(57)【要約】【課題】電磁波が照射されることによって測定される被測定物を有利に取り扱う。【解決手段】導体板１０の導体で囲まれた空隙部１２が縦方向および横方向に配列された格子１と、液体２０（溶質（被測定物）２２を含んでいる）および格子１を収容する容器５０とを備え、容器５０の正面５２は、溶質（被測定物）２２の特性を測定するために空隙部１２に照射される測定用電磁波を透過させる。【選択図】図９
2007163170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の平面において導体で囲まれた空隙部が配置された空隙配置構造体と、
被測定物および前記空隙配置構造体を収容する容器と、
を備え、
前記容器は、前記被測定物の特性を測定するために前記空隙部に照射される測定用電磁波を透過させる、
収容型構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の収容型構造体であって、
前記容器が、前記被測定物を含む液体または前記被測定物を含む気体を収容する、
収容型構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の収容型構造体であって、
前記容器に前記液体または前記気体が注入および排出されている間に、前記測定用電磁波が照射される、
収容型構造体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の収容型構造体であって、
前記容器は、前記空隙部を透過した透過電磁波を透過させる、
収容型構造体。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の収容型構造体であって、
前記空隙配置構造体は、同一形状の前記空隙部が所定の方向に一定の間隔で配置されている、
収容型構造体。
【請求項６】
請求項５に記載の収容型構造体であって、
前記空隙配置構造体は、導体を貫通する開口が縦方向および横方向に配列された二次元格子である、
収容型構造体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の収容型構造体に前記測定用電磁波を照射する測定用電磁波照射手段と、
照射された前記測定用電磁波に対する前記収容型構造体による応答である測定用応答電磁波を検出する測定用電磁波検出手段と、
前記空隙配置構造体に参照電磁波を照射する参照電磁波照射手段と、
照射された前記参照電磁波に対する前記空隙配置構造体による応答である参照応答電磁波を検出する参照電磁波検出手段と、
前記測定用電磁波検出手段の検出結果および前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき、前記被測定物の特性を測定する特性測定手段と、
を備えた測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の測定装置であって、
前記特性測定手段が、
前記測定用電磁波検出手段の検出結果および前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき、電磁波の透過率を測定する透過率測定手段と、
測定された前記透過率に基づき、前記被測定物の屈折率を導出する屈折率導出手段と、
を有する測定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の測定装置であって、
前記屈折率導出手段は、周波数Ａにおける前記測定用電磁波検出手段の検出結果に基づき測定された透過率と、周波数Ｂにおける前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき測定された透過率とが等しい場合に、前記被測定物の屈折率をＡおよびＢに基づき導出する、
測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の測定装置であって、
周波数特性調整部材を備え、
前記周波数Ｂの近傍において、前記透過率の周波数に対する傾きが、前記周波数特性調整部材が無い場合よりも大きくなる、測定装置。
【請求項１１】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の収容型構造体に前記測定用電磁波を照射する測定用電磁波照射工程と、
