JP6357661B2 - テラヘルツ波分光測定システム - Google Patents

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Description

本発明は、テラヘルツ波分光測定システムに関する。
近年、テラヘルツ（ＴＨｚ）領域の電磁波（以下、テラヘルツ波と示す）を応用した技術が注目されている。テラヘルツ波は、光と電波の境界に相当するおよそ０．１ＴＨｚ〜３０ＴＨｚの周波数領域に相当する電磁波であり、未開拓の周波数領域であった。しかし、近年、フェムト秒レーザー技術、非線形光学技術、半導体デバイス技術などの発展により、テラヘルツ波の発生、検出、伝送に関する基盤技術が進展し、その応用技術が開発されてきている。
テラヘルツ波はさまざまな物質の特徴的な吸収スペクトルが得られる領域であり、分子識別のための指紋スペクトルとしての応用が期待されている。特に、タンパク質、脂質、炭水化物などの生体関連分子や有機分子における固有振動がテラヘルツ波領域の周波数に対応していることから、テラヘルツ波の分光測定技術による生体関連分子の分析、細胞に関する研究、および有機化学研究が注目されている。
ところで、水はテラヘルツ波を吸収しやすい物質である。特に、０．１ＴＨｚ〜１０ＴＨｚの領域では周波数の増加に応じて単調に吸収度が増加していく。測定対象物が水を含んでいる場合、照射されたテラヘルツ波は主に水によって吸収される。テラヘルツ波に対して特徴的な吸収スペクトルを有する分析目的分子が水と共存している場合、水の吸収スペクトルと分析目的分子の吸収スペクトルが重なるため、その特徴的な吸収スペクトルを認識することが困難になることがあった。タンパク質、脂質、炭水化物などの生体関連分子は、水と共存して存在することも多く、それら分子固有の吸収スペクトルを検出して同定する簡便な方法が必要であった。
特許文献１には、種子中のタンパク質、脂質、炭水化物等の成分を測定する方法が開示されている。
また、特許文献２には、質量分析装置等で得られたスペクトルデータのベースライン補正方法が開示されている。
特許５４２９６５７号公報 特開２０１５−２００５３２号公報 米国特許出願公開第２００６／０２５５２７７号明細書 米国特許出願公開第２０１２／０１９９７４３号明細書 米国特許出願公開第２０１５／０３１６４７５号明細書
特許文献１では、含水率を１０％程度まで抑えた種子を検査対象とし、種子にテラヘルツ波を照射し、透過したテラヘルツ波を検出することで種子中のタンパク質、脂質、炭水化物等の分析を可能としている。含水率が高くなると水へのテラヘルツ波の吸収が増加しスペクトルの同定が困難になることに言及しているが、具体的にどのように対応するかに言及していない。また、含水率が低いときには、物質に応じて特徴的な透過スペクトルを示すことによって、種子中のタンパク質、脂質、炭水化物等の分析を可能としているが、透過スペクトルの値は水分量に応じて異なり、水分量に応じたスペクトルの補正方法に関して言及していない。
また、特許文献２では、質量分析装置で得られたスペクトルデータのベースラインの補正方法に言及している。各ピークの谷部の底点を結ぶラインをピークごとに都度設定することが開示されている。結果、得られた一つのスペクトル内で各底点間の区間ごとに個別の関数を持つベースラインを複数設定することが必要となり、計算処理に大きな負荷がかかる。テラヘルツ波に対する水の吸収スペクトルは周波数の増加に応じて単調に増加するため、一つのスペクトル内で複数のベースラインを設定する必要はなく、計算処理に負荷をかけずに簡便に行うことが望ましい。
本発明の目的は、さまざまな含水率の測定対象物においても、テラヘルツ波を照射することによって得られる吸収スペクトルを簡便に計算処理することによって測定対象物内の分析目的分子を同定および定量する方法を有するシステムを提供することにある。
本発明によるテラヘルツ波分光測定システムは、以下を具備する：
被検物質にテラヘルツ波を照射するテラヘルツ波放射体、
前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波を受光する受光器、および
信号処理部。
ここで、
前記信号処理部は、作動時に、
前記テラヘルツ波の周波数ｆを増加または減少させながら前記被検物質に前記テラヘルツ波を照射するための照射信号を前記テラヘルツ波放射体に出力し、
前記受光器を介して受光されたテラヘルツ波の強度を得、
前記テラヘルツ波放射体から照射されたテラヘルツ波の強度および前記受光器により受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波の前記周波数ｆに対する吸収度を表す吸収スペクトルの関数Ａ（ｆ）を得、
前記関数Ａ（ｆ）を前記周波数ｆで微分し、関数Ａ’（ｆ）を得、
前記周波数ｆの増加に伴って、前記関数Ａ’（ｆ）の値が負の値から正の値に変化する２以上の第１領域を検出し、
ｍ番目（ｍは２以上の整数）の前記第１領域において以下の数式（Ｉ）を充足する前記周波数ｆの値を底点周波数ｂ１、ｂ２、・・・ｂｍと定義し、
関数Ａ’（ｂｍ）＝０ （Ｉ） 数式（Ｉ）
各底点周波数ｂｍでの前記関数Ａ（ｂｍ）の値を算出し、
座標（ｂ１、Ａ（ｂ１））、座標（ｂ２、Ａ（ｂ２））、・・・・座標（ｂｍ、Ａ（ｂｍ））またはそれらの近傍を通過するベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成し、かつ
前記吸収スペクトルから前記ベースライン関数を減算する。
本発明は、測定対象物が水を含有していても、測定対象物内の分析目的分子を簡便に同定および定量することを可能とし、さらには複数の測定対象物を測定した結果の比較を視覚的に行うことを容易にするテラヘルツ波分光測定システムを提供する。
