用于測(cè)定被測(cè)定物的特性的測(cè)定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是用于測(cè)定被測(cè)定物的特性的測(cè)定裝置，特征在于，該測(cè)定裝置具備：至少一個(gè)光源，用于照射具有規(guī)定的頻率分布的電磁波；空隙配置結(jié)構(gòu)體，配置在被所述電磁波照射的位置，用于在測(cè)定時(shí)在該空隙配置結(jié)構(gòu)體的表面保持所述被測(cè)定物；檢測(cè)器，用于檢測(cè)作為透過了所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的所述電磁波的透過光、或作為由所述空隙配置結(jié)構(gòu)體反射的所述電磁波的反射光；和殼體，用于容納所述光源、所述空隙配置結(jié)構(gòu)體以及所述檢測(cè)器。
【專利說明】用于測(cè)定被測(cè)定物的特性的測(cè)定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)定裝置，為了分析物質(zhì)的特性，而用于將被測(cè)定物保持在空隙配置 結(jié)構(gòu)體，向保持了該被測(cè)定物的空隙配置結(jié)構(gòu)體照射電磁波，對(duì)其散射光譜進(jìn)行解析來測(cè) 定被測(cè)定物的特性。

【背景技術(shù)】
[0002] 過去，為了分析物質(zhì)的特性而采用的是如下方法：將被測(cè)定物保持在空隙配置結(jié) 構(gòu)體，向保持了該被測(cè)定物的空隙配置結(jié)構(gòu)體（例如金屬網(wǎng)）照射電磁波，對(duì)其透過率光譜 進(jìn)行解析來測(cè)定被測(cè)定物的特性。具體而言，例如能舉出向附著了作為被測(cè)定物的蛋白質(zhì) 等的金屬網(wǎng)照射太赫茲波并解析透過率光譜的手法。
[0003] 例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下方法：由具有空隙部的空隙配置結(jié)構(gòu)體、保持在 空隙配置結(jié)構(gòu)體的平面上的被測(cè)定物、朝向被測(cè)定物照射電磁波的電磁波照射部、和測(cè)定 透過了空隙配置結(jié)構(gòu)體的電磁波的電磁波檢測(cè)部而構(gòu)成，從電磁波照射部朝向空隙配置結(jié) 構(gòu)體投影的電磁波相對(duì)于包含空隙部的平面而傾斜地入射，基于在測(cè)定值的頻率特性中產(chǎn) 生的陷波波形的位置因被測(cè)定物的存在而移動(dòng)這一點(diǎn)來測(cè)定被測(cè)定物的特性。
[0004] 但是，在這種方法中，需要具有用于使照射的上述電磁波的頻率在一定范圍內(nèi)變 化的頻率掃描的功能的裝置，例如需要分光裝置這樣大型又難控制的測(cè)定設(shè)備。為此，有測(cè) 定裝置變得高價(jià)這樣的問題。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :JP特開2008-185552號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 本發(fā)明鑒于上述狀況而提出，目的在于提供比過去更低成本、小型化的測(cè)定裝置。 [0010] 用于解決課題的手段
[0011] 本發(fā)明是用于測(cè)定被測(cè)定物的特性的測(cè)定裝置，其特征在于，具備：至少一個(gè)光 源，用于照射具有規(guī)定的頻率分布的電磁波；空隙配置結(jié)構(gòu)體，配置在被所述電磁波照射的 位置，用于在測(cè)定時(shí)在該空隙配置結(jié)構(gòu)體的表面保持所述被測(cè)定物；檢測(cè)器，用于檢測(cè)作為 透過了所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的所述電磁波的透過光、或作為由所述空隙配置結(jié)構(gòu)體反射的 所述電磁波的反射光；和殼體，用于容納所述光源、所述空隙配置結(jié)構(gòu)體以及所述檢測(cè)器。
