JPWO2010131762A1 - 収容具、収容具配置方法および測定方法 - Google Patents

Abstract

本発明による収容具１０は、テラヘルツ波測定装置により測定される被測定物１の少なくとも一部を収容する。収容具１０は、被測定物１の少なくとも一部がその内部に配置される空隙部１１と、第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２とを有し、第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２との間に空隙部１１が配置され、空隙部１１を包囲する包囲部１２とを備える。さらに、包囲部の屈折率をｎ２、被測定物の屈折率をｎ１としたときに、ｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１である。しかも、テラヘルツ波の進行方向に対して、第一平面部分Ｓ１が直角に交差する。

Description

本発明は、電磁波（周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下）（例えば、テラヘルツ波（例えば、周波数が０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下））を使用した断層撮影に関する。

従来より、被測定物の断層情報を得る方法としてコンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）法がある。Ｘ線の発生器と検出器を用いて、この方法を実行することをＸ線ＣＴという。Ｘ線ＣＴによれば、人体の断層情報を非破壊かつ非接触で得ることができる。
しかし、半導体、プラスチック、セラミック、木材および紙など（以下、「原材料」という）から構成される工業製品の内部状態（例えば、欠陥や歪み）を検出することは、Ｘ線ＣＴによれば困難である。Ｘ線が、あらゆる物質に対して透過性が高いためである。
一方、テラヘルツ波は、先に述べた工業製品の原材料をほどよく透過する。このため、テラヘルツ波の発生器と検出器を用いて、ＣＴ法を実行すれば（以下、「テラヘルツ波ＣＴ法」という）工業製品の内部状態を検出できる。テラヘルツ波ＣＴ法については、特許文献１（米国特許第７１１９３３９号明細書）、非特許文献１（Ｓ．Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．，“Ｐｕｌｓｅｄ ｔｅｒａｈｅｒｔｚ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，”Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ，Ｖｏｌ ３７（２００４）Ｒ１−Ｒ３６）に記載がある。

しかしながら、テラヘルツ波ＣＴ法においては、テラヘルツ波が被測定物に対して斜めに入射または出射する場合、テラヘルツ波が屈折してしまい直進しない。ただし、被測定物の周囲の空気の屈折率が１であり、かつテラヘルツ波ＣＴ法の被測定物の屈折率が１より大きいものとする。
第１３図は、従来技術にかかる被測定物の屈折率が１．４、被測定物の周囲の空気の屈折率が１の場合に想定されるテラヘルツ波の光路を示す図である。第１３図を参照して、被測定物（ＤＵＴ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）に左から入射したテラヘルツ波が、被測定物により屈折することがわかる。
テラヘルツ波が直進しないことにより、検出器にテラヘルツ波が到達できず、充分な感度で被測定物の画像を取得できなくなることがある。
また、テラヘルツ波が直進しないことにより、検出されたテラヘルツ波が、被測定物を直進して到達したものではない場合も起こりうる。このため、検出されたテラヘルツ波から被測定物の画像を取得すると、障害陰影および擬似画像などのアーチファクトが画像に現れる可能性がある。
そこで、本発明は、テラヘルツ波を含む電磁波（周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下）を被測定物に与えて測定する際に、テラヘルツ波を含む電磁波が被測定物により屈折することを抑制することを課題とする。
本発明にかかる収容具は、電磁波測定装置により測定される被測定物の少なくとも一部を収容する収容具であって、前記被測定物の少なくとも一部がその内部に配置される空隙部と、第一平面部分と第二平面部分とを有し、前記第一平面部分と前記第二平面部分との間に前記空隙部が配置され、前記空隙部を包囲する包囲部と、を備え、前記包囲部の屈折率をｎ２、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときに、ｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１であり、前記電磁波測定装置は、前記被測定物に向けて０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を出力するように構成される。
上記のように構成された、電磁波測定装置により測定される被測定物の少なくとも一部を収容する収容具によれば、空隙部は、前記被測定物の少なくとも一部がその内部に配置される。包囲部が、第一平面部分と第二平面部分とを有し、前記第一平面部分と前記第二平面部分との間に前記空隙部が配置され、前記空隙部を包囲する。しかも、前記包囲部の屈折率をｎ２、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときにｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１である。さらに、前記電磁波測定装置は、前記被測定物に向けて０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を出力する。
