측정 물질이 존재하면 투과율이 감소한다. 따라서, 이 투과율의 피크값에 있어서의 투과율의 감소의 비율, 혹은 다른 주파수 위치에 있어서의 투과율의 감소 비율에 근거하여 피측정 물질의 양이나 물성 등을 검출할 수 있다. 다음으로, 상기 제1, 제2의 지지 기재(3,4)가 마련되어 있는 이하의 실시예 1~실시예 3의 틈새 배치 구조체와, 비교예의 틈새 배치 구조체를 준비하였다.
실시예 1: 도 4의 실선으로 나타내는 결과가 얻어진 틈새 배치 구조체를 실시예 1로 하였다.
실시예 2: 지지 기재의 격자 간격을 180㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하였다.
실시예 3: 지지 기재의 격자 간격을 360㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3의 틈새 배치 구조체를 준비하였다.
비교를 위해 상기 제1, 제2의 지지 기재가 마련되어 있지 않은, 따라서 상기 틈새 배치 플레이트만을 비교예로 하였다.
상기 실시예 1~3의 결과를 도 5에 실선, 일점 쇄선 및 이점 쇄선으로 나타낸다. 또한 비교예의 결과를 도 5에 파선으로 나타낸다.
도 5로부터 명백하듯이, 상기 지지 기재(3,4)를 마련하여 이루어지는 실시예 1~3에 있어서는, 비교예에 비해, 투과율의 값은 감소하지만, 비교예와 동일한 형태의 투과율-주파수 특성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예 2, 3에 있어서도, 도 4의 경우와 마찬가지로, 피측정 물질이 틈새 배치 구조체(1)에 부착된 경우, 투과율의 감소 비율에 근거하여, 혹은 투과율의 피크의 주파수 위치의 시프트의 정도에 근거하여, 피측정물의 특성을 검출할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 피측정물은 틈새 배치 구조체의 제1의 주면 또는 제2의 주면상에 반드시 부착시킬 필요는 없다. 즉, 본 발명의 측정장치 및 측정방법에 있어서는, 검출 물질은 제1의 주면 혹은 제2의 주면과 틈새를 두고 배치되어 있어도 된다. 이 경우의 틈새란, 피측정물을 틈새를 두고 배치한 경우에 측정물의 존재에 의해 전자계가 영향을 받을 수 있을 정도의 틈새를 말하는 것으로 한다. 예를 들면, 피측정물로서, 전자계를 변화시키는 시트상물을 틈새 배치 구조체와 미소(微小)한 틈새를 두고 배치한 경우에, 상기 시트상물의 특성을 본 발명에 따라서 측정할 수 있다.
다음으로, 지지 기재를 마련한 경우가, 지지 기재가 마련되어 있지 않은 경우에 비해, 피측정 물질을 고정밀도로 분석할 수 있는 것을 나타낸다.
실시예 4; 이하의 틈새 배치 구조체를 제작하였다.
틈새 배치 플레이트(2)의 치수=직경 6mm×두께 0.6㎛. 재료; 니켈
틈새부(2c)의 형상; 정면으로 본 정사각형, 치수는 1.8㎛×1.8㎛. 틈새부 (2c,2c)간의 간격=2.6㎛.
또한 지지 기재(3)는 재료로서 니켈을 사용하였다. 폭은 5.2㎛, 두께는 5㎛로 하였다. 도 3(b)에 나타내는 격자 간격 A, 즉 지지 기재(3,3)의 중심간 거리를 44.2㎛로 하였다. 이러한 지지 기재를 틈새 배치 플레이트(2)의 제2의 주면(2b)측에 마련하였다.
