WO2014132714A1 - 空隙配置構造体及び測定方法 - Google Patents

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corner
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誠治 神波
近藤　孝志
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a void arrangement structure and a measurement method for measuring an object to be measured by irradiating an electromagnetic wave to the void arrangement structure on which the object to be measured is held.
  • Patent Document 1 discloses an example of this type of measurement method.
  • a gap arrangement structure made of a mesh-like conductor plate or the like is used.
  • An object to be measured is held on the main surface of the gap arrangement structure.
  • Electromagnetic waves are applied to the main surface of the void arrangement structure.
  • An electromagnetic wave transmitted through the gap arrangement structure is detected.
  • a dip waveform appears in the frequency characteristics of the electromagnetic wave.
  • a dip waveform refers to a waveform in which the transmittance generated in the pass band of the transmission spectrum of electromagnetic waves rapidly decreases.
  • the pass band refers to a region where the transmittance of the transmission spectrum is high. Therefore, if a dip waveform exists in the pass band, it is possible to confirm the degree of decrease in transmittance in the dip waveform.
  • the above dip waveform changes depending on the presence or absence of the object to be measured. Therefore, the object to be measured can be detected.
  • Patent Document 1 does not show a method for adjusting the frequency position of the dip waveform.
  • the frequency position of the dip waveform may be greatly shifted.
  • the dip waveform deviates from the pass band, and the degree of decrease in transmittance in the dip waveform may not be detected.
  • a measurement method is also known in which, instead of transmitting the electromagnetic wave, the reflection of the electromagnetic wave is used to detect the peak waveform instead of the dip waveform. Also in the measurement method for detecting the peak waveform, the frequency position of the peak waveform may deviate from the pass band depending on the structure of the gap arrangement structure.
  • An object of the present invention is to provide a void arrangement structure capable of adjusting the frequency position of a dip waveform or a peak waveform and a measurement method using the void arrangement structure.
  • the void arrangement structure according to the present invention is used to measure an object to be measured that is held by irradiation with electromagnetic waves.
  • the void arrangement structure of the present invention has a first main surface and a second main surface facing the first main surface.
  • the void arrangement structure has a plurality of voids.
  • the plurality of gaps penetrate from the first main surface toward the second main surface.
  • the opening shape of the gap has at least one corner. And in this corner
  • the curved portion may be located inside a virtual corner portion formed by abutting the straight portions on both sides.
  • the curved portion may be located outside a virtual corner portion formed by abutting the straight portions on both sides.
  • a plurality of corner portions are provided, and the curved portion is provided at all corner portions.
  • the opening shape of the gap is preferably a regular polygon, more preferably a square.
  • the measurement method according to the present invention uses a void-arranged structure configured according to the present invention.
  • the measurement method of the present invention includes the following steps. A step of preparing a void arrangement structure in which a plurality of voids are provided and the shape of the curved portion in at least one corner is adjusted. A step of irradiating the gap arrangement structure with electromagnetic waves after adjusting the shape of the curved portion. A step of detecting scattered electromagnetic waves by irradiating electromagnetic waves in a state in which the object to be measured is held in a void arrangement structure in which the shape of the curved portion is adjusted. A step of measuring the object to be measured based on the difference between the scattered electromagnetic waves before and after the object to be measured is held.
  • the dip waveform and the peak can be adjusted by adjusting the shape of the curved portion.
  • the frequency position of the waveform can be adjusted. Therefore, the object to be measured can be reliably detected by analyzing the transmission spectrum or reflection spectrum of electromagnetic waves.
  • FIG. 1 (a) and FIG.1 (b) are the perspective views of the space
  • FIG. 2 is a transmittance-frequency characteristic diagram showing a change in the frequency position of the dip waveform when the shape of the curved portion is changed in the gap arrangement structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic enlarged front view for explaining the mechanism by which the frequency position of the dip waveform changes in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partially cutaway enlarged front view for explaining a modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a partially cutaway enlarged front view for explaining another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 1 (a) and FIG.1 (b) are the perspective views of the space
  • FIG. 2 is
  • FIG. 6A and FIG. 6B are front views showing modified examples of the opening shape of the gap.
  • FIG. 7 is a plan view for explaining another modification of the opening shape of the gap.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram for explaining a measuring apparatus using the gap arrangement structure of the present invention.