なお、本発明にかかる収容具は、前記空隙部の平面形状の輪郭が、円弧を含むようにしてもよい。
なお、本発明にかかる収容具は、前記空隙部の平面形状の輪郭の半径が、前記空隙部の高さに応じて変化するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる収容具は、前記包囲部が分割面に沿って分割可能であり、前記分割面が前記空隙部と交差するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる収容具は、前記被測定物と前記空隙部との間の空間に挿入される挿入部材を備え、前記被測定物と前記挿入部材とが一体となったものの輪郭が、前記空隙部の平面形状の輪郭と同心円状になり、前記挿入部材の屈折率をｎ３、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときにｎ１−０．１≦ｎ３≦ｎ１＋０．１であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる収容具は、前記被測定物と前記挿入部材とが一体となったものの平面形状の輪郭と、前記空隙部の平面形状の輪郭との距離が、前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された電磁波の波長の四分の一以下であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる収容具は、前記被測定物と前記空隙部との間の空間に充填される充填材を備え、前記充填材の屈折率をｎ４、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときに、ｎ１−０．１≦ｎ４≦ｎ１＋０．１であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる収容具は、前記被測定物の平面形状の輪郭と、前記空隙部の平面形状の輪郭との距離が、前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された電磁波の波長の四分の一以下であるようにしてもよい。
本発明にかかる収容具配置方法は、前記被測定物を収容した収容具を、前記電磁波測定装置による前記被測定物の測定のために配置する収容具配置方法であって、前記第一平面部分が、前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された電磁波の進行方向に対して、直角に交差するように、前記収容具を配置する工程を備えるように構成される。
本発明にかかる収容具配置方法は、前記被測定物を収容した収容具を、前記電磁波測定装置による前記被測定物の測定のために配置する収容具配置方法であって、前記第一平面部分が、前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された電磁波の進行方向に対して、０度を超え９０度未満の角度で交差するように、前記収容具を配置する工程を備えるように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記被測定物が、前記電磁波の光路に対して水平方向に動くように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記電磁波の光路が、前記収容具に対して水平方向に動くように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記被測定物が、上下方向に伸びる直線を回転軸として、回転するように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記電磁波の光路が、上下方向に伸びる直線を回転軸として、回転するように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記電磁波の光路が、前記被測定物に対して、上下方向に動くように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記被測定物が、前記電磁波の光路に対して、上下方向に動くように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記電磁波の光路に対して、前記被測定物が、上下方向に動くように構成される。
本発明にかかる測定方法は、収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、を備え、前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記被測定物に対して、前記電磁波の光路が、上下方向に動くように構成される。

第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる収容具１０の平面図である。
第２図は、本発明の第一の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
第３図は、収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容されたときの、被測定物１および空隙部１１の拡大平面図である。
第４図は、第二の実施形態の動作を説明するための収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の平面図である。
第５図は、第三の実施形態の動作を説明するための収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の平面図である。
第６図は、第四の実施形態の動作を説明するための収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の平面図である。
