(57)【要約】【課題】誘電分光法により試料を測定する。【解決手段】  測定装置１は、試料を設置する試料用開口部１２を設け、誘電体層で形成される誘電率測定用基板１１と、誘電率測定用基板１１の試料用開口部１２の周辺部に形成される同軸型プローブ配線Ｐであって、試料の誘電分光を検出する検出部１４と、を備える。同軸型プローブ配線Ｐには、ベクトルネットワークアナライザが接続される。試料用開口部１２において、ＴＨｚ波発振器２１から出力されたＴＨｚ波が集束またはコリメートされ、集束またはコリメートされた後のＴＨｚ波をＴＨｚ波受信器２２に受信させる。【選択図】      図１
2016024081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電分光法により試料を測定する測定装置であって、
試料を設置する開口部を設け、誘電体層で形成される誘電率測定用基板と、
前記誘電率測定用基板の前記開口部の周辺部に形成される同軸型プローブ配線であって、試料の誘電分光を検出する検出部と、を備え、
前記同軸型プローブ配線には、ベクトルネットワークアナライザが接続され、
前記開口部において、ＴＨｚ波発振器から出力されたＴＨｚ波が集束またはコリメートされ、集束またはコリメートされた後のＴＨｚ波をＴＨｚ波受信器に受信させる
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記開口部に、前記ＴＨｚ波が透過する窓板が設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記窓板は、前記ＴＨｚ波の反射を防止する反射防止部を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記検出部は、特性インピーダンスの異なる複数の同軸型プローブ配線であって、前記複数の同軸型プローブ配線は、それぞれ、前記ベクトルネットワークアナライザに接続される
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記同軸型プローブ配線は、当該同軸型プローブ配線の特性インピーダンスに整合するストリップ線路を介して、それぞれ、前記ベクトルネットワークアナライザに接続される
ことを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
誘電分光法により試料を測定する測定装置であって、
試料を設置する開口部を設け、誘電体層で形成される誘電率測定用基板と、
前記誘電率測定用基板の前記開口部の周辺部に形成される複数の同軸型プローブ配線であって、試料の誘電分光を検出する検出部を備え、
前記複数の同軸型プローブ配線は、特性インピーダンスが異なり、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続される
ことを特徴とする測定装置。
【請求項７】
前記同軸型プローブ配線は、当該同軸型プローブ配線の特性インピーダンスに整合するストリップ線路を介して、それぞれ、前記ベクトルネットワークアナライザに接続される
ことを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電分光法により試料を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢化が進み、成人病に対する対応が大きな課題になりつつある。血糖値などの検査においては血液の採取が必要なために患者にとって大きな負担となるので、血液を採取しない非侵襲な成分濃度測定装置が注目されている。
【０００３】
非侵襲な成分濃度測定装置として、誘電分光法が提案されている。誘電分光法は、皮膚内に電磁波を照射し、測定対象とする血液成分、例えば、グルコース分子と水の相互作用に従い、電磁波を吸収させ、電磁波の振幅及び位相を観測する。しかし、グルコースと電磁波の相互作用は小さく、また生体に安全に照射しうる電磁波の強度には制限があり、生体の血糖値測定においては、十分な効果をあげるに至っていない。
【０００４】