[0012] 優(yōu)選向所述空隙配置結(jié)構(gòu)體照射的所述電磁波的頻率離散地分布在規(guī)定的中心 頻率的附近。
[0013] 優(yōu)選所述電磁波包含所述中心頻率為所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的諧振頻率的附近的 第1電磁波。
[0014] 優(yōu)選所述電磁波還包含所述中心頻率與所述第1電磁波不同的第2電磁波。
[0015] 優(yōu)選在所述空隙配置結(jié)構(gòu)體與所述檢測(cè)器之間設(shè)有具備開口部的隔板，該開口部 具有比所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的主面的面積小的開口直徑。
[0016] 優(yōu)選所述空隙配置結(jié)構(gòu)體是相對(duì)于平板狀的金屬周期性地形成多個(gè)空隙部而成 的金屬網(wǎng)。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，能提供比過去更低成本的測(cè)定裝置。另外，能使測(cè)定裝置的尺寸比過 去大幅小型化。由此，例如在將本發(fā)明應(yīng)用在臨床檢查領(lǐng)域的情況下，能提供面向私立醫(yī) 院、或面向一般家庭的小型且廉價(jià)的臨床檢查裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是表示本發(fā)明的測(cè)定裝置的一例的示意圖。圖1(a)是截面圖，圖1(b)是立 體圖。
[0020] 圖2是表示本發(fā)明中使用的空隙配置結(jié)構(gòu)體的一例的示意圖。圖2(a)是立體圖， 圖2 (b)是主視圖。
[0021] 圖3是表示關(guān)于實(shí)施例1中的被測(cè)定物附著前的空隙配置結(jié)構(gòu)體用FT-IR進(jìn)行了 測(cè)定的透過率的頻率特性的圖。
[0022] 圖4是表示關(guān)于實(shí)施例1中使用的帶通濾波器用FT-IR進(jìn)行了測(cè)定的透過率的頻 率特性的圖。
[0023] 圖5 (al)以及（a2)是表示實(shí)施例1中使用的固定器（holder)(隔板）的側(cè)視圖 以及俯視圖。圖5(bl)以及（b2)是表示向固定器固定空隙配置結(jié)構(gòu)體或者帶通濾波器的 固定狀態(tài)的側(cè)視圖以及俯視圖。
[0024] 圖6是表示關(guān)于實(shí)施例1中的被測(cè)定物附著后的空隙配置結(jié)構(gòu)體用FT-IR進(jìn)行了 測(cè)定的透過率的頻率特性的圖。
[0025] 圖7是表示關(guān)于實(shí)施例2中使用的帶通濾波器用FT-IR進(jìn)行了測(cè)定的透過率的頻 率特性的圖。
[0026] 圖8(a)以及（b)是表示向?qū)嵤├?中使用的固定器（隔板）固定帶通濾波器的 固定狀態(tài)的側(cè)視圖以及俯視圖。
[0027] 圖9是用于說明實(shí)施例2中使用的帶通濾波器的切換結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明是用于測(cè)定被測(cè)定物的特性的測(cè)定裝置，其特征在于，具備：至少一個(gè)光 源，用于照射具有規(guī)定的頻率分布的電磁波；空隙配置結(jié)構(gòu)體，配置在被所述電磁波照射的 位置，用于在測(cè)定時(shí)在表面保持所述被測(cè)定物；檢測(cè)器，用于檢測(cè)作為透過了所述空隙配 置結(jié)構(gòu)體的所述電磁波的透過光、或作為由所述空隙配置結(jié)構(gòu)體反射的所述電磁波的反射 光；和殼體，用于容納所述光源、所述空隙配置結(jié)構(gòu)體以及所述檢測(cè)器。