照射された前記測定用電磁波に対する前記収容型構造体による応答である測定用応答電磁波を検出する測定用電磁波検出工程と、
前記空隙配置構造体に参照電磁波を照射する参照電磁波照射工程と、
照射された前記参照電磁波に対する前記空隙配置構造体による応答である参照応答電磁波を検出する参照電磁波検出工程と、
前記測定用電磁波検出工程の検出結果および前記参照電磁波検出工程の検出結果に基づき、前記被測定物の特性を測定する特性測定工程と、
を備えた測定方法。
【請求項１２】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の収容型構造体に前記測定用電磁波を照射する測定用電磁波照射手段と、
照射された前記測定用電磁波に対する前記収容型構造体による応答である測定用応答電磁波を検出する測定用電磁波検出手段と、
前記空隙配置構造体に参照電磁波を照射する参照電磁波照射手段と、
照射された前記参照電磁波に対する前記空隙配置構造体による応答である参照応答電磁波を検出する参照電磁波検出手段と、
を備えた測定装置における測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記測定用電磁波検出手段の検出結果および前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき、前記被測定物の特性を測定する特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を照射して測定する被測定物の取り扱いに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、テラヘルツ波を被測定物に照射した際の透過率に基づき、被測定物を分析することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、金属板に孔をあけたものに電磁波を照射した際の透過率も知られている（例えば、非特許文献１を参照）。さらに、金属板に孔をあけたものを位相差板として利用することも知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００３】
また、非特許文献３のFig.1を参照して、テラヘルツ時間領域分光法(Terahertz Time Domain
Spectroscopy : THz-TDS)による測定法も知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８９０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７７０３号公報
【非特許文献１】K.F. Renk and L. Genzel “Interference Filters and Fabry-PerotInterferometers for the Far Infrared”, APPLIED OPTICS, Vol. 1, No. 5, 1962年9月
【非特許文献２】Masaki Tanaka et al., “Effect of a thin dielectric layer onterahertz transmission characteristics for metal hole arrays”, Optics Letters,Vol. 30, 2005年5月
【非特許文献３】阪井清美、「テラヘルツ時間領域分光法」、分光研究、２００１年、第５０巻、第６号、ｐ．２６１−２７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような先行技術は、電磁波が照射される被測定物をどのように取り扱えば有利かということを開示していない。
【０００６】
また、テラヘルツ時間領域分光法は複雑な測定法である。
【０００７】
そこで、本発明は、電磁波が照射されることによって測定される被測定物を有利に取り扱う（例えば、簡便な測定を行う）ことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる収容型構造体は、所定の平面において導体で囲まれた空隙部が配置された空隙配置構造体と、被測定物および前記空隙配置構造体を収容する容器と、を備え、前記容器は、前記被測定物の特性を測定するために前記空隙部に照射される測定用電磁波を透過させるように構成される。
【０００９】