  • FIG. 1A is a perspective view of a gap arrangement structure according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a partially cutaway enlarged front view showing a main part thereof.
  • the gap arrangement structure 1 has a rectangular plate shape.
  • the planar shape itself of the gap arrangement structure 1 is not particularly limited, and may be a shape other than a rectangle.
  • gap arrangement structure 1 has the 1st main surface 1a and the 2nd main surface 1b facing the 1st main surface 1a.
  • the gap arrangement structure 1 a plurality of gap portions 1c penetrating from the first main surface 1a to the second main surface 1b are formed.
  • the plurality of gaps 1c are periodically arranged on the first main surface 1a.
  • the plurality of gaps 1c are arranged in a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns.
  • the periodic arrangement structure is not limited to a matrix arrangement structure.
  • the gap arrangement structure 1 is not particularly limited, but is made of a low electrical resistance material. More specifically, it can be configured using metal or semiconductor. More preferably, a metal is used. Metals include gold, silver, copper, iron, nickel, tungsten, or alloys of various metals.
  • the void arrangement structure 1 may be formed by coating the surface of the insulating material with a conductive material.
  • the feature of the gap arrangement structure 1 is the opening shape of the gap 1c. As shown in FIG.1 (b), when it sees from the 1st main surface 1a side, the opening shape of the space
  • the feature of this embodiment is that a plurality of corners C1 to C4 are rounded. A configuration in which the corners are rounded will be described as a representative of the corner C1.
  • the first straight portion L1 and the second straight portion L2 that are sides on both sides of the corner portion C1 are connected by the curved portion 2. That is, the curved portion 2 is formed by rounding the corner. If it is not rounded, a corner C0 indicated by a broken line is formed. In other words, the straight line portion L1 and the straight line portion L2 are connected to be orthogonal to each other to form a virtual corner portion C0. On the other hand, in the present embodiment, the curved portion 2 is located inside the corner portion C0.
  • FIG. 2 is a diagram showing the transmittance-frequency characteristics of electromagnetic waves in the void-arranged structures of Examples 1 and 2 and Comparative Example below.
  • the gap arrangement structure 1 is made of a material made of Ni, the entire shape is circular, and the dimensions are 6 mm diameter ⁇ 0.6 ⁇ m thickness.
  • the opening size in one gap portion 1c that is, the distance between opposing sides was set to 1.8 ⁇ m.
  • the pitch of the plurality of openings 1c was 2.6 ⁇ m.
  • the electromagnetic wave pulse having a frequency in the range of 88 to 108 THz was irradiated to the gap arrangement structures 1 of Examples 1 and 2 and the comparative example, and the electromagnetic wave transmittance-frequency characteristics were measured. As a result, the result shown in FIG. 2 was obtained.
  • the frequency positions of the dip waveform arrows P1 to P3 appearing on the transmittance-frequency characteristic curve change.
  • the minimum point of the dip waveform indicated by arrow P1 is at 96.245 THz
  • the minimum point of the dip waveform indicated by arrow P2 is at 97.966 THz
  • the minimum point of the dip waveform indicated by arrow P3 is 101.878 THz. positioned.
  • the frequency position of the dip waveform can be changed by changing the shape of the curve portion 2.
  • the frequency range where the transmittance is high in the void structure 1 is about 94 to 100.5 THz. This is a frequency range where the transmittance is minus 0.7 dB or less. Such a frequency range having a high transmittance is used as the above-described pass band.
  • the object to be measured can be detected with high accuracy depending on the degree of decrease in transmittance.
  • the object to be measured can be reliably measured by adjusting the curvature of the curved portion 2.
  • the present invention is not limited to the transmission spectrum, that is, the detection of the scattered electromagnetic wave due to the forward scattering of the electromagnetic wave as described above.
  • You may detect the reflected electromagnetic waves which are backscattering. That is, an electromagnetic wave may be irradiated toward the first main surface 1a of the gap arrangement structure 1 to detect the electromagnetic wave reflected by the gap arrangement structure 1, that is, back-scattered.
  • the object to be measured can be detected not by the dip waveform but by the magnitude of the peak waveform. Even when such a peak waveform is detected, the frequency position of the peak waveform can be adjusted by changing the shape of the curved portion 2.
