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(In Japanese)被測定対象の熱輻射測定装置、及び被測定対象の熱輻射測定方法

Patent code P150012489
Posted date Oct 28, 2015
Application number P2014-500734
Patent number P6025074
Date of filing Feb 20, 2013
Date of registration Oct 21, 2016
International application number JP2013054151
International publication number WO2013125571
Date of international filing Feb 20, 2013
Date of international publication Aug 29, 2013
Priority data
  • P2012-038747 (Feb 24, 2012) JP
Inventor
  • (In Japanese)生嶋 健司
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京農工大学
Title (In Japanese)被測定対象の熱輻射測定装置、及び被測定対象の熱輻射測定方法
Abstract (In Japanese)本発明のある態様の熱輻射測定装置100は、被測定対象12の熱輻射を検出するための測定装置である。この熱輻射測定装置100は、液体又は液体を含有する物体である被測定対象12を収容する収容部の1つの壁を熱輻射の波長を透過する基体16とする測定用セル10の基体16が、断面が平面となるように球の一部を切り取った第1レンズ20の平面と密着したときに、例えば基体16上の被測定対象12の一部に、第1レンズ20を介して熱輻射を検出するための、第1レンズ20と基体16とからなる第2レンズの焦点が合うように測定用セル10を配置し、被測定対象12及び第1レンズ20のうちの一方を他方に対して光軸方向に当接及び離間可能に制御する位置制御部60と、それらのうちの一方を他方に対して振動させるとともにその振動数を制御する振動制御部40と、第1レンズ20を介して熱輻射を検出する検出部70とを備えている。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

これまで、本願発明者らにより、赤外光を利用した熱輻射の測定技術に関する研究が進められ、その測定技術について開示されてきた(非特許文献1)。ソリッドイマージョンレンズと原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscopy)を組み合わせたいわゆるパッシブな赤外光集光装置は、本願発明者らによって開示されている(特許文献1)。しかしながら、上述の各技術は、あくまで主として被測定対象が固体材料であることを前提とするものであった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、被測定対象の熱輻射測定装置、及び被測定対象の熱輻射測定方法、並びに熱輻射測定用セルに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
被測定対象である細胞の熱輻射を検出するための測定装置であって、
培養液内の前記被測定対象を収容する収容部の1つの壁を前記熱輻射の波長を透過する基体とする測定用セルの前記基体が、断面が平面となるように球の一部を切り取った第1レンズの前記平面と密着したときに、前記基体上の前記被測定対象の少なくとも一部に、前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出するための、前記第1レンズと前記基体とからなる第2レンズの焦点が合うように前記測定用セルを配置し、
前記基体及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して光軸方向に当接及び離間可能に制御する位置制御部と、
前記基体及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して振動させるとともにその振動数を制御する振動制御部と、
前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出する検出部と、を備える、
被測定対象の熱輻射測定装置。

【請求項2】
 
前記基体及び前記第1レンズが、ゲルマニウム(Ge)及び/又はシリコン(Si)から構成される、
請求項1に記載の被測定対象の熱輻射測定装置。

【請求項3】
 
前記測定用セルの前記基体が前記第1レンズの前記平面と密着したときに、実質的に球面収差がなくなるように前記熱輻射を検出するための前記第2レンズの焦点が合う、
請求項2に記載の被測定対象の熱輻射測定装置。

【請求項4】
 
前記熱輻射の光の焦点の大きさを、前記検出部の受光面積と同程度とする、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の被測定対象の熱輻射測定装置。

【請求項5】
 
被測定対象である細胞の熱輻射を検出するための測定方法であって、
培養液内の前記被測定対象を収容する収容部の1つの壁を前記熱輻射の波長を透過する基体とする測定用セルの前記基体が、断面が平面となるように球の一部を切り取った第1レンズの前記平面と密着したときに、前記基体上の前記被測定対象の少なくとも一部に、前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出するための、前記第1レンズと前記基体とからなる第2レンズの焦点が合うように配置される前記測定用セルを用いて、
前記基体及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して光軸方向に当接又は離間させるとともに、前記基体及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して振動させることにより、前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出する、
被測定対象の熱輻射測定方法。