上記のように構成された収容型構造体によれば、空隙配置構造体は、所定の平面において導体で囲まれた空隙部が配置されている。容器は、被測定物および前記空隙配置構造体を収容する。さらに、容器は、前記被測定物の特性を測定するために前記空隙部に照射される測定用電磁波を透過させる。
【００１０】
また、本発明にかかる収容型構造体は、前記容器が、前記被測定物を含む液体または前記被測定物を含む気体を収容するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる収容型構造体は、前記容器に前記液体または前記気体が注入および排出されている間に、前記測定用電磁波が照射されるようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明にかかる収容型構造体は、前記容器は、前記空隙部を透過した透過電磁波を透過させるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明にかかる収容型構造体は、前記空隙配置構造体は、同一形状の前記空隙部が所定の方向に一定の間隔で配置されているようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明にかかる収容型構造体は、前記空隙配置構造体は、導体を貫通する開口が縦方向および横方向に配列された二次元格子であるようにしてもよい。
【００１５】
本発明にかかる測定装置は、本発明にかかる収容型構造体に前記測定用電磁波を照射する測定用電磁波照射手段と、照射された前記測定用電磁波に対する前記収容型構造体による応答である測定用応答電磁波を検出する測定用電磁波検出手段と、前記空隙配置構造体に参照電磁波を照射する参照電磁波照射手段と、照射された前記参照電磁波に対する前記空隙配置構造体による応答である参照応答電磁波を検出する参照電磁波検出手段と、前記測定用電磁波検出手段の検出結果および前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき、前記被測定物の特性を測定する特性測定手段とを備えるように構成される。
【００１６】
また、本発明にかかる測定装置は、前記特性測定手段が、前記測定用電磁波検出手段の検出結果および前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき、電磁波の透過率を測定する透過率測定手段と、測定された前記透過率に基づき、前記被測定物の屈折率を導出する屈折率導出手段とを有するようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明にかかる測定装置は、前記屈折率導出手段は、周波数Ａにおける前記測定用電磁波検出手段の検出結果に基づき測定された透過率と、周波数Ｂにおける前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき測定された透過率とが等しい場合に、前記被測定物の屈折率をＡおよびＢに基づき導出するようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明にかかる測定装置は、周波数特性調整部材を備え、前記周波数Ｂの近傍において、前記透過率の周波数に対する傾きが、前記周波数特性調整部材が無い場合よりも大きくなるようにしてもよい。
【００１９】
本発明は、本発明にかかる収容型構造体に前記測定用電磁波を照射する測定用電磁波照射工程と、照射された前記測定用電磁波に対する前記収容型構造体による応答である測定用応答電磁波を検出する測定用電磁波検出工程と、前記空隙配置構造体に参照電磁波を照射する参照電磁波照射工程と、照射された前記参照電磁波に対する前記空隙配置構造体による応答である参照応答電磁波を検出する参照電磁波検出工程と、前記測定用電磁波検出工程の検出結果および前記参照電磁波検出工程の検出結果に基づき、前記被測定物の特性を測定する特性測定工程とを備えた測定方法である。
【００２０】