第７図は、第五の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の正面図である。
第８図は、第六の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の正面図である。
第９図は、第七の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
第１０図は、第八の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
第１１図は、第九の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
第１２図は、第十の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１が収容されたときの断面図（第１２図（ａ））および平面図（第１２図（ｂ））である。
第１３図は、従来技術にかかる被測定物の屈折率が１．４、被測定物の周囲の空気の屈折率が１の場合に想定されるテラヘルツ波の光路を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態
第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる収容具１０の平面図である。第２図は、本発明の第一の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
第２図を参照して、テラヘルツ波測定装置（電磁波測定装置）は、テラヘルツ波出力器２、テラヘルツ波検出器４を有する。テラヘルツ波出力器２は、テラヘルツ波を出力する。テラヘルツ波検出器４は、被測定物１および収容具１０を透過したテラヘルツ波を検出する。
なお、テラヘルツ波測定装置（電磁波測定装置）は、出力および検出する電磁波として、上記のようにテラヘルツ波（周波数が例えば、０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下）を採用している。しかし、テラヘルツ波測定装置（電磁波測定装置）が出力および検出する電磁波は、テラヘルツ波に限らず、周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の電磁波であればよい。
収容具１０は、テラヘルツ波測定装置により測定される被測定物１の少なくとも一部を収容する。なお、収容具１０は、被測定物１の一部を収容している場合（第７図参照）もあれば、被測定物１の全部を収容している場合（第８図参照）もある。
収容具１０は、空隙部１１、包囲部１２を有する。空隙部１１は、上から見れば、半径ｒの円形の隙間である（第１図参照）。被測定物１の少なくとも一部が空隙部１１の内部に配置される（第２図参照）。
包囲部１２は、第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２とを有する。なお、第１図および第２図においては、第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２とは直線として図示されている。これは、第１図および第２図が平面図だからである。実際には、収容具１０は厚みを有しているので（第７図および第８図参照）、第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２とは、直線ではなく平面である。なお、第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２とは平行である。
第一平面部分Ｓ１と第二平面部分Ｓ２との間に空隙部１１が配置されている。包囲部１２は、空隙部１１を包囲する。ここで、被測定物１の屈折率をｎ１とし、包囲部１２の屈折率をｎ２とする。すると、ｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１である。なお、ｎ１＝ｎ２であることが好ましい。また、ｎ１およびｎ２は、収容具１０の周囲の空気の屈折率（例えば、１）と等しくなくてもよい。
なお、包囲部１２の材料は、テフロン（登録商標）やポリエチレン等の樹脂材料でもよい。これらの樹脂材料は、可視光または赤外光領域の光線による測定では通常使用できない。しかし、これらの樹脂材料は、テラヘルツ波の光線の吸収や散乱が少ない為に、テラヘルツ波による測定では使用可能である。
第３図は、収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容されたときの、被測定物１および空隙部１１の拡大平面図である。被測定物１の平面形状（上から見たときの形状）の輪郭と、空隙部１１の平面形状（上から見たときの形状）の輪郭との距離をｇとする。すると、被測定物１を上から見たときの形状は、半径ｒ−ｇの円である。よって、被測定物１は、底面が半径ｒ−ｇの円である円柱である。
なお、ｇ≦λ／４であることが好ましい。ただし、λは、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２から被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波の波長である。ｇ≦λ／４であれば、被測定物１の輪郭と、空隙部１１の平面形状の輪郭との隙間の空気層によるテラヘルツ波の反射を抑制できる。テラヘルツ波の反射はテラヘルツ波の損失につながるので、ｇ≦λ／４とすることはテラヘルツ波の損失の抑制につながる。
なお、第２図を参照して、第一平面部分Ｓ１が、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２から被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波の進行方向に対して、直角に交差する。テラヘルツ波測定装置による被測定物１の測定を行うために、上記のように収容具１０を配置する。