[0029] 在本發(fā)明中，所謂"測(cè)定被測(cè)定物的特性"是指進(jìn)行成為被測(cè)定物的物質(zhì)的定量或 各種定性等，例如能舉出測(cè)定溶液中等的微量物質(zhì)的含有量的情況、進(jìn)行被測(cè)定物的辨認(rèn) 的情況。在進(jìn)行被測(cè)定物的定量的情況下，優(yōu)選通過與以預(yù)先測(cè)定各種量的被測(cè)定物所得 的頻率特性為基礎(chǔ)而作成的檢量線進(jìn)行比較，由此來計(jì)算被測(cè)定物的量。
[0030] 圖1是表示本發(fā)明的測(cè)定裝置的一例的示意圖。以下，參考圖1來說明本發(fā)明的 測(cè)定裝置的一例。
[0031] 在圖1(a)、（b)所示的測(cè)定裝置中，光源2、帶通濾波器3、空隙配置結(jié)構(gòu)體1以及 檢測(cè)器4以按序串聯(lián)地配置的狀態(tài)被容納在殼體5中。
[0032] 在使用了圖1所示的測(cè)定裝置的情況下，從光源2朝向空隙配置結(jié)構(gòu)體1照射的 電磁波，相對(duì)于空隙配置結(jié)構(gòu)體1的主面而大致垂直地照射，能基于透過了空隙配置結(jié)構(gòu) 體1的電磁波（透過光）的頻率特性因被測(cè)定物的存在而變化這一點(diǎn)來測(cè)定被測(cè)定物的特 性。
[0033] (空隙配置結(jié)構(gòu)體）
[0034] 空隙配置結(jié)構(gòu)體1是具有在與主面垂直的方向上進(jìn)行了貫通的多個(gè)空隙部的結(jié) 構(gòu)體。整體的形狀通常為平板狀或薄片狀。
[0035] 本發(fā)明中使用的空隙配置結(jié)構(gòu)體是在與主面垂直的方向上進(jìn)行了貫通的多個(gè)空 隙部在上述主面上的至少一個(gè)方向上周期性地配置的結(jié)構(gòu)體。所述空隙配置結(jié)構(gòu)體優(yōu)選 是相對(duì)于平板狀的金屬周期性地形成多個(gè)空隙部而成的金屬網(wǎng)。其中，不需要遍布空隙配 置結(jié)構(gòu)體的整體周期性地配置空隙部，只要在結(jié)構(gòu)體的至少一部分周期性地配置空隙部即 可。
[0036] 空隙配置結(jié)構(gòu)體優(yōu)選是準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)體、周期結(jié)構(gòu)體。所謂準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)體，是指雖不 具有平移對(duì)稱性但在排列上保持秩序性的結(jié)構(gòu)體。作為準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)體，例如作為一維準(zhǔn)周 期結(jié)構(gòu)體能舉出斐波那契結(jié)構(gòu)，作為二維準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)體能舉出彭羅斯結(jié)構(gòu)。所謂周期結(jié)構(gòu) 體，是指具有以平移對(duì)稱性為代表的各種空間對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)體，對(duì)應(yīng)于其對(duì)稱的維度而分 類為一維周期結(jié)構(gòu)體、二維周期結(jié)構(gòu)體、三維周期結(jié)構(gòu)體。一維周期結(jié)構(gòu)體例如能舉出線柵 結(jié)構(gòu)、一維衍射光柵等。二維周期結(jié)構(gòu)體例如能舉出網(wǎng)式過濾器、二維衍射光柵等。即便在 這些周期結(jié)構(gòu)體當(dāng)中，也是適合使用二維周期結(jié)構(gòu)體，更優(yōu)選使用空隙部在縱向以及橫向 上被規(guī)則地排列（方形排列）的二維周期結(jié)構(gòu)體。