本発明は、本発明にかかる収容型構造体に前記測定用電磁波を照射する測定用電磁波照射手段と、照射された前記測定用電磁波に対する前記収容型構造体による応答である測定用応答電磁波を検出する測定用電磁波検出手段と、前記空隙配置構造体に参照電磁波を照射する参照電磁波照射手段と、照射された前記参照電磁波に対する前記空隙配置構造体による応答である参照応答電磁波を検出する参照電磁波検出手段と、を備えた測定装置における測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記測定用電磁波検出手段の検出結果および前記参照電磁波検出手段の検出結果に基づき、前記被測定物の特性を測定する特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態にかかる格子（空隙配置構造体）１の斜視図である。格子（空隙配置構造体）１は、導体板１０を有する。導体板１０は、例えば金属板である。導体板１０の厚みの方向は、Ｚ方向である。導体板１０には、空隙部（開口）１２が開けられている。空隙部１２はＺ方向に導体板１０を貫通する。空隙部１２は、ＸＹ平面において開口する。空隙部１２は、縦方向（Ｙ方向）および横方向（Ｘ方向）に配列されている。すなわち、格子１は、二次元格子である。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態にかかる格子（空隙配置構造体）１のＸＹ平面図である。図２を参照して、格子（空隙配置構造体）１は、ＸＹ平面において、空隙部（開口）１２が二方向（Ｘ方向およびＹ方向）に配列されている。空隙部１２は、正方形の開口であり、Ｘ方向およびＹ方向の一辺の長さ（アパーチャー：aperture）はともに等しい（ａであるとする）。また、空隙部１２のＸ方向のピッチおよびＹ方向のピッチ（pitch）はともに等しい（ｐであるとする）。なお、aおよびpが数十ミクロン程度なので、格子１は、いわゆるメッシュであるともいえる。
【００２４】
図３は、格子１の空隙部１２の一つの近傍を表示した平面図である。空隙部１２は、ＸＹ平面において、導体板１０の一部である導体１４で囲まれているものといえる。このような空隙部１２がＸ方向およびＹ方向に配列されている。
【００２５】
図４は、格子１の変形例について説明するためのＸＹ平面図である。図４（ａ）は、空隙部１２が一方向（Ｘ方向）にしか配列されていない。すなわち、一次元に配列されたものである。図４（ｂ）は、空隙部１２がＸ方向、Ｙ１方向およびＹ２方向（Ｙ方向ではない）に配列されている。どちらも、格子１として使用できる。ただし、図４に示すように同一形状（同じ形かつ同じ大きさ）の空隙部１２が所定のピッチ（または間隔）で配置されていることを要する。また、格子１の空隙部１２は正方形でなくてもよく、円形でもよいし、三角形や四角形でも可能である。すなわち、二次元的な図形であればよい。さらに、図５に示すように、空隙部１２が一個だけの場合も格子１として使用できる。
【００２６】
図６は、本発明の実施形態にかかる容器５０に収容された被測定物の屈折率を測定するための測定装置の構成を示す図である。測定装置は、放射制御部３２、電磁波照射部（測定用電磁波照射手段および参照電磁波照射手段）３４、電磁波検出部（測定用電磁波検出手段および参照電磁波検出手段）３６、特性測定部４０、容器５０、注入用パイプ６２、排出用パイプ６４、注入装置７２、排出装置７４を備える。
【００２７】
なお、図１０は、図６において容器５０（および容器５０に収容された格子１）を格子１に置き換えたときの測定装置の構成を示す図である。
【００２８】
図７は、容器５０の側面図（図７（ａ））、ｂ−ｂ断面図（図７（ｂ））、ｃ−ｃ断面図（図７（ｃ））である。容器５０は、中空の直方体である。容器５０は、正面５２、背面５４、側面５６を有する。正面５２および背面５４は平行である。側面５６は正面５２および背面５４と直交する四つの側面である。
【００２９】
容器５０は図７に示すように中空であり、この中空な部分に格子１を収容する。容器５０が格子１を収容したものが、収容型構造体である。
【００３０】
図８は、容器５０に格子１を取り付けた状態の側面断面図（図８（ａ））、ｂ−ｂ断面図（図８（ｂ））である。格子１は、正面５２および背面５４に平行に配置される。
【００３１】
図９は、図８に示す状態の容器５０に注入用パイプ６２および排出用パイプ６４を取り付けた状態の正面図（図９（ａ））、側面断面図（図９（ｂ））である。注入用パイプ６２の一端は注入装置７２に取り付けられ、他端は容器５０の内部の上側に接続されている。排出用パイプ６４の一端は排出装置７４に取り付けられ、他端は容器５０の内部の下側に接続されている。
【００３２】