第１実施形態における透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム１００の模式図 分析目的分子のデータベースとなりうるテラヘルツ波吸収スペクトル例を表すグラフ 分析目的分子と水が混合している場合に得られるテラヘルツ波吸収スペクトル例を表すグラフ 第１実施形態における吸収スペクトルＡ（ｆ）および検出した底点を表すグラフ 第１実施形態における吸収スペクトルＡ（ｆ）とベースライン関数Ｂ（ｆ）を重ねて表すグラフ 第１実施形態における減算後スペクトルＺ（ｆ）を表すグラフ 第１実施形態における反射測定用途のテラヘルツ波分光測定システム２００の模式図。 第１実施形態における吸収スペクトルＡ（ｆ）および検出した頂点を表すグラフ 第１実施形態における吸収ピークと吸収ボトムを表すグラフ 第２実施形態における透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム３００の模式図。 実施例１における吸収スペクトルＡ（ｆ）と最小周波数底点、最大周波数底点および中間底点を表すグラフ 実施例１における吸収スペクトルＡ（ｆ）およびベースライン関数Ｂ（ｆ）を表すグラフ 実施例１における減算後スペクトルＺ（ｆ）を表すグラフ 実施例２における吸収スペクトルＡ（ｆ）と吸収ピークと吸収ボトムを表すグラフ 実施例２における吸収スペクトルＡ（ｆ）およびベースライン関数Ｂ（ｆ）を表すグラフ 実施例２における減算後スペクトルＺ（ｆ）を表すグラフ 実施例３におけるサンプルａおよびサンプルｂの吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＢａ（ｆ）を表すグラフ 実施例３におけるサンプルａおよびサンプルｂの吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＢａ（ｆ）、ベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）を表すグラフ 実施例３におけるサンプルａおよびサンプルｂの減算処理後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）を表すグラフ 実施例４におけるサンプルａおよびサンプルｂの減算処理後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）と、ベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）の値と、各吸収ピークで減算された値を表すグラフ 実施例５におけるサンプルａおよびサンプルｂの減算処理後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）と各吸収ボトムの値を表すグラフ 吸収ピークが底点Ｂｘを含む吸収スペクトルＡ（ｆ）を表すグラフ 第４実施形態における吸収ピークと吸収ボトムを表すグラフ
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム１００の模式図を示す。
図１は、測定対象物を透過したテラヘルツ波を計測するシステム構成をとっており、テラヘルツ波放射体１０１、受光部１０２、信号処理部１０３により構成される。測定対象物１０４は、テラヘルツ波放射体１０１と受光部１０２の間の光軸上に置かれる。
テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波放射体１０１としては、光伝導素子や非線形光学結晶に数フェムト秒から数１００フェムト秒のパルス幅をもつフェムト秒レーザーを照射することでテラヘルツ波を発振させるテラヘルツ波放射体等が主に用いられる。これらのテラヘルツ波放射体を用いることにより、０．１ＴＨｚ〜３０ＴＨｚの周波数範囲のテラヘルツ波を利用できる。
テラヘルツ波放射体１０１が発振したテラヘルツ波は測定対象物１０４に向かって放射され、測定対象物１０４を透過したテラヘルツ波は受光部１０２に入射する。
受光部１０２としては、広い波長感度特性をもつ光伝導素子、焦電検知器、ボロメータなどが用いられる。
また、テラヘルツ波放射体１０１と測定対象物１０４の間には、図示しないが、レンズ等によって構成される集光系を配置してもよい。レンズの材質としては、テラヘルツ波が透過するポリエチレン等のプラスチック材料等が用いられる。
テラヘルツ波放射体１０１からのテラヘルツ波の発振強度と、受光部１０２でのテラヘルツ波の検出強度を信号処理部１０３で演算することによって、測定対象物の吸収スペクトルを算出することができる。算出された吸収スペクトルによって各周波数に対応する吸収度が分かる。
ある分析目的分子のデータベースとなりうるテラヘルツ波吸収スペクトル例を表した模式図を図２に示す。上に凸となる形状を表す吸収ピークが、分析目的分子固有の周波数で固有の吸収度として表され、それらのスペクトル形状を網羅したデータベースとして信号処理部１０３に記憶しておき、測定対象物の吸収スペクトルと比較することによって、測定対象物内の分析目的分子を同定することができる。また、吸収スペクトルの強度は、測定対象物内の分析目的分子濃度に比例するため、分析目的分子の濃度も定量することができる。
一方で、分析目的分子と水が混合している場合に得られるテラヘルツ波吸収スペクトル例を表した模式図を図３に示す。図中において、上に凸となる形状を表す吸収ピークが数本得られるのは図２と同様であるが、周波数の増加に伴い、吸収度が全体的に単調に増加していく印象を与える。これは、分析目的分子の吸収スペクトルに加えて、水の吸収スペクトルも合わせて検出されるためである。水は、特に０．１ＴＨｚから１０ＴＨｚの周波数領域において、周波数の増加に応じて吸収度が単調に増加する傾向がある。このことから、信号処理部１０３に記憶されている図２のようなスペクトル形状と比較する簡便な処理が必要となる。
図３に示されるようなテラヘルツ波吸収スペクトルは、特許文献３（その図６を参照せよ）、特許文献４（その図２Ａを参照せよ）、および特許文献５（その図１９を参照せよ）にも開示されている。これらの特許文献を参照した当業者にとって、図３に示されるようなテラヘルツ波吸収スペクトルを得ることは容易であろう。
吸収スペクトルからベースライン関数を算出し、吸収スペクトルからベースライン関数を減算し、減算後吸収スペクトルを算出する過程を以下に説明する。
まず信号処理部１０３は、所定周波数の範囲内において検出強度と発振強度から吸収スペクトルＡ（ｆ）を算出する（図４）。
吸収スペクトルのベースライン関数を算出するためには、上に凸となる形状を表す吸収ピークには含まれない点、すなわち底点を検出する必要がある。
底点の検出方法は、信号波形の勾配、つまり一回微分することによって微分係数を計算し、その微分係数の符号が負の値である（つまりは信号波形の勾配が下り傾斜になる）状態から一旦ゼロになり、その後に正の値に転換する（つまりは信号波形の勾配が上り傾斜になる）領域を見つけ、そのゼロ値の位置を底点とする方法を行う。一回微分した値がゼロ値となる周波数値を求めるためには微分計算を多くの周波数値に対して行う必要が生じるため、大きな情報処理負荷がかかる。そのため、微分係数が負の値から正の値に転換する領域を見つけ、その領域内の点を底点とすることでも構わない。
吸収スペクトルＡ（ｆ）から底点を検出した図を図４に示す。一回微分による微分係数が負の値から正の値に変わる領域にあるＢ１からＢ６を底点として検出した。
通常、検出される底点の数はｍ個（ｍは２以上の整数）である。底点Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｍでの周波数の値は、底点周波数ｂ１、ｂ２、・・・ｂｍと定義される。それら複数の底点またはその近傍を結ぶ関数を指数関数として近似し、下記の式に当てはまるようなａおよびｂを求め、その関数をベースライン関数Ｂ（ｆ）とする。