[0037] 作為空隙部被方形排列的二維周期結(jié)構(gòu)體，例如能舉出圖2所示那樣的矩陣狀地 以一定的間隔配置空隙部11的板狀結(jié)構(gòu)體（格子狀結(jié)構(gòu)體）?？障恫坎⒉幌薅ㄓ谶@樣的形 狀，例如也可以是長方形、圓或橢圓等。另外，若是方形排列，則兩個(gè)排列方向的間隔也可以 不相等，例如也可以是長方形排列。
[0038] 另外，空隙配置結(jié)構(gòu)體的厚度（t)優(yōu)選為用于測(cè)定的電磁波的波長λ的四分之一 以下。例如，在照射的電磁波的波長λ為ΙΟμπι的情況下，t優(yōu)選為5μπ?以下。若結(jié)構(gòu)體 的厚度大于該范圍，則有時(shí)被測(cè)定物的存在所引起的空隙配置結(jié)構(gòu)的特性變化會(huì)變小。 [0039] 另外，空隙配置結(jié)構(gòu)體的空隙部的尺寸優(yōu)選為用于測(cè)定的電磁波的波長λ的十 分之一以上、且10倍以下。若空隙部的尺寸成為該范圍以外，則有時(shí)透過的電磁波的強(qiáng)度 變?nèi)醵y以檢測(cè)信號(hào)。
[0040] 另外，空隙部的格子間隔（間距）優(yōu)選為用于測(cè)定的電磁波的波長的十分之一以 上、且10倍以下。若空隙部的格子間隔成為該范圍以外，則有時(shí)會(huì)難以發(fā)生透過。
[0041] 其中，空隙配置結(jié)構(gòu)體、空隙部的形狀或大小都是根據(jù)測(cè)定方法、空隙配置結(jié)構(gòu)體 的材質(zhì)特性、所使用的電磁波的頻率等來適宜設(shè)計(jì)的，難以使其范圍一般化，但并不限定于 上述的范圍。
[0042] 空隙配置結(jié)構(gòu)體由金屬構(gòu)成。作為金屬，能舉出能與具有烴基、硫醇基、羧基等的 官能基的化合物的官能基鍵合的金屬、能在表面涂敷烴基、氨基等的官能基的金屬、以及這 些金屬的合金。具體而言，能舉出金、銀、銅、鐵、鎳、鉻、硅、鍺等，優(yōu)選是金、銀、銅、鎳、鉻，更 優(yōu)選是鎳、金。
[0043] 在使用了金、鎳的情況下，由于特別在被測(cè)定物具有硫醇基（-SH基）的情況下能 使該硫醇基在空隙配置結(jié)構(gòu)體的表面鍵合，因此是有利的。另外，在使用了鎳的情況下，由 于特別在被測(cè)定物具有烴基（-0H)或羧基（-C00H)的情況下能使該官能基在空隙配置結(jié)構(gòu) 體的表面鍵合，因此是有利的。
[0044] 相關(guān)的空隙配置結(jié)構(gòu)體雖然能用各種公知的方法來制作，但優(yōu)選通過圖案形成而 形成在板狀或薄片狀的支承基材的表面。圖案形成能通過通常的半導(dǎo)體上電極制作工序 (例如抗蝕劑涂覆、圖案印刷、抗蝕劑圖案形成、金屬蒸鍍、抗蝕劑去除）等來進(jìn)行。
[0045] 在本發(fā)明中，作為將被測(cè)定物保持在空隙配置結(jié)構(gòu)體的方法，能使用各種公知的 方法，例如既可以直接附著在空隙配置結(jié)構(gòu)體，也可以隔著支承膜等來附著。從提升測(cè)定靈 敏度、抑制測(cè)定的偏差由此來進(jìn)行重現(xiàn)性高的測(cè)定的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使被測(cè)定物直接附著 在空隙配置結(jié)構(gòu)體的表面。
[0046] 作為使被測(cè)定物直接附著在空隙配置結(jié)構(gòu)體的情況，不僅包含在空隙配置結(jié)構(gòu)體 的表面與被測(cè)定物之間直接形成化學(xué)鍵等的情況，還包含針對(duì)于預(yù)先在表面鍵合了主分子 的空隙配置結(jié)構(gòu)體而與該主分子鍵合被測(cè)定物這樣的情況。作為化學(xué)鍵，能舉出共價(jià)鍵 (例如金屬-硫醇基間的共價(jià)鍵等）、范德瓦爾斯鍵、離子鍵、金屬鍵、氫鍵等，優(yōu)選是共價(jià) 鍵。另外，所謂主分子，是能特異性地使被測(cè)定物鍵合的分子等，作為主分子和被測(cè)定物的 組合，例如能舉出抗原和抗體、糖鏈和蛋白質(zhì)、類脂物和蛋白質(zhì)、低分子化合物（配位體）和 蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)、單鏈DNA和單鏈DNA等。