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
第２図を参照して、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２によりテラヘルツ波が出力される。テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波は、第一平面部分Ｓ１に垂直に照射される。このため、テラヘルツ波は屈折しないで、直進して、包囲部１２の内部を進行していく。
ここで、被測定物１の輪郭と、空隙部１１の平面形状の輪郭との隙間の空気層の厚さは薄いので無視する。さらに、（被測定物１の屈折率ｎ１）＝（包囲部１２の屈折率ｎ２）とする。
すると、包囲部１２の内部を進行していったテラヘルツ波は、被測定物１の内部をも屈折しないで、直進していく。さらに、テラヘルツ波は、被測定物１を透過し、包囲部１２に入射する。さらに、テラヘルツ波は、包囲部１２の内部を直進し、第二平面部分Ｓ２を通過する。結局、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波は、そのまま直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過して、テラヘルツ波検出器４に入射される。
テラヘルツ波検出器４は、入射されたテラヘルツ波を検出する。これにより、被測定物１が測定される。例えば、被測定物１は内容物１ａ、１ｂを有する。第２図によれば、テラヘルツ波は内容物１ｂを透過するので、テラヘルツ波の検出結果から内容物１ｂの位置などが判明する。
なお、（被測定物１の屈折率ｎ１）＝（包囲部１２の屈折率ｎ２）として、第一の実施形態の動作を説明したが、ｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１であれば、おおよそ、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波が、そのまま直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過していくものとみなすことができる。
第一の実施形態によれば、テラヘルツ波を被測定物１に与えて測定する際に、テラヘルツ波が被測定物１により屈折することを抑制できる。
第二の実施形態
第二の実施形態は、第一の実施形態にかかる収容具１０を使用して水平方向（Ｘ方向）に被測定物１を走査する方法である。
第二の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
次に、第二の実施形態の動作を説明する。第４図は、第二の実施形態の動作を説明するための収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の平面図である。
第４図（ａ）を参照して、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２により、テラヘルツ波が出力される（以下、「出力工程」という）。出力されたテラヘルツ波は、第一の実施形態で説明したように、直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過して、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波検出器４により検出される（以下、「検出工程」という）。これにより、被測定物１がテラヘルツ波測定装置によって測定される。第４図（ａ）によれば、テラヘルツ波は内容物１ｂを透過するので、テラヘルツ波の検出結果から内容物１ｂの位置などが判明する。
なお、テラヘルツ波の光路をＰ１、Ｐ２とする。ただし、光路Ｐ１は、テラヘルツ波出力器２から出力され、収容具１０に入射されるまでのテラヘルツ波の光路である。光路Ｐ２は、包囲部１２および被測定物１の内部を透過して、テラヘルツ波検出器４に到達するまでのテラヘルツ波の光路である。
出力工程および検出工程が行われている間に、収容具１０および被測定物１が、テラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２に対して水平方向（第４図における下側）に動く。すると、第４図（ｂ）に示すように、光路Ｐ２が、内容物１ａと交差する。よって、テラヘルツ波は内容物１ａを透過するので、テラヘルツ波の検出結果から内容物１ａの位置などが判明する。
第二の実施形態によれば、水平方向（Ｘ方向）に被測定物１を走査することができる。これにより、被測定物１を断層測定することができる。
なお、出力工程および検出工程が行われている間に、テラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２が、収容具１０および被測定物１に対して水平方向（第４図における上側）に動くようにしても、同様な効果が得られる。テラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２を動かすためには、テラヘルツ波出力器２およびテラヘルツ波検出器４を動かせばよい。
第三の実施形態
第三の実施形態は、第一の実施形態にかかる収容具１０を使用して、被測定物１を回転させながら被測定物１を走査する方法である。
第三の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
次に、第三の実施形態の動作を説明する。第５図は、第三の実施形態の動作を説明するための収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の平面図である。なお、出力工程、検出工程、光路Ｐ１、Ｐ２の定義は、第二の実施形態と同様である。
