(57)【要約】【課題】電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる検出装置を提供する。【解決手段】本発明に係る検出装置１００は、電場増強素子２０と、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射する光源１０と、第１光Ｌ１を電場増強素子２０に照射したとき電場増強素子２０が放射する第２光Ｌ２を検出する光検出器７０と、第１光Ｌ１の波長と同じ波長の光を反射させ、第１光Ｌ１の波長と異なる波長の光を透過させるフィルター４０と、フィルター４０を第２光Ｌ２に対して、第２光Ｌ２が入射しない第１位置と、第２光Ｌ２が入射する第２位置と、に相対的に移動させる第１移動部５０と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電場増強素子と、
前記電場増強素子に第１光を照射する光源と、
前記第１光を前記電場増強素子に照射したとき前記電場増強素子が放射する第２光を検出する光検出器と、
前記第１光の波長と同じ波長の光を反射させ、前記第１光の波長と異なる波長の光を透過させるフィルターと、
前記フィルターを前記第２光に対して、前記第２光が入射しない第１位置と、前記第２光が入射する第２位置と、に相対的に移動させる第１移動部と、
を含む、検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記フィルターが前記第１位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する第１判定部と、
前記フィルターが前記第２位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する第２判定部と、
を含む、検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記電場増強素子は、
基板と、
前記基板の第１領域に設けられた金属微細構造体と、
前記基板の第２領域に設けられた金属層と、
を有する、検出装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記電場増強素子を前記第１光に対して、前記金属層に前記第１光が入射する第３位置と、前記金属微細構造体に前記第１光が入射する第４位置と、に相対的に移動させる第２移動部と、
前記フィルターが前記第１位置にあり、かつ前記電場増強素子が前記第３位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、第１反射光の強度を取得し、
前記フィルターが前記第１位置にあり、かつ前記電場増強素子が前記第４位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、第２反射光の強度を取得し、
前記第１反射光の強度と前記第２反射光の強度とから反射光の強度比を求める強度比演算部と、
を含み、
前記第１判定部は、前記強度比に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する、検出装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項において、
前記フィルターが前記第２位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、ラマンスペクトルを取得するラマンスペクトル取得部を含み、
前記第２判定部は、前記ラマンスペクトルに基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する、検出装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第２判定部は、前記ラマンスペクトルの所定のラマンシフトにおける強度と、前記ラマンスペクトルのベースラインの平均強度と、の差を求め、前記差が前記ラマンスペクトルのベースラインのノイズの強度以上の場合に、前記電場増強素子を交換すると判定する、検出装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれか１項において、
前記第１判定部の判定結果および前記第２判定部の判定結果を出力する出力部を含む、検査装置。
【請求項８】
電場増強素子に第１光を照射して前記電場増強素子からの第２光を検出し、検出された前記第２光の強度に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する工程と、
前記電場増強素子に前記第１光を照射して前記電場増強素子からの前記第２光をフィルターを介して検出し、前記フィルターを介して検出された前記第２光の強度に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する工程と、
を含み、
前記フィルターは、前記第１光の波長と同じ波長の光を反射させ、前記第１光の波長と異なる波長の光を透過させる、検出方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板の第１領域に設けられた金属微細構造体と、
前記基板の第２領域に設けられた金属層と、
を含む、電場増強素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、検出方法、および電場増強素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療診断や飲食物の検査等に用いられるセンサーチップの需要が増大しており、高感度かつ小型のセンサーチップの開発が求められている。このような要求に応えるために、電気化学的な手法をはじめ様々なタイプのセンサーチップが検討されている。これらの中で、集積化が可能であること、低コスト、測定環境を選ばないこと等の理由から、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を利用した分光分析、特に表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を用いたセンサーチップに対する関心が高まっている。
【０００３】
ここで、表面プラズモンとは、表面固有の境界条件により光とカップリングを起こす電子波の振動モードである。表面プラズモンを励起する方法としては、金属表面に回折格子を刻み、光とプラズモンを結合させる方法やエバネッセント波を利用する方法がある。例えば、ＳＰＲを利用したセンサーとしては、全反射型プリズムと、当該プリズムの表面に形成された標的物質に接触する金属膜と、を具備して構成されるものがある。このような構成により、抗原抗体反応における抗原の吸着の有無など、標的物質の吸着の有無を検出している。
【０００４】
ところで、金属表面に伝搬型の表面プラズモンが存在する一方、金属微粒子には局在型の表面プラズモンが存在する。局在型の表面プラズモン、つまり、表面の金属微細構造上に局在する表面プラズモンが励起された際には、著しく増強された電場が誘起されることが知られている。
【０００５】
さらに、金属ナノ粒子を用いた局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ：Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）によって形成される増強電場にラマン散乱光が照射されると表面増強ラマン散乱現象によってラマン散乱光が増強されることが知られており、高感度のセンサー（検出装置）が提案されている。この原理を用いることで、各種の微量な物質を検出することが可能になる。
【０００６】
上記のようなセンサーチップを備えた検出装置において、例えば、センサーチップの表面に分子が吸着し該分子を取り除くことができないことによって、センサーチップが劣化する場合がある。例えば特許文献１には、センサーチップに流体試料中の検査対象の物質（分子）を吸着させて光検出部にて散乱光を検出する場合よりも、流体試料の流速を大きくしたり、光源からの光強度を大きくしたりすることによって、センサーチップに吸着された分子を、離脱させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２３００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、センサーチップ（電場増強素子）に吸着する分子によって十分に離脱させることができない場合がある。さらに、電場増強素子の劣化は、電場増強素子の表面に分子が吸着し該分子を取り除くことができないことによって生じる他、電場増強素子の構造変化によって生じる場合もある。特許文献１に記載の方法では、電場増強素子の構造変化に起因した劣化は、防ぐことができない場合がある。
【０００９】
そのため、電場増強素子を備えた検出装置において、電場増強素子が劣化した場合は、電場増強素子を交換することが好ましい。しかしながら、検出対象である標的物質の検出を行うたびに電場増強素子の交換を行うと、コストが高くなったり、交換作業の手間がかかったりする。そのため、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことが望まれている。
【００１０】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる検出装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る検出装置は、
電場増強素子と、
前記電場増強素子に第１光を照射する光源と、
前記第１光を前記電場増強素子に照射したとき前記電場増強素子が放射する第２光を検出する光検出器と、
前記第１光の波長と同じ波長の光を反射させ、前記第１光の波長と異なる波長の光を透過させるフィルターと、