従来の測定法としては、マイクロ波からミリ波帯において、ベクトルネットワークアナライザ（Vector Network Analyzer:以下ＶＮＡ）に接続した同軸型プローブを用いた反射型測定による誘電分光測定がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１２および図１３は、従来の誘電分光法による成分濃度測定装置を示す構成例である。誘電測定同軸プローブは、プローブから生じる電界分布が測定試料に接触することで測定を行う。測定試料は、背景成分及び対象成分が混合されてなる溶液である。誘電測定同軸プローブは、ＧＳＧとなる３つの導体で形成される。非特許文献１にも記載されるように同軸型プローブを用いた複素誘電率を測定する方法として一般的であり、開放端の同軸線路は液体の測定に適している。
【０００６】
開放端からは無限遠境界を前提として反射信号から複素誘電率が計算される。試料に信号を印加し、反射係数と位相を周波数領域で測定する。反射係数／位相スペクトルを得るために印加する信号の周波数を掃引する。測定したスペクトルから複素誘電率は、次の式（１）で算出が可能である。
【０００７】
【数１】
2016024081.tif 000003
ここで、ε*は未知試料の誘電率、εi*(i=A,B,C)は標準試料の誘電率である。ρ*は、複素反射係数であって、測定で得られた反射係数をΓi、位相をφiとするとき、以下の式（２）のように記述できる。
【０００８】
【数２】
2016024081.tif 000004
ρiはそれぞれ標準試料の測定結果に対応し、ρ*は未知試料の測定結果を表す。キャリブレーション測定では、標準試料Aとして空気中での開放、標準試料Bとして短絡、標準試料Cとして誘電率のわかっている純水を用いる。短絡するときは終端部分で不要なインダクタンスを生じないように特殊な治具を用いて固定／終端する必要がある。
【０００９】
またマイクロ波からミリ波以上の周波数帯では、ＴＨｚ帯において誘電分光装置がある（例えば、特許文献２参照）。図１４に示す従来例では、連続発振した光源を用いたホモダイン検波方式電磁波分光測定システムを示す。本システムは、第１連続波光源９０１ａおよび第２連続波光源９０１ｂと、第１スプリッタ９０２ａおよび第２スプリッタ９０２ｂと、第１カプラ９０３ａおよび第２カプラ９０３ｂと、光位相変調器９０４と、第１フォトミキサ９０５ａおよびフォトミキサとＴＨｚミキサとの両機能を一体化させた第３フォトミキサ９０５ｃとで主に構成されている。図１４に示す従来例において第３フォトミキサ９０５ｃは、第１フォトミキサ９０５ａから発振されたＴＨｚ波を、レンズ９０８を用いて試料１００に透過または反射させて受信するとともに、光位相変調器９０４で位相変調された連続光波を受信して、これらをホモダインミキシングする。
【００１０】
ＴＨｚ帯ではレンズを用いた疑似光学系によるフリースペース法により測定対象の複素誘電率を計測することが一般的である。なおフリースペース法は非特許文献１にも記載されるようにミリ波帯でも用いられる。
【００１１】
以上のように、観測される電波の周波数に対応する信号の振幅や位相から、誘電緩和スペクトルを算定する。一般的にはCole-Cole式に基づき緩和カーブの線形結合として表現し、複素誘電率を算定する。生体成分の計測では、例えば血液中に含まれるグルコースやコレステロール等の血液成分の量に複素誘電率は相間があり、その変化に対応した電気信号（振幅、位相）として測定される。複素誘電率変化と成分濃度との相間を予め測定することによって検量モデルを構築し、計測した誘電緩和スペクトルの変化から成分濃度の検量を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−６９７７９号公報
