(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テラヘルツ波を用いて検査するための検査装置であって、
テラヘルツ波を発生して検査対象物に照射する電磁波発生・照射部と、複数の検出部を備える電磁波検出部と、を有し、
前記複数の検出部は、
前記電磁波発生・照射部によって発せられ検査対象物の異なる部位と相互作用して透過または反射したテラヘルツ波を検出する様に配置され、且つ
前記異なる部位からのテラヘルツ波を夫々異なる検出時間或いは検出周波数で検出する様に構成され、
前記複数の検出部からの検出信号に基づいて、検査対象物の平均的なテラヘルツ波の分光情報を取得する、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
テラヘルツ波を用いて検査するための検査装置であって、
30GHz乃至30THzの周波数領域における複数の周波数の成分を含むテラヘルツ波を発生して検査対象物に照射する電磁波発生・照射部と、複数の検出部を備える電磁波検出部と、を有し、
前記複数の検出部は、
前記電磁波発生・照射部によって発せられ検査対象物の異なる部位と夫々相互作用して透過したテラヘルツ波の前記複数の周波数の成分を検出する様に配置され、且つ
前記複数の検出部からの前記複数の周波数の成分夫々の透過強度比に関する検出信号に基づいて、検査対象物からのテラヘルツ波の応答の情報を取得する、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項３】
複数のミラーと、
前記電磁波発生・照射部に光を照射すると共に前記複数のミラーを経由して前記電磁波検出部に光を照射するためのレーザと、を有し、
前記複数のミラーで反射した光をそれぞれ前記複数の検出部に照射することにより検出した前記透過または反射したテラヘルツ波の検出信号に基づいて、検査対象物の平均的なテラヘルツ波の分光情報を取得する請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
長さの異なる複数のファイバと、
前記電磁波発生・照射部に光を照射すると共に前記複数のファイバを経由して前記電磁波検出部に光を照射するためのファイバレーザと、を有し、
前記複数のファイバを経由した光をそれぞれ前記複数の検出部に照射することにより検出した前記透過または反射したテラヘルツ波の検出信号に基づいて、検査対象物の平均的なテラヘルツ波の分光情報を取得する請求項１に記載の検査装置。
【請求項５】
テラヘルツ波を用いて検査するための検査方法であって、
テラヘルツ波を発生して検査対象物の異なる部位に亘って照射する工程と、
検査対象物の異なる部位と相互作用して透過または反射したテラヘルツ波を、夫々異なる検出時間或いは検出周波数で、複数の検出部で検出する工程と、
複数の検出部からの検出信号に基づいて、検査対象物の平均的なテラヘルツ波の分光情報を取得する工程と、
を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項６】
前記検査対象物は、同種の複数の検体が並んだもの或いは均質的な検体である請求項５に記載の検査方法。
【請求項７】
前記検査対象物は移動し、検査対象物の異なる部位は、検査対象物が移動するに従って逐次変化する請求項５または６に記載の検査方法。
【請求項８】
前記取得した平均的なテラヘルツ波の分光情報が、均質的な検体或いは同種の検体が満たすべき基準値範囲外である場合に、前記検体をスクリーニングする工程を含む請求項６または７に記載の検査方法。
【請求項９】
前記取得した平均的なテラヘルツ波の分光情報が、均質的な検体或いは同種の検体が満たすべき基準値範囲外である場合に、前記基準値範囲内に調整される様に前記検体の製造装置の製造条件をフィードバック制御する工程を含む請求項６乃至８の何れかに記載の検査方法。
【請求項１０】
テラヘルツ波を用いて検査するための検査装置であって、
テラヘルツ波を発生させるための複数の発生部と、
前記複数の発生部が夫々発生したテラヘルツ波が検査対象物で透過あるいは反射したテラヘルツ波を検出するための複数の検出部と、を有し、
前記複数の検出部は、前記透過あるいは反射したテラヘルツ波を夫々異なる検出時間で検出するように配置され、該複数の検出部が検出したテラヘルツ波に関する情報を用いて該透過あるいは反射したテラヘルツ波の時間波形を取得することを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