前記フィルターを前記第２光に対して、前記第２光が入射しない第１位置と、前記第２光が入射する第２位置と、に相対的に移動させる第１移動部と、
を含む。
【００１２】
このような検出装置では、フィルターが第１位置にある状態における光検出器の検出結果に基づいて、電場増強素子を交換するか否かを判定することができ、さらに、フィルターが第２位置にある状態における光検出器の検出結果に基づいて、電場増強素子を交換するか否かを判定することができる。これにより、電場増強素子における反射光に基づいて、電場増強素子を交換するか否かの判定をすることができ、さらに、ラマンスペクトルに基づいて、電場増強素子を交換するか否かの判定をすることができる。したがって、このような検出装置では、電場増強素子の経時的な構造変化によって生じる電場増強素子の劣化と、電場増強素子の表面に標的物質（分子）が吸着し該分子を取り除くことができないことによって生じる電場増強素子の劣化と、を検知することができる。よって、このような検出装置では、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る検出装置において、
前記フィルターが前記第１位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する第１判定部と、
前記フィルターが前記第２位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する第２判定部と、
を含んでもよい。
【００１４】
このような検出装置では、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る検出装置において、
前記電場増強素子は、
基板と、
前記基板の第１領域に設けられた金属微細構造体と、
前記基板の第２領域に設けられた金属層と、
を有してもよい。
【００１６】
このような検出装置では、金属微細構造体における反射光の強度（第２反射光強度）を、金属層における反射光の強度（第１反射光強度）で割ることにより、金属微細構造体の金属自体における吸収の影響を小さくし、ＳＰＲにおける吸収に基づく反射光の強度比を、より正確に得ることができる。さらに、このような検出装置では、１つの電場増強素子に、金属微細構造体と金属層とが設けられているので、第１反射光強度と第２反射光強度とを得るために、素子（基板）を交換する必要がなく、工数を削減することができる。
【００１７】
本発明に係る検出装置において、
前記電場増強素子を前記第１光に対して、前記金属層に前記第１光が入射する第３位置と、前記金属微細構造体に前記第１光が入射する第４位置と、に相対的に移動させる第２移動部と、
前記フィルターが前記第１位置にあり、かつ前記電場増強素子が前記第３位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、第１反射光の強度を取得し、
前記フィルターが前記第１位置にあり、かつ前記電場増強素子が前記第４位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、第２反射光の強度を取得し、
前記第１反射光の強度と前記第２反射光の強度とから反射光の強度比を求める強度比演算部と、
を含み、
前記第１判定部は、前記強度比に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定してもよい。
【００１８】
このような検出装置では、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる。
【００１９】
本発明に係る検出装置において、
前記フィルターが前記第２位置にある状態における前記光検出器の検出結果に基づいて、ラマンスペクトルを取得するラマンスペクトル取得部を含み、
前記第２判定部は、前記ラマンスペクトルに基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定してもよい。
【００２０】
このような検出装置では、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる。
【００２１】
本発明に係る検出装置において、
前記第２判定部は、前記ラマンスペクトルの所定のラマンシフトにおける強度と、前記ラマンスペクトルのベースラインの平均強度と、の差を求め、前記差が前記ラマンスペクトルのベースラインのノイズの強度以上の場合に、前記電場増強素子を交換すると判定してもよい。
【００２２】
このような検出装置では、第２判定部は、非常に少量な分子が電場増強素子に付着している場合でも、電場増強素子を交換すると判定することができる。
【００２３】
本発明に係る検出装置において、
前記第１判定部の判定結果および前記第２判定部の判定結果を出力する出力部を含んでもよい。
【００２４】
このような検出装置では、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる。
【００２５】
本発明に係る検出方法は、
電場増強素子に第１光を照射して前記電場増強素子からの第２光を検出し、検出された前記第２光の強度に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する工程と、
前記電場増強素子に前記第１光を照射して前記電場増強素子からの前記第２光をフィルターを介して検出し、前記フィルターを介して検出された前記第２光の強度に基づいて、前記電場増強素子を交換するか否かを判定する工程と、
を含み、
前記フィルターは、前記第１光の波長と同じ波長の光を反射させ、前記第１光の波長と異なる波長の光を透過させる。
【００２６】
このような検出方法では、第１工程（フィルターを介さずに検出された第２光の強度に基づいて、電場増強素子を交換するか否かを判定する工程）において、電場増強素子における反射光に基づいて電場増強素子を交換するか否か判定することができ、第２工程（フィルター検出された第２光の強度に基づいて、電場増強素子を交換するか否かを判定する工程）において、ラマンスペクトルに基づいて電場増強素子を交換するか否か判定することができる。したがって、このような検出方法では、電場増強素子の経時的な構造変化によって生じる電場増強素子の劣化と、電場増強素子の表面に分子が吸着し該分子を取り除くことができないことによって生じる電場増強素子の劣化と、を検知することができる。よって、本実施形態に係る検出方法では、電場増強素子の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子の交換を行うことができる。
【００２７】
本発明に係る電場増強素子は、
基板と、
前記基板の第１領域に設けられた金属微細構造体と、
前記基板の第２領域に設けられた金属層と、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る検出装置の機能ブロック図。
【図２】本実施形態に係る電場増強素子を模式的に示す平面図。
【図３】本実施形態に係る電場増強素子を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る検出装置の機能ブロック図。
【図５】本実施形態に係る検出装置の機能ブロック図。
【図６】ラマンスペクトルの一例を示すグラフ。
【図７】本実施形態に係る検出方法を説明するためのフローチャート。
【図８】本実施形態の変形例に係る検出方法を説明するためのフローチャート。
【図９】本実施形態に係る検出装置の具体的な構成を模式的に示す図。
【図１０】実験例に用いた試料基板のＳＥＭ写真。
【図１１】反射光強度比スペクトルを示すグラフ。
【図１２】波長６３２．８ｎｍの反射率比を示す表。
【図１３】ラマンスペクトルを示すグラフ。
【図１４】強度差とベースラインのノイズの強度とを示した表。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３０】
１．  検出装置
まず、本実施形態に係る検出装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る検出装置１００の機能ブロック図である。検出装置１００は、図１に示すように、光源１０と、電場増強素子２０と、移動部３０，５０と、フィルター４０と、制御部６０と、光検出器７０と、操作部８０と、出力部８２と、記憶部８４と、記憶媒体８６と、処理部９０と、を含む。
【００３１】
光源１０は、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射する。図示の例では、第１光Ｌ１は、ハーフミラー１２およびレンズ１４を介して、電場増強素子２０に入射する。光源１０は、例えば、半導体レーザー、気体レーザーであり、第１光Ｌ１は、レーザー光である。第１光Ｌ１の波長は、例えば、３５０ｎｍ以上１０００ｍｎ以下であり、具体的には６３２．８ｎｍである。
【００３２】
電場増強素子２０は、第１光Ｌ１を受けて、第２光Ｌ２を放出する。第２光Ｌ２は、第１光Ｌ１によって電場増強素子２０から放出される散乱光である。第２光Ｌ２は、例えば、電場増強素子２０において反射される反射光を含んでいる。ここで、図２は、電場増強素子２０を模式的に示す平面図である。図３は、電場増強素子２０を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図２および図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００３３】
電場増強素子２０は、図２および図３に示すように、基板２１と、金属微細構造体２５と、金属層２６と、を含む。基板２１は、支持基板２２と、金属層２３と、誘電体層２４と、を有している。
【００３４】
支持基板２２は、例えば、ガラス基板、シリコン基板、樹脂基板である。
【００３５】
