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DEVICE AND METHOD FOR MEASURING SURFACE CHARGE AMOUNT

Patent code P07P005088
File No. TOYAMA-PG06E07JP
Posted date Feb 1, 2008
Application number P2006-187105
Publication number P2008-014832A
Patent number P4910132
Date of filing Jul 6, 2006
Date of publication of application Jan 24, 2008
Date of registration Jan 27, 2012
Inventor
  • (In Japanese)篠原 寛明
  • (In Japanese)伊藤 研策
  • (In Japanese)冨田 勝彦
Applicant
  • (In Japanese)学校法人富山大学
Title DEVICE AND METHOD FOR MEASURING SURFACE CHARGE AMOUNT
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable easy measurement of charges on the surface of a sample.

SOLUTION: The device 1A for measuring a surface charge amount that measures a charge amount on the surface 21a of the sample 21 using probe articles P that float in the upper part of the surface, which comprises a light source 2; an image formation optical system 3 for obtaining the image (probe image) of the probe particles P; an imaging apparatus 4 for obtaining the probe screen image by photographing the probe; and an image processing device 10 for acquiring the position distribution of the probe particles P from the probe screen image to measure the charge amount on the surface 21a of the sample 21 from the position distribution. The image processing device 10 obtains the position distribution of the probe particles P, based on a diameter of a value for defining the magnitude of the probe particle P in the probe screen that is previously stored; calibration data indicating the relation with the distance from the surface of the sample S of the probe particles P; and the diameters of the probe particles P photographed by the imaging apparatus 4.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、化学的反応や生物学的反応を検出する方法として、反応に伴う電気信号(例えば電位)の変化を検出する方法が知られている。例えば、特異性の高い生体分子について、当該生体分子と親和性の高い標的分子を検出する場合、この生体分子を半導体基板に固定し標的分子との結合を当該半導体基板から出力される電気信号の変化によって検出する方法が検討されている(特許文献1参照)。

【特許文献1】特開平10-332423号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、表面電荷量計測装置及び表面電荷量計測方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
荷電した複数のプローブ粒子を上方に浮遊させて荷電試料の表面での電荷量を計測する表面電荷量計測装置であって、
前記複数のプローブ粒子の位置分布を算出する位置分布算出手段と、
前記位置分布に基づいて前記試料表面での電荷量を算出する電荷量算出手段と、を備えることを特徴とする表面電荷量計測装置。

【請求項2】
 
前記プローブ粒子の像を撮像して得られたプローブ画像に基づいて、前記試料の表面での前記電荷量を計測する請求項1記載の表面電荷量計測装置であって、
前記プローブ粒子の像を撮像して得られたプローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する測定値を求める大きさ規定値特定手段をさらに備え、
前記位置分布算出手段は、前記プローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する値と基準面からの前記プローブ粒子の距離との関係を示す校正データと、前記大きさ規定値特定手段で求められた前記測定値と、に基づいて、前記複数のプローブ粒子の前記位置分布を算出することを特徴とする表面電荷量計測装置。

【請求項3】
 
光の強度を測定する強度測定手段をさらに備え、前記表面と交差する前記試料の第1の側面に斜めに入射光を入射させることにより前記試料の表面での前記電荷量を計測する請求項1記載の表面電荷量計測装置であって、
前記入射光は、前記試料表面において全反射しながら前記試料内を伝播した後、前記表面とは交差する前記試料の第2の側面から出射光として出射していくよう前記第1の側面に入射され、
前記位置分布算出手段は、前記入射光の強度と前記出射光の強度との強度差に基づいて、前記複数のプローブ粒子の前記位置分布を算出することを特徴とする表面電荷量計測装置。

【請求項4】
 
前記プローブ粒子が球体であることを特徴とする請求項1~3の何れか一項記載の表面電荷量計測装置。

【請求項5】
 
前記試料は、荷電物質が前記表面に固定されることによって荷電されることを特徴とする請求項1~4の何れか一項記載の表面電荷量計測装置。

【請求項6】
 
荷電した複数のプローブ粒子を上方に浮遊させて荷電試料の表面での電荷量を計測する表面電荷量計測方法であって、
前記複数のプローブ粒子の位置分布を算出する位置分布算出ステップと、
前記位置分布に基づいて前記試料表面での電荷量を算出する電荷量算出ステップと、を備えることを特徴とする表面電荷量計測方法。

【請求項7】
 
前記プローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する値と基準面からの前記プローブ粒子の距離との関係を示す校正データを用意する校正データ準備ステップと、
前記プローブ粒子の像を撮像して得られたプローブ画像における前記プローブ粒子の大きさを規定する測定値を求める大きさ規定値特定ステップと、をさらに備え、
前記位置分布算出ステップは、前記校正データと前記大きさ規定値特定手段で求められた前記測定値とに基づいて、前記複数のプローブ粒子の位置分布を算出することを特徴とする請求項6記載の表面電荷量計測方法。

【請求項8】
 
前記試料表面で全反射しながら前記試料内を伝播する強度の測定された入射光を、前記表面と交差する前記試料の第1の側面に斜めに入射させる光入射ステップと、
前記入射光として入射し前記試料内を伝播した後、前記表面と交差する前記試料の第2の側面から出射する出射光の強度を測定する出射光強度測定ステップと、をさらに備え、
前記位置分布算出ステップは、前記入射光の強度と前記出射光の強度との強度差に基づいて、前記複数のプローブ粒子の位置分布を算出することを特徴とする請求項6記載の表面電荷量計測方法。

【請求項9】
 
前記プローブ粒子が球体であることを特徴とする請求項6~8の何れか一項記載の表面電荷量計測方法。

【請求項10】
 
前記試料は、荷電物質が前記表面に固定されることによって荷電されることを特徴とする請求項6~9の何れか一項記載の表面電荷量計測方法。
Industrial division
  • Measurement
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2006187105thum.jpg
State of application right Right is in force
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