注入装置７２は液体２０を注入用パイプ６２を介して容器５０の内部に注入する。容器５０はその内部に注入された液体２０を収容する。排出装置７４は液体２０を排出用パイプ６４を介して容器５０の内部から排出する。液体２０は、溶質２２、溶媒２４を有する。溶質２２が被測定物に相当する。ただし、被測定物自体が液体状である場合も考えられ、この場合は液体２０が被測定物となる。溶質２２が被測定物である場合、および液体２０が被測定物である場合を、「液体２０が被測定物を含む」という。
【００３３】
なお、液体２０のかわりに気体を使用することもできる。この気体中に被測定物が存在している。被測定物が気体状でもよい。気体中に被測定物が存在している場合、および被測定物が気体状である場合を、「気体が被測定物を含む」という。
【００３４】
なお、図７〜図９においては、容器５０が中空の直方体であるように図示している。しかし、容器５０は中空の円筒であってもよい。容器５０は液体２０および格子１を収容できればよく、直方体および円筒に限定されない。
【００３５】
放射制御部３２は、電磁波のパワーＰ１、電磁波の周波数ｆを指定して、電磁波照射部３４に電磁波を放射させる。指定したパワーＰ１および周波数ｆは、特性測定部４０の透過率測定部４２にも与えられる。
【００３６】
電磁波照射部（測定用電磁波照射手段および参照電磁波照射手段）３４は、パワーＰ１および周波数ｆの電磁波を放射する。放射された電磁波は格子１（図１０参照）または収容型構造体（格子１および容器５０：図６参照）に照射される。
【００３７】
ここで、収容型構造体に照射される電磁波を測定用電磁波といい、格子１に照射される電磁波を参照電磁波という。
【００３８】
電磁波検出部（測定用電磁波検出手段および参照電磁波検出手段）３６は、格子１または収容型構造体を透過した電磁波を検出し、パワーＰ２を測定し、特性測定部４０の透過率測定部４２に与える。なお、透過した電磁波ではなく反射した電磁波を検出することも考えられる。
【００３９】
すなわち、電磁波検出部３６は、照射された測定用電磁波に対する収容型構造体による応答（例えば、透過、反射）である測定用応答電磁波および照射された参照電磁波に対する格子１による応答（例えば、透過、反射）である参照応答電磁波を検出すればよい。
【００４０】
特性測定部４０は、電磁波検出部３６の検出結果に基づき、被測定物２２の特性を測定する。特性測定部４０は、透過率測定部４２、透過率記録部４４、屈折率導出部４６を有する。
【００４１】
透過率測定部４２は、電磁波検出部３６の検出結果に基づき、電磁波の透過率を測定する。すなわち、被測定物付き構造体および格子１の電磁波の透過率を測定する。透過率は、Ｐ２／Ｐ１により求められる。ただし、反射が無視できない場合は、厚さの異なる同一物について、Ｐ２を測定してやれば、反射の影響をキャンセルできる。これについては周知なので詳細には説明をしない。
【００４２】
透過率記録部４４は、透過率測定部４２が測定した透過率を電磁波の周波数に対応づけて記録する。
【００４３】
屈折率導出部４６は、測定された透過率に基づき、被測定物２２の屈折率を導出する。すなわち、周波数Ａにおける測定用応答電磁波の検出結果に基づき測定された透過率と、周波数Ｂにおける参照応答電磁波の検出結果に基づき測定された透過率とが等しい場合に、被測定物２２の屈折率をＡおよびＢに基づき導出する。
【００４４】
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
【００４５】
図１１は、本発明の実施形態にかかる測定装置の動作を示すフローチャートである。図１２は、被測定物２２の屈折率の決定法を説明するためのグラフである。
【００４６】
なお、格子１の散乱および吸収は無視できるものとする。例えば、格子１の材質がそのような条件を満たすものである。または、格子１の厚さがそのような条件を満たすものである。
【００４７】
正面５２は、測定用電磁波を透過させるものである。測定用電磁波は、被測定物２２の特性（例えば、屈折率）を測定するために空隙部１２に向けて照射される電磁波であるといえる。測定用電磁波の周波数とテラヘルツ（THz : 1012Hz）であるため、正面５２は例えば薄いプラスチックフィルム、薄い石英または薄いポリエチレンである。
【００４８】
背面５４は、測定用応答電磁波を透過させるものである。具体的には、背面５４は、測定用電磁波が空隙部１２を透過した電磁波である測定用応答電磁波を透過させるものである。測定用応答電磁波の周波数は、測定用電磁波の周波数と同じくテラヘルツ（THz : 1012Hz）であるため、背面５４は例えば薄いプラスチックフィルム、薄い石英または薄いポリエチレンである。