前記複数の発生部及び前記複数の検出部が、夫々１次元アレイ状に並べられた複数の光伝導素子で構成され、
レーザ光を矩形状ビームにして前記複数の発生部の複数の光伝導素子に同時に照射し、前記複数の発生部から発生するテラヘルツ波を線状に集光して検査対象物に照射することを特徴とする請求項１０に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を用いて検査対象物である検体の性状などの情報を取得する検査装置、検査方法などに関する。特に、本発明は、ミリ波帯からテラヘルツ帯（30GHz乃至30THz）までの周波数領域の電磁波を用いて物体の性状などの情報を取得する検査装置、検査方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波帯からテラヘルツ帯（30GHz乃至30THz）までの周波数領域の電磁波（以後、単にテラヘルツ(THz)波という）を用いた非破壊なセンシング技術が開発されてきている。この周波数帯の電磁波の応用分野として、X線に代わる安全な透視検査装置としてイメージングを行う技術が開発されている。また、物質内部の吸収スペクトルや複素誘電率を求めて、結合状態などの物性を調べる分光技術、生体分子の解析技術、キャリア濃度や移動度を評価する技術などが開発されつつある。
【０００３】
また、例えば、工場の生産ラインにおいて品質チェックを非破壊で行うことが重要であり、成型品の欠陥／異物検査、化学物質中の成分／異物／欠陥検査などにも、上記技術の応用が検討されている。化学物質としては、顔料／染料等のインク、トナー、医薬品、化粧品、塗料などが考えられる。検査装置としては、THz時間領域スペクトル分析(Time domain spectroscopy: TDS)法を用いて、医薬品検査に応用したものなどが提案されている（特許文献1参照）。ここでは、THz波領域のスペクトル情報（分光情報）に応じて、表面から内部の医薬品の種類の分析等ができることが示されている。
【０００４】
実際の工場生産ラインにおける検査では、高速に分析を行う必要がある。前記従来のTHz-TDS装置では、ポンプ光とプローブ光の時間遅延をスキャンしながらデータを取得する。そのため、典型的には、1mmの領域からのスペクトル分析情報を得て成分分析を行うのには、数10秒乃至数分を要する。この結果、工場生産ラインにおいてスループットが要求される場合には、全品検査などに適用することはできず、検査装置としては十分ではない。
【０００５】
そこで、例えば塗装の検査装置として、次の技術が検討されている（非特許文献1参照）。すなわち、THz-TDSにおいて、THz波のビームをスポット状ではなく線状に広げて、広い領域の情報を同時に取得し、それにより2次元領域からのデータの取得を高速化する技術が検討されている。さらに、電気光学結晶を用いてテラヘルツ波を2次元的に取得し、電気光学結晶の表面上でテラヘルツ波と励起光の入射角度を異なる様にして遅延時間を場所的に変化させる。こうして、遅延ステージのスキャンなしに情報を取得できる様にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記線状ビームを使った方式においては、2次元的にテラヘルツ波を検出する電気光学結晶が必須である。その場合は、変換効率の低さから、大出力の励起用光源としてのチタンサファイアレーザが必要なため、大型で高価なシステムとなってしまう。さらに、前記システムは、各ポイントでのスペクトル情報を得るためのシステムであるが、工場において全品検査を行うには、まだ不十分な検査速度であった。
【０００７】
一方で、工場の生産ラインでは同種のものを生産している限り、完成品の各部分は、大きな電磁波応答の差異を生じさせない。したがって、長時間にわたり稼動している場合のゆっくりとした時間に対する電磁波応答の変動を検査できれば、生産ラインの維持管理や完成品の品質保持には十分な場合がある。例えば、医薬品の製剤が高速に生産される場合、数10乃至数1000錠に亘る製剤の平均的な組成成分を高速に取得できれば、異常が発生しているロットの製剤は処分することができる。それと共に、製造装置にフィードバックして製造条件を正常な状態に戻していくことも可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明のテラヘルツ波を用いて検査するための検査装置は、テラヘルツ波を発生して検査対象物に照射する電磁波発生・照射部と、複数の検出部を備える電磁波検出部と、を有する。前記複数の検出部は、電磁波発生・照射部で発せられ検査対象物の異なる部位と相互作用して透過または反射したテラヘルツ波を検出する様に配置され、且つ異なる部位からのテラヘルツ波を夫々異なる検出時間或いは検出周波数で検出する様に構成される。こうした構成により、本発明の検査装置は、複数の検出部からの検出信号に基づいて、検査対象物の平均的なテラヘルツ波の分光情報を取得する。