[0047] (光源）
[0048] 向空隙配置結(jié)構(gòu)體1照射的電磁波優(yōu)選頻率離散地分布在規(guī)定的中心頻率的附 近。這種情況下，由于不進(jìn)行頻率掃描等地進(jìn)行測(cè)定，因此能提供比過去更低成本（例如現(xiàn) 有的1/100以下）的測(cè)定裝置。另外，測(cè)定裝置的尺寸也能比過去大幅小型化（例如手掌 尺寸）。另外，向空隙配置結(jié)構(gòu)體1照射的電磁波并不僅限于一個(gè)種類，也可以是多種電磁 波（分布在不同的中心頻率的附近的電磁波）。
[0049] 在此，優(yōu)選至少一個(gè)種類的電磁波的規(guī)定的中心頻率是空隙配置結(jié)構(gòu)體I的諧振 頻率的附近。由此，由于被測(cè)定物附著在空隙配置結(jié)構(gòu)體1時(shí)的透過光的強(qiáng)度變化變得顯 著，因此測(cè)定靈敏度提升。
[0050] 優(yōu)選所述電磁波還包含所述中心頻率與所述第1頻率不同的第2電磁波。第2電 磁波的中心頻率優(yōu)選設(shè)定為并非空隙配置結(jié)構(gòu)體的諧振頻率的附近。其中，若第2電磁波 的中心頻率與第1電磁波的中心頻率不同，則也可以設(shè)定為成為空隙配置結(jié)構(gòu)體的諧振頻 率的附近。
[0051] 在將第2電磁波的中心頻率設(shè)定為即使附著了被測(cè)定物而空隙配置結(jié)構(gòu)體的透 過光的特性也幾乎不發(fā)生變化的頻率的情況下，通過將向空隙配置結(jié)構(gòu)體照射第2電磁波 時(shí)的透過光的數(shù)據(jù)作為測(cè)定間的變動(dòng)誤差的校正用數(shù)據(jù)來使用，從而與僅使用第1電磁波 的情況相比，能進(jìn)行更1?精度的測(cè)定。
[0052] 另外，也可以將第2電磁波的中心頻率設(shè)定為附著被測(cè)定物時(shí)空隙配置結(jié)構(gòu)體的 透過光的特性發(fā)生變化這樣的頻率。即便在這種情況下，由于也能通過增加測(cè)定點(diǎn)來靈活 運(yùn)用以平均或多變量解析為首的各種提高檢測(cè)精度的解析手法，因此與僅使用第1電磁波 的情況相比，能進(jìn)行更1?精度的測(cè)定。
[0053] 例如，從FT-IR的測(cè)定結(jié)果可知當(dāng)某被測(cè)定物附著于空隙配置結(jié)構(gòu)體時(shí)透過光的 峰值頻率向低頻側(cè)移位的情況下，在使用了一個(gè)電磁波的測(cè)定結(jié)果中，當(dāng)透過光的強(qiáng)度發(fā) 生變動(dòng)時(shí)判斷為存在被測(cè)定物的情況下，由于還考慮峰值頻率不變動(dòng)而僅透過率變動(dòng)的情 況，因此有可能錯(cuò)誤地進(jìn)行關(guān)于被測(cè)定物的存在的判斷。但是，通過使用兩個(gè)中心頻率不同 的電磁波，從而在透過光的測(cè)定值的一方增加而另一方減少的情況下，峰值頻率移位，若判 斷為被測(cè)定物存在，則能使誤判斷的概率降低。如此，通過增加測(cè)定的信息量來進(jìn)行多變量 化，從而能提1?測(cè)定的精度。
[0054] 作為用于向空隙配置結(jié)構(gòu)體1照射這種電磁波的光源2,例如能舉出寬帶光源以 及單色光源。在作為光源2而使用寬帶光源的情況下，使從該寬帶光源出射的光通過后述 的帶通濾波器3,從而能向被測(cè)定物照射上述那樣的頻率離散地分布在規(guī)定的中心頻率的 附近的電磁波。