  • the frequency position of the dip waveform changes because of the following reason.
  • FIG. 3 when the electromagnetic wave is irradiated to the gap 1c, an LC resonance phenomenon occurs in the gap 1c.
  • the radio wave vector of the resonant electric field E is in the direction indicated by the arrow in FIG.
  • the resonance current I flows through the conductor portions of the corners C1 to C4 at the corners C1 to C4.
  • the inductance L changes.
  • the inductance L is reduced. Therefore, it is considered that the frequency position of the dip waveform is increased.
  • the frequency position of the dip waveform or the peak waveform can be easily adjusted by adjusting the shape of the curved portion 2.
  • the corners C1 to C4 are rounded, so that the mechanical strength is high.
  • the gap arrangement structure 1 is a thin member, and is often extended and fixed to other portions. In this case, stress is applied to the corners C1 to C4 of the gap 1c during the extension. Therefore, when the corner is not rounded, it is easily broken by stress.
  • the corners C1 to C4 are rounded, that is, because the curved portion 2 is included, the stress can be relaxed. Accordingly, it is possible to effectively suppress breakage during elongation.
  • the coating layer 3 made of a conductive material or the like may be provided in the gap arrangement structure 1.
  • the coating liquid increases. Therefore, the coating can be reliably applied to the inner surface of the corner C1.
  • 6 (a) and 6 (b) are front views showing modifications of the opening shape of the gap 1c in the present invention.
  • the two corners C1 and C4 are rounded in the same manner as in the above embodiment, and have curved portions.
  • the other two corners D1 and D2 are not rounded. That is, it is the same as the corner portion having an inner angle of 90 °.
  • the curved portion may not be provided in all the corner portions C1, C4, D1, and D2. That is, at least one corner, the straight portions on both sides may be connected by a curved portion.
  • the whole may have a substantially regular hexagonal shape.
  • the corners are connected to the straight portions on both sides by the curved portions at the corners. That is, the corners are rounded.
  • it is not limited to a regular hexagon, and may be another regular polygon such as a regular quadrangle such as the above square or a regular octagon.
  • the opening shape is not limited to a regular polygon, and may be another polygon.
  • a substantially rectangular opening shape such as a gap 1e shown in FIG. 7 may have a recess 1f.
  • the opening shape since the recess 1f is provided on one side of the quadrangle, the opening shape has corners E1 to E8. Even in this case, at least one of the corners E1 to E8 may be rounded so that the straight portions on both sides are connected to the curved portion.
  • the frequency position of the dip waveform or the peak waveform may be adjusted so that the capacitance C that determines the resonance frequency is changed by having the curved portion at the corner.
  • the gap arrangement structure 1 described above is used in a measurement method using a conventionally known electromagnetic wave as described in Patent Document 1. Such a measuring method can be carried out using the measuring apparatus shown in FIG.
  • the present measuring apparatus includes an irradiation unit 21 that irradiates an electromagnetic wave and a detection unit 22 for detecting the electromagnetic wave scattered by the gap arrangement structure 1. Moreover, it has the irradiation control part 23 which controls operation
  • FIG. A display unit 25 that displays the analysis result is connected to the analysis processing unit 24.
  • the “scattering” means a broad concept including transmission as a form of forward scattering and reflection as a form of backscattering as described above. Preferably it is transmission or reflection. More preferably, transmission in the 0th order direction or reflection in the 0th order direction.
  • the electromagnetic wave is irradiated from the irradiation unit 21 to the gap arrangement structure 1 under the control of the irradiation control unit 23.
  • the electromagnetic wave transmitted through the gap arrangement structure 1 is detected by the detection unit 22.
  • the detected electromagnetic wave is converted into an electrical signal and supplied to the analysis processing unit 24.
  • the frequency characteristic of the transmittance is displayed on the display unit 25.
  • the measurement object is held on the main surface of the gap arrangement structure 1. And the said electromagnetic wave pulse is irradiated and it measures again. If the object to be measured exists, the transmittance decreases. That is, the transmittance in the dip waveform is significantly reduced. Therefore, the amount and physical properties of the object to be measured can be detected based on the degree of decrease in transmittance in the dip waveform.