金属層２３は、支持基板２２上に設けられている。金属層２３の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。金属層２３の材質は、例えば、金、銀、アルミニウム、銅である。金属層２３は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法によって形成される。金属層２３は、電場増強素子２０において伝播型表面プラズモン（ＰＳＰ：Ｐｒｏｐａｇｅｔｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ）を励起させる機能を有していてもよい。具体的には、電場増強素子２０に光（励起光）を入射することにより、金属層２３と誘電体層２４との界面に（界面近傍に）ＰＳＰが励起されてもよい。
【００３６】
誘電体層２４は、金属層２３上に設けられている。誘電体層２４の厚さは、金属層２３と誘電体層２４との界面に励起されるＰＳＰと、金属微細構造体２５に励起される局在型表面プラズモン（ＬＳＰ：Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ）とが相互作用できるように設定されていてもよい。誘電体層２４の厚さは、例えば、１０μｍ以上１μｍ以下である。誘電体層２４の材質は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）等の高分子、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）である。誘電体層２４は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。
【００３７】
金属微細構造体２５は、基板２１の第１領域２１ａに設けられている。第１領域２１ａは、誘電体層２４の上面の領域である。金属微細構造体２５の形状は、特に限定されず、例えば、粒子状、角柱、球、回転楕円体であるが、図示の例では、円柱である。金属微細構造体２５の大きさ（例えば、Ｘ軸方向の大きさ、およびＹ軸方向の大きさ）は、光源１０から照射される第１光Ｌ１の波長以下である。金属微細構造体２５の大きさは、１０ｎｍ以上１μｍ以下であり、好ましくは、４０ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。金属微細構造体２５の厚さは、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、好ましくは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。なお、金属微細構造体２５は、図示するように、第１領域２１ａ全体にわたって設けられている必要はなく、第１領域２１ａの一部にのみ設けられていてもよい。
【００３８】
金属微細構造体２５は、複数設けられている。金属微細構造体２５の数は、特に限定されない。図示の例では、複数の金属微細構造体２５の形状は、互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。図示の例では、複数の金属微細構造体２５は、周期的に設けられているが、周期的に設けられていなくてもよい。金属微細構造体２５のＸ軸方向のピッチは、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。金属微細構造体２５のＹ軸方向のピッチは、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。図示の例では、金属微細構造体２５のＸ軸方向のピッチは、Ｙ軸方向のピッチと異なっているが、Ｙ軸方向のピッチと同じでもよい。
【００３９】
なお、金属微細構造体２５のＸ軸方向のピッチとは、Ｘ軸方向において隣り合う金属微細構造体２５の重心間の距離であり、金属微細構造体２５のＹ軸方向のピッチとは、Ｙ軸方向において隣り合う金属微細構造体２５の重心間の距離である。
【００４０】
金属微細構造体２５の材質は、金、銀、アルミニウム、銅である。金、銀、アルミニウム、および銅は、紫外〜可視光領域における誘電率の虚部が小さい金属であり、電場増強効果（詳細は後述）を高めることができる。金属微細構造体２５は、例えば、真空蒸着法やスパッタ法等によって薄膜を形成した後にパターニングを行う方法、マイクロコンタクトプリント法、ナノインプリント法などによって形成される。
【００４１】
金属微細構造体２５には、図示はしないが、検出対象となる標的物質（標的分子）が吸着される。金属微細構造体２５に吸着している標的物質に第１光Ｌ１を照射すると、第１光Ｌ１と同じ波長を有するレイリー散乱光と、第１光Ｌ１とは異なる波長を有するラマン散乱光と、が発生する。ラマン散乱光のエネルギーは、標的物質の構造に応じた特有の振動エネルギーに対応している。そのため、ラマン散乱光の波数（振動数）と、第１光Ｌ１の波数と、の差であるラマンシフトを求めることにより、標的物質を特定することができる。さらに、ラマンシフトおよび強度から標的物質の濃度を知ることができる。
【００４２】
金属微細構造体２５は、第１光Ｌ１により表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を生じる。具体的には、金属微細構造体２５は、第１光Ｌ１により局在型プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）を生じる。ＬＳＰＲとは、光の波長以下の金属構造体に光を入射させると、金属内に存在する自由電子が光の電場成分により集団的に振動し、外部に局在電場を誘起する現象である。この局在電場により、ラマン散乱光を増強することができる。このように、ＳＰＲにより誘起される電場によって、ラマン散乱光が増強されることを電場増強効果という。ＳＰＲによって増強されるラマン散乱光（ＳＥＲＳ光）の強度は、ＳＰＲにより増強された電場の４乗に比例する。なお、金属層２３と誘電体層２４との界面にＰＳＰが励起される場合は、該ＰＳＰによってさらに電場増強効果を強めることができる。
【００４３】
金属層２６は、基板２１の第２領域２１ｂに設けられている。第２領域２１ｂは、誘電体層２４の上面の領域であり、第１領域２１ａと異なる領域である。図示の例では、金属層２６の平面形状は、四角形である。金属層２６は、厚さよりも、平面視における大きさ（例えば、Ｘ軸方向の大きさ、Ｙ軸方向の大きさ）が大きい形状を有している。金属層２６は、例えば、平面視における大きさが厚さの１００倍以上であり、かつ金属からなる部材のことである。金属層２６の平面視における大きさは、金属微細構造体２５の平面視における大きさよりも大きい。金属層２６のＸ軸方向の大きさは、金属微細構造体２５よりも、例えば、１０００倍以上１０００００倍以下であり、金属層２６のＹ軸方向の大きさは、例えば、１０００倍以上１０００００倍以下である。金属層２６の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０μｍ以下である。金属層２６の厚さは、金属微細構造体２５の厚さと同じであってもよい。なお、金属層２６は、図示するように、第２領域２１ｂ全体にわたって設けられている必要はなく、第２領域２１ｂの一部にのみ設けられていてもよい。
【００４４】
金属層２６の材質は、例えば、金属微細構造体２５の材質と同じである。金属層２６は、例えば、金属微細構造体２５と同じ方法で形成される。
【００４５】
第２移動部３０は、電場増強素子２０を第１光Ｌ１に対して、金属層２６に第１光Ｌ１が入射する位置（第３位置）と、金属微細構造体２５に第１光Ｌ１が入射する位置（第４位置）と、に相対的に移動させる。例えば、第２移動部３０は、電場増強素子２０を、金属層２６に第１光Ｌ１が入射する第３位置（図１参照）と、金属微細構造体２５に第１光Ｌ１が入射する第４位置（図４参照）と、に移動させる。
【００４６】
なお、第２移動部３０は、電場増強素子２０を移動させずに、図示せぬミラーを移動させることによって、電場増強素子２０を第１光Ｌ１に対して、第３位置と第４位置とに相対的に移動させてもよい。すなわち、第２移動部３０は、電場増強素子２０を移動させずに、図示せぬミラーを移動させることによって、電場増強素子２０に対する第１光Ｌ１の照射位置を、第３位置と第４位置とに相対的に移動させてもよい。このように、「電場増強素子２０を第１光Ｌ１に対して、第３位置と第４位置とに相対的に移動させる」とは、電場増強素子２０を直接第３位置と第４位置とに移動させる場合と、図示せぬミラーを移動させることによって、電場増強素子２０を第１光Ｌ１に対して、第３位置と第４位置とに相対的に移動させる場合と、を含む。なお、図４は、検出装置１００において、フィルター４０が第１位置にあり、電場増強素子２０が第３位置にある状態を示す機能ブロック図である。
【００４７】
第２移動部３０は、図示はしないが、例えば、電場増強素子２０を支持する支持部と、該支持部を移動させる駆動部と、を有し、処理部９０からの信号を受けて駆動部が駆動することにより支持部が移動して、電場増強素子２０を移動させることができる。第２移動部３０の駆動部は、例えば、モーターである。なお、第２移動部３０は、つまみを有し、該つまみをつまむことによって手動で電場増強素子２０を支持する支持部を移動させてもよい。
【００４８】
フィルター４０は、第１光Ｌ１の波長と同じ波長の光を反射させ、第１光Ｌ１の波長と異なる波長の光を透過させる。具体的には、フィルター４０は、第２光Ｌ２のうちの第１光Ｌ１と同じ波長の光（レイリー散乱光）を反射させ、第２光Ｌ２のうちの他の散乱光（ラマン散乱光）を透過させる。フィルター４０は、ノッチフィルターであってもよい。
【００４９】
第１移動部５０は、フィルター４０を第２光Ｌ２に対して、フィルター４０に第２光Ｌ２が入射しない位置（第１位置）と、フィルター４０に第２光Ｌ２が入射する位置（第２位置）と、に相対的に移動させる。例えば、第１移動部５０は、フィルター４０を、フィルター４０に第２光Ｌ２が入射しない第１位置（図４参照）と、フィルター４０に第２光Ｌ２が入射する第２位置（図５参照）と、に移動させる。第２位置にあるフィルター４０は、例えば、電場増強素子２０と光検出器７０との間に位置している。フィルター４０が第２位置にある場合、第２光Ｌ２のうちの第１光Ｌ１の波長と異なる波長の光は、フィルター４０を透過して、光検出器７０に至る。なお、図５は、検出装置１００において、フィルター４０が第２位置にあり、電場増強素子２０が第４位置にある状態を示す機能ブロック図である。
