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信号検出装置及び方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P160013295
整理番号 T2015-108
掲載日 2016年9月13日
出願番号 特願2016-038306
公開番号 特開2017-156176
出願日 平成28年2月29日(2016.2.29)
公開日 平成29年9月7日(2017.9.7)
発明者
  • 瀬戸 啓介
  • 徳永 英司
  • 庭瀬 暁隆
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 信号検出装置及び方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】試料の非線形性やヒステリシスの評価をリアルタイムで容易に行うことが可能な信号検出装置及び方法を提供する。
【解決手段】信号検出装置1は、予め規定された基準周期で試料SPに電場を印加する電場印加部10と、電場印加部10による電場の印加によって得られる受光信号S1が入力される入力端T11と出力端T21~T26とを有し、入力端T11に接続される出力端を、基準周期よりも短い周期で順次切り替えるデマルチプレクサ30と、デマルチプレクサ30出力端T21~T26の各々に対応して設けられ、基準周期でロックイン検出するロックインアンプ41~46とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


ロックイン検出は、測定信号と参照信号とを乗算し、得られた信号の高周波数成分を除去することで特定の信号を検出する検出方法であり、背景ノイズに埋もれた微小信号を最も高感度に検出することができる検出方法であることが知られている。この検出方法を用いた装置であるロックインアンプは、種々の物性測定を高感度で行うために用いられており、例えば試料に外部から周期的な刺激を与え、その刺激に対して主に線形に相関した分光スペクトルを測定する変調分光法では必須の装置である。



以下の特許文献1には、マルチチャンネルロックインアンプを用いた2次元分光法が開示されている。具体的に、以下の特許文献1には、外部から変調を加えた試料に広帯域プローブ光を照射し、広帯域プローブ光を分光して変調によって誘起された分光スペクトル変化をマルチチャンネルロックインアンプにより多チャンネル同時にロックイン検出する方法が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、信号検出装置及び方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
予め規定された基準周期で刺激が印加された試料から得られる信号が入力される入力端とn個(nは2以上の整数)の出力端とを有し、前記入力端に接続される前記出力端を、前記基準周期の2n分の1の周期で順次切り替える切替部と、
前記切替部の出力端の各々に対応して設けられ、前記基準周期で同期検波を行う同期検波部と、
前記同期検波部の各々に対応して設けられたローパスフィルタと、
を備える信号検出装置。

【請求項2】
予め規定された基準周期で刺激が印加された試料から得られる信号に対し、前記基準周期で同期検波を行う同期検波部と、
前記同期検波部から出力される信号が入力される入力端とn個(nは2以上の整数)の出力端とを有し、前記入力端に接続される前記出力端を、前記基準周期の2n分の1の周期で順次切り替える切替部と、
前記切替部の出力端の各々に対応して設けられたローパスフィルタと、
を備える信号検出装置。

【請求項3】
前記刺激は、前記基準周期の前半部分及び後半部分の少なくとも一方で前記試料に印加される、請求項1又は請求項2記載の信号検出装置。

【請求項4】
前記刺激は、前記基準周期の前半部分では、ノコギリ波又は三角波で表される刺激であり、前記基準周期の後半部分では、前記試料に印加されない、請求項3記載の信号検出装置。

【請求項5】
前記試料に印加された刺激と前記ローパスフィルタから出力される信号との関係を表示する表示部を備える、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の信号検出装置。

【請求項6】
予め規定された基準周期で試料に刺激を印加し、
前記刺激の印加によって前記試料から得られる信号を、入力端とn個(nは2以上の整数)の出力端とを有する切替部に入力して、前記基準周期の2n分の1の周期で前記n個の出力端から順次出力し、
前記出力端の各々から出力される信号を個別に同期検波し、
個別に同期検波された信号を個別にフィルタリングする、
信号検出方法。

【請求項7】
予め規定された基準周期で試料に刺激を印加し、
前記刺激の印加によって前記試料から得られる信号を同期検波し、
同期検波された信号を、入力端とn個(nは2以上の整数)の出力端とを有する切替部に入力して、前記基準周期の2n分の1の周期で前記n個の出力端から順次出力し、
前記出力端の各々から出力される信号を個別にフィルタリングする、
信号検出方法。

【請求項8】
前記基準周期の前半部分及び後半部分の少なくとも一方で前記試料に刺激を印加する、請求項6又は請求項7記載の信号検出方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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