  • the shape of the curved portion 2 in at least one corner C1 is adjusted in the measurement. Thereafter, electromagnetic waves are irradiated to the gap arrangement structure 1 in which the shape of the curved portion 2 is adjusted. Thereafter, the scattered electromagnetic wave is detected. As described above, this scattering may be forward scattering or back scattering. Next, the object to be measured is held in the gap arrangement structure 1 in which the shape of the curved portion 2 is adjusted, and an electromagnetic wave is irradiated. Then, the object to be measured is measured based on the difference between the scattered electromagnetic waves before and after the object to be measured is held.
  • the frequency position of the dip waveform or peak waveform can be surely positioned within the pass band. Therefore, the measurement object can be measured with high accuracy.

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Abstract

　ディップ波形やピーク波形の周波数位置を調整することができる空隙配置構造体及び該空隙配置構造体を用いた測定方法を提供する。　電磁波の照射により保持されている被測定物を測定するのに用いられる空隙配置構造体１であって、第１の主面１ａから第２の主面１ｂに向かって複数の空隙部１ｃが貫通しており、空隙部１ｃの開口形状が、少なくとも１つの角部Ｃ１を有し、角部Ｃ１において、該角部Ｃ１の両側に位置している直線部分Ｌ１，Ｌ２同士が曲線部分２により連ねられている、空隙配置構造体１。

Description

空隙配置構造体及び測定方法
　本発明は、被測定物が保持された空隙配置構造体に電磁波を照射することにより、被測定物を測定するための空隙配置構造体及び測定方法に関する。
　従来、空隙配置構造体に被測定物を配置して電磁波を照射することにより被測定物を測定する方法が知られている。例えば、下記の特許文献１には、この種の測定方法の一例が開示されている。特許文献１では、メッシュ状の導体板などからなる空隙配置構造体が用いられている。空隙配置構造体の主面に被測定物が保持される。この空隙配置構造体の主面に対して電磁波を照射する。空隙配置構造体を透過してきた電磁波を検出する。この電磁波の周波数特性にディップ波形が表れる。ディップ波形とは、電磁波の透過スペクトルの通過帯域中に生じる透過率が急激に低下している波形をいう。なお、通過帯域とは、透過スペクトルの透過率が高い領域をいう。従って、通過帯域内にディップ波形が存在すると、そのディップ波形における透過率の低下度を確認することができる。
　被測定物の有無により、上記ディップ波形が変化する。従って、被測定物を検出することができる。
特開２００８－１８５５５２号公報
　しかしながら、特許文献１では、上記ディップ波形の周波数位置の調整方法については示されていない。空隙配置構造体の構造によっては、ディップ波形の周波数位置が大きくずれることがある。極端な場合、上記通過帯域からディップ波形がはずれ、ディップ波形における透過率の低下度を検出することができないことがあった。
　上記電磁波の透過ではなく、電磁波の反射を利用し、ディップ波形ではなく、ピーク波形を検出する測定方法も知られている。このピーク波形を検出する測定方法においても、空隙配置構造体の構造によっては、ピーク波形の周波数位置が通過帯域から外れることがあった。