상기 틈새 배치 구조체(1)의 전자파의 투과율-주파수 특성을 50THz의 주파수를 포함하는 전자파 펄스를 조사하여, 측정하였다. 다음으로 피측정물로서 틈새 배치 구조체 1mm2당의 부착량이 20ng 및 40ng가 되도록 농도 조정한 단백질의 수용액을 상기 틈새 배치 구조체(1)의 제1의 주면(2a)상에 10μL 적하하였다. 피측정물이 부착된 틈새 배치 구조체(1)에, 50THz의 주파수를 포함하는 전자파 펄스를 조사하여, 다시 측정하였다. 그리고, 피측정물을 부착시키기 전후에서의 투과율의 피크의 주파수의 시프트량을 산출하였다. 산출 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.
비교예 2; 틈새 배치 플레이트(2)의 제2의 주면(2b)측에 지지 기재를 마련하지 않는 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 측정, 산출을 실시하였다. 산출 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 4에서는 비교예 2에 비해, 투과율의 피크의 주파수의 시프트량이 크고, 분석의 정밀도가 높아져 있는 것을 알 수 있다. 이것은 지지 기재를 마련한 것에 의해, 틈새 배치 구조체에의 피측정물 적하량을 크게 할 수 있고, 그것에 의해 측정 감도가 향상했기 때문으로 생각된다.
상기 실시형태에서는 복수의 제1의 지지 기재(3)와 복수의 제2의 지지 기재(4)가 직교하여, 정사각형의 복수의 개구부(5)가 매트릭스상으로 배치되어 있었다. 도 6은 본 발명의 틈새 배치 구조체의 다른 실시형태를 나타내는 모식적 정면도이다. 본 실시형태의 틈새 배치 구조체(11)에서는, 틈새 배치 플레이트(2)는 제1의 실시형태와 동일하게 되어 있다. 다른 곳은 제1의 지지 기재(3A)와 제2의 지지 기재(4A)가 원환상의 형상을 가지고 있는 것에 있다.
즉, 제1의 지지 기재(3A)가 원환상 즉 도넛상의 형상을 가지고 있다. 이 제1의 지지 기재(3A)보다 제2의 지지 기재(4A)는 큰 내경의 원환상의 형상을 가지고 있다. 바꿔 말하면, 제2의 지지 기재(4A)가 제1의 지지 기재(3A)를 둘러싸도록 마련되어 있다.
본 실시형태에 있어서도, 제1의 지지 기재(3A)와 제2의 지지 기재(4A) 사이에 복수의 틈새부(2c)가 마련되어 있다. 따라서, 제1의 실시형태와 마찬가지로, 틈새 배치 플레이트(2)를 제1, 제2의 지지 기재(3A,4A)에 의해 보강할 수 있다. 그러므로, 취급시에 틈새 배치 구조체(11)의 만곡이나 파손이 생기기 어렵다.
또한 도 6에 있어서, 또한 지름이 다른 하나 이상의 제3의 원환상의 지지 기재를 추가해도 된다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 틈새 배치 구조체를 설명하기 위한 도면이며, 도 7(a)는 틈새 배치 구조체의 정면도이며, 도 7(b)는 틈새 배치 구조체의 틈새 배치 플레이트를 성기게 하여 제2의 주면측의 제1, 제2의 지지 기재(3,4)를 나타내는 모식적 정면도이다.
본 실시형태의 틈새 배치 구조체(11)에서는, 틈새 배치 플레이트(12)의 제2의 표면에 있어서, 복수의 스트라이프상의 제1의 지지 기재(3B)와 복수의 스트라이프상의 제2의 지지 기재(4B)가 교대로 배치되어 있다. 스트라이프상의 제1의 지지 기재(3B)와, 스트라이프상의 제2의 지지 기재(4B)의 길이방향은 상기 x방향이다. 그리고, y방향에 있어서, 제1의 지지 기재(3B)와 제2의 지지 기재(4B)가 대향하고 있다. 이와 같이, 스트라이프상의 복수의 제1, 제2의 지지 기재(3B,4B)를 사이에 두고 적어도 하나의 틈새부(2c)가 존재하도록 배치해도 된다.