【特許文献２】特開２０１３−３２９３３号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Andrew P. Gregory, and Robert N. Clarke, ”A Review of RF and Microwave Techniques for Dielectric Measurements on Polar Liquids”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation Vol.13, No.4 Aug. 2006.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら従来の測定装置において、マイクロ波からミリ波帯、ＴＨｚ帯などの広い周波数帯を測定することは困難である場合がある。例えば、図１２および図１３に示す誘電分光法による測定装置において測定しようとした際には、同軸プローブのグランドと信号線寸法（ＧＳＧの電極間隔）により測定周波数が制限されるため、ＴＨｚ帯までの高周波帯を１つの同軸型プローブでは帯域を取ることが困難である。また、各周波数帯を測定するために、それぞれ異なるＶＮＡを設定する場合もある。一方、図１４に示すＴＨｚ帯における誘電分光による測定システムをマイクロ波帯で使用する際には、アンテナの広帯域化が難しいため、マイクロ波の発生が困難であるという課題があった。
【００１５】
従って、広帯域なスペクトルデータの取得には、図１２および図１３における測定装置において異なるプローブを付け替えたり、図１４における誘電分光による測定システムに試料を装着したりして、複数回の測定が必要であった。これにより、試料測定に時間を要するので、試料の温度や圧力の変化や乾燥により、測定再現性や測定精度が得られない課題があった。
【００１６】
従って本発明の目的は、誘電分光法により、同一試料を同時に広帯域で測定可能な測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、誘電分光法により試料を測定する測定装置に関する。即ち本発明の第１の特徴に係る測定装置は、試料を設置する開口部を設け、誘電体層で形成される誘電率測定用基板と、誘電率測定用基板の開口部の周辺部に形成される同軸型プローブ配線であって、試料の誘電分光を検出する検出部と、を備える。同軸型プローブ配線には、ベクトルネットワークアナライザが接続され、開口部において、ＴＨｚ波発振器から出力されたＴＨｚ波が集束またはコリメートされ、集束またはコリメートされた後のＴＨｚ波をＴＨｚ波受信器に受信させる。
【００１８】
ここで開口部に、ＴＨｚ波が透過する窓板が設けられても良い。窓板は、ＴＨｚ波の反射を防止する反射防止部を備えても良い。
【００１９】
また検出部は、特性インピーダンスの異なる複数の同軸型プローブ配線であって、複数の同軸型プローブ配線は、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続されても良い。同軸型プローブ配線は、当該同軸型プローブ配線の特性インピーダンスに整合するストリップ線路を介して、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続されても良い。
【００２０】
本発明の第２の特徴は、誘電分光法により試料を測定する測定装置に関する。即ち本発明の第２の特徴に係る測定装置は、試料を設置する開口部を設け、誘電体層で形成される誘電率測定用基板と、誘電率測定用基板の開口部の周辺部に形成される複数の同軸型プローブ配線であって、試料の誘電分光を検出する検出部を備える。複数の同軸型プローブ配線は、特性インピーダンスが異なり、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続される。
【００２１】
ここで同軸型プローブ配線は、当該同軸型プローブ配線の特性インピーダンスに整合するストリップ線路を介して、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続されても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、誘電分光法により、同一試料を同時に広帯域で測定可能な測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定装置の外観を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る測定装置の断面を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る測定装置のマイクロ波帯ないしミリ波帯の測定システムを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る測定装置の信号線を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る測定装置のＴＨｚ波帯の測定システムを説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る測定装置のＴＨｚ波帯の測定システムの拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る測定装置による測定結果の一例を説明する図である。