　本発明の目的は、ディップ波形やピーク波形の周波数位置を調整することができる空隙配置構造体及び該空隙配置構造体を用いた測定方法を提供することにある。
　本発明に係る空隙配置構造体は、電磁波の照射により保持されている被測定物を測定するのに用いられる。本発明の空隙配置構造体は、第１の主面と、第１の主面に対向する第２の主面とを有する。空隙配置構造体は、複数の空隙部を有する。複数の空隙部は、第１の主面から第２の主面に向かって貫通している。本発明においては、空隙部の開口形状が少なくとも１つの角部を有する。そして、該角部において、角部の両側に位置している直線部分同士が曲線部分によって連ねられている。
　本発明に係る空隙配置構造体では、上記曲線部分が、両側の上記直線部分が突き合わさって形成される仮想の角部よりも内側に位置していてもよい。
　また、本発明においては、上記曲線部分が、両側の上記直線部分が突き合わさって形成される仮想の角部よりも外側に位置していてもよい。
　本発明に係る空隙配置構造体では、好ましくは、角部が複数設けられており、全ての角部において上記曲線部分が設けられている。
　本発明において、上記空隙の開口形状は、好ましくは正多角形であり、より好ましくは正方形である。
　本発明に係る測定方法は、本発明に従って構成されている空隙配置構造体を用いる。本発明の測定方法は、以下の各工程を備える。
　複数の空隙部が設けられており、かつ少なくとも１つの角部における前記曲線部分の形状が調整された空隙配置構造体を用意する工程。
　曲線部分の形状を調整したのちに、空隙配置構造体に電磁波を照射する工程。
　曲線部分の形状が調整された空隙配置構造体に被測定物を保持させた状態で電磁波を照射し、散乱された電磁波を検出する工程。
　被測定物が保持される前と、保持された後の散乱された電磁波の差に基づき、被測定物を測定する工程。
　本発明に係る空隙配置構造体では、開口部の少なくとも１つの角部において、両側の直線部分同士が曲線部分により連ねられているため、該曲線部分の形状を調整することにより、ディップ波形やピーク波形の周波数位置を調整することができる。従って、電磁波の透過スペクトルまたは反射スペクトルを解析することにより被測定物を確実に検出することが可能となる。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る空隙配置構造体の斜視図及びその要部を示す部分切り欠き拡大正面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る空隙配置構造体において曲線部分の形状を変化させた場合のディップ波形の周波数位置の変化を示す透過率－周波数特性図である。 図３は、本発明の第１の実施形態におけるディップ波形の周波数位置が変化するメカニズムを説明するための模式的拡大正面図である。 図４は、第１の実施形態の変形例を説明するための部分切り欠き拡大正面図である。 図５は、第１の実施形態の他の変形例を説明するための部分切り欠き拡大正面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、空隙部の開口形状の変形例を示す各正面図である。 図７は、空隙の開口形状の他の変形例を説明するための平面図である。 図８は、本発明の空隙配置構造体を用いた測定装置を説明するための概略構成図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る空隙配置構造体の斜視図であり、（ｂ）は、その要部を示す部分切り欠き拡大正面図である。
　本実施形態では、空隙配置構造体１は、矩形板状の形状を有する。空隙配置構造体１の平面形状自体は特に限定されず、矩形以外の形状であってもよい。
　空隙配置構造体１は、第１の主面１ａと、第１の主面１ａと対向している第２の主面１ｂとを有する。
　空隙配置構造体１には、第１の主面１ａから第２の主面１ｂに貫通している複数の空隙部１ｃが形成されている。複数の空隙部１ｃは、第１の主面１ａ上において周期的に配置されている。本実施形態では、複数の空隙部１ｃは、複数の行及び複数の列を有するマトリクス状に配置されている。もっとも、周期的配置構造は、マトリクス状の配置構造に限定されるものではない。