상기와 같이, 본 발명에 있어서의 제1, 제2의 지지 기재의 형상은 특별히 한정되지 않고, 환상 등의 루프상의 형상이어도 되고, 스트라이프상과 같은 직선상의 형상이어도 된다. 그와 더불어 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 등의 적당한 형상으로 할 수 있다.
도 11~도 15를 참조하여, 지지 기재의 제2~제6의 변형예를 설명한다.
도 11에 나타내는 틈새 배치 구조체(41)에서는, 틈새 배치 플레이트(2)의 제1의 주면(2a)상에 있어서, 제1의 지지 기재(42)와 제2의 지지 기재(43)가 교차하도록 마련되어 있다. 제1의 지지 기재(42)는 띠상의 형상을 가지고 있다. 제2의 지지 기재(43)도 띠상의 형상을 가지고 있다. 제1, 제2의 지지 기재(42,43)가 교차하고 있는 부분에서는 양자는 일체화되어 있다. 즉, 교차 부분의 두께는 제1, 제2의 지지 기재(42,43)의 두께와 동등하다.
도 12에 나타내는 틈새 배치 구조체(45)에서는, 틈새 배치 플레이트(46)가 원환상의 외주부(46a)와, 외주부(46a)에 둘러싸인 틈새 배치부(46b)가 메시(mesh)상의 형상을 가지고, 다수의 틈새부(46c)를 가진다. 지지 기재(47)는 삼각형의 형상을 가지고, 상기 틈새 배치부(46b)에 적층되어 있다.
도 13에 나타내는 틈새 배치 구조체(51)도 틈새 배치 플레이트(46)를 가진다. 이 틈새 배치 플레이트(46)의 틈새 배치부(46b)에, 삼각형상의 제1의 지지 기재(47)와 삼각형상의 제2의 지지 기재(48)가 적층되어 있다. 여기서는, 제1, 제2의 지지 기재(47,48)의 교차 부분은 제1, 제2의 지지 기재(47,48)의 두께와 동일하고, 즉 교차부에 있어서 제1, 제2의 지지 기재(47,48)는 적층되어 있지 않고, 늘어서서 일체화되어 있다.
도 14에 나타내는 틈새 배치 구조체(55)에서는, 틈새 배치 플레이트(46)의 틈새 배치부(46b)에, 틈새 배치부(46b)의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 부분을 가지는 지지 기재(56)가 적층되어 있다.
도 11~도 14에 나타낸 제2~제5의 변형예와 같이, 지지 기재의 형상은 적당히 변형할 수 있다. 또한 제1의 지지 기재와 제2의 지지 기재는, 예를 들면 도 13의 제1의 지지 기재(47)와 제2의 지지 기재(48)와 같이 비스듬한 방향으로 교차하고 있는 부분을 가지고 있어도 된다.
도 15에 나타내는 틈새 배치 구조체(61)에서는, 틈새 배치 플레이트(2)의 제1의 주면(2a)상에, 제1의 지지 기재(62)와 제2의 지지 기재(63)가 직교하는 방향으로 교차하도록 마련되어 있다. 단, 이 교차 부분에 있어서도 교차 부분의 두께는 제1, 제2의 지지 기재(62,63)와 같게 되어 있다. 즉, 도 15에 나타내는 거의 십자상의 형상을 가지도록 제1, 제2의 지지 기재(62,63)가 일체화되어 있다.
제6의 변형예에서는 이 교차하고 있는 모퉁이부의 외주(外周) 가장자리가 곡선상으로 되어 있는 것에 있다. 즉, 제1의 지지 기재(62)와 제2의 지지 기재(63)가 교차하고 있는 부분의 모퉁이부가, 곡선상 부분(64)을 가지도록 둥그스름하게 되어 있다. 이와 같이, 교차 부분의 모퉁이부가 둥그스름하게 되어 있어도 된다. 그 경우에는, 교차부를 끼도록 양측으로부터 힘이 가해진 경우, 가해진 힘을 효과적으로 분산시킬 수 있다. 따라서, 기계적 강도를 높일 수 있다. 그러므로, 같은 기계적 강도를 얻기 위해서는 지지 기재의 수를 적게 할 수 있다. 혹은 지지 기재의 두께나 폭을 작게 할 수 있다.