【００４９】
一般的に、強度がI0の入射波が物質中をxだけ進行した点での強度をI(x)とすると、入射波の減衰（吸収）は、I(x)
= I0exp-αxのように表せる。
【００５０】
上記の式のα（材質によって定まる）かx（厚さ）が非常に小さい場合に吸収が無視できる。
【００５１】
まず、格子１を電磁波照射部３４および電磁波検出部３６の間に配置して（図１０参照）、電磁波照射部３４から所定の帯域の参照電磁波を放射する。電磁波検出部３６は、透過した電磁波（参照応答電磁波）を検出する。そして、透過率測定部４２が格子１の透過率を測定する（Ｓ１０）。透過率は、Ｐ２／Ｐ１により求められる。測定された透過率は参照電磁波の周波数に対応付けられて透過率記録部４４に記録される。ただし、測定装置は屈折率n0（例えば、１）の空気中で使用するものとする。
【００５２】
図１２に示す例では、所定の帯域として０THzを超えて６THz（テラヘルツ）までの帯域をとり、格子１の透過率を測定したグラフＧ１が図示されている。このグラフＧ１は、Ｔn0(f)と表現できる。すなわち、透過率Tは、屈折率n0および周波数fの関数である。
【００５３】
次に、収容型構造体（格子１および容器５０）を電磁波照射部３４および電磁波検出部３６の間に配置して、電磁波照射部３４から周波数Ａの測定用電磁波を照射する。測定用電磁波は、容器５０の正面５２を透過し、収容型構造体を透過し、さらに容器５０の背面５４を透過する（測定用応答電磁波）。電磁波検出部３６は、透過した電磁波（測定用応答電磁波）を検出する。そして、透過率測定部４２が収容型構造体の透過率を測定する（Ｓ１２）。透過率は、Ｐ２／Ｐ１により求められる。
【００５４】
なお、測定用電磁波が照射されている間に、容器５０には液体２０が収容されている。液体２０は、測定用電磁波が照射される前に、注入用パイプ６２および注入装置７２によって、容器５０に予め注入しておいてもよい。また、測定用電磁波が照射される間に、注入用パイプ６２および注入装置７２によって液体２０を注入しながら、排出用パイプ６４および排出装置７４によって液体２０を排出してもよい。
【００５５】
図１２に示す例では、周波数Ａ＝１THzとして、一体型構造体２の透過率＝４０％を得る（グラフＧ２）。このグラフＧ２は、Ｔnx(A)と表現できる。すなわち、周波数Ａにおける一体型構造体２の透過率Tnxは、被測定物２２の屈折率nxおよび周波数Ａ（＝１THz）の関数である。
【００５６】
次に、屈折率導出部４６が、透過率記録部４４の記録内容および透過率測定部４２の測定した一体型構造体２の透過率に基づき、対応周波数Ｂを決定する（Ｓ１４）。すなわち、図８を参照して、屈折率導出部４６が、周波数Ａ（＝１THz）における電磁波検出部３６の検出結果（グラフＧ２）に基づき測定された透過率（＝４０％）と、対応周波数Ｂにおける電磁波検出部３６の検出結果に基づき測定された透過率とが等しくなるような、対応周波数Ｂを決定する。対応周波数Ｂは3.4THzとなる。
【００５７】
これは、Ｔn0(B) = Ｔnx(A)ということを意味する。
【００５８】
最後に、屈折率導出部４６が、被測定物２２の屈折率を導出する（Ｓ１６）。すなわち、被測定物２２の屈折率＝Ｂ／Ａとして、被測定物２２の屈折率nxを導出する。図８に示す例では、屈折率nx＝3.4THz／１THz＝3.4となる。これは、Ｂ＝nx・Ａということを用いて、被測定物２２の屈折率nxを導出したものである。
【００５９】
本発明の実施形態にかかる収容型構造体によれば、被測定物２２を有利に取り扱うことができる。例えば、被測定物２２が液体２０に含まれている場合、容器５０に液体２０を収容できる。さらに、液体２０の被測定物２２が、格子１の空隙部１２を通過する。このため、容器５０に測定用電磁波を照射すれば、格子１の空隙部１２を通過する被測定物２２に電磁波を照射でき、被測定物２２の特性を測定できる。
【００６０】
本発明の実施形態にかかる測定装置によれば、収容型構造体および格子（空隙配置構造体）１における電磁波の透過率を測定することにより、被測定物２２の特性（例えば、屈折率）を容易に測定できる。
【００６１】
図１３は、格子１の透過率を測定したグラフＧ１の、アパーチャーａおよびピッチｐに対する変化を説明するための図である。ａおよびｐが小さいと（グラフＧ１−１）、傾きが小さく、ａおよびｐが大きいと（グラフＧ１−２）、傾きが大きい。