【請求項6】
 
前記基体及び前記第1レンズが、ゲルマニウム(Ge)及び/又はシリコン(Si)から構成される、
請求項5に記載の被測定対象の熱輻射測定方法。

【請求項7】
 
前記測定用セルの前記基体が前記第1レンズの前記平面と密着したときに、実質的に球面収差がなくなるように前記熱輻射を検出するための前記第2レンズの焦点が合う、
請求項6に記載の被測定対象の熱輻射測定方法

【請求項8】
 
前記熱輻射の検出の前に、
前記基体が平板状の基板であって、前記被測定対象の熱輻射と、前記熱輻射が前記平面及び前記基板に反射して前記第1レンズに入射した熱輻射との干渉を測定することにより得られる、前記光軸方向に対する前記基板の傾きを測定することにより、前記基板と前記平面との平行度を矯正する工程を行う、
請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の被測定対象の熱輻射測定方法。

【請求項9】
 
前記矯正する工程の後であって、前記熱輻射の検出の前に、
前記干渉の測定から得られる前記基板と前記平面との距離に基づいて、前記第1レンズに対して前記基板を近接させる工程を行う、
請求項8に記載の被測定対象の熱輻射測定方法。

【請求項10】
 
被測定対象の熱輻射を検出するための測定方法であって、
断面が平面となるように球の一部を切り取った第1レンズの前記平面及び平板状の基板である基体に前記熱輻射が反射して前記第1レンズに入射した熱輻射と、前記被測定対象の熱輻射との干渉を測定することにより得られる、前記第1レンズの光軸方向に対する前記基板の傾きを測定することにより、前記基板と前記平面との平行度を矯正する工程の後に、
液体又は液体を含有する物体である前記被測定対象を収容する収容部の1つの壁を前記熱輻射の波長を透過する前記基体とする測定用セルの前記基体が前記平面と密着したときに、前記基体上の、又は前記基体に近接する前記被測定対象の少なくとも一部に、前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出するための、前記第1レンズと前記基体とからなる第2レンズの焦点が合うように配置される前記測定用セルを用いて、
前記被測定対象及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して前記光軸方向に当接又は離間させるとともに、前記被測定対象及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して振動させることにより、前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出する、
被測定対象の熱輻射測定方法。

【請求項11】
 
前記矯正する工程の後であって、前記熱輻射の検出の前に、
前記干渉の測定から得られる前記基板と前記平面との距離に基づいて、前記第1レンズに対して前記基板を近接させる工程を行う、
請求項10に記載の被測定対象の熱輻射測定方法

【請求項12】
 
被測定対象の熱輻射を検出するための測定装置であって、
液体又は液体を含有する物体である前記被測定対象を収容する収容部の1つの壁を前記熱輻射の波長を透過する基体とする測定用セルの前記基体が、断面が平面となるように球の一部を切り取った第1レンズの前記平面と密着したときに、前記基体上の、又は前記基体に近接する前記被測定対象の少なくとも一部に、前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出するための、前記第1レンズと前記基体とからなる第2レンズの焦点が合うように前記測定用セルを配置し、
前記被測定対象及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して光軸方向に当接及び離間可能に制御する位置制御部と、
前記基体が平板状の基板であって、前記被測定対象の熱輻射と、前記熱輻射が前記平面及び前記基板に反射して前記第1レンズに入射した熱輻射との干渉を測定することにより得られる、前記光軸方向に対する前記基板の傾きを測定することにより、前記基板と前記平面との平行度を矯正する平行度調整部と、
前記被測定対象及び前記第1レンズのうちの一方を他方に対して振動させるとともにその振動数を制御する振動制御部と、
前記第1レンズを介して前記熱輻射を検出する検出部と、を備える、
被測定対象の熱輻射測定装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014500734thum.jpg
State of application right Registered
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