[0055] 作為寬帶光源，例如能舉出使用了以CaF2制的窗材被密封的Kanthal (力V夕；l : 注冊(cè)商標(biāo)）制燈絲的寬帶光源。除此以外，例如能舉出利用了鎢或陶瓷等的發(fā)熱體的黑體 輻射光源（寬帶光源）。
[0056] 作為單色光源，例如能舉出激光器（量子串級(jí)激光器等）、發(fā)光二極管（紅外用 LED 等）。
[0057] (帶通濾波器）
[0058] 作為帶通濾波器3,能使用各種公知的電磁波濾波器。在例如光源2為寬帶光源的 情況下，為了得到具有規(guī)定的頻率分布（例如頻率離散地分布在規(guī)定的中心頻率的附近這 樣的頻率分布）的電磁波而使用帶通濾波器3。
[0059] 作為具體的帶通濾波器3,例如能舉出層疊不同電介質(zhì)的板狀結(jié)構(gòu)物，該板狀結(jié)構(gòu) 物具有相對(duì)于照射至該板狀結(jié)構(gòu)物的主面電磁的波而使透過了該板狀結(jié)構(gòu)物的電磁波具 有圖4所示那樣的規(guī)定的頻率特性（頻率離散地分布在規(guī)定的中心頻率（通頻帶中心）的 附近這樣的特性）。除此以外，例如還能使用上述的圖2所示那樣的空隙配置結(jié)構(gòu)體作為帶 通濾波器3。
[0060] (檢測(cè)器）
[0061] 作為電磁波檢測(cè)器4,只要是能檢測(cè)具有規(guī)定的頻率的電磁波的強(qiáng)度的檢測(cè)器，便 沒有特別的限定，例如能舉出熱電型傳感器。該傳感器使到達(dá)熱電體的電磁波對(duì)熱電體加 熱，測(cè)定由此產(chǎn)生的熱電體的溫度變化（即熱電效應(yīng)）。
[0062] 除此以外，例如還能使用利用了熱電堆或MCT (Mercury Cadmium Telluride :萊、 鎘和碲的合金）的傳感器等能檢測(cè)電磁波的傳感器。
[0063] (殼體）
[0064] 殼體5只要能容納光源2、空隙配置結(jié)構(gòu)體1以及檢測(cè)器4等，便沒有特別的限定， 但優(yōu)選殼體5的內(nèi)壁由吸收用于檢測(cè)的電磁波（例如紅外線）的材質(zhì)構(gòu)成。這是因?yàn)?，?從光源照射的電磁波在殼體的內(nèi)壁反射，則會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)誤差。作為這種材質(zhì)，例如能舉出金 屬或樹脂。優(yōu)選為黑色化的金屬（例如經(jīng)黑色耐酸鋁加工的鋁）或黑色樹脂。
[0065] (隔板）
[0066] 優(yōu)選在空隙配置結(jié)構(gòu)體1與檢測(cè)器4之間設(shè)置具備開口部的隔板，以使僅透過了 空隙配置結(jié)構(gòu)體1的結(jié)構(gòu)體部的電磁波到達(dá)檢測(cè)器4。另外，優(yōu)選在帶通濾波器3與空隙配 置結(jié)構(gòu)體1之間設(shè)置具備相同開口部的隔板，以使僅通過了帶通濾波器3的帶通濾波器部 的電磁波到達(dá)空隙配置結(jié)構(gòu)體1。
[0067] 上述隔板的開口部優(yōu)選具有比空隙配置結(jié)構(gòu)體1的主面的面積小的開口直徑。由 此，能使得僅通過了帶通濾波器3的帶通濾波器部的電磁波到達(dá)空隙配置結(jié)構(gòu)體1，另外僅 透過了空隙配置結(jié)構(gòu)體1的結(jié)構(gòu)體部的電磁波到達(dá)檢測(cè)器4。
[0068] 另外，隔板也可以如參考圖5在后面敘述的那樣，兼作用于將空隙配置結(jié)構(gòu)體1和 帶通濾波器3固定在殼體5的固定器。
[0069] 另外，在上述的實(shí)施方式中，說明了基于透過了空隙配置結(jié)構(gòu)體1的電磁波（透過 光）的頻率特性來測(cè)定被測(cè)定物的特性的測(cè)定裝置，但在本發(fā)明中，也可以通過在空隙配 置結(jié)構(gòu)體1的光源2側(cè)配置檢測(cè)器4,從而基于由空隙配置結(jié)構(gòu)體1反射的電磁波（反射 光）來測(cè)定被測(cè)定物的特性。