【００６２】
対応周波数Ｂの最大値は、透過率が極大値をとる周波数Ｆ１（グラフＧ１−１）、周波数Ｆ２（グラフＧ１−２）である。対応周波数Ｂの最大値が大きい程、より大きな屈折率を測定できる。よって、ａおよびｐが小さいと（グラフＧ１−１）、広い範囲の屈折率を測定できる。逆に、ａおよびｐが大きいと（グラフＧ１−２）、高精度に屈折率を測定できる。屈折率がわずかに異なっても、透過率が大きく変化するからである。
【００６３】
よって、広い範囲の屈折率を測定したいならばアパーチャーａおよびピッチｐを小さくした格子１を利用するとよい。高精度に屈折率を測定したいならばアパーチャーａおよびピッチｐを大きくした格子１を利用するとよい。
【００６４】
なお、ピッチｐが小さいと、透過率が極大値をとる周波数が高周波側になる。ピッチｐが大きいと、透過率が極大値をとる周波数が低周波側になる。そこで、第一電磁波の周波数に応じて、ピッチｐを選択するとよい。
【００６５】
また、高精度に屈折率を測定するためには、ワイヤストリップ幅２α（＝ｐ−ａ）または一体型構造体２の厚さｔを変化させてもよい。
【００６６】
図１７は、ワイヤストリップ幅２α（＝ｐ−ａ）の変化によって透過率が極大値をとる周波数の移動を示す図である。図１７に示すように、ワイヤストリップ幅２αが変化しても透過率が極大値をとる周波数は変化しない。しかし、ワイヤストリップ幅２αを大きくすると、透過率が極大値をとる周波数の近傍の傾きが大きくなる。よって、ワイヤストリップ幅２αを大きくすると、高精度に屈折率を測定できる。
【００６７】
図１８は、一体型構造体２の厚さｔの変化によって透過率が極大値をとる周波数の移動を示す図である。図１８に示すように、一体型構造体２の厚さｔが変化しても透過率が極大値をとる周波数は変化しない。しかし、一体型構造体２の厚さｔを大きくすると、透過率が極大値をとる周波数の近傍の傾きが大きくなる。よって、一体型構造体２の厚さｔを大きくすると、高精度に屈折率を測定できる。
【００６８】
なお、本発明の実施形態には図１４に示すような変形例が考えられる。
【００６９】
図１４は、本発明の実施形態の変形例における容器５０の側面断面図である。容器５０には、格子１および格子１’（周波数特性調整部材）が収容されている。格子１と格子１’とは平行であり、間隔ｄ＝（λ／２）・ｎ（ただし、ｎは自然数）である。なお、λは対応周波数Ｂに対応する電磁波の波長である。
【００７０】
図１５は、格子１’を格子１に平行に配置したときの透過率のグラフＧ１および格子１’を配置しないときの透過率のグラフＧ１’を示す図である。格子１’を格子１に平行に配置したときは対応周波数Ｂにおいて共振が成立するので、対応周波数Ｂの近傍部分における透過率の周波数に対する傾きが、格子１’を配置しないときよりも大きくなる。
【００７１】
すなわち、格子１’を格子１に平行に配置したときの透過率のグラフＧ１は、波打った線になる。言換えれば、格子１’を格子１に平行に配置した構成はファブリペローエタロン共振器と同等の構造なので、透過率のグラフＧ１は、周期的に透過量のピークをもつ。ここで、被測定物２２として屈折率のわずかに異なる試料、例えば、構造の異なる数種類のタンパク質を考える。このような被測定物２２の透過率をそれぞれ測定する。屈折率がわずかに異なるだけなので、格子１’を配置しなければ、透過率もわずかにしか異ならない。しかし、格子１’を配置すれば、わずかな屈折率の違いでも、透過率が大きく異なる。よって、被測定物２２のそれぞれについて異なる透過率が得られるため、タンパク質の構造の違いを判別できる。
【００７２】
なお、上記の実施形態において、格子１および収容型構造体の透過率を計測すると、透過率が極大値をとる周波数が移動することがわかる。図１６は、格子１および収容型構造体によって透過率が極大値をとる周波数の移動を示す図である。図１６に示すように、透過率が極大値をとる周波数Ｆａ（格子１：グラフGa）がＦｂ（収容型構造体：グラフGb）に移動する。これにより、被測定物２２が何であるか（これも被測定物２２の特性の一種）を特定するようなこともできる。
【００７３】
また、格子１および収容型構造体に電磁波を照射して、被測定物２２の複素屈折率(n+jk)および複素誘電率ε(ω)を測定することも可能である。なお、nは複素屈折率の実部、ｋは複素屈折率の虚部であり、ωは格子１および収容型構造体に照射する電磁波の角周波数である。一般的に、(n+jk)2 =ε(ω)である。