第５図（ａ）を参照して、出力工程が行われる。出力されたテラヘルツ波は、第一の実施形態で説明したように、直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過する。そして、検出工程が行われる。これにより、被測定物１のある部分が、テラヘルツ波測定装置によって測定される。
出力工程および検出工程が行われている間に、被測定物１が、上下方向（Ｚ方向）に伸びる直線Ａ（第７図および第８図を参照）を回転軸として、回転する（直線Ａが実在する部材でなくてもよい）。例えば、被測定物１が反時計回りに回転する。すると、被測定物１は、第５図（ｂ）に示すような配置となる。被測定物１における光路Ｐ２と交差する部分が、第５図（ｂ）の場合と第５図（ａ）の場合とでは異なる。よって、第５図（ｂ）の場合と第５図（ａ）の場合とでは、被測定物１の異なる部分を測定できる。
第三の実施形態によれば、被測定物１を回転させながら被測定物１を走査することができる。これにより、被測定物１を断層測定することができる。
第四の実施形態
第四の実施形態は、第一の実施形態にかかる収容具１０を使用して、収容具１０およびテラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２を回転させながら被測定物１を走査する方法である。
第四の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
次に、第四の実施形態の動作を説明する。第６図は、第四の実施形態の動作を説明するための収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の平面図である。なお、出力工程、検出工程、光路Ｐ１、Ｐ２の定義は、第二の実施形態と同様である。
第６図（ａ）を参照して、出力工程が行われる。出力されたテラヘルツ波は、第一の実施形態で説明したように、直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過する。そして、検出工程が行われる。これにより、被測定物１のある部分が、テラヘルツ波測定装置によって測定される。
出力工程および検出工程が行われている間に、収容具１０およびテラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２が、上下方向（Ｚ方向）に伸びる直線Ａ（第７図および第８図を参照）を回転軸として、回転する。例えば、反時計回りに回転する。すると、被測定物１は、第６図（ｂ）に示すような配置となる。被測定物１における光路Ｐ２と交差する部分が、第６図（ｂ）の場合と第６図（ａ）の場合とでは異なる。よって、第６図（ｂ）の場合と第６図（ａ）の場合とでは、被測定物１の異なる部分を測定できる。
第四の実施形態によれば、収容具１０およびテラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２を回転させながら被測定物１を走査することができる。これにより、被測定物１を断層測定することができる。
第五の実施形態
第五の実施形態は、第一の実施形態にかかる収容具１０を使用して、被測定物１を上下方向（Ｚ方向）に走査する方法である。
第７図は、第五の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の正面図である。第五の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態とほぼ同様である。ただし、被測定物１は円筒形であり、被測定物１の一部が、収容具１０の空隙部１１に収容されている。
次に、第五の実施形態の動作を説明する。なお、出力工程、検出工程、光路Ｐ１、Ｐ２の定義は、第二の実施形態と同様である。
第７図（ａ）を参照して、出力工程が行われる。出力されたテラヘルツ波は、第一の実施形態で説明したように、直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過する。そして、検出工程が行われる。これにより、被測定物１の下方の部分が、テラヘルツ波測定装置によって測定される。
出力工程および検出工程が行われている間に、収容具１０およびテラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２が、被測定物１に対して上下方向（第７図における上側）に動く。すると、第７図（ｂ）に示すように、光路Ｐ２が、被測定物１の上方の部分と交差する。これにより、被測定物１の上方の部分が、テラヘルツ波測定装置によって測定される。なお、テラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２を動かすためには、テラヘルツ波出力器２およびテラヘルツ波検出器４を動かせばよい。
第五の実施形態によれば、上下方向（２方向）に被測定物１を走査することができる。これにより、被測定物１を断層測定することができる。
なお、出力工程および検出工程が行われている間に、収容具１０およびテラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２に対して、被測定物１が上下方向に動くようにしてもよい。
第六の実施形態
第六の実施形態は、第一の実施形態にかかる収容具１０を使用して、被測定物１を上下方向（Ｚ方向）に走査する方法である。
第８図は、第六の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の正面図である。第六の実施形態にかかる収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態とほぼ同様である。ただし、被測定物１は円筒形であり、被測定物１の全部が、収容具１０の空隙部１１に収容されている。
次に、第六の実施形態の動作を説明する。なお、出力工程、検出工程、光路Ｐ１、Ｐ２の定義は、第二の実施形態と同様である。