【図８】本発明の第１の変形例に係る測定装置のＴＨｚ波帯の測定システムを説明する図である。
【図９】本発明の第２の変形例に係る測定装置の外観を説明する図である。
【図１０】本発明の第２の変形例に係る測定装置の断面を説明する図である。
【図１１】本発明の第２の変形例に係る測定装置のマイクロ波帯ないしミリ波帯の測定システムを説明する図である。
【図１２】従来のマイクロ波からミリ波帯における誘電分光法による測定装置を説明する図である。
【図１３】従来のマイクロ波からミリ波帯における誘電分光法による測定装置において、プローブから生じる電界分布を説明する図である。
【図１４】従来のＴＨｚ帯における誘電分光による測定システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
【００２５】
（実施の形態）
図１ないし図３を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１を説明する。測定装置１は、誘電分光法により試料を測定する。具体的には測定装置１は、誘電分光法を用いた対象成分の成分濃度、特に、被測定物を人間又は動物とした非侵襲な成分濃度を測定することができる。
【００２６】
図１ないし図３に示すように、測定装置１は、基板１０、誘電率測定用基板１１、試料用開口部１２、窓板１３および検出部１４を備える。図２に示すように、基板１０の上に、誘電率測定用基板１１が設けられ、基板１０の下および誘電率測定用基板１１の上に、それぞれ窓板１３が設けられる。また、基板１０および誘電率測定用基板１１の中央近辺に、基板１０および誘電率測定用基板１１を貫通する試料用開口部１２が設けられ、窓板１３は、試料用開口部１２を覆うように設けられる。図３に示すように、検出部１４は、誘電率測定用基板１１の試料用開口部１２の周辺に設けられる。
【００２７】
図１に示す例において、基板１０、誘電率測定用基板１１、試料用開口部１２および窓板１３は、それぞれ矩形で、それぞれの部材の中心が一致するように積層される場合を説明するが、これに限られない。
【００２８】
基板１０の各辺に、第１のコネクタＣ１、第２のコネクタＣ２、第３のコネクタＣ３および第４のコネクタＣ４が設けられ、各コネクタは、第１のケーブルＫ１、第２のケーブルＫ２、第３のケーブルＫ３および第４のケーブルＫ４に接続する。
【００２９】
第１のコネクタＣ１、第２のコネクタＣ２、第３のコネクタＣ３および第４のコネクタＣ４は、それぞれ異なる同軸サイズに調整されており、所定の周波数を測定可能である。第１のコネクタＣ１、第２のコネクタＣ２、第３のコネクタＣ３および第４のコネクタＣ４は、ＳＭＡコネクタやＫコネクタであって、図３に示すように、誘電率測定用基板１１とＧＳＧ接続する。
【００３０】
第１のコネクタＣ１、第２のコネクタＣ２、第３のコネクタＣ３および第４のコネクタＣ４を総称して、コネクタＣと称する場合がある。また、第１のケーブルＫ１、第２のケーブルＫ２、第３のケーブルＫ３および第４のケーブルＫ４を総称して、ケーブルＫと称する場合がある。図１に示す例で、コネクタＣおよびケーブルＫが、それぞれ４つの場合を説明するが、これに限られない。
【００３１】
誘電率測定用基板１１は、試料を設置する試料用開口部１２（開口部）を設け、誘電体層で形成される。誘電率測定用基板１１は、数センチ×数センチ角である。誘電率測定用基板１１の材料は、ＰＣＢ等を用いる。誘電率測定用基板１１は、例えば，セラミックス材料の一種であるＬＴＣＣ（Low Temperature Confired Ceramics）材料により多層で形成する。誘電体層の材料はＬＴＣＣの他に、セラミックス、セラミックスとガラスフィラーを混入したセラミックス混合材料、ポリイミド等のポリマー材料でも良い。