도 16은 제7의 변형예에 따른 지지 기재를 포함한 틈새 배치 구조체를 나타내는 모식적 단면도이다. 이 틈새 배치 구조체(71)에서는, 지지 프레임(72)에 틈새 배치부(73)가 일체화되어 있다. 이 틈새 배치부(73)의 한쪽면에 제1의 지지 기재(74a)가 적층되어 있다. 그리고, 제1의 지지 기재(74a)의 하면에 제2의 지지 기재(74b)가, 제2의 지지 기재(74b)의 하면에 제3의 지지 기재(74c)가 적층되어 있다. 즉, 제1~제3의 지지 기재(74a~74c)가 적층되고, 일체화되어 하나의 지지 기재가 구성되어 있다.
제2의 지지 기재(74b)는 개구(74d)를 가진다. 제3의 지지 기재(74c)는 개구(74e)를 가진다. 개구(74e)는 개구(74d)보다 크다. 또한 개구(74d,e)의 중심은 지지 기재(74a)의 중심과 일치되어 있다.
따라서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 지지 기재(74a)의 중심을 통과하면서, 지지 기재(74a)의 길이방향으로 연장되는 단면에 있어서, 지지 기재(74a~74c)의 적층 구조는, 중심 부분의 두께가, 한쪽 단(端)인 제1의 단부와, 제1의 단부와 반대측인 제2의 단부의 두께에 비해 얇게 되어 있다. 바꿔 말하면, 단면(斷面)으로 본 경우, 거의 아치상의 형상을 가지고 있다. 그러므로, 중앙 부분에 가해진 힘을, 이 아치형의 구조에 의해 제1의 단부 및 제2의 단부측에 분산시킬 수 있다. 따라서, 기계적 강도를 높일 수 있다. 그러므로, 같은 기계적 강도를 얻기 위해서는 지지 기재의 두께나 폭을 작게 할 수 있다. 또한 지지 기재의 수를 적게 하는 것도 가능해진다.
도 17은 지지 기재의 또 다른 변형예를 설명하기 위한 틈새 배치 구조체의 부분 컷아웃 확대 단면도이다.
본 변형예에서는, 제1의 실시형태와 동일한 틈새 배치 플레이트(2)를 준비한다. 틈새 배치 플레이트(2)는, 상술한 바와 같이, 제1의 주면(2a)과 제2의 주면(2b)을 가진다. 이 틈새 배치 구조체(81)에서는 제1의 주면(2a)에 지지 기재(4X)가 적층되어 있다. 단, 지지 기재(4X)는 금속으로 이루어지고, 도금법에 의해 막 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1의 주면(2a)이 상측이 되도록 틈새 배치 플레이트(2)를 배치하고, 도금법에 의해 지지 기재(4X)를 형성한다. 그 결과, 지지 기재(4X)의 일부가 틈새부(2c) 내로 들어간다. 즉, 틈새부(2c)에 들어가 있는 충전 부분(4X1)이 마련된다. 그 때문에, 지지 기재(4X)는 틈새 배치 플레이트(2)와 강고하게 밀착된다. 즉, 충전 부분(4X1)의 앵커 효과에 의해, 지지 기재(4X)의 틈새 배치 플레이트(2)에 대한 밀착 강도를 효과적으로 높일 수 있다.