【００５０】
なお、第１移動部５０は、フィルター４０を移動させずに、図示せぬミラーを移動させることによって、フィルター４０を第２光Ｌ２に対して、第１位置と第２位置とに相対的に移動させてもよい。すなわち、第１移動部５０は、フィルター４０を移動させずに、図示せぬミラーを移動させることによって、フィルター４０に対する第２光Ｌ２の照射位置を、第１位置と第２位置とに相対的に移動させてもよい。このように、「フィルター４０を第２光Ｌ２に対して、第１位置と第２位置とに相対的に移動させる」とは、フィルター４０を直接第１位置と第２位置とに移動させる場合と、図示せぬミラーを移動させることによって、フィルター４０を第１光Ｌ１に対して、第１位置と第２位置とに相対的に移動させる場合と、を含む。
【００５１】
第１移動部５０は、図示はしないが、例えば、フィルター４０を支持する支持部と、該支持部を移動させる駆動部と、を有し、処理部９０からの信号を受けて駆動部が駆動することにより支持部が移動して、フィルター４０を移動させることができる。第１移動部５０の駆動部は、例えば、モーターである。なお、第１移動部５０は、つまみを有し、該つまみをつまむことによって手動でフィルター４０を支持する支持部を移動させてもよい。
【００５２】
制御部６０は、処理部９０からの信号を受けて、第２移動部３０に信号を出力する。制御部６０から第２移動部３０に出力される信号は、例えば、電場増強素子２０を第３位置から第４位置に移動させるための信号や、電場増強素子２０を第４位置から第３位置に移動させるための信号である。
【００５３】
制御部６０は、処理部９０からの信号を受けて、第１移動部５０に信号を出力する。制御部６０から第１移動部５０に出力される信号は、例えば、フィルター４０を第１位置から第２位置に移動させるための信号や、フィルター４０を第２位置から第１位置に移動させるための信号である。
【００５４】
制御部６０は、処理部９０からの信号を受けて、光源１０に信号を出力する。制御部６０から光源１０に出力される信号は、光源１０から第１光Ｌ１を照射するための信号や、光源１０の第１光Ｌ１の照射を停止するための信号である。
【００５５】
制御部６０は、光検出器７０からの信号を受けて、処理部９０に信号を出力する。制御部６０から光検出器７０に出力される信号は、光検出器７０において検出された第２光Ｌ２の強度に関する情報を含む信号である。制御部６０は、例えば、ＩＣ等を含んで構成されている。
【００５６】
光検出器７０は、第１光Ｌ１を電場増強素子２０に照射したとき電場増強素子２０が放射する第２光Ｌ２を検出する。光検出器７０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、光電子増倍管、フォトダイオード、イメージングプレートなどを含んで構成されていてもよい。
【００５７】
操作部８０は、ユーザーによる操作に応じた操作信号を取得し、処理部９０に信号を送る処理を行う。操作部８０は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどである。
【００５８】
出力部８２は、処理部９０から入力される表示信号に基づいて、処理部９０の処理結果等を出力するものである。具体的には、出力部８２は、第１判定部９５の判定結果および第２判定部９８の判定結果を出力する。出力部８２は、第１判定部９５が電場増強素子２０を交換すると判定した場合に判定結果を出力し、第１判定部９５が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合は判定結果を出力しなくてもよい。同様に、出力部８２は、第２判定部９８が電場増強素子２０を交換すると判定した場合に判定結果を出力し、第２判定部９８が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合は判定結果を出力しなくてもよい。出力部８２は、処理部９０の処理結果を、文字で表示してもよいし、音として出力してもよい。処理部９０の処理結果を文字で表示する場合、出力部８２は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、タッチパネル型ディスプレイなどである。
【００５９】
記憶部８４は、処理部９０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。記憶部８４は、さらに、処理部９０の作業領域として用いられ、操作部８０から入力された操作信号、記憶媒体８６から読み出されたプログラムやデータ、処理部９０が各種プログラムに従って実行した算出結果等を一時的に記憶する。記憶部８４には、データベース８５が記憶されている。
【００６０】
データベース８５には、分析の対象となる標的物質に関するデータが登録されている。具体的には、データベース８５には、ラマンシフトから標的物質を特定するための（定性するための）データや、ラマンスペクトルの強度から標的物質の濃度を特定するための（定量するための）データが登録されている。なお、データベース８５は、記憶媒体８６に記憶されていてもよい。
【００６１】
記憶媒体８６には、各種のアプリケーションプログラムやデータを記憶するための、コンピューター読み取り可能な記憶媒体である。なお、当該プログラムは、ホスト装置（サーバー）が有する情報記憶媒体からネットワーク等を介して記憶媒体８６（記憶部８４）に配信されてもよい。
【００６２】
記憶媒体８６は、処理部９０の処理により生成されるデータのうち、長期的な保存が必要なデータを記憶する記憶部としても機能してもよい。記憶媒体８６は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現される。
【００６３】
処理部９０は、記憶部８４に記憶されているプログラムや記憶媒体８６に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理を行う。本実施形態では、処理部９０は、記憶部８４に記憶されているプログラムを実行することで、強度比演算部９１と、第２移動部制御部９２と、第１判定部９５と、第１移動部制御部９６と、ラマンスペクトル取得部９７と、第２判定部９８として機能する。処理部９０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。なお、処理部９０の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。
【００６４】
強度比演算部９１は、フィルター４０が第１位置（フィルター４０に第２光Ｌ２が入射しない位置）にあり、かつ電場増強素子２０が第３位置（金属層２６に第１光Ｌ１が入射する位置）にある状態（図１参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、第１反射光の強度（第１反射光の強度）を取得する。第１反射光強度は、フィルター４０が第１位置にあり、かつ電場増強素子２０が第３位置にある状態において、光検出器７０で検出される第２光Ｌ２の強度である。具体的には、フィルター４０が第１位置にあり、かつ電場増強素子２０が第３位置にある状態において、光検出器７０から出力された信号を制御部６０を介して受けとり、第１反射光強度を取得する。
【００６５】
第２移動部制御部９２は、強度比演算部９１が第１反射光強度を取得した後に、第２移動部３０を駆動させるための信号を、制御部６０を介して、第２移動部３０に出力する。第２移動部制御部９２から出力される信号は、例えば、電場増強素子２０を第３位置（図１参照）から第４位置（図４参照）に移動させるための信号や、電場増強素子２０を第４位置から第３位置に移動させるための信号である。第２移動部制御部９２は、第２移動部３０を制御することにより、電場増強素子２０の位置を制御することができる。
【００６６】
なお、図示せぬミラーを移動させることによって、電場増強素子２０を第２光Ｌ２に対して、第３位置と第４位置とに相対的に移動させる場合は、第２移動部制御部９２は、第２移動部３０を制御することにより、ミラーの位置を制御することができる。
【００６７】
強度比演算部９１は、フィルター４０が第１位置（フィルター４０に第２光Ｌ２が入射しない位置）にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置（金属微細構造体２５に第１光Ｌ１が入射する位置）にある状態（図４参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、第２反射光の強度（第２反射光強度）を取得する。第２反射光強度は、フィルター４０が第１位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態において、光検出器７０で検出される第２光Ｌ２の強度である。具体的には、強度比演算部９１は、第２移動部制御部９２から第２移動部３０に信号が出力された後に、光検出器７０において検出された第２光Ｌ２の強度（第２反射光強度）を取得する。
【００６８】
強度比演算部９１は、取得した第１反射光強度で第２反射光強度を除算して反射光の強度比（第２反射光強度／第１反射光強度）を求める。
【００６９】
第１判定部９５は、フィルター４０が第１位置にある状態（図１および図４参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定する。具体的には、第１判定部９５は、強度比演算部９１で求められた反射光の強度比（反射光強度比）に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定する。