【００３２】
誘電率測定用基板１１は、図２に示すように、金属からなる信号出力部１５を介して、基板およびコネクタＣと接続しても良い。これにより誘電率測定用基板１１は、信号出力部１５を介して、コネクタＣからの信号を検出部１４に出力し、検出部１４の信号をコネクタＣに出力することができる。
【００３３】
試料用開口部１２は、基板１０および誘電率測定用基板１１の中央に貫通して設けられ、試料用開口部１２内をＴＨｚ波が透過する構造である。図５に示すように、試料用開口部１２において、ＴＨｚ波発振器２１から出力されたＴＨｚ波が集束またはコリメートされ、集束またはコリメートされた後のＴＨｚ波をＴＨｚ波受信器２２に受信させる構成となる。試料用開口部１２は、ＴＨｚ波の集束ビームのサイズ以上である必要があり、その形状は正方形でも良く、長方形、多角形、円形でも良い。
【００３４】
窓板１３は、入射側（図２の画面左側）で基板１０に接する窓板１３ａと、出射側（図２の画面右側）で誘電率測定用基板１１に接する窓板１３ｂを備え、それぞれ、試料用開口部１２を覆う。窓板１３は、ＴＨｚ波が透過するとともに、試料用開口部１２に液体や気体の測定試料を封入することができる。窓板１３は、固体試料の場合は不要である。窓板１３のサイズは、数ミリ×数ミリ角、数ミリ厚である。窓板１３の材料は、高抵抗Si,Zカット水晶、HDPE、TPX、Tsurupica等、測定周波数に応じて透過率の高い材料を選択する。
【００３５】
検出部１４は、誘電率測定用基板１１の試料用開口部１２の周辺部に形成される同軸型プローブ配線Ｐであって、試料の誘電分光を検出する。検出部１４は、プローブから生じる電界分布が測定試料に接触することにより測定可能な位置に設けられる。図３に示す例において検出部１４は、各コネクタに対応して、ＧＳＧからなる、４つの同軸型プローブ配線Ｐを備える。本発明の実施の形態では４つの同軸型プローブ配線Ｐを備える例を示したが、４つに限定されるものではない。
【００３６】
検出部１４は、特性インピーダンスの異なる複数の同軸型プローブ配線Ｐである。複数の同軸型プローブ配線Ｐは、それぞれ、第１のＶＮＡ（ベクトルネットワークアナライザ）Ｖ１、第２のＶＮＡ  Ｖ２、第３のＶＮＡ  Ｖ３、および第４のＶＮＡ  Ｖ４に接続される。このとき、検出部１４の同軸型プローブ配線Ｐは、当該同軸型プローブ配線Ｐの特性インピーダンスに整合するストリップ線路Ｒを介して、それぞれ、第１のＶＮＡ  Ｖ１、第２のＶＮＡ  Ｖ２、第３のＶＮＡ  Ｖ３、および第４のＶＮＡ  Ｖ４に接続される。
【００３７】
図２に示すように、本発明の実施の形態において検出部１４は、誘電率測定用基板１１の中に設けられる。ほかの実施例において検出部１４は、誘電率測定用基板１１の表面に設けられても良い。
【００３８】
図４を参照して、コネクタＣから同軸型プローブ配線Ｐへの接続を説明する。基板１０上に、コネクタＣが設置され、コネクタＣは、コネクタ接続部ＣＣを介して、誘電率測定用基板１１に接続する。誘電率測定用基板１１には、ストリップ線路Ｒおよび同軸型プローブ配線Ｐが設けられ、同軸型プローブ配線Ｐが、同軸型プローブ配線Ｐから生じる電界分布が試料に接触することで検出する検出部１４を形成する。
【００３９】
コネクタＣおよびコネクタ接続部ＣＣは、ＧＳＧを形成する。同軸型プローブ配線Ｐは、所与の周波数帯を測定するために、所定の電極間隔を有する。測定装置１が備える４つの同軸型プローブ配線Ｐのそれぞれにおいて、異なる周波数帯を測定可能なように、各同軸型プローブ配線Ｐは、異なる電極間隔を有する。同軸型プローブ配線Ｐ（検出部１４）からの反射信号により、測定試料が無限遠まで存在するモデルを仮定して、複素誘電率が導出される。従って、測定周波数によってＧＳＧの同軸型プローブ配線Ｐの周辺部の設計や試料用開口部１２のサイズは、適宜変更される。
【００４０】