第８図（ａ）を参照して、出力工程が行われる。出力されたテラヘルツ波は、第一の実施形態で説明したように、直進しながら、包囲部１２および被測定物１を透過する。そして、検出工程が行われる。これにより、被測定物１の下方の部分が、テラヘルツ波測定装置によって測定される。
出力工程および検出工程が行われている間に、収容具１０および被測定物１が、テラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２に対して上下方向（第８図における下側）に動く。すると、第８図（ｂ）に示すように、光路Ｐ２が、被測定物１の上方の部分と交差する。これにより、被測定物１の上方の部分が、テラヘルツ波測定装置によって測定される。
第六の実施形態によれば、上下方向（Ｚ方向）に被測定物１を走査することができる。これにより、被測定物１を断層測定することができる。
なお、出力工程および検出工程が行われている間に、収容具１０および被測定物１に対して、テラヘルツ波の光路Ｐ１、Ｐ２が上下方向に動くようにしてもよい。
第七の実施形態
第七の実施形態にかかる収容具１０は、挿入部材２０を備える点が、第一の実施形態にかかる収容具１０と異なる。なお、第七の実施形態にかかる収容具１０を使用して、第二から第六の実施形態において説明した被測定物１の走査を行うことができる。また、第七の実施形態にかかる収容具１０の配置形態として、第八の実施形態おいて説明する方法（第１０図参照）をとることができる。
第９図は、第七の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
テラヘルツ波測定装置は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
被測定物１を上から見たときの形状は、半径ｒ−ｇ（第３図参照）の円が部分的に欠落したものである。第９図においては、被測定物１を上から見たときの形状は、ｒ−ｇが長半径の楕円である。よって、被測定物１は、底面が長半径ｒ−ｇの楕円である楕円柱である。
挿入部材２０は、被測定物１と空隙部１１との間の空間に挿入される。被測定物１と挿入部材２０とが一体となったものの平面形状（上から見たときの形状）の輪郭は、半径ｒ−ｇの円である。よって、被測定物１および挿入部材２０が、底面が半径ｒ−ｇの円である円柱を構成する。被測定物１と挿入部材２０とが一体となったものの平面形状の輪郭（半径ｒ−ｇの円）が、空隙部１１の平面形状の輪郭（半径ｒの円）と同心円となる。なお、ｇ≦λ／４であることが好ましいことは第一の実施形態と同様である。
ただし、ｇは、被測定物１と挿入部材２０とが一体となったものの平面形状の輪郭（半径ｒ−ｇの円）と、空隙部１１の平面形状の輪郭（半径ｒの円）との距離である。λは、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２から被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波の波長である。
ここで、被測定物１の屈折率をｎ１とし、挿入部材２０の屈折率をｎ３とする。すると、ｎ１−０．１≦ｎ３≦ｎ１＋０．１である。なお、ｎ１＝ｎ３であることが好ましい。また、ｎ１およびｎ３は、収容具１０の周囲の空気の屈折率（例えば、１）と等しくなくてもよい。
第七の実施形態の動作は、第一の実施形態の動作とほぼ同様である。ただし、第七の実施形態においては、テラヘルツ波が挿入部材２０をも透過する点が第一の実施形態と異なる。なお、空気層の厚さｇを無視し、ｎ１＝ｎ２＝ｎ３であるとすれば、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波が、そのまま直進しながら、包囲部１２、挿入部材２０および被測定物１を透過していく。
第七の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。
しかも、第七の実施形態によれば、被測定物１が円柱でなくても、挿入部材２０により、被測定物１と挿入部材２０とが一体となって円柱を構成することで、被測定物１を円柱として取り扱うことができる。例えば、第三の実施形態（第５図参照）および第四の実施形態（第６図参照）を、被測定物１が円柱でなくても適用できるようになる。
なお、第七の実施形態においては、被測定物１が楕円柱であるとして説明を行っている。しかし、被測定物１は、楕円柱のような回転体でなくてもよい。被測定物１と挿入部材２０とが一体となったものが円柱となればよい。
また、収容具１０は、挿入部材２０にかえて、被測定物１と空隙部１１との間の空間に充填される充填材（例えば、オイルなどの液体）を備えてもよい。ただし、充填材の屈折率をｎ４、被測定物１の屈折率をｎ１としたときに、ｎ１−０．１≦ｎ４≦ｎ１＋０．１である。なお、ｎ１＝ｎ４であることが好ましい。また、ｎ１およびｎ４は、収容具１０の周囲の空気の屈折率（例えば、１）と等しくなくてもよい。
第八の実施形態
第八の実施形態は、第一の実施形態にかかる収容具１０のテラヘルツ波測定装置に対する配置法が第一の実施形態と異なる。
第１０図は、第八の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
ただし、第１０図を参照して、第一平面部分Ｓ１が、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２から被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波の進行方向に対して、０度を超え９０度未満の角度αで交差する。テラヘルツ波測定装置による被測定物１の測定を行うために、上記のように収容具１０を配置する。
次に、第八の実施形態の動作を説明する。
第１０図を参照して、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２によりテラヘルツ波が出力される。テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波は、第一平面部分Ｓ１に照射される。ここで、テラヘルツ波は屈折してから、包囲部１２の内部を直進していく。