또한 또 다른 변형예로서, 틈새 배치 플레이트의 지지 기재가 형성되는 영역에 있어서, 미리 틈새부가 메워져 있는 평면이 되도록 틈새 배치 플레이트를 준비해도 된다. 그 경우에는, 이 틈새가 메워진 평면이 되는 부분에 있어서, 틈새 배치 플레이트상에 지지 기재를 형성하면 된다. 바꿔 말하면, 틈새 배치 플레이트의 틈새부가, 도 17에 나타낸 바와 같이 지지 기재의 구성 재료에 의해 메워져 있어도 되고, 혹은 틈새 배치 플레이트 자체를 구성하는 재료에 의해 메워져 있어도 된다.
상기와 같이 틈새부가 틈새 배치 플레이트를 구성하는 재료에 의해 메워져 있는 구성에 있어서도, 지지 기재와 틈새 배치 플레이트의 접촉 면적을, 도 17에 나타낸 변형예와 마찬가지로 크게 할 수 있다. 따라서, 밀착 강도를 높일 수 있다. 단, 도 17에 나타낸 변형예에서는, 충전 부분(4X1)의 앵커 효과에 의해 밀착 강도를 한층 더 높일 수 있다.
또한 지지 기재(4X)는, 상기와 같은 도금법에 한정되지 않고 증착, 스퍼터링 등의 다른 막 형성 방법에 의해 형성되어도 된다. 단, 바람직하게는, 상기와 같이, 틈새 배치 플레이트(2)를 준비하고, 그 후 도금법에 의해 틈새 배치 플레이트(2)의 한쪽의 주면에 지지 기재(4X)를 형성하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 밀착 강도가 뛰어난 지지 기재를 형성할 수 있다.
또한 틈새부(2c)의 형상에 대해서도, 상기 실시형태와 같이 정사각형에 한정되지 않고, 도 8(a)에 나타내는 직사각형 형상, 도 8(b)에 나타내는 원형, 도 8(c)에 나타내는 등변 사다리꼴 등의 적당한 형상으로 할 수 있다. 또한 정사각형이나 원형과 같은 등방성(等方性)의 형상에 한정되지 않고, 상기 직사각형이나 사다리꼴 등의 형상이어도 된다. 또한 도 9에 나타내는 틈새부(2c1)와 같이, 직사각형의 틈새부의 한 변으로부터 보다 작은 직사각형의 돌출부(2c2)가 늘어서 있는 형상이어도 된다.
또한 본 발명에 있어서 사용되는 평판상의 틈새 배치 플레이트는, 예를 들면 그 주면에 수직인 방향으로 관통한 적어도 하나의 틈새부가 상기 주면상의 적어도 한 방향으로 주기적으로 배치된 구조체이면 된다. 단, 틈새부는 그 전부가 주기적으로 배치되어 있어도 되고, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 일부의 틈새부가 주기적으로 배치되고, 다른 틈새부가 비주기적으로 배치되어 있어도 된다.
틈새 배치 플레이트(2)는 바람직하게는 준(準)주기 구조체나 주기 구조체이다. 준주기 구조체란, 병진(竝進) 대칭성은 가지지 않지만 배열에는 질서성이 유지되어 있는 구조체이다. 준주기 구조체로서는 예를 들면 1차원 준주기 구조체로서 피보나치(Fibonacci) 구조, 2차원 준주기 구조체로서 펜로즈(Penrose) 구조를 들 수 있다. 주기 구조체란, 병진 대칭성으로 대표되는 공간 대칭성을 가지는 구조체이며, 그 대칭의 차원에 따라 1차원 주기 구조체, 2차원 주기 구조체, 3차원 주기 구조체로 분류된다. 1차원 주기 구조체는 예를 들면 와이어 그리드(wire grid) 구조, 1차원 회절 격자 등을 들 수 있다. 2차원 주기 구조체는 예를 들면 메시 필터, 2차원 회절 격자 등을 들 수 있다. 이들 주기 구조체 중에서도 2차원 주기 구조체가 적합하게 사용된다.
또한 틈새 배치 플레이트(2)에 있어서의 틈새부(2c)의 치수는 측정방법이나, 평판상의 틈새 배치 구조체의 재질 특성, 사용하는 전자파의 주파수 등에 따라 적당히 설계하면 된다.