Ｂ（ｆ）＝ａ・ｅｘｐ［ｂ・ｆ］ ｆ：周波数
ａおよびｂを求めるには、最小二乗法等により近似することによって求められる。
具体的には、底点周波数ｂｍでの関数Ａ（ｂｍ）の値が算出される。次いで、座標（ｂ１、Ａ（ｂ１））、座標（ｂ２、Ａ（ｂ２）、・・・・座標（ｂｍ、Ａ（ｂｍ））を通過するベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成する。滑らかなベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するために、少なくとも一部のこれらの座標は、それらの近傍の値に置換され得る。
図５に吸収スペクトルＡ（ｆ）とベースライン関数Ｂ（ｆ）を重ねて記載した図を示す。図５では、滑らかなベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するために、底点Ｂ２、Ｂ４、およびＢ６については、それぞれ、座標（Ｂ２、Ａ（Ｂ２））、座標（Ｂ４、Ａ（Ｂ４）、および座標（Ｂ６、Ａ（Ｂ６）が用いられている。一方、底点Ｂ１、Ｂ３、およびＢ５については、それぞれ、座標（Ｂ１、Ａ（Ｂ１））の近傍の座標（Ｂ１’、Ａ（Ｂ１）’）、座標（Ｂ３、Ａ（Ｂ３））の近傍の座標（Ｂ３’、Ａ（Ｂ３）’）、および座標（Ｂ５、Ａ（Ｂ５））の近傍の座標（Ｂ５’、Ａ（Ｂ５）’）が、滑らかなベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するために用いられている。
本実施形態では指数関数としたが、二次関数であってもよい。このときも複数の底点から算出する際には最小二乗法等によりすることによって求められる。
得られた吸収スペクトルＡ（ｆ）から、ベースライン関数Ｂ（ｆ）を下式のように減算することによって、減算後スペクトルＺ（ｆ）を求める。
Ｚ（ｆ）＝Ａ（ｆ）−Ｂ（ｆ）
図６に減算後スペクトルＺ（ｆ）を示す。減算後スペクトルＺ（ｆ）をデータベースに記憶している吸収スペクトルと比較することにより、分析目的分子の同定または定量することができる。
ベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出するためには、検出されたすべての底点を設定しなくてもよいが、少なくとも２点、望ましくは３点以上設定する。
設定する底点の範囲は広い方が望ましい。測定周波数範囲において、検出された底点のうち、最小周波数にある底点を最小周波数底点と設定し、最大周波数にある底点を最大周波数底点として設定する。少なくともそれら２点からベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出する。それによって、広い範囲を近似するベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出することができる。
最小周波数底点と最大周波数底点の中間に存在する底点を中間底点として設定し、少なくとも最小周波数底点と最大周波数底点と中間底点の３点を通るベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出することで、より正確な値を得ることができる。
測定周波数範囲の設定は広い範囲が望ましいため、０．５から１０ＴＨｚの周波数のうち、１ＴＨｚ以上の範囲を設定することが望ましい。
ここまで透過測定に関して述べてきたが、テラヘルツ波に対する測定対象物の反射強度を測定しても同様の効果を得ることができる。
反射測定の場合を以下に述べる。図７は、反射測定用途のテラヘツル波分光測定システム２００の模式図である。図７に示す反射型の分光測定装置は、テラヘルツ波放射体２０１、受光部２０２、信号処理部２０３、発振側ミラー２１１、検出側ミラー２１２により構成される。テラヘルツ波放射体２０１から発振されたテラヘルツ波は、発振側ミラー２１１で反射し、測定対象物２０４に照射され、反射したテラヘルツ波が検出側ミラー２１２で反射して受光部２０２に入射する。
反射測定の際も透過測定と同様にテラヘルツ波放射体２０１から発振したテラヘルツ波の強度と受光部２０２で検出されたテラヘルツ波の強度を信号処理部２０３で演算することによって、測定対象物２０４の吸収度を算出することができる。
反射測定の際も透過測定時と同様に得られた吸収スペクトルＡｒｅｆ（ｆ）からベースライン関数Ｂｒｅｆ（ｆ）を求めて減算処理をすることによって減算後スペクトルＺｒｅｆ（ｆ）を算出することにより、水の影響を排除した分析目的分子特有の吸収スペクトルを得ることができ、分析目的分子の同定またはその濃度を判定することができる。
図２２に示されるように、吸収ピークが底点Ｂｘを含む場合、当該底点Ｂｘは、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から除外される。言い換えれば、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成時に、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））は排除される。
隣接する２つの底点Ｂｓ−１および底点Ｂｓ（ｓは２以上ｍ以下の整数）での吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｂ）の値が、一定の値ｃ以上であることが充足される場合、底点Ｂｓは吸収ピークに含まれると判定される。この場合、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））を有する底点Ｂｓは、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から排除される。次いで、同様に、底点Ｂｓを無視して隣接する２つの底点Ｂｓ−１および底点Ｂｓ＋１での吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｂ＋１）の値が、一定の値ｃ以上であるかどうかが判定される。
（第２実施形態）
ベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出するための底点は、吸収ピークに使い位置の方がより正確な同定をすることができる。特に吸収ピーク後のベースラインに着地した部分の底点を吸収ボトムとして設定し、その吸収ボトムからベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出することが望ましい。以下に吸収ピークと吸収ボトムを設定する方法について述べる。