ここで、被測定物１の輪郭と、空隙部１１の平面形状の輪郭との隙間の空気層の厚さは薄いので無視する。さらに、（被測定物１の屈折率ｎ１）＝（包囲部１２の屈折率ｎ２）とする。
すると、包囲部１２の内部を進行していったテラヘルツ波は、被測定物１の内部をも屈折しないで、直進していく。さらに、テラヘルツ波は、被測定物１を透過し、包囲部１２に入射する。さらに、テラヘルツ波は、包囲部１２の内部を直進し、第二平面部分Ｓ２を通過する。この際、テラヘルツ波は屈折し、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波の進行方向と平行な方向に進行し、テラヘルツ波検出器４に入射される。
結局、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波は、所定の距離（オフセット）だけ光路が移動して、テラヘルツ波検出器４に入射される。
テラヘルツ波検出器４は、入射されたテラヘルツ波を検出する。これにより、被測定物１が測定される。例えば、被測定物１は内容物１ａ、１ｂを有する。第１０図によれば、テラヘルツ波は内容物１ｂを透過するので、テラヘルツ波の検出結果から内容物１ｂの位置などが判明する。
なお、（被測定物１の屈折率ｎ１）＝（包囲部１２の屈折率ｎ２）として、第八の実施形態の動作を説明したが、ｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１であれば、おおよそ、同様な動作である。
第八の実施形態によれば、テラヘルツ波を被測定物１に与えて測定する際に、テラヘルツ波が被測定物１により屈折することを抑制できる。
しかも、第八の実施形態によれば、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波は、所定の距離（オフセット）だけ光路が移動して、テラヘルツ波検出器４に入射される。このため、第八の実施形態は、テラヘルツ波出力器２から出力されたテラヘルツ波の進行方向上に、テラヘルツ波検出器４が無い場合に適している。
第九の実施形態
第九の実施形態は、包囲部１２ａ、１２ｂが分割面Ｄ１、Ｄ２に沿って分割可能である点が第一の実施形態と異なる。なお、第九の実施形態にかかる収容具１０を使用して、第二から第六の実施形態において説明した被測定物１の走査を行うことができる。また、第九の実施形態にかかる収容具１０の配置形態として、第八の実施形態おいて説明した方法（第１０図参照）をとることができる。
第１１図は、第九の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１の少なくとも一部が収容され、収容具１０にテラヘルツ波が照射されたときの平面図である。
収容具１０およびテラヘルツ波測定装置の構成は第一の実施形態とほぼ同様である。ただし、収容具１０は、包囲部１２にかえて、包囲部１２ａ、１２ｂを備える。包囲部１２ａ、１２ｂは分割面Ｄ１、Ｄ２に沿って分割可能である。また、分割面Ｄ１、Ｄ２は、空隙部１１と交差する。なお、第１１図に示すように分割面Ｄ１、Ｄ２とは離れていてもよい。また、包囲部１２ａ、１２ｂは、互いに、図示省略した連結手段により連結される。第１１図の場合、空隙部１１の平面形状の輪郭は、左に凸の円弧と、右に凸の円弧を含む。
第九の実施形態の動作は、第一の実施形態の動作と同様であり説明を省略する。
第九の実施形態にかかる収容具１０によれば、包囲部１２ａ、１２ｂは分割面Ｄ１、Ｄ２に沿って分割可能であるため、空隙部１１の内部に被測定物１を収容しやすい。例えば、包囲部１２ａ、１２ｂは分割面Ｄ１、Ｄ２に沿って分割してから、空隙部１１の内部に被測定物１を収容する。その後、包囲部１２ａ、１２ｂを、互いに、図示省略した連結手段により連結すればよい。
第十の実施形態
第十の実施形態にかかる収容具１０は、被測定物１が複数の円柱からなる場合に対応したものである。なお、第十の実施形態にかかる収容具１０を使用して、第二から第六の実施形態において説明した被測定物１の走査を行うことができる。また、第十の実施形態にかかる収容具１０の配置形態として、第八の実施形態おいて説明した方法（第１０図参照）をとることができる。
第１２図は、第十の実施形態にかかる収容具１０に被測定物１が収容されたときの断面図（第１２図（ａ））および平面図（第１２図（ｂ））である。なお、第１２図（ａ）においては、図示の便宜上、収容具１０と空隙部１１との間の隙間を省略している。
第１２図（ａ）を参照して、被測定物１は三個の円柱からなり、高さに応じて底面の直径が変化している。（最高部の円柱の底面の直径）＞（最低部の円柱の底面の直径）＞（中央部の円柱の底面の直径）となっている。なお、被測定物１は回転体であればよく、例えば楕円体でもよい。ただし、その回転体の中心軸は直線Ａに一致している必要がある。
ここで、空隙部１１の平面形状の輪郭の半径が、空隙部１１の高さに応じて変化している。これにより、被測定物１が、その高さに応じて底面の直径が変化していることに対応している。
第１２図（ｂ）を参照して、包囲部１２ａ、１２ｂは分割面Ｄ１、Ｄ２に沿って分割可能である。また、分割面Ｄ１、Ｄ２は、空隙部１１と交差する（第九の実施形態と同様）。これにより、空隙部１１の内部に被測定物１を収容しやすい。例えば、包囲部１２ａ、１２ｂは分割面Ｄ１、Ｄ２に沿って分割してから、空隙部１１の内部に被測定物１を収容する。その後、包囲部１２ａ、１２ｂを、互いに、図示省略した連結手段により連結すればよい。
なお、第１２図（ｂ）において、テラヘルツ波測定装置のテラヘルツ波出力器２およびテラヘルツ波検出器４の位置および光路Ｐ１、Ｐ２の位置は、第１１図と同様であり、説明を省略する。

Claims (18)

1. 電磁波測定装置により測定される被測定物の少なくとも一部を収容する収容具であって、