【０００９】
また、上記課題に鑑み、本発明のテラヘルツ波を用いて検査するための検査方法は、以下の第1乃至第3の工程を少なくとも含む。第1の工程では、テラヘルツ波を発生して検査対象物の異なる部位に亘って照射する。第2の工程では、検査対象物の異なる部位と相互作用して透過または反射したテラヘルツ波を、夫々異なる検出時間或いは検出周波数で、複数の検出部で検出する。第3の工程では、複数の検出部からの検出信号に基づいて、検査対象物の平均的なテラヘルツ波の分光情報を取得する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の検査装置及び方法によれば、電磁波を検査対象物の異なる部位に照射し、これと相互作用して反射或いは透過してきた電磁波を複数の検出部で、異なる検出時間或いは異なる周波数の信号として取得する。その結果、同種の複数の検体或いは均質的な検体からなる検査対象物の電磁波応答情報を平均的な情報として高速に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による検査装置及び方法の一実施形態について図1を用いて説明する。
本実施形態では、検体保持手段であるベルトコンベアなどに載って、同種の複数の検体11からなる検査対象物が幅を持って流れて移動している。このときに複数の検体11の全体の平均的な性状を検査するために、テラヘルツ波2は、その伝播経路で示す様に、通常の円形状ビームでなく、幅広の矩形状ビームとなる様に整形される。そして、複数の検体11からなる検査対象物上では集光することで線状になって照射され、そこからの反射テラヘルツ波も、線状ビームとして、複数の検出部を備える電磁波検出手段である光伝導素子10で検出される。
【００１２】
フェムト秒レーザ1からのレーザ光はハーフミラー3によって2つの光路に分けられ、一方は、電磁波発生・照射手段をなす光伝導素子9に照射される。この光伝導素子9は図1に示す様に素子が1次元アレイ状に並べられており、レンズ7でレーザ光は矩形状のビームにされる。こうして、レーザ光は、光伝導素子9であるアレイ素子の全体に同時に照射される。バイアス電源18は、パルス発生器25の信号によって変調された電圧を光伝導素子9のアレイ素子の全ての電極に供給する。典型的には、±10Vで5kHzの信号をアレイ素子の全ての電極に与える。
【００１３】
レーザ光パワーとしては光伝導素子9の全領域に対して30mWを照射し、光伝導素子9から発生したテラヘルツ波パルスは、シリコン（Si）半円柱レンズ12、放物柱面鏡6a、6bを介して複数の検体11に照射される。複数の検体11で反射したテラヘルツ波パルスは、同様に放物柱面鏡6c、6d及びSi半円柱レンズ13を介して検出用の光伝導素子10に入射する。電磁波検出手段をなす光伝導素子10も同様に1次元アレイ状に並べられているが、検出部である各素子からの信号は、並列に構成したアンプ19、同期検波回路26を介して独立に取得できる様になっている。同期検波回路26は、パルス発生器25の信号を用いて、アンプ19からの信号を同期検波する。光伝導素子10でのテラヘルツ波の検出は、プローブ光としてハーフミラー3で分岐したもう一方のレーザ光を所定の時間差を設けて光伝導素子10の各検出部に照射することで行うことができる。この様に、光伝導素子10の複数の検出部は、夫々、異なる検出時間で複数の検体11からの電磁波を検出する。
【００１４】
上記時間差を調整するにあたっては、通常は、光遅延器16をスキャンすることで遅延時間を変えて、テラヘルツ波の時間波形を取得する。しかし、その場合には上述した課題の説明箇所で述べた様に波形取得に時間を要する。
【００１５】