一回微分することによって微分係数を計算し、その微分係数の符号が正の値である状態から一旦ゼロになり、その後に負の値に転換する領域を見つけ、そのゼロ値の位置を頂点と設定する。一回微分した値がゼロ値となる周波数値を求めるためには、微分計算を多くの周波数値に対して行う必要が生じるため、大きな情報処理負荷がかかる。そのため、微分係数が正の値から負の値に転換する領域を見つけ、その領域内の点を頂点とすることでも構わない。
吸収スペクトルから頂点を検出した図を図８に示す。一回微分による微分係数が負の値から正の値に変わる領域にあるＰ１からＰ６を頂点として検出した。
頂点はノイズ等に起因するごく微小な凹凸形状波形の影響を受けるものも含まれる。凹凸形状となる頂点と隣接する底点との吸収度の差を算出し、予め設定した値以上のときの頂点を吸収ピークとして設定する。吸収度の差が例えば０．２以上のときは吸収ピークと判定して、０．２未満のときはノイズ起因の頂点と判定する。なお、設定する値はこの限りではなく、受光部の感度や測定対象物の状態等を踏まえて設定することができる。
次に吸収ピークに隣接する底点を吸収ボトムと判定する。吸収度が０．２のときに吸収ピークと判定したときの吸収ピークと吸収ボトムを図９に示す。吸収ピークはＰ２、Ｐ５、Ｐ６であり、吸収ボトムはＢ２、Ｂ５、Ｂ６である。その吸収ボトムからベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出する。
ベースライン関数を算出するためにはすべて吸収ボトムである必要はなく、その他の底点と混合してもよい。
ノイズ等に起因するごく微小な凹凸形状波形の影響を除去するためには、前後の値で平均化することによる平滑化処理等を行ってもよく、その後で吸収ボトムを判定してもよい。
測定周波数範囲は吸収ボトムを含むように設定することが望ましい。
（第３実施形態）
図１０は第３実施形態による透過測定用途のテラヘルツ波分光測定システム３００の模式図を示す。
図１０は、測定対象物を透過したテラヘルツ波を計測するシステム構成をとっており、テラヘルツ波放射体３０１、受光部３０２、信号処理部３０３により構成される。測定対象物３０４は、テラヘルツ波放射体３０１と検出器３０２の間の光軸上に置かれる。本実施形態では第１実施形態と異なる点として、測定対象物３０４の吸収スペクトル等を表示させることができる表示部３１０を設けたことが特徴である。
本実施形態においても第１実施形態と同様に、テラヘルツ波放射体３０１から発振されたテラヘルツ波は測定対象物３０４に照射され、透過したテラヘルツ波が受光部３０２に入射する。発信器３０１から発振されたテラヘルツ波の強度と、受光部３０２で検出されたテラヘルツ波の強度を信号処理部３０３で演算することによって、測定対象物３０４の吸収度を算出することができる。さらに、周波数に対する吸収度として表される吸収スペクトルを所定周波数範囲内において算出および記憶することができる。
第３実施形態では、信号処理部３０３が、吸収スペクトルＡ（ｆ）からベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出した後、減算処理をすることによって算出した減算後スペクトルＺ（ｆ）を表示部３１０に表示することができる。
信号処理部１０３は測定対象物の減算後スペクトルＺ（ｆ）を複数記憶させておくことができるため、表示部３１０では、複数の測定対象物の減算後スペクトルＺ（ｆ）を１つのグラフ上に重ねて表示することもできる。複数の測定対象物の減算後スペクトルＺ（ｆ）のベースラインが重なることになるため、結果を視覚的に比較することができる。水の含有量が異なる測定対象物の吸収スペクトルは通常、周波数増加につれての全体的な吸収度の増加が異なるため、吸収スペクトルＡ（ｆ）は異なるベースラインを示す。よって複数の結果においてベースラインが重なっている表示を示すことは、ともに減算処理過程を経た結果であることを表している。
複数の減算後吸収スペクトルＺ（ｆ）を並列して表示することもできる。
吸収スペクトルＡ（ｆ）からベースライン関数Ｂ（ｆ）によって減算された値を表示してもよい。
表示部３１０へは吸収スペクトルＡ（ｆ）またはベースライン関数Ｂ（ｆ）を表示してもよい。
ベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出するために使用された吸収ボトム、または底点を表示してもよい。
本実施形態では透過測定に関して述べてきたが、テラヘルツ波に対する測定対象物の反射強度を測定しても同様の効果を得ることができる。
（第４実施形態）
図２３に示されるように、吸収ピークが底点Ｂｘを含む場合、当該底点Ｂｘは、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から除外される。言い換えれば、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成時に、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））は排除される。
隣接する２つの底点Ｂｓ−１および底点Ｂｓ（ｓは２以上ｍ以下の整数）での吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｂｓ）の値の差が、一定の値ｃ以上であることが充足される場合、底点Ｂｓは吸収ピークに含まれると判定される。この場合、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））を有する底点Ｂｓは、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から排除される。次いで、同様に、底点Ｂｓを無視して隣接する２つの底点Ｂｓ−１および底点Ｂｓ＋１での吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｂｓ＋１）の値が、一定の値ｃ以上であるかどうかが判定される。
図２３において一定の値ｃを例えば０．１と設定する場合、Ａ（Ｂ１２）とＡ（Ｂｘ）の値を比較し、その差が０．１以上であるため底点Ｂｘは排除される。次いで、Ａ（Ｂ１２）とＡ（Ｂ１３）の値を比較し、その差が０．１未満であるため底点Ｂ１２または底点Ｂ１３の少なくともどちらかを用いてベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成する。
なお、一定の値ｃを０．１とした例を示したがこの限りではなく、受光部の感度や測定対象物の状態等を踏まえて設定することができる。
（第５実施形態）
図２３に示されるように、吸収ピークが底点Ｂｘを含む場合、当該底点Ｂｘは、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から除外される。言い換えれば、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成時に、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））は排除される。