   前記被測定物の少なくとも一部がその内部に配置される空隙部と、
   第一平面部分と第二平面部分とを有し、前記第一平面部分と前記第二平面部分との間に前記空隙部が配置され、前記空隙部を包囲する包囲部と、
   を備え、
   前記包囲部の屈折率をｎ２、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときに、
   ｎ１−０．１≦ｎ２≦ｎ１＋０．１
   であり、
   前記電磁波測定装置は、前記被測定物に向けて０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を出力する、
   収容具。
2. 請求項１に記載の収容具であって、
   前記空隙部の平面形状の輪郭が、円弧を含む、
   収容具。
3. 請求項２に記載の収容具であって、
   前記空隙部の平面形状の輪郭の半径が、前記空隙部の高さに応じて変化する、
   収容具。
4. 請求項１に記載の収容具であって、
   前記包囲部が分割面に沿って分割可能であり、
   前記分割面が前記空隙部と交差する、
   収容具。
5. 請求項１に記載の収容具であって、
   前記被測定物と前記空隙部との間の空間に挿入される挿入部材を備え、
   前記被測定物と前記挿入部材とが一体となったものの輪郭が、前記空隙部の平面形状の輪郭と同心円状になり、
   前記挿入部材の屈折率をｎ３、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときに、
   ｎ１−０．１≦ｎ３≦ｎ１＋０．１
   である収容具。
6. 請求項５に記載の収容具であって、
   前記被測定物と前記挿入部材とが一体となったものの平面形状の輪郭と、前記空隙部の平面形状の輪郭との距離が、
   前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された前記電磁波の波長の四分の一以下である、
   収容具。
7. 請求項１に記載の収容具であって、
   前記被測定物と前記空隙部との間の空間に充填される充填材を備え、
   前記充填材の屈折率をｎ４、前記被測定物の屈折率をｎ１としたときに、
   ｎ１−０．１≦ｎ４≦ｎ１＋０．１
   である収容具。
8. 請求項１に記載の収容具であって、
   前記被測定物の平面形状の輪郭と、前記空隙部の平面形状の輪郭との距離が、
   前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された前記電磁波の波長の四分の一以下である、
   収容具。
9. 前記被測定物を収容した請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具を、前記電磁波測定装置による前記被測定物の測定のために配置する収容具配置方法であって、
   前記第一平面部分が、前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された前記電磁波の進行方向に対して、直角に交差するように、前記収容具を配置する工程を備えた収容具配置方法。
10. 前記被測定物を収容した請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具を、前記電磁波測定装置による前記被測定物の測定のために配置する収容具配置方法であって、
    前記第一平面部分が、前記電磁波測定装置から前記被測定物に向けて出力された前記電磁波の進行方向に対して、０度を超え９０度未満の角度で交差するように、前記収容具を配置する工程を備えた収容具配置方法。
11. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記被測定物が、前記電磁波の光路に対して水平方向に動く、
    測定方法。
12. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記電磁波の光路が、前記収容具に対して水平方向に動く、
    測定方法。
13. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記被測定物が、上下方向に伸びる直線を回転軸として、回転する、
    測定方法。
14. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記電磁波の光路が、上下方向に伸びる直線を回転軸として、回転する、
    測定方法。
15. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記電磁波の光路が、前記被測定物に対して、上下方向に動く、
    測定方法。
16. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記被測定物が、前記電磁波の光路に対して、上下方向に動く、
    測定方法。
17. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記電磁波の光路に対して、前記被測定物が、上下方向に動く、
    測定方法。
18. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容具に収容された前記被測定物を、前記電磁波測定装置により測定する方法であって、
    前記電磁波測定装置により、前記電磁波を出力する出力工程と、
    前記電磁波測定装置により、前記被測定物を透過した前記電磁波を検出する検出工程と、
    を備え、
    前記出力工程および前記検出工程が行われている間に、前記収容具および前記被測定物に対して、前記電磁波の光路が、上下方向に動く、
    測定方法。

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