そこで、本実施形態では、図1に示す様に、1次元アレイの光伝導素子10の素子毎に、符号20で示す様に固定の遅延時間（検出時間）を与えてパルスをレンズ8を介して入射させる。これにより、前記独立に取得する信号について、パラレルに各遅延時間での信号を取得できる様になっている。この為に、複数の分岐ミラー4で少しずつ遅延時間が異なる様にし、最終段のみ全反射ミラー15としている。図1では5つの素子アレイを構成しているが、実際には時間分解能を向上させるため、10個以上の素子を設けるのが望ましい。
【００１６】
上記パラレル処理型の構成で取得した時間波形の例を図2に示す。ここでは、10個の素子アレイを用いた例を示している。図2において、各グレーの帯部分の時間に対応する測定値（1）乃至（10）（図では丸数字で示す）を合成することで、THz時間波形が得られる。実際には、空間的に1次元アレイ化した光伝導素子10のみでは時間ピッチが十分に細かくできない場合には、反射ミラー5とリトロリフレクターを含む遅延器16を併用してもよい。例えば、固定遅延時間の時間ピッチが3psecの場合、3psec分の時間遅延を遅延器16でスキャンすれば、平滑な時間波形を得ることができる。こうした構成にしても、従来の様に30psec以上の時間スキャンを行う場合に比べて、格段に波形取得スピードは向上できる。
【００１７】
本発明による電磁波を用いた検査装置ないし方法では、電磁波検出手段の複数の検出部は、電磁波発生・照射手段によって発せられ検査対象物の異なる部位と相互作用して透過または反射した電磁波を検出する様に配置される。そして、上記実施形態では、複数の検出部は、異なる部位からの電磁波を夫々異なる検出時間で検出する様に構成され、複数の検出部からの検出信号に基づいて、検査対象物の電磁波応答の情報である平均的な電磁波分光情報などを取得する。
【００１８】
他の実施形態では、前記異なる部位からの電磁波を夫々異なる検出周波数で検出する様に、電磁波発生・照射手段及び電磁波検出手段の複数の検出部を構成することもできる（後述の実施例4参照）。電磁波は、テラヘルツ波以外の電磁波でもよく、この場合の検査原理もテラヘルツ波の場合と同様である。
【００１９】
また、上記実施形態では、電磁波は30GHz乃至30THzの周波数領域の一部の周波数成分を含むテラヘルツ波パルスであった。しかし、電磁波が、30GHz乃至30THzの周波数領域において複数の周波数成分を含み、複数の周波数成分が夫々検査対象物の異なる部位に照射される構成にもできる（後述の実施例4参照）。
【００２０】
また、上記実施形態では、電磁波応答の情報は、同種の複数の検体が並んだ検査対象物の異なる複数の検体の部位からの検出信号に基づくものである。ここでは、前記異なる複数の検体からの検出信号を合成して電磁波応答情報を得て、これを検体の平均的性状などの平均的情報としている。この検査原理によれば、均質的な検体の異なる部位からの検出信号に基づいて電磁波応答情報を得て、これを該検体の平均的性状などの平均的情報とすることもできる。
【００２１】
また、上記実施形態では、検査対象物が移動し、電磁波のワンショットで照射される検査対象物の異なる部位は、検査対象物が移動するに従って逐次変化する。このとき、複数の検出部の各検出部からの複数の検出信号を一定時間メモリに保存し、これに基づいて、平均的な電磁波応答情報を取得することもできる。この場合、各検出部からの複数ショットに亘る複数の検出信号をまず平均し、この平均したものを合成して平均的な電磁波応答情報を取得することができる。或いは、各検出部からのワンショットにおける検出信号をまず合成し、この合成信号を複数ショットに亘って平均して平均的な電磁波応答情報を取得してもよい。
【００２２】
本実施形態の検査装置及び方法によれば、電磁波を一定の広がりを持つビームとして検査対象物に照射し、これからの電磁波を複数の検出部で、異なる検出時間或いは異なる周波数の信号として取得する。したがって、同種の複数の検体或いは均質的な検体からなる検査対象物の電磁波応答情報を平均的な情報として高速に得ることができる。これにより、例えば、化学物質等の物体の製造工程においてこれの性状を取得して正常に製造されているかを高速に検査できる。また、異常ロットのスクリーニングや製造装置の製造条件の維持管理のためのフィードバック制御を非破壊で行うこともできる。そのため、品質保持や生産性の向上及び低コスト化が可能となる。こうして、大量生産する場合に生産品のライン全体の性状を高速に取得して検査する装置ないし方法、及びこれを用いて生産品をスクリーニングし、製造条件を正常な状態に戻していくための検査方法や装置を提供することができる。
【実施例】