ストリップ線路Ｒは、コネクタ接続部ＣＣおよび同軸型プローブ配線Ｐを接続し、同軸型プローブ配線Ｐの特性インピーダンスに整合する。ストリップ線路Ｒは、ＶＮＡに整合するように、インピーダンス５０Ωである。ストリップ線路Ｒは、ストリップ線路Ｒが接続する同軸型プローブ配線Ｐの周波数帯に応じて、ロスを低減するように設計される。ストリップ線路Ｒは、例えば、導体幅100-300μm、間隔50μmであり、ストリップ線路Ｒの導体材料は、Au、Cu、Al等が用いられる。
【００４１】
本発明の実施の形態に係る測定装置１は、図３に示すように４つのＶＮＡを接続し、それぞれに対応する周波数帯を異ならせることにより、広帯域測定が可能となる。誘電率測定用基板１１上に検出部１４であるＧＳＧ配線が形成されており、プローブから生じる電界分布が測定試料に接触することで検出することを可能とする。
【００４２】
次に、図５および図６を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１をＴＨｚ帯フリースペース分光光学系に導入する例を説明する。ＴＨｚ帯フリースペース分光光学系に導入する場合、測定装置１は、さらに、ＴＨｚ波発振器２１、ＴＨｚ波受信器２２、低雑音増幅器２３およびロックインアンプ２４を有する測定システムに用いられる。
【００４３】
ＴＨｚ波発振器２１は、レンズＬ１を介して、試料用開口部１２において、ＴＨｚ波を集束またはコリメートするように、ＴＨｚ波を照射する。ＴＨｚ波受信器２２は、レンズＬ２を介して、集束またはコリメートされた後のＴＨｚ波を受信する。ＴＨｚ波発振器２１は、図１４に示す第１フォトミキサ９０５ａに対応し、ＴＨｚ波受信器２２は、第３フォトミキサ９０５ｃに対応する。低雑音増幅器２３は、ＴＨｚ波が受信した信号を、雑音を抑えて増幅する。ロックインアンプ２４は、低雑音増幅器２３から出力された信号中の繰り返し信号を検出する。
【００４４】
窓板１３の表面には、図６に示すように、反射防止部Ｑが設けられる。反射防止部Ｑは、ウェッジや凹凸が形成されており、ＴＨｚ波の多重反射を防止する。図５に示す例において反射防止部Ｑは、入射側の窓板１３ａおよび出射側の窓板１３ｂのそれぞれにおいて、ＴＨｚ波の入射側および出射側に設けられる場合を説明するが、これに限られない。例えば、入射側の窓板１３ａの入射側と、出射側の窓板１３ｂの出射側に、反射防止部Ｑを備え、入射側の窓板１３ａの出射側と、出射側の窓板１３ｂの入射側に備えない構造でも良い。
【００４５】
以上のような構成により、本発明の実施の形態に係る測定装置１は、試料を試料用開口部１２に設置した後、検出部１４のそれぞれの同軸型プローブ配線Ｐが検出するとともに、ＴＨｚ波を試料用開口部１２に集束またはコリメートさせる。これにより、同一の試料を、温度や圧力の変化や乾燥が生じる前に、短時間で、広い周波数の誘電分光を生じさせ、測定することができる。
【００４６】
図７を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置１の測定結果を説明する。図７は、異なるグルコース濃度における３種類のグルコース水の測定結果を示す。図７に示すように、μ波〜ミリ波帯を網羅するように、各ＶＮＡの周波数帯を設定することにより、μ波〜ミリ波帯では複数のＶＮＡを用い、ＴＨｚ帯ではフリースペース系の分光系を用いて、複素誘電率を測定することが可能となる。
【００４７】
このような本発明の実施の形態に係る測定装置１は、同時刻に同一試料のマイクロ波帯からＴＨｚ帯までの誘電分光測定を行うものである。具体的には、誘電率測定用基板１１の中央に、誘電率測定用基板１１を貫通する試料用開口部１２を備えることにより、試料用開口部１２内をＴＨｚ波が透過させ、ＴＨｚ帯の誘電分光測定を実現する。また、誘電率測定用基板１１上の試料用開口部１２の周辺部に同軸型プローブ配線Ｐによる検出部１４が形成され、この同軸型プローブ配線Ｐにおいて、ＧＳＧの電極間隔が異なることにより、マイクロ波帯からミリ波帯の誘電分光測定を実現する。
【００４８】
これにより、同一試料を同時刻で広帯域な誘電分光を行うため、試料の時間経過に伴う状態変化の少ないまま広帯域なデータ取得が行えるという効果を奏する。
【００４９】
（第１の変形例）
図８を参照して、第１の変形例に係る測定装置１ａを説明する。図５に示す例では、ＴＨｚ波が、窓板１３を介して誘電率測定用基板１１を透過する場合を説明した。これに対し図８に示す測定装置１ａにおいて、誘電率測定用基板１１の窓板１３に替えて、例えばシリコン製のＡＴＲプリズムＺを接触させてＴＨｚ帯の測定をする。
