專利名稱：用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來探測(cè)通過被檢查對(duì)象(下文簡稱為“對(duì)象”)的電磁波的傳播狀態(tài)的變化的技術(shù)，并且尤其涉及一種用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的傳播狀態(tài)變化以進(jìn)行所述對(duì)象的測(cè)量、感測(cè)和/或分析的探測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在最近幾年，注意力已經(jīng)集中在一種使用所謂的太赫茲(terahertz)波的技術(shù)。對(duì)于工業(yè)用途已經(jīng)期望使用太赫茲波的頻譜分析、使用太赫茲波的成像等。
例如，在太赫茲波的應(yīng)用領(lǐng)域中現(xiàn)在正在發(fā)展的技術(shù)包括使用安全熒光設(shè)備替換X射線設(shè)備的成像技術(shù)、用來獲取物質(zhì)的吸收頻譜或復(fù)合介電常數(shù)以檢查其中的粘結(jié)狀態(tài)的頻譜技術(shù)、用來分析生物分子的技術(shù)、用來估計(jì)載體濃度或可動(dòng)性的技術(shù)。
在各種技術(shù)中，作為使用太赫茲波光譜分析物質(zhì)的方法，已知有一種用太赫茲波照射待分析物質(zhì)以得到透射或反射太赫茲波的頻譜的方法。
同時(shí)，水在30GHz至30THz的頻率范圍中具有大量非常強(qiáng)的吸收頻譜。因此，太赫茲波幾乎被例如具有包含液體水的1mm厚度的容器屏蔽。因而，相對(duì)難以借助于通過水的太赫茲波獲取包含在水中的物質(zhì)的信息。
因此，作為確定諸如在太赫茲范圍內(nèi)具有強(qiáng)吸收頻譜帶的水之類的物質(zhì)、或包含在這樣一種物質(zhì)中的分子的吸收頻譜或復(fù)合介電常數(shù)的方法，已經(jīng)已知有一種使用在棱鏡中以全反射產(chǎn)生的太赫茲波的漸消波的方法，如在“Extended Abstracts，The 51st Spring Meeting，2004，The Japan Society of Applied Physics and Related Societies，28p-YF-7”中公開的那樣。在該方法中，使從太赫茲波發(fā)生器發(fā)射的太赫茲波入射在棱鏡的第一表面上并且由棱鏡的第二表面全反射。然后，從棱鏡的第三表面離開的太赫茲波由探測(cè)器探測(cè)，并且樣本布置在所述第二表面上，從而與在太赫茲波由第二表面全反射時(shí)產(chǎn)生的太赫茲波的漸消波相互作用，由此光頻分析所述樣本。根據(jù)這種方法，有可能分析處于固體、粉末、液體等形式的樣本。然而，因?yàn)樵凇癊xtendedAbstracts，The 51st Spring Meeting，2004，The Japan Society ofApplied Physics and Related Societies，28p-YF-7”中公開的方法使用空間光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)尺寸減小以及光學(xué)調(diào)整都是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種能夠容易系統(tǒng)尺寸減小和光學(xué)調(diào)整的探測(cè)設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供有一種用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)設(shè)備，該探測(cè)設(shè)備包括傳輸線，用來通過其傳輸電磁波；和探測(cè)器，用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波，其中所述傳輸線具有用來把所述對(duì)象布置在其中的空隙。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供有一種用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)方法，該探測(cè)方法包括步驟把對(duì)象布置在傳輸線的空隙中，所述傳輸線用來通過其傳輸電磁波；和探測(cè)通過所述對(duì)象的電磁波。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供有一種傳輸線，用來通過其傳輸電磁波，以用在用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)設(shè)備中，包括用來把對(duì)象布置在所述傳輸線中的空隙。