【００２３】
以下に、より具体的な実施例を図に沿って説明する。
【００２４】
（実施例1）
本発明による第1の実施例は、上述した図1に示す様なテラヘルツ時間領域分光(THz-TDS)装置をベースにしたものである。本実施例では、光伝導素子9、10として、低温成長ガリウムヒ素（LT-GaAS）上に電極をパターニングしたものを用いる。パルス幅120fsec、波長780nmのフェムト秒レーザ1を用い、発生側の光伝導素子9のアレイの全ての素子に同時に30mWのレーザ光を照射して幅広のテラヘルツビームを発生させる。検体11は本実施例では高速に製造される医薬品であり、矢印の方向に移動している。
【００２５】
幅広のテラヘルツビーム2が放物面鏡6bによって線状に集光されると、図1の様に複数の錠剤11に同時に照射され、測定中にも錠剤サンプルは逐次移動している。そこで、この錠剤による反射テラヘルツ波は、各瞬間に線状のテラヘルツ波で照射される複数の検体の各部位の情報を含んでいて、これを処理すれば同種類の検体11の平均的な情報を得られることになる。ここでは、錠剤サンプルは移動しているが、固定であっても同種類の検体11の平均的な情報を得られる。
【００２６】
検出側の光伝導素子10は本実施例では16個の素子で構成されており、2psecピッチの遅延毎に信号取得を各素子で行うことで、全体で30psecの遅延を達成できる様になっている。ここで、同期検波回路26はデジタルシグナルプロセッサー（DSP）で回路を構成して大量の信号処理を行える様に構成してもよい。
【００２７】
例として、このとき幅広のビームのサンプル面での長尺方向の長さは典型的には10cmとしており、16個で分割される場合の検出手段側の光伝導素子の間隔は約6mmとなる。従って、ハーフミラー4の間隔も6mm程度とすればよい。ただし、これらのサイズは一例であって、これに限るものではない。また、ハーフミラー4と検出側の光伝送素子10の間隔は必ずしも同じである必要はなく、レンズ8等で間隔を変換してもよい。すなわち、2psecの固定遅延の場合には空気中なら0.6mmの距離差に相当しており、ハーフミラー4の間隔0.6mmと光伝導素子10の間隔6mmには拡大率10のレンズ等の光学部品(不図示)を用いればよい。
【００２８】
本実施例でも、遅延器16では2psecの時間スキャンを高速に行っており、図2の灰色（1）乃至（10）の帯はパラレル信号取得の各時間におけるスキャン幅について説明する。ただし、この遅延器16によるスキャンは必須ではない。図2では、灰色の帯は10個の領域に分割しているが、実際には、16個の領域に分割している。この結果、図2の様な時間波形を得て、これをフーリエ変換すれば複数の錠剤11の平均的な成分を分析することができる。
【００２９】
図3は、代表的な消化性潰瘍薬（ヒスタミンH2受容体拮抗薬）であるシメチジンの吸光度スペクトルを示す。特徴的な指紋スペクトルと言われる吸収ピークが複数見られるのが分かる。図3においては、ポリエチレンパウダーに10%、20％、50%の重量濃度で混ぜた錠剤サンプルの吸光度スペクトルの測定例である。a：0.98THz、b：1.17THz、c：1.73THz、d：2.17THzの4箇所に特徴的なピークがある。
【００３０】
製剤の過程では、成分比率の変動や結晶の多形が発生する場合がある。これらは薬効に影響があるために、基準値から外れた場合にはスクリーニングにより製剤を除去しなければならない。従来は完成品を液体クロマトグラフィーにより検査して、成分比、溶出速度による結晶多形の発生の有無などを調べていた。これは、一部抜き取りの破壊検査であり、検査に膨大な時間を要するため、コスト上昇につながっていた。また、抜き取り検査であるので、異常が発生した場合にその前後の大量の製剤を廃棄する必要があり、生産効率も低くなった。
【００３１】
例えば、前記の例のシメチジンの場合の各ピークの吸光度から、図4の様にプロットして検量線を作成すると、濃度に比例して吸光度が変化する。よって、ランベルト・ベールの法則に従って濃度が求められる。図4において、2.17THzの場合の線が0点を通過していないのは、高濃度領域で誤差が大きいためと考えられる。なお、本データは吸光度測定のためのサンプルからのものであり、実際の医薬品ではポリエチレンではなく、製剤に用いられる添加剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、マクロゴール、ヒドロプロキシセルロース、タルクなどを用いている。