[0070] 實(shí)施例
[0071] 以下，舉出實(shí)施例來更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
[0072] (實(shí)施例1)
[0073] 準(zhǔn)備了圖1所示那樣的、光源2、帶通濾波器3、空隙配置結(jié)構(gòu)體1以及檢測(cè)器4按 順串聯(lián)地配置并容納于殼體5而成的測(cè)定裝置。
[0074] 首先，作為空隙配置結(jié)構(gòu)體1，準(zhǔn)備了圖2(a)以及（b)所示那樣的、貫通空隙配置 結(jié)構(gòu)體1的空隙部11周期性地配置在空隙配置結(jié)構(gòu)體1的主面l〇a方向上的結(jié)構(gòu)體。另 夕卜，空隙部11的尺寸d (圖2 (b))設(shè)為4. 0 μ m，間距s (圖2 (b))設(shè)為6. 5 μ m。
[0075] 關(guān)于該空隙配置結(jié)構(gòu)體1使用FT-IR(傅立葉變換紅外分光法）來預(yù)先測(cè)定了透 過率的頻率特性。在圖3中示出測(cè)定結(jié)果。如圖3所示那樣，確認(rèn)出該空隙配置結(jié)構(gòu)體是 在40THz附近具有諧振的結(jié)構(gòu)體。根據(jù)該結(jié)果，在本實(shí)施例中，假定對(duì)空隙配置結(jié)構(gòu)體1使 用40THz附近成為中心的具有離散性頻率分布的電磁波。
[0076] 作為光源，準(zhǔn)備使用了以CaF2制的窗材被密封的Kanthal (力 > 夕 > :注冊(cè)商標(biāo)） 制燈絲的寬帶光源。Kanthal (力 > 夕 > :注冊(cè)商標(biāo)）是Fe以及Cr的合金，是作為燈絲的 性能比鎳鉻合金線更卓越的材質(zhì)。該光源是利用了來自燈絲的黑體輻射的紅外用光源，能 用作CaF 2窗材的透過域即頻率30THz以上的紅外光的寬帶光源。
[0077] 為了從上述的寬帶光源獲得40THz附近成為中心的具有離散性頻率分布的電磁 波，準(zhǔn)備了帶通濾波器3。作為帶通濾波器3,使用如下的帶通濾波器：利用層疊不同的電介 質(zhì)的板狀的結(jié)構(gòu)物，相對(duì)于照射至板的主面的電磁波而具有圖4所示那樣的透過率的頻率 特性、即通頻帶中心（中心頻率）成為約40THz那樣的透過特性。另外，圖4表示用FT-IR 測(cè)定了所使用的帶通濾波器的結(jié)果。
[0078] 作為電磁波檢測(cè)器，準(zhǔn)備了能感測(cè)40THz附近的頻率的電磁波的熱電型紅外傳感 器。
[0079] 殼體5為了抑制殼體5內(nèi)的電磁波的散射，用相對(duì)于40THz附近的電磁波而吸收 性能高的樹脂制（黑色聚乙烯）制作。
[0080] 另外，將帶通濾波器3以及空隙配置結(jié)構(gòu)體1以圖5的側(cè)視圖（bl)以及俯視圖 (b2)所示那樣的狀態(tài)固定在圖5的側(cè)視圖（al)以及俯視圖（a2)所示那樣的具有開口部 61的樹脂制的固定器（隔板）6,固定器6側(cè)（圖5的下側(cè)）成為檢測(cè)器1側(cè)地設(shè)置在殼體 5的內(nèi)部，以使僅通過帶通濾波器3的帶通濾波器部、且透過了空隙配置結(jié)構(gòu)體1的結(jié)構(gòu)體 部的電磁波能到達(dá)檢測(cè)器4。其中，在本發(fā)明中并不限定于此，帶通濾波器以及空隙配置結(jié) 構(gòu)體的固定器也可以設(shè)置為固定器成為光源側(cè)。
[0081] 在該構(gòu)成下，以3秒間隔來進(jìn)行光源的開啟（3V)-關(guān)閉（0V)，用熱電傳感器接收透 過了帶通濾波器、空隙配置結(jié)構(gòu)體1的電磁波，讀取并記錄其傳感器強(qiáng)度。在此，開啟-關(guān) 閉電源緣于熱電傳感器的感測(cè)原理，與所謂的斬波對(duì)應(yīng)。