　上記空隙配置構造体１は、特に限定されないが、低電気抵抗の物質からなる。より具体的には、金属や半導体を用いて構成することができる。より好ましくは、金属が用いられる。金属としては、金、銀、銅、鉄、ニッケル、タングステン、または様々な金属の合金が挙げられる。なお、空隙配置構造体１は、絶縁性材料表面に導電性材料をコーティングすることにより形成されていてもよい。
　空隙配置構造体１の特徴は、空隙部１ｃの開口形状にある。図１（ｂ）に示すように、第１の主面１ａ側から見た場合、空隙部１ｃの開口形状は略正方形である。従って、この開口形状は、４つの角部Ｃ１～Ｃ４を有する。本実施形態の特徴は、複数の角部Ｃ１～Ｃ４が丸められていることにある。この角部が丸められている構成を、角部Ｃ１を代表して説明する。
　角部Ｃ１では、角部Ｃ１の両側の辺である第１の直線部分Ｌ１と第２の直線部分Ｌ２とが曲線部分２により連ねられている。すなわち、角部を丸めることにより曲線部分２が形成されている。丸められていない場合には、破線で示す角部Ｃ０が形成されることになる。言い換えれば、直線部分Ｌ１と直線部分Ｌ２が直交するように接続されて、仮想の角部Ｃ０が形成される。これに対して、本実施形態では、上記曲線部分２は、角部Ｃ０よりも内側に位置している。
　残りの角部Ｃ２～Ｃ４も同様であり、両側の直線部分が角部Ｃ２～Ｃ４のそれぞれにおいて、曲線部分２により連ねられている。
　本実施形態では、上記のように空隙部１ｃにおいて、４つの角部Ｃ１～Ｃ４が上記曲線部分２を有するように丸められているため、被測定物の測定に際し、ディップ波形の周波数位置を容易に調整することができる。これを図２を参照して説明する。図２は、以下の実施例１，２及び比較例の空隙配置構造体における電磁波の透過率－周波数特性を示す図である。
　なお、実施例１，２において、空隙配置構造体１はＮｉからなる材料を用い、全体形状を円形とし、その寸法は直径６ｍｍ×厚み０．６μｍとした。また、１つの空隙部１ｃにおける開口寸法、すなわち対向し合う辺間の距離は１．８μｍとした。また、複数の開口部１ｃのピッチは２．６μｍとした。実施例１，２においては、上記曲線部分２の曲率半径Ｒを以下のように変化させた。また比較例として、Ｒ＝０μｍ、すなわち曲線部分を有しないことを除いては実施例１と同様の構造体を用意した。
　比較例：Ｒ＝０μｍ
　実施例１：Ｒ＝０．２μｍ
　実施例２：Ｒ＝０．４μｍ
　上記実施例１，２及び比較例の空隙配置構造体１に８８～１０８ＴＨｚの範囲の周波数を含む電磁波パルスを照射し、電磁波の透過率－周波数特性を測定した。その結果、図２に示す結果が得られた。
　図２から明らかなように、上記曲線部分２における曲率が変化すると、透過率－周波数特性曲線に表れるディップ波形矢印Ｐ１～Ｐ３の周波数位置が変化することがわかる。図２では、矢印Ｐ１で示すディップ波形の極小点は９６．２４５ＴＨｚにあり、矢印Ｐ２で示すディップ波形の極小点は９７．９６６ＴＨｚにあり、矢印Ｐ３で示すディップ波形の極小点は１０１．８７８ＴＨｚに位置している。
　従って、上記曲線部分２の形状を変化させれば、ディップ波形の周波数位置を変化させ得ることがわかる。他方、図２から明らかなように、上記空隙配置構造体１において透過率が高い周波数域は、約９４～１００．５ＴＨｚ付近である。これは、透過率がマイナス０．７ｄＢ以下の周波数域である。このような透過率が高い周波数域が前述した通過帯域として用いられる。
　従って、この通過帯域中に上記ディップ波形が存在すれば、透過率の低下度合いにより、被測定物を高精度に検出することができる。
　よって、本実施形態によれば、上記曲線部分２の曲率を調整することにより被測定物を確実に測定することができる。
　なお、本発明は、上記のように透過スペクトルすなわち電磁波の前方散乱による散乱電磁波を検出するものに限定されない。後方散乱である反射電磁波を検出してもよい。すなわち、空隙配置構造体１の第１の主面１ａに向かって電磁波を照射し、空隙配置構造体１によって反射されたすなわち後方散乱された電磁波を検出してもよい。その場合には、ディップ波形ではなく、ピーク波形の大きさにより被測定物を検出することができる。そして、このようなピーク波形を検出する場合においても、上記曲線部分２の形状を変化させることによりピーク波形の周波数位置を調整することができる。
　上記実施形態において、曲線部分２の形状を変化させれば、ディップ波形の周波数位置が変化するのは、以下の理由によると考えられる。図３に示すように、空隙部１ｃに電磁波が照射された場合、空隙部１ｃにおいて、ＬＣ共振現象が生じる。この場合、共振電界Ｅの電波ベクトルは図３に矢印で示す方向となる。他方、共振電流Ｉは図３に示すように角部Ｃ１～Ｃ４において、角部Ｃ１～Ｃ４の導体部分を流れることになる。