【００７０】
より具体的には、第１判定部９５は、電場増強素子２０を交換して初めて求められた初回反射光強度比ｒ１（１度も標的物質をラマン分光法により検出するために用いられていない電場増強素子２０における反射光強度比）と、今回、強度比演算部９１で求められた反射光強度比ｒと、の差Δｒがｒ２以上である場合に、電場増強素子２０を交換すると判定し、差Δｒがｒ２未満の場合に、電場増強素子２０を交換しないと判定する。初回反射光強度比ｒ１は、例えば、記憶部８４に記憶されている。ｒ２は、反射光強度比ｒの最大が１である場合に、例えば、０．１以上０．２以下である。例えば、後述する実験例で示すように、初回反射光強度比ｒ１＝０．０３５であり、反射光強度比ｒ（今回求めた反射光強度比）＝０．０３１である場合は、差Δｒ＝０．００４となり、差Δｒはｒ２未満であるので、第１判定部９５は、電場増強素子２０を交換しないと判定する。一方、初回反射光強度比ｒ１＝０．０３５であり、反射光強度比ｒ＝０．７７３である場合は、差Δｒ＝０．７３８となり、差Δｒはｒ２以上であるので、第１判定部９５は、電場増強素子２０を交換すると判定する。
【００７１】
第１移動部制御部９６は、例えば、第１判定部９５が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合に、第１移動部５０を駆動させるための信号を、制御部６０を介して、第１移動部５０に出力する。第１移動部制御部９６から出力される信号は、例えば、フィルター４０を第１位置（図４参照）から第２位置（図５参照）に移動させるための信号や、フィルター４０を第２位置から第１位置に移動させるための信号である。第１移動部制御部９６は、第１移動部５０を制御することにより、フィルター４０の位置を制御することができる。
【００７２】
なお、図示せぬミラーを移動させることによって、フィルター４０を第２光Ｌ２に対して、第１位置と第２位置とに相対的に移動させる場合は、第１移動部制御部９６は、第１移動部５０を制御することにより、ミラーの位置を制御することができる。
【００７３】
ラマンスペクトル取得部９７は、フィルター４０が第２位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態（図５参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、ラマンスペクトル（ＳＥＲＳスペクトル）を取得する。具体的には、ラマンスペクトル取得部９７は、フィルター４０が第２位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態において、光検出器７０から出力された信号を制御部６０を介して受けて、ラマンスペクトルを取得する。例えば、ラマンスペクトル取得部９７は、第１移動部制御部９６から第１移動部５０に信号が出力された後に、ラマンスペクトルを取得する。ここで、図６は、ラマンスペクトル取得部９７において取得されるラマンスペクトルの一例を示すグラフである。ラマンスペクトルは、図６に示すように、横軸がラマンシフト、縦軸が強度として表される。
【００７４】
第２判定部９８は、フィルター４０が第２位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態（図５参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定する。具体的には、第２判定部９８は、ラマンスペクトル取得部９７で取得されたラマンスペクトルに基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定する。
【００７５】
より具体的には、第２判定部９８は、ラマンスペクトル取得部９７で取得されたラマンスペクトルの所定のラマンシフトにおける強度と、ラマンスペクトルのベースラインの平均強度と、の強度差を求め、該強度差がラマンスペクトルのベースラインのノイズの強度以上の場合に、電場増強素子２０を交換すると判定し、ベースラインのノイズの強度未満の場合に、電場増強素子２０を交換しないと判定する。以下、第２判定部９８の処理について、具体的に説明する。
【００７６】
まず、第２判定部９８は、所定のラマンシフトνにおける強度ＩＭＡＸを取得する。具体的には、ユーザーが操作部８０を介して出力部８２に表示されている物質（例えば、ピリジン、トルエン、アデニンなど）を選択すると、第２判定部９８は、第１範囲Ｓ１の間での最大強度ＩＭＡＸ、および強度がＩＭＡＸとなるラマンシフトνを取得する。第１範囲Ｓ１は、検出対象となる標的物質に応じて予め設定されており、記憶部８４に記憶されている。ユーザーがピリジンを選択した場合、例えば、第１範囲Ｓ１は、１００８ｃｍ−１〜１０１２ｃｍ−１である。図６に示す例では、ＩＭＡＸ＝１４２５カウント（ν＝１００９．９ｃｍ−１）となる。
【００７７】
なお、例えば、ユーザーがトルエンを選択した場合、第１範囲Ｓ１は、１０００ｃｍ−１〜１００４ｃｍ−１であり、アデニンを選択した場合は、第１範囲Ｓ１は、７１８ｃｍ−１〜７２２ｃｍ−１である。
【００７８】
次に、第２判定部９８は、ラマンシフトνの周辺のベースラインの平均強度を求める。具体的には、第２判定部９８は、第２範囲Ｓ２の平均強度と、第３範囲Ｓ３の平均強度と、を取得し、両値の平均強度ＩＡＶＥを求める。第２範囲Ｓ２のラマンシフトは、ラマンシフトν１よりも小さく、第３範囲Ｓ３のラマンシフトは、ラマンシフトν１よりも大きい。第２範囲Ｓ２および第３範囲Ｓ３は、検出対象となる標的物質に応じて予め設定されており、記憶部８４に記憶されている。ユーザーがピリジンを選択した場合、例えば、第２範囲Ｓ２は、９９０ｃｍ−１〜１０００ｃｍ−１であり、第３範囲Ｓ３は、１０２０ｃｍ−１〜１０３０ｃｍ−１である。図６に示す例では、第２範囲Ｓ２の平均強度は８４２カウントであり、第３範囲Ｓ３の平均強度は８４３カウントであり、両値の平均強度ＩＡＶＥは、８４２．５カウントとなる。
【００７９】
次に、第２判定部９８は、強度ＩＭＡＸからベースラインの平均強度ＩＡＶＥを引いて、強度差ΔＩを求める。図６に示す例では、強度差ΔＩは、下記式（１）のようになる。
【００８０】
【数１】
2016003858.tif 000003
【００８１】
次に、第２判定部９８は、ベースラインのノイズの強度を求める。ベースラインのノイズの強度は、ベースラインの標準偏差の値である。第２判定部９８は、下記式（２）から、第２範囲Ｓ２の標準偏差σ２と、第３範囲Ｓ３の標準偏差σ３と、を求め、σ２の２乗とσ３の２乗とを足し合わせて平方根と求めて、ベースラインの標準偏差σ（ノイズの強度）を求める。
【００８２】
【数２】
2016003858.tif 000004
【００８３】
図６に示す例では、第２範囲Ｓ２の標準偏差σ２＝４９．５、第３範囲Ｓ３の標準偏差σ３＝１７．８であるので、ベースラインの標準偏差は、下記式（３）のようになる。なお、ベースラインの標準偏差は、光源１０から照射されるレーザー強度や照射時間、電場増強素子２０の構造や材質によって異なる。
【００８４】
【数３】
2016003858.tif 000005
【００８５】
次に、第２判定部９８は、強度差ΔＩとベースラインのノイズの強度σとを比較する。そして、第２判定部９８は、強度差ΔＩが強度σ以上の場合に、電場増強素子２０を交換すると判定し、強度差ΔＩが強度σ未満の場合に、電場増強素子２０を交換しないと判定する。図６に示す例では、強度差ΔＩは強度σ以上であるので、第２判定部９８は、電場増強素子２０を交換すると判定する。
【００８６】
なお、第２判定部９８は、強度差ΔＩが、予め設定された値以上の場合に、電場増強素子２０を交換すると判定し、予め設定された値未満の場合に、電場増強素子２０を交換しないと判定してもよい。また、第２判定部９８は、ラマンスペクトルの所定のラマンシフトのピークの値に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否か、判定してもよい。
【００８７】
検出装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００８８】
検出装置１００では、第１光Ｌ１の波長と同じ波長の光を反射させ、第１光Ｌ１の波長と異なる波長の光を透過させるフィルター４０と、フィルター４０を第２光Ｌ２に対して、第２光Ｌ２が入射しない第１位置と、第２光Ｌ２が入射する第２位置と、に相対的に移動させる第１移動部５０と、を含む。そのため、検出装置１００では、第１判定部９５は、フィルター４０が第１位置にある状態における光検出器７０の検出結果に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定することができ、第２判定部９８は、フィルター４０が第２位置にある状態における光検出器７０の検出結果に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定することができる。これにより、第１判定部９５は、電場増強素子２０における反射光に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かの判定をすることができ、第２判定部９８は、ラマンスペクトルに基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かの判定をすることができる。したがって、検出装置１００では、電場増強素子２０の経時的な構造変化によって生じる電場増強素子２０の劣化と、電場増強素子２０の表面に標的物質（分子）が吸着し該分子を取り除くことができないことによって生じる電場増強素子２０の劣化と、を検知することができる（詳細は後述する実験例参照）。よって、検出装置１００では、電場増強素子２０の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子２０の交換を行うことができる。
【００８９】