【００５０】
図８に示す例では、ＴＨｚ波発振器２１が照射したＴＨｚ波をレンズＬ１およびＡＴＲプリズムＺを介して、試料用開口部１２で集束またはコリメートさせる。さらに、収束またはコリメートされたＴＨｚ波を、ＡＴＲプリズムＺおよびレンズＬ２を介して、ＴＨｚ波受信器２２に受信させる。
【００５１】
ＡＴＲプリズムＺが設けられた反対側の試料用開口部１２には、封止窓１６が設けられても良い。封止窓１６は、試料用開口部１２に液体や気体の測定試料を封入することができる。
【００５２】
（第２の変形例）
図９および図１１を参照して、第２の変形例に係る測定装置１ｂを説明する。第２の変形例においては、図１ないし図７を参照して説明した本発明の実施の形態に係る測定装置１が測定可能なマイクロ波からＴＨｚ波帯のうち、マイクロ波からミリ波帯における誘電分光を測定する。
【００５３】
第２の変形例はＴＨｚ波帯を測定しないので、基板１０および試料用開口部１２は、貫通する必要はなく、試料用開口部１２は、誘電率測定用基板１１の内部に設けられてもよい。本発明の実施の形態と比べて、窓板１３を備えなくても良い点が異なるが、試料の設置のしやすさ等の観点から、試料用開口部１２を貫通させ、封止窓（図示せず）で封入しても良い。
【００５４】
誘電率測定用基板１１は、試料を設置する試料用開口部１２を設け、誘電体層で形成される。
【００５５】
検出部１４は、誘電率測定用基板１１の試料用開口部１２の周辺部に形成される複数の同軸型プローブ配線Ｐであって、試料の誘電分光を検出する。ここで複数の同軸型プローブ配線Ｐは、特性インピーダンスが異なり、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続される。また同軸型プローブ配線Ｐは、同軸型プローブ配線Ｐの特性インピーダンスに整合するストリップ線路を介して、それぞれ、ベクトルネットワークアナライザに接続される。
【００５６】
このような第２の変形例に係る測定装置１ｂは、同時刻に同一試料のマイクロ波帯からミリ帯までの誘電分光測定を行うものである。具体的には、誘電率測定用基板１１上の試料用開口部１２の周辺部に同軸型プローブ配線Ｐによる検出部１４が形成され、この同軸型プローブ配線Ｐは、ＧＳＧの電極間隔の異なることにより、マイクロ波帯からミリ波帯の誘電分光測定を実現する。
【００５７】
これにより、同一試料を同時刻で広帯域な誘電分光を行うため、試料の時間経過に伴う状態変化の少ないまま広帯域なデータ取得が行えるという効果を奏する。
【００５８】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態とその変形例１ないし２によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
【００５９】
本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１  測定装置
１０  基板
１１  誘電率測定用基板
１２  試料用開口部
１３  窓板
１４  検出部
１５  信号出力部
１６  封止窓
２１  ＴＨｚ波発振器
２２  ＴＨｚ波受信器
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４  コネクタ
ＣＣ  コネクタ接続部
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４  ケーブル
Ｌ１、Ｌ２  レンズ
Ｐ  同軸型プローブ配線
Ｑ  反射防止部
Ｒ  ストリップ線路
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４  ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）
Ｚ  ＡＴＲプリズム
【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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