　曲線部分２の形状が変化すると、上記共振電流Ｉが流れる電流路の面積が変化することになる。そのため、インダクタンスＬの値が変化することとなる。本実施形態のように、仮想の角部Ｃ０よりも曲線部分２が内側に位置している場合には、インダクタンスＬが小さくなる。従って、ディップ波形の周波数位置が高くなると考えられる。
　逆に、図５に部分切り欠き拡大正面図で示す変形例のように、角部Ｃ１において、曲線部分２が仮想の角部Ｃ０よりも外側に位置している場合には、インダクタンスＬが大きくなる。従って、共振周波数が低くなり、ディップ波形の周波数位置が低くなる。
　よって、本実施形態によれば、上記曲線部分２の形状を調整することにより、ディップ波形やピーク波形の周波数位置を容易に調整することができる。
　また、本実施形態の空隙配置構造体１では、上記角部Ｃ１～Ｃ４が丸められているため、機械的強度が高い。上記空隙配置構造体１は、薄い部材であり、伸長させて他の部分に固定することが多い。この場合、伸長に際し、空隙部１ｃの角部Ｃ１～Ｃ４に応力が加わる。そのため、角部が丸められていない場合には、応力により破断し易い。これに対して、本実施形態では、角部Ｃ１～Ｃ４が丸められているため、すなわち曲線部分２を有するため、上記応力を緩和することができる。従って、伸長時の破断を効果的に抑制することができる。
　加えて、図４に示す変形例のように、例えば空隙配置構造体１において、導電性材料等からなるコーティング層３を設けることがある。この場合、角部Ｃ１が丸められていると、コーティング液の流動性が高くなる。従って、角部Ｃ１の内側面にコーティングを確実に施すことができる。
　図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明における空隙部１ｃの開口形状の変形例を示す各正面図である。
　図６（ａ）に示す空隙部１ｄでは、略正方形の開口形状において、２つの角部Ｃ１，Ｃ４は上記実施形態と同様に丸められており、曲線部分を有する。これに対して、他の２つの角部Ｄ１，Ｄ２は丸められていない。すなわち、内角９０°の角部と同様とされている。このように、開口形状は、複数の角部Ｃ１，Ｃ４，Ｄ１，Ｄ２を有している場合、全ての角部Ｃ１，Ｃ４，Ｄ１，Ｄ２において上記曲線部分が設けられていなくてもよい。すなわち、少なくとも１つの角部において、両側の直線部分同士が曲線部分により連ねられていてもよい。
　また、図６（ｂ）に示す空隙部１ｄのように、全体が略正六角形の形状とされていてもよい。この場合においても角部が、両側の直線部分が該角部において曲線部分により連ねられている。すなわち、角部が丸められている。なお、正六角形に限らず、上記正方形のような正四角形や正八角形などの他の正多角形であってもよい。また、開口形状は正多角形に限らず、他の多角形であってもよい。
　さらに、図７に示す空隙部１ｅのように略四角形の開口形状が、凹部１ｆを有してもよい。ここでは、凹部１ｆが四角形の一つの辺に設けられているため、開口形状は角部Ｅ１～Ｅ８を有する。そして、この場合においても、角部Ｅ１～Ｅ８のうち少なくとも１つの角部において、両側の直線部分が曲線部分に連ねられているように丸められておればよい。
　なお、上記凹部１ｆの角部Ｅ６，Ｅ７の形状を変化させた場合には、共振電流が流れた場合の容量Ｃが変化し、それによってディップ波形やピーク波形の周波数位置が変化すると考えられる
　このように、本発明においては、上記角部が曲線部分を有することによって、共振周波数を決定する容量Ｃが変化するようにして、ディップ波形やピーク波形の周波数位置が調整されてもよい。
　上述した空隙配置構造体１は、特許文献１に記載のような従来公知の電磁波を用いた測定方法に用いられる。このような測定方法では、図８に示す測定装置を用いて実施することができる。
　本測定装置は、電磁波を照射する照射部２１と、空隙配置構造体１で散乱した電磁波を検出するための検出部２２とを備える。また、照射部２１の動作を制御する照射制御部２３と、検出部２２の検出結果を処理する解析処理部２４とを有する。解析処理部２４には、解析結果を表示する表示部２５が接続されている。
　なお、上記「散乱」とは、前述したように、前方散乱の一形態である透過や、後方散乱の一形態である反射などを含む広義の概念を意味する。好ましくは透過あるいは反射である。より好ましくは、０次方向の透過や０次方向の反射である。