微分係数が負の値から正の値に変わる点を頂点と設定し、隣接する２つの頂点Ｐｓ−１および頂点Ｐｓ（ｓは２以上ｍ以下の整数）での吸収スペクトルＡ（Ｐｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｐｓ）の値の差が、一定の値ｄ未満であることが充足される場合、頂点Ｐｓ−１および頂点Ｐｓの間にある底点Ｂｓは吸収ピークに含まれないと判定される。この場合、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））を有する底点Ｂｓは、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から排除される。次いで、吸収スペクトルＡ（Ｐｓ−１）の値と吸収スペクトルＡ（Ｐｓ）の値のうち大きい値と、頂点Ｐｓ＋１での吸収スペクトルＡ（Ｐｓ＋１）の値との差が、一定の値ｄ未満であるかどうかが判定される。
図２３において一定の値ｄを例えば０．１と設定する場合、Ａ（Ｐ１２）とＡ（Ｐ１３）の値を比較し、その差が０．１未満であるためＡ（Ｐ１２）とＡ（Ｐ１３）の間にある底点Ｂｘは排除される。次いで、Ａ（Ｐ１２）の値とＡ（Ｐ１３）の値のうち大きい値のＡ（Ｐ１２）とＡ（Ｐ１４）とを比較し、その差が０．１以上であるため底点Ｂ１３を用いてベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成する。
なお、一定の値ｄを０．１とした例を示したがこの限りではなく、受光部の感度や測定対象物の状態等を踏まえて設定することができる。
（第６実施形態）
図２３に示されるように、吸収ピークの幅が一定以上を充足しない場合の当該底点Ｂ１１は、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成から除外される。言い換えれば、ベースライン関数Ｂ（ｆ）の形成時に、座標（ｂ１１、Ａ（ｂ１１））および座標（ｂ１２、Ａ（ｂ１２））のいずれかは排除される。なお、吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｂｓ）の値の差が、一定の値ｃ以上であることが充足される場合、底点Ｂｓは吸収ピークに含まれると判定されるため、当該底点で吸収ピークの幅は形成されない。
隣接する２つの底点Ｂｓ−１および底点Ｂｓ（ｓは２以上ｍ以下の整数）での吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）の値および吸収スペクトルＡ（Ｂｓ）の値の差が、一定の値ｃ未満である場合に、吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）における座標（ｂｓ−１、Ａ（ｂｓ−１））と吸収スペクトルＡ（Ｂｓ）における座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））のｂｓ−１とｂｓの差を吸収ピーク幅と設定する。吸収ピーク幅が一定の幅ｅ以上である場合、吸収スペクトルＡ（Ｂｓ−１）および吸収スペクトルＡ（Ｂｓ）のどちらかを用いてベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成する。
図２３においては一定の値ｃを例えば０．１と設定し、一定の値ｅを例えば０．０５と設定する場合、まずＡ（Ｂ１１）とＡ（Ｂ１２）の値を比較し、その差が０．１未満であるため、吸収スペクトルＡ（Ｂ１１）の座標（ｂ１１、Ａ（ｂ１１））と吸収スペクトルＡ（Ｂ１２）の座標（ｂ１２、Ａ（ｂ１２））のｂ１１とｂ１２の差を吸収ピーク幅と設定する。その吸収ピーク幅が０．０５未満であるため、底点Ｂ１１または底点Ｂ１２のどちらかを用いてベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するとは判定されない。
次いで、Ａ（Ｂ１２）とＡ（Ｂｘ）の値を比較し、その差が０．１以上であるため底点Ｂｘは排除される。次いで、Ａ（Ｂ１２）とＡ（Ｂ１３）の値を比較し、その差が０．１未満であるため、吸収スペクトルＡ（Ｂ１２）の座標（ｂ１２、Ａ（ｂ１２））と吸収スペクトルＡ（Ｂ１３）の座標（ｂ１３、Ａ（ｂ１３））のｂ１２とｂ１３の差を吸収ピーク幅と設定する。その吸収ピーク幅が０．０５以上であるため、底点Ｂ１２または底点Ｂ１３の少なくともどちらかを用いてベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成すると判定される。
なお、一定の値ｃを０．１、一定の値ｅを０．０５とした例を示したがこの限りではなく、受光部の感度や測定対象物の状態等を踏まえて設定することができる。
信号処理部(circuitry)は、半導体装置、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large
scale integration）を含む一つ又は一つ以上複数の電子回路によって構成されてもよい。ＬＳＩ又はＩＣは、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップを組み合わせて構成されてもよい。例えば、記憶素子以外の機能ブロックは、一つのチップに集積されてもよい。ここでは、ＬＳＩやＩＣと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるかもしれないものであってもよい。 ＬＳＩの製造後にプログラムされる、Field Programmable Gate Array (FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができるreconfigurable logicdeviceも同じ目的で使うことができる。
信号処理部における各工程は、コンピュータに含まれているソフトウエア処理によって実行することが可能である。この場合、ソフトウエアは一つ又は複数のＲＯＭ、光学ディスク、ハードディスクドライブ、などの非一時的記録媒体に記録され、ソフトウエアが、コンピュータのような処理装置（processor）によって実行された場合ときに、ソフトウエアは、そのソフトウエア内で特定された機能を、処理装置（processor）および周辺装置によって実行される。システム又は装置は、ソフトウエアが記録されている一つ又は複数の非一時的記録媒体、処理装置（processor）、及び必要とされるハードウエアデバイス、例えばインターフェース、を備えていても良い。
（実施例）
（実施例１）