【００３２】
本実施例による検査装置ないし方法によれば、移動していく複数の製剤の平均的な性状の情報を高速に得ることができる。したがって、予め1つの或いは複数の原薬と添加剤の混合比が決めてあった場合に、前記の様な指紋スペクトルの周波数や吸光度から正しく調合されているかを判別することができる。そして、基準から外れた状態になっている場合には、製剤を移動コンベヤなどから除いて廃棄するなどの手段を講じ、医薬品検査を高速に非破壊で行うことができる。
【００３３】
図1の例では、テラヘルツ波の線状のビームの長尺方向を製剤の移動方向に対して平行にしていた。ただし、この形態に限らず、図5（図1と同種部分の符号は省略）に示す様に、ビームの長尺方向を検体21の移動方向に対して垂直或いは傾斜を持たせることにより、製造中の製剤全体にテラヘルツビームが照射できる様にしてもよい。検出原理は同じである。
【００３４】
本実施例では、テラヘルツ波（電磁波）発生・検出手段として光伝導素子を用いた。しかし、テルル化亜鉛（ZnTe）、4-ジメチルアミノ-Ｎ-メチルスチルバゾリウム-トシレート（DAST）などの電気光学結晶や、インジウムヒ素（InAs）、半絶縁性ガリウムヒ素（SI-GaAs）などの半導体結晶を用いてもよい。また、構成要素は異なるが、図8の様な電磁波透過配置や、透過と反射の組み合わせによる構成としてもよい。
【００３５】
また、検査対象物をなす検体として医薬品を事例として説明したが、これに限らない。他の化学物質である顔料／染料等のインク、トナー、化粧品、塗料などの製造工程に本実施例の検査装置ないし方法を用いてもよい。検査対象物をなす検体としては、同種の複数の検体、均質的な検体であればどの様なものでもよい。
【００３６】
本実施例により、化学物質等の物体の製造工程において性状を取得して正常に製造されているかを高速に検査するとともに、異常ロットのスクリーニングや製造装置の製造条件の維持管理のためのフィードバック制御を非破壊で行うことができる。そのため、品質保持や生産性の向上及び低コスト化が可能となる。
【００３７】
（実施例2）
本発明による第2の実施例は、実施例1の検査装置を用いて製剤工程全体の制御を行うものである。本発明による製剤等の検査装置ないし方法によれば、非破壊でリアルタイムに検体全品に近い検査が可能であり、同種の複数の検体や均質的な検体の平均的な成分などの情報を検査できる。そのため、製造中のドリフトの様な変化などにも精度高く対応することができる。
【００３８】
図6は、本検査装置を用いて製造工程を管理するシステムのブロック図である。製剤装置で製造されそこから移動してきた多数の錠剤などを本発明の検査装置で検査し、検査結果が基準値範囲外にあって不合格の場合にはスクリーニング装置により、その部分の錠剤の廃棄を行う。それと同時に、製剤装置の製造パラメータ（成分の配合割合、製造温度、チャンバ内での攪拌強度など）にフィードバックを行い、検査結果が基準値範囲内に来るように製剤装置を正常状態に復帰させる制御を行う。
【００３９】
この様なシステムは、今後、医薬品製造で重要になるProcess Analytical Technology(PAT)に対応している。また、非破壊でリアルタイムに状態を観測することで、常に良いコンディションで製剤を行えるとともに、不合格で廃棄するものを極端に減らすことができる。そのため、製造コストを大幅に減少させることが可能である。
【００４０】
（実施例3）
上述した実施形態や実施例で述べた固体レーザタイプでは、使用するアプリケーションによっては、電磁波の発振光出力の安定性の程度と経年劣化が装置性能に影響を及ぼす場合がある。そこで、本発明による実施例3は、テラヘルツ波励起用の光をファイバで導入するものである。全体構成は図7に示す様に、実施例1とほぼ同じであるが、フェムト秒レーザ50はファイバレーザ型であり、光出力が光ファイバ51で供給される。
【００４１】
光分岐カプラ52によって、出力された光は2つに分けられる。その一方は、図1と同様な光伝導素子及び光学系を1つにモジュール化したテラヘルツ変換部分55に光ファイバ54によって導入され、テラヘルツ波57を発生させる。
【００４２】