例えばフィルターを透過した光は、光検出器において検出される光の強度が弱く、電場増強素子２０における反射光の強度を、正確に求めることができない場合がある。また、フィルターを透過させない光は、レイリー散乱光の強度が強く、レイリー散乱光の波長に近い波長のラマン散乱光を検出できず、正確なラマンスペクトルを取得することができない場合がある。
【００９０】
検出装置１００では、電場増強素子２０は、基板２１の第１領域２１ａに設けられた金属微細構造体２５と、基板２１の第２領域２１ｂに設けられた金属層２６と、を有する。そのため、検出装置１００では、金属微細構造体２５における反射光の強度（第２反射光強度）を、金属層２６における反射光の強度（第１反射光強度）で割ることにより、金属微細構造体２５の金属自体における吸収の影響を小さくし、ＳＰＲにおける吸収に基づく反射光の強度比を、より正確に得ることができる。したがって、第１判定部８１は、より正確に、電場増強素子２０の経時的な構造変化によって生じる電場増強素子２０の劣化を検知することができる。さらに、検出装置１００では、１つの電場増強素子２０に、金属微細構造体２５と金属層２６とが設けられえているので、第１反射光強度と第２反射光強度とを得るために、素子（基板）を交換する必要がなく、工数を削減することができる。
【００９１】
検出装置１００では、第２判定部９８は、ラマンスペクトルの所定のラマンシフトにおける強度と、ラマンスペクトルのベースラインの平均強度と、の強度差ΔＩを求め、強度差ΔＩがラマンスペクトルのベースラインのノイズよりも大きい場合に、電場増強素子２０を交換すると判定する。そのため、検出装置１００では、第２判定部９８は、非常に少量な分子が電場増強素子２０に付着している場合でも、電場増強素子２０を交換すると判定することができる。
【００９２】
２．  検出方法
次に、本実施形態に係る検出方法について、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る検出方法を説明するためのフローチャートである。以下では、本実施形態に係る検出方法として、検出装置１００を用いた検出方法について説明する。
【００９３】
例えば、ユーザーが操作部８０を介して、標的物質の濃度を求めるための処理を要求すると、処理部９０は、操作部８０からの操作信号を受けて、処理を開始する。例えば、ユーザーは、処理を要求する際に、分析の対象（検出の対象）となる標的物質の種類を入力する。
【００９４】
まず、処理部９０は、光源１０に第１光Ｌ１を照射するための処理を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、処理部９０は、制御部６０を介して、光源１０に第１光Ｌ１を照射するための信号を出力する。光源１０は、処理部９０からの信号を受けて、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射する。
【００９５】
次に、強度比演算部９１は、フィルター４０が第１位置（フィルター４０に第２光Ｌ２が入射しない位置）にあり、かつ電場増強素子２０が第３位置（金属層２６に第１光Ｌ１が入射する位置）にある状態（図１参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、第１反射光強度を取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、強度比演算部９１は、フィルター４０が第１位置にあり、かつ電場増強素子２０が第３位置にある状態において、光検出器７０から出力された信号を制御部６０を介して受けて、第１反射光強度を取得する。
【００９６】
次に、第２移動部制御部９２は、強度比演算部９１が第１反射光強度を取得した後に、第２移動部３０を駆動させるための信号を、第２移動部３０に出力し、電場増強素子２０を第３位置（金属層２６に第１光Ｌ１が入射する位置）から第４位置（金属微細構造体２５に第１光Ｌ１が入射する位置）に移動させる（ステップＳ１０６）。
【００９７】
次に、強度比演算部９１は、フィルター４０が第１位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態（図４参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、第２反射光強度を取得すめる（ステップＳ１０８）。具体的には、強度比演算部９１は、ステップＳ１０６において第２移動部制御部９２から第２移動部３０に信号が出力された後に、光検出器７０において検出された第２光Ｌ２の強度（第２反射光強度）を取得する。
【００９８】
次に、強度比演算部９１は、取得した第１反射光強度で第２反射光強度を除算して反射光強度比（第２反射光強度／第１反射光強度率）を求める（ステップＳ１１０）。
【００９９】
次に、第１判定部９５は、強度比演算部９１で求められた反射光強度比ｒに基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かの判定を行う（ステップＳ１１２）。第１判定部９５は、例えば、電場増強素子２０を交換して初めて強度比演算部９１で求められた初回反射光強度比ｒ１と、今回、強度比演算部９１で求められた反射光強度比ｒと、の差Δｒがｒ２以上の場合に、電場増強素子２０を交換すると判定し、差Δｒがｒ２未満の場合に、電場増強素子２０を交換しないと判定する。
【０１００】
以上により、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射して電場増強素子２０からの第２光を検出し、検出された第２光Ｌ２の強度に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定することができる。
【０１０１】
第１判定部９５が電場増強素子２０を交換すると判定した場合（ステップＳ１１２でＹｅｓの場合）、第１判定部９５は、出力部８２に、電場増強素子２０の交換の指示を表示するための信号を出力する（ステップＳ１１４）。さらに、第１判定部９５は、制御部６０を介して、光源１０における第１光Ｌ１の照射を停止するための信号を出力する。そして、ユーザーは、出力部８２の表示に従って、電場増強素子２０を交換する。
【０１０２】
次に、第２移動部制御部９２は、第１判定部９５が出力部８２に信号を出力した後に、第２移動部３０を駆動させるための信号を、第２移動部３０に出力し、電場増強素子２０を第４位置から第３位置に移動させる（ステップＳ１１６）。なお、ステップＳ１１４とステップＳ１１６との順序は、特に限定されない。
【０１０３】
次に、交換された電場増強素子２０について、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１２の処理を行う。交換された電場増強素子２０において、ステップＳ１１０で求められた反射光強度比ｒは、電場増強素子２０を交換して初めて求められた初回反射光強度比ｒ１であり、処理部９０は、記憶部８４に記憶されている初回反射光強度比ｒ１の値を、求めた反射光強度比ｒの値に上書きする。したがって、交換された電場増強素子２０では、反射光強度比ｒ＝初回反射光強度比ｒ１となるので、ステップＳ１１２において第１判定部９５は、電場増強素子２０を交換しないと判定する。
【０１０４】
第１判定部９５が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合（ステップＳ１１２でＮｏの場合）、第１移動部制御部９６は、第１移動部５０を駆動させるための信号を、第１移動部５０に出力して、フィルター４０を第１位置（フィルター４０に第２光Ｌ２が入射しない位置）から第２位置（フィルター４０に第２光Ｌ２が入射する位置）に移動させる（ステップＳ１１８）。
【０１０５】
次に、ラマンスペクトル取得部９７は、フィルター４０が第２位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態（図５参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、ラマンスペクトルを取得する（ステップＳ１２０）。具体的には、ラマンスペクトル取得部９７は、ステップＳ１１８において第１移動部制御部９６から第１移動部５０に信号が出力された後に、フィルター４０が第２位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態において、光検出器７０から出力された信号を制御部６０を介して受けて、ラマンスペクトルを取得する。
【０１０６】
次に、第２判定部９８は、ラマンスペクトルに基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かの判定を行う（ステップＳ１２２）。第２判定部９８は、例えば、ラマンスペクトルの所定のラマンシフトにおける強度ＩＭＡＸと、ラマンスペクトルのベースラインの平均強度ＩＡＶＥと、の強度差ΔＩを求め、強度差ΔＩがラマンスペクトルのベースラインのノイズの強度σ以上の場合に、電場増強素子２０を交換すると判定し、強度差ΔＩがラマンスペクトルのベースラインのノイズの強度σ未満の場合に、電場増強素子２０を交換しないと判定する。
【０１０７】
以上により、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射して電場増強素子２０からの第２光Ｌ２をフィルター４０を介して検出し、フィルター４０を介して検出された第２光Ｌ２の強度に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かの判定をすることができる。
【０１０８】
第２判定部９８が電場増強素子２０を交換すると判定した場合（ステップＳ１２２でＹｅｓの場合）、第２判定部９８は、出力部８２に、電場増強素子２０の交換の指示を表示するための信号を出力する（ステップＳ１２４）。さらに、第２判定部９８は、制御部６０を介して、光源１０における第１光Ｌ１の照射を停止するための信号を出力する。そして、ユーザーは、出力部８２の表示に従って、電場増強素子２０を交換する。