チロシンをポリエチレン粉末と混合させた後、水を含有させて測定対象物を形成した。その測定対象物にのテラヘルツ波吸収スペクトルからチロシンの同定および定量を行った。ポリエチレンはテラヘルツ波を透過しやすい物質で分析目的分子の吸収スペクトルに影響を与えないことから、測定対象物の混合剤に用いたり、サンプル保持基材に用いたりする。
測定対象物は以下のように作成した。ポリエチレン粉末とチロシン粉末を重量比で１：１となるように調合した後、全粉末に対して重量比１％となる水を含有させて、均一に混合することによって測定対象物を作成した。
測定対象物の一部をポリエチレン板で形成されるサンプルホルダ（径１０ｍｍ）上に厚みが均等になるように敷き詰めた。サンプルホルダはポリエチレン板の外周を金属性のリングで取り囲んで、リング内のポリエチレン板面を径１０ｍｍにしている。ポリエチレン板表面と金属性のリングにより段差が形成されるため、ポリエチレン表面上に粉末を保持しやすい形状にしている。
テラヘルツ波をサンプルホルダに敷き詰めた測定対象物上から照射（照射スポット径３ｍｍ）し、測定対象物およびサンプルホルダを透過したテラヘルツ波を検出することによって測定対象物の吸収スペクトルを算出した。周波数０．５ＴＨｚから２．５ＴＨｚの範囲において算出された吸収スペクトルＡ（ｆ）の結果を図１１に示す。周波数が増えるにつれて吸収度が全体的に単調に増加する傾向になった。
吸収スペクトルＡ（ｆ）の一回微分を行うことで微分係数を算出し、負から正にかわる点における領域の一部を底点とした。
本実施例の測定周波数範囲である０．５ＴＨｚから２．５ＴＨｚの範囲における最小周波数底点と最大周波数底点、および中間底点の３点を選択した。選択した点を図１１に合わせて示す。
選択した３点の底点を用いて、指数関数としてのベースライン関数Ｂ（ｆ）は最小二乗法により下式のように求められた。
Ｂ（ｆ）＝０．００７７・ｅｘｐ［２．０・ｆ］ ｆ：周波数
吸収スペクトルＡ（ｆ）および算出されたベースライン関数Ｂ（ｆ）を図１２に示す。
続いて吸収スペクトルＡ（ｆ）からベースライン関数Ｂ（ｆ）を減算することによって、減算後スペクトルＺ（ｆ）を算出した。結果を図１３に示す。減算後スペクトルＺ（ｆ）から測定対象物中のチロシンが同定できた。また、定量も行うことができ、平均誤差は１．２％であった。
（実施例２）
本実施例では、吸収ボトムを算出することによってベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出した。
実施例１と同様の測定対象物から得られた吸収スペクトルＡ（ｆ）の一回微分を行うことで微分係数を算出し、負から正にかわる点における領域の一部を底点とした。
正から負にかわる点における領域の一部を頂点とした。
次に、頂点に対応する吸収度と、頂点の高周波数側に隣接する底点に対応する吸収度の差が０．２以上のときに、その頂点を吸収ピーク、その底点を吸収ボトムと設定した。設定した各点を図１４に示す。
本実施例の測定周波数範囲である０．５ＴＨｚから２．５ＴＨｚの範囲における吸収ボトム３点を用いて、指数関数としてのベースライン関数Ｂ（ｆ）は最小二乗法により下式のように求められた。
Ｂ（ｆ）＝０．０２２・ｅｘｐ［１．６・ｆ］ ｆ：周波数
吸収スペクトルＡ（ｆ）およびベースライン関数Ｂ（ｆ）を図１５に示す。
続いて吸収スペクトルＡ（ｆ）からベースライン関数Ｂ（ｆ）を減算することによって、減算後スペクトルＺ（ｆ）を算出した。結果を図１６に示す。減算後スペクトルＺ（ｆ）から測定対象物中のチロシンが同定できた。また、定量も行うことができ、平均誤差は１．２％であった。
（実施例３）
チロシンをポリエチレン粉末と混合させた後、水を含有させて測定対象物を形成した。本実施例では、異なる水の含有量となるような２種類の測定対象物を作成して、それぞれの測定対象物のテラヘルツ波吸収スペクトルを測定した。
測定対象物は以下のように作成した。ポリエチレン粉末とチロシン粉末を重量比で１：１となるように調合した後、全粉末に対して重量比１％となる水を含有させて、均一に混合することによってサンプルａを作成した。一方、全粉末に対して重量比３％となる水を含有させて、均一に混合することによってサンプルｂを作成した。
サンプルａの一部とサンプルｂの一部をそれぞれ、ポリエチレン板で形成されるサンプルホルダ（径１０ｍｍ）上に厚みが均等になるように敷き詰め、テラヘルツ波をサンプルホルダ上から照射（照射スポット径３ｍｍ）し、サンプルａおよびサンプルｂそれぞれの吸収スペクトルを算出した。周波数０．５ＴＨｚから２．５ＴＨｚの範囲において算出されたそれぞれの吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＡｂ（ｆ）の結果を図１７に示す。実線が吸収スペクトルＡａ（ｆ）、破線が吸収スペクトルＡｂ（ｆ）を表す。ともに周波数が増えるにつれて全体的に吸収度が右肩あがりで大きくなっており、サンプルｂの吸収スペクトルＡｂ（ｆ）の傾きがサンプルａの吸収スペクトルＡａ（ｆ）の傾きより大きくなった。
サンプルａとサンプルｂの吸収ボトムを３点ずつ検出し、指数関数としてのベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）は最小二乗法により下式のように求められた。
Ｂａ（ｆ）＝０．０２２・ｅｘｐ［１．６・ｆ］ ｆ：周波数
Ｂｂ（ｆ）＝０．１８・ｅｘｐ［０．９９・ｆ］ ｆ：周波数
吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＡｂ（ｆ）、ベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）を図１８に示す。実線が吸収スペクトルＢａ（ｆ）、破線が吸収スペクトルＢｂ（ｆ）を表す。
続いて吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＡｂ（ｆ）から、ベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）を減算することによって、減算後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）を算出した。重ね合わせて表した結果を図１９に示す。実線が吸収スペクトルＺａ（ｆ）、破線が吸収スペクトルＺｂ（ｆ）を表す。図１９の結果を表示部に表示した。
減算後スペクトルを表示させることによってサンプルａとサンプルｂのチロシン含有量は同じであることを視覚的に判断することができた。
（実施例４）
減算後スペクトルを表示させる際に、吸収スペクトルからベースライン関数によって減算された値を表示することで、使用者に減算処理の結果を伝えることができる。