또한 틈새 배치 플레이트(2)의 평균적인 두께는 측정방법이나, 평판상의 틈새 배치 구조체의 재질 특성, 사용하는 전자파의 주파수 등에 따라 적당히 설계되는 것이며, 그 범위를 일반화하는 것은 어렵지만, 전방 산란한 전자파를 검출하는 경우, 측정에 사용하는 전자파의 파장의 수배 이하인 것이 바람직하다. 평균적인 두께가 이 범위보다 커지면, 전방 산란하는 전자파의 강도가 약해져 신호를 검출하는 것이 어려워질 경우가 있다.
틈새 배치 구조체(1)의 전체의 치수는 특별히 제한되지 않지만, 조사되는 전자파의 빔 스팟(beam spot)의 면적에 따라 결정된다.
또한 틈새 배치 구조체(1)에 피측정물을 부착시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 틈새 배치 구조체(1)의 표면과 피측정물 사이에서 화학 결합 등을 형성시켜도 된다. 혹은 피측정물이 점착성 등을 가질 경우는, 상기 점착성을 이용하여 틈새 배치 구조체(1)의 표면에 피측정물을 점착시켜, 부착시켜도 된다.
또한 미리 틈새 배치 구조체(1)의 표면에 피측정물이 결합되는 호스트 물질을 틈새 배치 구조체(1)의 표면에 부착시켜 두어도 된다. 이러한 호스트 물질과 피측정물의 조합으로서는, 예를 들면 항원과 항체, 당쇄와 단백질, 지질과 단백질, 리간드(ligand)와 단백질 등을 들 수 있다.
또한 상기 틈새 배치 플레이트(2)의 적어도 일부의 표면은 도전성을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 도전성을 발현하는 재료, 즉 도체에 의해 적어도 일부의 표면이 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 도체로서는 특별히 한정되지 않고, 적당한 금속이나 반도체를 사용할 수 있다.
1: 틈새 배치 구조체 2: 틈새 배치 플레이트
2a: 제1의 주면 2b: 제2의 주면
2c: 틈새부 2c1: 틈새부
2c2: 돌출부 3, 4: 제1, 제2의 지지 기재
3A, 4A: 제1, 제2의 지지 기재 3B, 4B: 제1, 제2의 지지 기재
4X: 지지 기재 4X1: 충전 부분
11: 틈새 배치 구조체 12: 틈새 배치 플레이트
21: 조사부 22: 검출부
23: 조사 제어부 24: 해석 처리부
25: 표시부 31: 지지 기재
31a: 제1의 지지 기재 31b: 제2의 지지 기재
32: 개구부 41: 틈새 배치 구조체
42, 43: 제1, 제2의 지지 기재 45: 틈새 배치 구조체
46: 틈새 배치 플레이트 46a: 외주부
46b: 틈새 배치부 46c: 틈새부
47, 48: 제1, 제2의 지지 기재 51: 틈새 배치 구조체
55: 틈새 배치 구조체 56: 지지 기재
61: 틈새 배치 구조체 62, 63: 제1, 제2의 지지 기재
64: 곡선상 부분 71: 틈새 배치 구조체
72: 지지 프레임 73: 틈새 배치부
74a~74c: 제1~제3의 지지 기재 74d, 74e: 개구
81: 틈새 배치 구조체

Claims (16)

  1. 전자파의 조사에 의해 피측정물의 특성을 측정하는데 사용되는 틈새 배치 구조체로서,
    제1의 주면과, 제1의 주면과 대향하는 제2의 주면을 가지고, 제1의 주면으로부터 제2의 주면을 향해 관통하고 있는 복수의 틈새부를 가지는 틈새 배치 플레이트와,
    상기 틈새 배치 플레이트의 제1의 주면 및 제2의 주면 중 적어도 한쪽의 주면에 적층되어 있고, 적어도 하나의 상기 틈새부를 노출시키는 개구부 혹은 컷아웃부(cut out portion)가 마련되어 있는 지지 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 기재가 마련되어 있는 부분에 있어서, 상기 틈새 배치 플레이트의 상기 틈새부가, 상기 지지 기재 또는 상기 틈새 배치 플레이트를 구성하는 재질에 의해 메워져 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지 기재는 적어도 하나의 상기 틈새부를 끼도록 배치된 제1, 제2의 지지 기재를 가지는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1의 