【０１０９】
次に、第２移動部制御部９２は、第２判定部９８が出力部８２に信号を出力した後に、第２移動部３０を駆動させるための信号を、第２移動部３０に出力し、電場増強素子２０を第４位置から第３位置に移動させる（ステップＳ１２６）。
【０１１０】
次に、第１移動部制御部９６は、ステップＳ１１６において第２移動部制御部９２が第２移動部３０に信号を出力した後に、第１移動部５０を駆動させるための信号を、第１移動部５０に出力し、フィルター４０を第２位置から第１位置に移動させる（ステップＳ１２８）。なお、ステップＳ１２４とステップＳ１２６とステップＳ１２８との順序は、特に限定されない。
【０１１１】
次に、交換された電場増強素子２０について、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１２の処理、およびステップＳ１１８〜ステップＳ１２２の処理を行う。交換された電場増強素子２０では、強度ＩＭＡＸは平均強度ＩＡＶＥよりも小さくなり、強度差ΔＩは強度σ未満となる。したがって、ステップＳ１２２において、第２判定部９８は、電場増強素子２０を交換しないと判定する。
【０１１２】
第２判定部９８が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合（ステップＳ１２２でＮｏの場合）、処理部９０は、例えば、標的物質の濃度を求める（ステップＳ１３０）。具体的には、標的物質を電場増強素子２０の金属微細構造体２５に付着させて、光検出器７０において、ラマン散乱光を検出した後、処理部９０は、光検出器７０の検出結果に基づいて、標的物質の濃度を求める。そして、処理部９０は、出力部８２に、標的物質の濃度を表示するための信号を出力し、処理を終了する。
【０１１３】
本実施形態に係る検出方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１１４】
本実施形態に係る検出方法では、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射して電場増強素子２０からの第２光Ｌ２を検出し、検出された第２光Ｌ２の強度に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定する工程（第１工程）と、電場増強素子２０に第１光Ｌ１を照射して電場増強素子２０からの第２光Ｌ２をフィルター４０を介して検出し、フィルター４０を介して検出された第２光の強度に基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かを判定する工程（第２工程）と、を含む。そのため、本実施形態に係る検出方法では、第１工程において、電場増強素子２０における反射光に基づいて電場増強素子２０を交換するか否か判定することができ、第２工程において、ラマンスペクトルに基づいて電場増強素子２０を交換するか否か判定することができる。したがって、本実施形態に係る検出方法では、電場増強素子２０の経時的な構造変化によって生じる電場増強素子２０の劣化と、電場増強素子２０の表面に分子が吸着し該分子を取り除くことができないことによって生じる電場増強素子２０の劣化と、を検知することができる（詳細は後述する実験例参照）。よって、本実施形態に係る検出方法では、電場増強素子２０の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子２０の交換を行うことができる。
【０１１５】
３．  検出方法の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る検出方法について、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態の変形例に係る検出方法を説明するためのフローチャートである。以下では、本実施形態の変形例に係る検出方法において、本実施形態に係る検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【０１１６】
上述した本実施形態に係る検出方法では、図７に示すように、まず、第１判定部９５において電場増強素子２０を交換するか否か判定し（ステップＳ１１２）、次に、第２判定部９８において電場増強素子２０を交換するか否か判定した（ステップＳ１２２）。これに対し、本実施形態の変形例に係る検出方法では、図８に示すように、まず、第２判定部９８において電場増強素子２０を交換するか否か判定し、次に、第１判定部９５において電場増強素子２０を交換するか否か判定する。
【０１１７】
本実施形態の変形例に係る検出方法では、ラマンスペクトル取得部９７は、フィルター４０が第２位置にあり、かつ電場増強素子２０が第４位置にある状態（図５参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、ラマンスペクトルを取得する（ステップＳ１２０）。
【０１１８】
次に、第２判定部９８は、ラマンスペクトルに基づいて、電場増強素子２０を交換するか否かの判定を行う（ステップＳ１２２）。
【０１１９】
第２判定部９８が電場増強素子２０を交換すると判定した場合（ステップＳ１２２でＹｅｓの場合）、第２判定部９８は、出力部８２に、電場増強素子２０の交換の指示を表示するための信号を出力する（ステップＳ１２４）。さらに、第２判定部９８は、制御部６０を介して、光源１０における第１光Ｌ１の照射を停止するための信号を出力する。そして、ユーザーが電場増強素子２０を交換した後、処理部９０は、交換された電場増強素子２０において、ステップＳ１０２，Ｓ１２０，ステップＳ１２２の処理を行う。
【０１２０】
第２判定部９８が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合（ステップＳ１２２でＮｏの場合）、第２移動部制御部９２は、第２移動部３０を駆動させるための信号を、第２移動部３０に出力し、電場増強素子２０を第４位置から第３位置に移動させる（ステップＳ１３２）。
【０１２１】
次に、第１移動部制御部９６は、ステップＳ１３２において第２移動部制御部９２から第２移動部３０に信号が出力された後に、第１移動部５０を駆動させるための信号を、第１移動部５０に出力し、フィルター４０を第２位置から第１位置に移動させる（ステップＳ１３４）。なお、ステップＳ１３２とステップＳ１３４との順序は、特に限定されない。
【０１２２】
次に、強度比演算部９１は、フィルター４０が第１位置にあり、かつ電場増強素子２０が第３位置にある状態（図１参照）における光検出器７０の検出結果に基づいて、第１反射光強度を取得する（ステップＳ１０４）。
【０１２３】
次に、処理部９０は、Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１２の処理を行う。
【０１２４】
第１判定部９５が電場増強素子２０を交換すると判定した場合（ステップＳ１１２でＹｅｓの場合）、第１判定部９５は、出力部８２に、電場増強素子２０の交換の指示を表示するための信号を出力する（ステップＳ１１４）。さらに、第２判定部９８は、制御部６０を介して、光源１０における第１光Ｌ１の照射を停止するための信号を出力する。そして、ユーザーが電場増強素子２０を交換した後、処理部９０は、交換された電場増強素子２０において、ステップＳ１２０，Ｓ１２０，Ｓ１２２，Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１２の処理を行う。
【０１２５】
第１判定部９５が電場増強素子２０を交換しないと判定した場合（ステップＳ１１２でＮｏの場合）、第１移動部制御部９６は、第１移動部５０を駆動させるための信号を、第１移動部５０に出力し、フィルター４０を第１位置から第２位置に移動させる（ステップＳ１３４）。
【０１２６】
次に、処理部９０は、ステップＳ１３４において第１移動部制御部９６が第１移動部５０に信号を出力した後に、例えば、標的物質の濃度を求める（ステップＳ１３０）
本実施形態の変形例に係る検出方法では、本実施形態に係る検出方法と同様に、電場増強素子２０の交換回数を抑えつつ、必要に応じて電場増強素子２０の交換を行うことができる。
【０１２７】
なお、本発明に係る検出方法は、図７および図８に示したフローチャートの例に限定されるものではない。
【０１２８】
４．  検出装置の具体的な構成
次に、本実施形態に係る検出装置の具体的な構成について、図面を参照しながら説明する。以下では、本実施形態に係る検出装置の具体的な構成として、検出装置１００の具体的な構成について説明する。図９は、検出装置１００の具体的な構成を説明するための図である。なお、便宜上、図９では、操作部８０、出力部８２、記憶部８４、記憶媒体８６、および処理部９０の図示を省略している。
【０１２９】
検出装置１００は、図９に示すように、制御部６０と、気体試料保持部２１０と、検出部２２０と、検出部２２０および制御部６０を収容している筐体２３０と、を含む。
【０１３０】
気体試料保持部２１０は、電場増強素子２０と、第２移動部３０と、電場増強素子２０を覆うカバー２１２と、吸引流路２１４と、排出流路２１６と、を有している。ユーザーは、電場増強素子２０を交換する場合、カバー２１２を開いて、電場増強素子２０を交換する。
【０１３１】
検出部２２０は、光源１０と、ハーフミラー１２と、レンズ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、フィルター４０と、第１移動部５０と、光検出器７０と、を有している。
【０１３２】
制御部６０は、図９に示すように、外部との接続を行うための接続部６２と、電気的に接続されていてもよい。
【０１３３】