実施例３と同様に吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＡｂ（ｆ）を測定し、吸収ボトムを判定することによってベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）を算出し、減算処理によって減算後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）を算出した。
本実施例では吸収ピークも算出し、減算後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）の吸収ピークが、吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＡｂ（ｆ）からベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）によって減算された値を表示させた。合わせてベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）も表示させた図を図２０に示す。このように表示することによって、減算後スペクトルがどれだけ減算された結果によるものか視覚的に知ることができる。
（実施例５）
減算後スペクトルを表示させる際に、どの吸収ボトムを用いてベースライン関数を算出したかを表示することで、使用者に減算処理の過程を伝えることができる。
実施例３と同様に吸収スペクトルＡａ（ｆ）およびＡｂ（ｆ）を測定し、吸収ボトムを判定することによってベースライン関数Ｂａ（ｆ）およびＢｂ（ｆ）を算出し、減算処理によって減算後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）を算出した。
ベースライン関数を算出するために判定した吸収ボトムを減算後スペクトルＺａ（ｆ）およびＺｂ（ｆ）と合わせて表示させた図を図２１に示す。このように表示することによって、どの点を用いて減算処理過程を行っているかを視覚的に知ることができる。
（比較例）
図２３において微分係数が正の値から負の値に変わる領域を底点として検出したＢ１１、Ｂ１２、Ｂｘ、Ｂ１３をすべて用いてベースライン関数Ｂ（ｆ）を算出した。吸収スペクトルＡ（ｆ）からベースライン関数Ｂ（ｆ）を減算して、減算後スペクトルＺ（ｆ）を求めた。本来ならＢ１２からＢ１３にかけて一つの吸収ピークとして認識すべきところが、Ｂ１２からＢｘまでの吸収ピーク、およびＢｘからＢ１３までの吸収ピークという２つの吸収ピークとして認識されてしまったため、同定が正しく行われなかった。
測定対象物が水を含有している場合でも、テラヘルツ波特有の水の吸収を表すベースライン関数を算出して減算処理を行うことで分析目的分子の同定、定量を簡便に行うことを可能とし、さらには複数の測定対象物を測定した結果の比較を視覚的に行うことを容易にするテラヘルツ波分光測定システムを提供する。
１００ テラヘルツ波分光測定システム
１０１ テラヘルツ波放射体
１０２ 受光部
１０３ 信号処理部
１０４ 測定対象物
２００ テラヘルツ波分光測定システム
２０１ テラヘルツ波放射体
２０２ 受光部
２０３ 信号処理部
２０４ 測定対象物
２１１ 発振側ミラー
２１２ 検出側ミラー
３００ テラヘルツ波分光測定システム
３０１ テラヘルツ波放射体
３０２ 受光部
３０３ 信号処理部
３０４ 測定対象物
３１０ 表示部

Claims (15)

  1. テラヘルツ波分光測定システムであって、以下を具備する：
    被検物質にテラヘルツ波を照射するテラヘルツ波放射体、
    前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波を受光する受光器、および
    信号処理部、
    ここで、
    前記信号処理部は、作動時に、
    前記テラヘルツ波の周波数ｆを増加または減少させながら前記被検物質に前記テラヘルツ波を照射するための照射信号を前記テラヘルツ波放射体に出力し、
    前記受光器を介して受光されたテラヘルツ波の強度を得、
    前記テラヘルツ波放射体から照射されたテラヘルツ波の強度および前記受光器により受光されたテラヘルツ波の強度に基づいて、前記被検物質を透過するか、または前記被検物質上で反射したテラヘルツ波の前記周波数ｆに対する吸収度を表す吸収スペクトルの関数Ａ（ｆ）を得、
    前記関数Ａ（ｆ）を前記周波数ｆで微分し、関数Ａ’（ｆ）を得、
    前記周波数ｆの増加に伴って、前記関数Ａ’（ｆ）の値が負の値から正の値に変化する２以上の第１領域を検出し、
    ｍ番目（ｍは２以上の整数）の前記第１領域において以下の数式（Ｉ）を充足する前記周波数ｆの値を底点周波数ｂ１、ｂ２、・・・ｂｍと定義し、
    関数Ａ’（ｂｍ）＝０ （Ｉ） 数式（Ｉ）
    各底点周波数ｂｍでの前記関数Ａ（ｂｍ）の値を算出し、
    座標（ｂ１、Ａ（ｂ１））、座標（ｂ２、Ａ（ｂ２））、・・・・座標（ｂｍ、Ａ（ｂｍ））またはそれらの近傍を通過するベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成し、かつ
    前記吸収スペクトルから前記ベースライン関数を減算する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  2. 請求項１に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、
    前記周波数ｆの増加に伴って、前記関数Ａ’（ｆ）の値が正の値から負の値に変化する２以上の第２領域を検出し、
    ｍ番目（ｍは２以上の整数）の前記第２領域において以下の数式（ＩＩ）を充足する前記周波数ｆの値を頂点周波数ｐ１、ｐ２、・・・ｐｍと定義し、
    関数Ａ’（ｐｍ）＝０ （Ｉ） 数式（ＩＩ）
    各頂点周波数ｐｍでの前記関数Ａ（ｐｍ）の値を算出し、
    前記信号処理部は、以下の数式（ＩＩＩ）が成立する場合には、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））をベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するための座標から排除する。
    Ａ（ｐｓ）−Ａ（ｂｓ）＜ｇ 数式（ＩＩＩ）
    ここで、ｓは２以上かつｍ未満の整数であり、かつｇは所定の値である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  3. 請求項２に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記所定の値は０．２である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  4. 請求項２に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、以下の数式（ＩＶ）が成立する場合には、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））をベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するための座標から排除する。