【００７４】
なお、図１３、図１５、図１６を参照して説明したように、格子１および収容型構造体は、周波数がテラヘルツの電磁波を照射すると、透過率が大きく変化する。格子１および収容型構造体の透過率は、アパーチャーａが照射される電磁波の波長に対してある程度大きい（例えば、数倍程度の大きさ）と、ほぼ一定になる。また、アパーチャーａが電磁波の波長に対して非常に小さいと、照射される電磁波は格子１および収容型構造体をほぼ透過しない。そこで、例えば、格子１および収容型構造体のアパーチャーａの大きさを調節して、周波数がテラヘルツの電磁波を照射すると、透過率が大きく変化するようにしている。
【００７５】
なお、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装置に、上記の各部分（例えば、特性測定部４０）を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の実施形態を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態にかかる格子（空隙配置構造体）１の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる格子（空隙配置構造体）１のＸＹ平面図である。
【図３】格子１の空隙部１２の一つの近傍を表示した平面図である。
【図４】格子１の変形例について説明するためのＸＹ平面図である。
【図５】空隙部１２が一個だけの場合の格子１のＸＹ平面図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる容器５０に収容された被測定物の屈折率を測定するための測定装置の構成を示す図である。
【図７】容器５０の側面図（図７（ａ））、ｂ−ｂ断面図（図７（ｂ））、ｃ−ｃ断面図（図７（ｃ））である。
【図８】容器５０に格子１を取り付けた状態の側面断面図（図８（ａ））、ｂ−ｂ断面図（図８（ｂ））である。
【図９】図８に示す状態の容器５０に注入用パイプ６２および排出用パイプ６４を取り付けた状態の正面図（図９（ａ））、側面断面図（図９（ｂ））である。
【図１０】図６において容器５０（および容器５０に収容された格子１）を格子１に置き換えたときの測定装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかる測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】被測定物２２の屈折率の決定法を説明するためのグラフである。
【図１３】格子１の透過率を測定したグラフＧ１の、アパーチャーａおよびピッチｐに対する変化を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態の変形例における容器５０の側面断面図である。
【図１５】格子１’を格子１に平行に配置したときの透過率のグラフＧ１および格子１’を配置しないときの透過率のグラフＧ１’を示す図である。
【図１６】格子１および収容型構造体によって透過率が極大値をとる周波数の移動を示す図である。
【図１７】ワイヤストリップ幅２α（＝ｐ−ａ）の変化によって透過率が極大値をとる周波数の移動を示す図である。
【図１８】一体型構造体２の厚さｔの変化によって透過率が極大値をとる周波数の移動を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  格子（空隙配置構造体）
１’  格子（周波数特性調整部材）
１０  導体板
１２  空隙部（開口）
２０  液体
２２  溶質（被測定物）
２４  溶媒
３０  電磁波照射部
３２  放射制御部
３４  電磁波照射部（測定用電磁波照射手段および参照電磁波照射手段）
３６  電磁波検出部（測定用電磁波検出手段および参照電磁波検出手段）
４０  特性測定部
４２  透過率測定部
４４  透過率記録部
４６  屈折率導出部
５０  容器
５２  正面
５４  背面
５６  側面
６２  注入用パイプ
６４  排出用パイプ
７２  注入装置
７４  排出装置
６０  電磁波検出部
７０  制御・演算部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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