検出装置１００では、排出流路２１６に設けられている吸引機構２１７を作動させると、吸引流路２１４および排出流路２１６内が負圧になり、吸引口２１３から検出すべき標的物質を含んだ気体試料が吸引される。吸引口２１３には除塵フィルター２１５が設けられており、比較的大きな粉塵や一部の水蒸気などを除去することができる。気体試料は、吸引流路２１４、電場増強素子２０の表面付近、および排出流路２１６を通り、排出口２１８から排出される。気体試料が電場増強素子２０の表面付近を通る際に、標的物質は、電場増強素子２０の表面に吸着する。
【０１３４】
吸引流路２１４および排出流路２１６の形状は、外部からの光が電場増強素子２０に入射しないような形状である。これにより、光検出器７０において検出された光の強度に基づく信号のＳ/Ｎ比を、向上させることができる。流路２１４，２１６を構成する材料は、例えば、光を反射し難いような材料や色である。
【０１３５】
吸引流路２１４および排出流路２１６の形状は、気体試料に対する流体抵抗が小さくなるような形状である。これにより、高感度な検出が可能になる。例えば、流路２１４，２１６の形状を、できるだけ角部をなくし滑らかな形状にすることで、角部における気体試料の滞留をなくすことができる。吸引機構２１７としては、例えば、流路抵抗に応じた静圧、風量のファンモーターやポンプを用いる。
【０１３６】
検出装置１００では、光源１０から射出された第１光Ｌ１は、レンズ１４ａで集光された後、ハーフミラー１２およびレンズ１４ｂを介して、電場増強素子２０に入射する。電場増強素子２０からは、第２光Ｌ２が放射され、第２光Ｌ２は、レンズ１４ｂ、ハーフミラー１２、およびレンズ１４ｃ，１４ｄを介して、光検出器７０に至る。第２光Ｌ２には、第１光Ｌ１と同じ波長のレイリー散乱光が含まれており、レイリー散乱光を除去したい場合は、第２光Ｌ２が光検出器７０に至る前に、第２光Ｌ２をフィルター４０に入射させる。第２光Ｌ２は、例えば、光検出器７０の分光器７２を介して受光素子７４にて受光される。
【０１３７】
光検出器７０の分光器７２は、例えば、ファブリペロー共振を利用したエタロン等で形成されており、通過波長帯域を可変とすることができる。光検出器７０の受光素子７４によって、例えば、標的物質に特有のラマンスペクトルが得られ、得られたラマンスペクトルと予め保持するデータとを照合することで、標的物質の信号強度を検出する（標的物質の濃度を求める）ことができる。
【０１３８】
５．  実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
【０１３９】
５．１．  試料基板
実験例に用いた試料基板として、ガラス基板上に、厚さ１００ｎｍのＡｇ層（金属層）、厚さ３０ｎｍのＳｉＯ２層（誘電体層）、Ａｇ粒子（金属微細構造体）を、この順に形成した。Ａｇ粒子は、直径（平面視における直径）８０ｎｍ、厚さ３０ｎｍ、Ｘ軸方向のピッチを１４０ｎｍ、Ｙ軸方向のピッチを４００ｎｍとした。試料基板子は、６３２．８ｎｍのレーザー光を照射したときに、ＳＰＲにより強い電場増強効果が得られるように設計されている。
【０１４０】
５．２．  第１実験例
試料基板のＡｇ粒子に、白色光源を用いて光を照射し、反射光の強度を測定した。ここで、図１０は、実験例に用いた試料基板のＳＥＭ写真である。本実験例では、図１０に示すように、３種類の試料基板を用いた。試料基板Ａは、１度も標的物質をラマン分光法により検出するために用いられていない試料基板（Ａｇ粒子の構造変化が生じていない試料基板）である（図１０（ａ）参照）。試料基板Ｂは、以前、標的物質をラマン分光法により検出するために用いられたが、ＳＥＭ観察ではＡｇ粒子の構造変化が確認されない試料基板である（図１０（ｂ）参照）。試料基板Ｃは、以前に、標的物質をラマン分光法により検出するために用いられ、ＳＥＭ観察においてＡｇ粒子の構造変化が確認された試料基板である（図１０（ｃ）参照）。
【０１４１】
本実験例では、さらに、ガラス基板上に、厚さ２００ｎｍのＡｇ層（金属層）を形成してリファレンス基板を形成し、リファレンス基板に、白色光源を用いて光を照射し、反射光の強度を測定した。そして、試料基板Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、反射光強度比（試料基板における反射光の強度／リファレンス基板における反射光の強度）を求めた。
【０１４２】
図１１は、試料基板Ａ，Ｂ，Ｃの反射光強度比スペクトルを示すグラフである。図１１より、試料基板Ａ，Ｂは、比較的同じスペクトル形状であるが、Ａｇ粒子の構造変化が確認された試料基板Ｃは、試料基板Ａ，Ｂとスペクトル形状が大きく異なっていることがわかった。ここで、ＳＰＲが生じると、光はＡｇ粒子周辺に閉じ込められ、反射光強度比は低くなる。したがって、反射光強度比が低いほど、試料基板は、電場増強効果を強めることができる。すなわち、試料基板Ａ，Ｂは、電場増強効果が強く、ラマン散乱光の強度を強くすることができるが、試料基板Ｃは、試料基板Ａ，Ｂに比べて、電場増強効果が弱く、ラマン散乱光の強度を強くすることができないといえる。
【０１４３】
図１２は、図１１に示した反射光強度比の波長６３２．８ｎｍの値を抜き出した表（波長６３２．８ｎｍの反射率比を示す表）である。図１２より、試料基板Ａの反射光強度比と試料基板Ｂの反射光強度比と差は、小さいが、試料基板Ａの反射光強度比と試料基板Ｃの反射光強度比との差は、大きいことがわかった。
【０１４４】
以上により、白色光源を用いて広い波長領域を測定しなくても、レーザー光源を用いて単一波長における反射光強度比を調べることで、Ａｇ粒子の構造変化による試料基板の劣化を検知することができることがわかった。
【０１４５】
５．３．  第２実験例
試料基板のＡｇ粒子に、６３２．８ｎｍのレーザー光を照射して、ラマンスペクトルを得た。本実験例では、１度も標的物質をラマン分光法により検出するために用いられていない試料基板Ｄ、以前に、標的物質をラマン分光法により検出するために用いられた試料基板Ｅ，Ｆ、濃度２０ｐｐｍのピリジン気体に曝した（曝露した）試料基板Ｇ、および濃度３％のピリジン気体に曝露した試料基板Ｈについて、ラマンスペクトルを得た。
【０１４６】
図１３は、試料基板Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈのラマンスペクトルを示すグラフである。試料基板Ｆでは、１０１０ｃｍ−１付近にピークが確認される。これは、以前に、試料基板Ｆを用いてラマン分光法を行った際に、Ａｇ粒子表面に分子（ピリジン）が付着し、該分子が離脱せずにそのまま残っているためである。
【０１４７】
図１３の試料基板Ｇ，Ｈのラマンスペクトルからわかるように、標的物質の濃度に応じて強度の異なるピークを得ることができ、標的物質（標的分子）の濃度を定量することができる。ピークのラマンシフト値（ピークの出現する位置）は、分子によって異なるので、ラマンスペクトルから分子種も特定することが可能である。ここで、例えばピリジン濃度を定量したいときに、試料基板Ｆのように、ピリジンを試料基板に曝す（曝露させる）前の試料基板において１０１０ｃｍ−１付近においてピークが確認されると、試料に曝した後のピーク強度を正しく知ることができなくなってしまう。特に、試料基板Ｇのように、低濃度の測定を行う際には、ピリジンを試料基板に曝す前にピークが存在すると、誤差が大きくなってしまう。例えば検出装置１００では、このような試料基板Ｇを交換する旨の指示を出力することができる。なお、上述した図６は、試料基板Ｈのラマンスペクトルである。
【０１４８】
図１４は、試料基板Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの強度差ΔＩとベースラインのノイズの強度σとを示した表である。上述のように、強度差ΔＩは、強度Ｉ１からベースラインの平均強度ＩＡＶＥを引いて求められる値であり、ベースラインのノイズの強度σは、ベースラインの標準偏差の値である。上述のように、強度差ΔＩが強度σ以上の場合に、電場増強素子２０を交換すると判定する場合、試料基板Ｄは、交換されることとなる。
【０１４９】
以上により、ラマンスペクトルから、試料基板の表面に標的物質が吸着し該分子を取り除くことができないことによって生じる試料基板の劣化を検知できることがわかった。
【０１５０】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１５１】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５２】
１０…光源、１２…ハーフミラー、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…レンズ、２０…電場増強素子、２１…基板、２１ａ…第１領域、２１ｂ…第２領域、２２…支持基板、２３…金属層、２４…誘電体層、２５…金属微細構造体、２６…金属層、３０…第２移動部、４０…フィルター、５０…第１移動部、６０…制御部、６２…接続部、７０…光検出器、７２…分光器、７４…受光素子、８０…操作部、８２…出力部、８４…記憶部、８５…データベース、８６…記憶媒体、９０…処理部、９１…強度比演算部、９２…第２移動部制御部、９５…第１判定部、９６…第１移動部制御部、９７…ラマンスペクトル取得部、９８…第２判定部、１００…検出装置、２１０…気体試料保持部、２１２…カバー、２１３…吸引口、２１４…吸引流路、２１５…除塵フィルター、２１６…排出流路、２１７…吸引機構、２１８…排出口、２２０…検出部
【図１】
2016003858.tif 000006
【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１２】
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【図１４】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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