[0082] 接下來，將空隙配置結(jié)構(gòu)體1從殼體拆除，使被測(cè)定物附著于該空隙配置結(jié)構(gòu)體 1。具體而言，使油性墨水lyL滴落到先前的空隙配置結(jié)構(gòu)體的主面，并使其干燥。
[0083] 與上述同樣地使用FT-IR對(duì)附著了被測(cè)定物的空隙配置結(jié)構(gòu)體1測(cè)定透過率的頻 率特性。在圖6中示出測(cè)定結(jié)果。另外，在圖6中，為了進(jìn)行比較而一并示出圖3所示的被 測(cè)定物附著前的測(cè)定結(jié)果（虛線）。通過根據(jù)圖6所示的結(jié)果比較40THz附近的透過率，確 認(rèn)出因被測(cè)定物的附著而透過率減少。
[0084] 使附著了該被測(cè)定物的空隙配置結(jié)構(gòu)體1放回到殼體5中，在與之前相同的條件 下讀取并記錄傳感器強(qiáng)度。
[0085] 在表1中示出用本實(shí)施例的測(cè)定裝置得到的被測(cè)定物的附著前后的熱電傳感器 的輸出（傳感器強(qiáng)度）。另外，在表1中一并記錄用FT-IR測(cè)定出的被測(cè)定物的附著前后的 空隙配置結(jié)構(gòu)體的透過率的頻率特性中的40THz下的透過率。
[0086] [表 1]
[0087]

【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)定裝置，用于測(cè)定被測(cè)定物的特性，其特征在于，具備： 至少一個(gè)光源，用于照射具有規(guī)定的頻率分布的電磁波； 空隙配置結(jié)構(gòu)體，配置在被所述電磁波照射的位置，用于在測(cè)定時(shí)在該空隙配置結(jié)構(gòu) 體的表面保持所述被測(cè)定物； 檢測(cè)器，用于檢測(cè)作為透過了所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的所述電磁波的透過光、或作為由 所述空隙配置結(jié)構(gòu)體反射的所述電磁波的反射光；和 殼體，用于容納所述光源、所述空隙配置結(jié)構(gòu)體以及所述檢測(cè)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其中， 向所述空隙配置結(jié)構(gòu)體照射的所述電磁波的頻率離散地分布在規(guī)定的中心頻率的附 近。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定裝置，其中， 所述電磁波包含所述中心頻率為所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的諧振頻率的附近的第1電磁 波。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)定裝置，其中， 所述電磁波還包含所述中心頻率與所述第1電磁波不同的第2電磁波。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其中， 在所述空隙配置結(jié)構(gòu)體與所述檢測(cè)器之間設(shè)有具備開口部的隔板，該開口部具備有比 所述空隙配置結(jié)構(gòu)體的主面的面積小的開口直徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其中， 所述空隙配置結(jié)構(gòu)體是相對(duì)于平板狀的金屬周期性地形成多個(gè)空隙部而成的金屬網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK104114997SQ201280070089
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月29日
【發(fā)明者】神波誠治, 近藤孝志, 田中功二 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所