図7ではテラヘルツ波57の伝播経路を破線で示しているが、実際には、図1と同様の幅広な扁平ビームに成形されて検体60に照射される。このテラヘルツ波扁平ビームは、放物面鏡58a、58bによって検体60に照射され、その後の反射光が放物面鏡58c、58dによって光伝導素子アレイモジュール56に導かれてそこで検出される。検出側はやはり図1と同様な構成になっている。すなわち、アレイ化された各光伝導素子に遅延時間（検出時間）の異なる光が照射される様に、光分岐カプラ52で2つに分けられた他方の光が、1対10のスターカプラ59を用いて分岐される。分岐されたのちの光は、ファイバ53の長さによって遅延時間が夫々調整されて、各光伝導素子に入射する。
【００４３】
上述した様に、光伝導素子を用いる装置では、ポンプ光として励起波長800nm帯が好まれて使用される。ただし、これに限るものではなく、ファイバレーザの出力の高い1550m帯のポンプ光を用いてもよい。1550nmを用いる場合には、光伝導素子としては低温成長インジウムガリウムヒ素（LT-InGaAs）を用いる。ただし、非線形結晶によって、1550nmの2倍波を第2次高調波発生器（SHG）で発生させ、LT-GaAsの光伝導素子を用いてもよい。
【００４４】
本実施例の様にファイバレーザを用いることで、構成を非常にコンパクトにでき、更に、複雑な光学系を不要とすることができる。その他の点は、実施例1と同様である。
【００４５】
（実施例4）
本発明の実施例4は、上記実施例と異なり、検査対象物の異なる部位からの電磁波を、夫々、異なる検出周波数で検出する様に複数の検出部を構成している。その為に、実施例4では、異なる発振周波数fnを持つ複数の単一周波数の発振光源（量子カスケードレーザ、共鳴トンネルダイオードなど）を図8の様に並べて、夫々の発振光源の透過テラヘルツ波を個別に検出器（検出部）で検出する。図8で、80は、検出器にテラヘルツ波を集光するためのレンズ、82は、発振器から発生したテラヘルツ波を検体81に照射するための放物面鏡である。
【００４６】
本実施例の場合には分光スペクトルを取得することはできないが、次の様なことができる。医薬品の指紋スペクトルのうち、判別に必要な複数の周波数の光源をディスクリートに並べて、夫々の周波数の透過強度比で検体81の正常、異常の判別を行うことが可能である。ここでも、検査対象物をなす検体81は、同種の複数の検体或いは均質的な検体となっている。したがって、各検出器では、同種の異なる検体からの電磁波或いは、均質的な検体の異なる部位からの電磁波が検出され、各検出信号に基づいて、検体の平均的な性状などの情報が得られる。
【００４７】
発振器としては、上述した様に、量子カスケードレーザ（QCL）、共鳴トンネルダイオード、ガンダイオードなどがあり、周波数帯に応じて準備すると良い。例えば、QCLでは1THz乃至4THz、RTDでは0.3THz乃至2THz、ガンダイオードでは逓倍も含めて0.1THz乃至1THz程度の電磁波が供給可能である。
【００４８】
実施例1の説明で述べたシメチジンの場合には、0.98THz、1.17THz、1.73THz、2.17THzなどの発振波長の発振器を用意して、検体透過強度の比を各波長において算出すれば、検体の標準状態からのずれを判別できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による実施形態及び実施例1に係る検査装置及び方法を説明する図。
【図２】THz信号の取得波形の例を説明する図。
【図３】検査対象物の吸光度スペクトルの例を説明する図。
【図４】図3の例の吸光度の検量線の例を示す図。
【図５】本発明による実施例1の別の電磁波照射方法の例を示す図。
【図６】本発明による実施例2の製剤工程制御方法を説明するブロック図。
【図７】本発明による実施例3に係る検査装置及び方法を説明する図。
【図８】本発明による実施例4に係る検査装置及び方法を説明する図。
【符号の説明】
【００５０】
1、50‥フェムト秒レーザ（電磁波発生・照射手段、電磁波検出手段）
2、57‥電磁波（テラヘルツ波）
9、10‥光伝導素子（電磁波発生・照射手段、電磁波検出手段）
11、21、60‥検体（検査対象物）
16‥遅延手段（リトロリフレクター）
19‥アンプ（電磁波検出手段）
25‥発振器（電磁波発生・照射手段、電磁波検出手段）
26‥同期検波回路（電磁波検出手段）
55‥THz波発生モジュール（電磁波発生・照射手段）
56‥THz波検出モジュール（電磁波検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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