　なお、一般的に、回折格子の格子間隔をｄ（本明細書では空隙部の間隔）、入射角をｉ、回折角をθ、波長をλとしたとき、回折格子によって回折されたスペクトルは、
　　ｄ（ｓｉｎ　ｉ　－ｓｉｎ　θ）＝ｎλ　…式（１）
と表すことができる。上記「０次方向」の０次とは、上記式（１）のｎが０の場合を指す。ｄおよびλは０となり得ないため、ｎ＝０が成立するのは、ｓｉｎ　ｉ－　ｓｉｎ　θ＝０の場合のみである。従って、上記「０次方向」とは、入射角と回折角が等しいとき、つまり電磁波の進行方向が変わらないような方向を意味する。
　照射制御部２３により制御されて、照射部２１から空隙配置構造体１に電磁波が照射される。空隙配置構造体１で透過した電磁波が検出部２２で検出される。検出部２２において、検出された電磁波が、電気信号に変換され、解析処理部２４に与えられる。そして、表示部２５において、透過率の周波数特性が表示される。
　次に、測定物を上記空隙配置構造体１の主面に保持させる。そして、上記電磁波パルスを照射し、再度測定する。被測定物が存在すると、透過率が減少する。すなわちディップ波形における透過率が著しく低くなる。よって、ディップ波形における透過率の低下度合いにより、被測定物の量や物性を検出することができる。
　本発明の測定方法の実施形態では、上記測定に際し、少なくとも１つの角部Ｃ１における曲線部分２の形状を調整する。しかる後、曲線部分２の形状が調整された空隙配置構造体１に電磁波を照射する。しかる後、散乱された電磁波を検出する。この散乱は、上記のように、前方散乱であってもよく、後方散乱であってもよい。次に、曲線部分２の形状が調整された空隙配置構造体１に、被測定物を保持させ、電磁波を照射する。そして、被測定物が保持される前と、保持された後の散乱された電磁波の差に基づき、被測定物を測定する。
　よって、上記のように曲線部分２の形状をあらかじめ調整することにより、ディップ波形やピーク波形の周波数位置を通過帯域以内に確実に位置させることができる。よって、被測定物を高精度に測定することができる。
１…空隙配置構造体
１ａ…第１の主面
１ｂ…第２の主面
１ｃ，１ｄ，１ｅ…空隙部
１ｆ…凹部
２…曲線部分
３…コーティング層
２１…照射部
２２…検出部
２３…照射制御部
２４…解析処理部
２５…表示部
Ｃ０～Ｃ４…角部
Ｄ１，Ｄ２…角部
Ｅ１～Ｅ８…角部
Ｌ１…第１の直線部分
Ｌ２…第２の直線部分

Claims (7)

  1. 　電磁波の照射により保持されている被測定物を測定するのに用いられる空隙配置構造体であって、
    　第１の主面と、第１の主面に対向する第２の主面とを有し、第１の主面から第２の主面に向かって貫通している複数の空隙部を有し、
    　前記空隙部の開口形状が、少なくとも１つの角部を有し、該角部において該角部の両側に位置している直線部分同士が曲線部分により連ねられている、空隙配置構造体。
  2. 　前記曲線部分が、両側の前記直線部分が突き合わさって形成される仮想の角部よりも内側に位置している、請求項１に記載の空隙配置構造体。
  3. 　前記曲線部分が、両側の前記直線部分が突き合わさって形成される仮想の角部よりも外側に位置している、請求項１に記載の空隙配置構造体。
  4. 　前記角部が複数設けられており、全ての角部において前記曲線部分が設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の空隙配置構造体。
  5. 　前記空隙の開口形状が正多角形である、請求項１～４のいずれか１項に記載の空隙配置構造体。
  6. 　前記開口形状が正方形である、請求項５に記載の空隙配置構造体。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の空隙配置構造体を用いた測定方法であって、
    　前記複数の空隙部が設けられており、少なくとも１つの角部における前記曲線部分の形状が調整された空隙配置構造体を用意する工程と、
    　前記曲線部分の形状を調整したのちに、前記空隙配置構造体に電磁波を照射する工程と、
    　前記曲線部分の形状が調整された空隙配置構造体に被測定物を保持させた状態で電磁波を照射し、散乱された電磁波を検出する工程と、
    　前記被測定物が保持される前と、保持された後の散乱された電磁波の差に基づき、被測定物を測定する工程とを備える、測定方法。
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