지지 기재와 상기 제2의 지지 기재가 교차하도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1의 지지 기재 및 상기 제2의 지지 기재가 각각 복수 마련되어 있고, 복수의 제1의 지지 기재와, 복수의 제2의 지지 기재가 적어도 하나의 상기 틈새부가 향하는 개구를 가지도록 교차하고 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 제1의 지지 기재와, 상기 복수의 제2의 지지 기재가 직교하는 방향으로 교차하고 있고, 직사각형의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1의 지지 기재와 상기 제2의 지지 기재가 비스듬한 방향으로 교차하고 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 지지 기재와, 상기 제2의 지지 기재가 교차하고 있는 부분의 모퉁이부가 곡선상인 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1의 지지 기재의 주위를 둘러싸도록 상기 제2의 지지 기재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1의 틈새 배치 구조체가 환상의 형상을 가지고, 상기 제2의 지지 기재가, 상기 제1의 지지 기재보다 안쪽 치수(inner dimension)가 큰 환상(環狀)의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재가 중앙부와 중앙부의 양측에 위치하고 있는 제1, 제2의 단부(端部)를 가지고, 상기 제1, 제2의 단부의 두께가 중앙부의 두께보다 두껍게 되어 있는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지 부재의 제1 및 제2의 단부를 연결하는 방향을 따르면서, 상기 지지 부재의 두께방향을 따르는 단면(斷面) 형상이 아치형의 형상인 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 틈새 배치 구조체의 제조방법으로서,
    상기 복수의 틈새부를 가지는 상기 틈새 배치 플레이트를 준비하는 공정과,
    상기 틈새 배치 플레이트의 적어도 한쪽의 주면에 있어서, 적어도 하나의 상기 틈새부를 노출시키는 개구부 혹은 컷아웃부를 가지도록 지지 기재를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지지 기재를 도금법에 의해 형성하고, 도금시에 상기 지지 기재의 일부가 상기 지지 기재에 의해 덮이는 적어도 하나의 틈새부 내에 들어가도록 상기 지지 기재를 형성하는 것을 특징으로 하는 틈새 배치 구조체의 제조방법.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 틈새 배치 구조체와,
    상기 틈새 배치 구조체에 전자파를 조사하는 전자파 조사 장치와,
    상기 틈새 배치 구조체를 투과한 전자파의 특성을 측정하는 전자파 검출부를 포함하고, 상기 틈새 배치 구조체의 제1 혹은 제2의 주면상 또는 제1 혹은 제2의 주면과 틈새를 두고 배치되어 있는 피측정물의 존재에 의한 전자파의 특성의 변화에 근거하여 피측정물을 검출하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 틈새 배치 구조체에, 전자파를 조사하고, 상기 틈새 배치 구조체를 투과한 전자파를 검출하여, 기준값을 얻는 공정과,
    상기 틈새 배치 구조체의 상기 제1 혹은 제2의 주면상 또는 제1 혹은 제2의 주면과 틈새를 두고 배치되어 있는 피측정물을 배치하고, 전자파를 조사하여, 투과해 온 전자파를 검출하는 측정 공정과,
    상기 측정 공정에 의해 얻어진 전자파와, 상기 기준값을 얻는 공정에 의해 얻어진 전자파의 기준값의 차(差)에 근거하여, 피측정물의 특성을 검출하는 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정방법.
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