    ｜Ａ（ｂｓ）−Ａ（ｂｓ−１）｜≧ｃ 数式（ＩＶ）
    ここで、ｓは２以上かつｍ未満の整数であり、かつｃは所定の値である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  5. 請求項２に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、以下の数式（Ｖ）が成立する場合には、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））をベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するための座標から排除する。
    ｜Ａ（ｐｓ）−Ａ（ｐｓ−１）｜＜ｄ 数式（Ｖ）
    ここで、ｂｓは、ｐｓ−１より大きく、かつｐｓ未満であり、ｓは２以上かつｍ未満の整数であり、かつｄは所定の値である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  6. 請求項４に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、
    前記数式（ＩＶ）が成立せず、かつ、以下の数式（ＶＩ）が成立する場合には、座標（ｂｓ−１、Ａ（ｂｓ−１））、および、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））のいずれかをベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するための座標から排除する。
    ｜Ａ（ｂｓ）−Ａ（ｂｓ−１）｜＜ｅ 数式（ＶＩ）
    ここで、ｓは２以上かつｍ未満の整数であり、かつｅは所定の値である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  7. 請求項１に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、
    前記底点周波数に対応する前記座標のうち、測定周波数範囲における最小周波数に対応する前記座標を最小周波数底点と設定し、最大周波数に対応する前記座標を最大周波数底点と設定し、
    少なくとも、前記最小周波数底点と前記最大周波数底点の２点を通る前記ベースライン関数を算出する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  8. 請求項７に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、
    前記底点周波数に対応する前記座標のうち、前記最小周波数底点と前記最大周波数底点との間にある前記座標を中間底点と設定し、
    少なくとも、前記最小周波数底点と、前記最大周波数底点と、前記中間底点の３点を通る前記ベースライン関数を算出する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  9. 請求項７に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記信号処理部は、
    前記周波数ｆの増加に伴って、前記関数Ａ’（ｆ）の値が正の値から負の値に変化する２以上の第２領域を受光し、
    ｍ番目（ｍは２以上の整数）の前記第２領域において以下の数式（ＩＩ）を充足する前記周波数ｆの値を頂点周波数ｐ１、ｐ２、・・・ｐｍと定義し、
    関数Ａ’（ｐｍ）＝０ （Ｉ） 数式（ＩＩ）
    各頂点周波数ｐｍでの前記関数Ａ（ｐｍ）の値を算出し、
    前記信号処理部は、以下の数式（ＩＩＩ）が成立する場合には、座標（ｂｓ、Ａ（ｂｓ））をベースライン関数Ｂ（ｆ）を形成するための座標から排除する。
    Ａ（ｐｓ）−Ａ（ｂｓ）＜ｇ 数式（ＩＩＩ）
    ここで、ｐｓはｂｓより小さく、ｓは２以上かつｍ未満の整数であり、かつｇは所定の値である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  10. 請求項７に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記測定周波数範囲は、少なくとも１ＴＨｚの範囲を有する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  11. 請求項１に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記ベースライン関数は、指数関数または二次関数である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  12. 請求項１に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記テラヘルツ波は０．１ＴＨｚから１０ＴＨｚの周波数領域の範囲内である、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  13. 請求項１に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    表示部をさらに具備し、
    前記信号処理部は、前記吸収スペクトルから前記ベースライン関数を算出し、前記吸収スペクトルから前記ベースライン関数を減算することによって減算後吸収スペクトルを算出し、
    前記表示部は、少なくとも前記減算後吸収スペクトルを表示する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  14. 請求項１３に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記表示部は、２種以上の前記被検物質の前記減算後吸収スペクトルのベースラインを合わせて表示する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
  15. 請求項１３に記載のテラヘルツ波分光測定システムであって、
    前記表示部は、前記ベースライン関数によって減算された値を表示する、
    テラヘルツ波分光測定システム。
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