根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)尺寸減小和容易光學(xué)調(diào)整。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由聯(lián)系附圖進(jìn)行的如下描述將是顯然的，在附圖中類似附圖標(biāo)記貫穿其附圖指示相同或類似部分。


被并入和構(gòu)成說明書部分的

本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1A和1B是示意視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備，并且圖1A是平面視圖，而圖1B是透視圖；圖2是示意圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備；圖3A、3B、及3C是示意曲線表示，每個(gè)表示由按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備得到的電磁波的狀態(tài)變化；圖4是示意透視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備；圖5是示意透視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備；圖6A和6B是示意視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備，并且圖6A是平面視圖，而圖6B是前視圖；圖7是示意透視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備；圖8是示意透視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備；圖9是示意透視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備；及圖10是示意透視圖，表示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
下文，將更明確地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
優(yōu)選的是，用來引導(dǎo)太赫茲波的傳輸線具有流動(dòng)路徑，通過該流動(dòng)路徑可引入諸如液體或粉末之類的可流動(dòng)物質(zhì)。可以使用能夠把被檢查對(duì)象物質(zhì)(下文，簡稱為“對(duì)象物質(zhì)”)布置在所述傳輸線中的任何路徑。優(yōu)選的是，所述流動(dòng)路徑不與電磁波的傳播方向相平行，并且被提供為通過其中電磁波強(qiáng)烈分布的傳輸線的區(qū)域。通過利用引導(dǎo)通過傳輸線的太赫茲波和在流動(dòng)路徑中的可流動(dòng)物質(zhì)彼此相互作用以改變通過所述可流動(dòng)物質(zhì)的所述太赫茲波的傳播狀態(tài)的現(xiàn)象，并且通過把所述太赫茲波在把可流動(dòng)物質(zhì)引入到流動(dòng)路徑中之前和之后的傳播狀態(tài)彼此比較，例如，可檢查所述可流動(dòng)物質(zhì)的物理性質(zhì)或者可辨別所述物質(zhì)。
即使對(duì)于諸如水之類的具有太赫茲波吸收特性的物質(zhì)，通過設(shè)計(jì)成所述流動(dòng)路徑在太赫茲波的傳播方向上的厚度較小，也可使所述太赫茲波通過這種物質(zhì)的樣本。
當(dāng)波導(dǎo)用作所述傳輸線時(shí)，空隙可以提供在構(gòu)成波導(dǎo)的包層和芯的部分處，由此形成流動(dòng)路徑。當(dāng)金屬波導(dǎo)管用作所述傳輸線時(shí)，由電介質(zhì)制成的管形空心部件可以提供在構(gòu)成所述金屬波導(dǎo)管的波導(dǎo)管的空腔中，由此形成流動(dòng)路徑。當(dāng)使用的波導(dǎo)管用電介質(zhì)填充時(shí)，空隙可以提供在電介質(zhì)的部分中，由此形成流動(dòng)路徑。當(dāng)傳輸線纜用作所述傳輸線時(shí)，空隙可以提供在構(gòu)成傳輸線纜的接地線纜與信號(hào)線纜之間的電介質(zhì)部分的一部分中，由此形成流動(dòng)路徑。
當(dāng)用作傳輸線的金屬波導(dǎo)管在其中具有空腔時(shí)，由電介質(zhì)制成的管形空心部件可提供在空腔中，由此形成流動(dòng)路徑。在這種情況下，所希望的是，構(gòu)成流動(dòng)路徑的管形空心部件是具有低損耗、低散射及低折射率的電介質(zhì)。而且，當(dāng)金屬波導(dǎo)管在內(nèi)部填充有電介質(zhì)，并且空隙提供在電介質(zhì)的部分中由此形成流動(dòng)路徑時(shí)，所希望的是所述電介質(zhì)具有低損耗、低散射及低折射率。通過形成這樣一種流動(dòng)路徑，即使當(dāng)僅獲取少量樣本時(shí)，也可進(jìn)行測(cè)量。而且，通過形成流動(dòng)路徑以便與外部空氣隔離，有可能感測(cè)對(duì)外部空氣敏感的物質(zhì)。
太赫茲波可以從外側(cè)耦合到傳輸線中，而太赫茲波發(fā)生器可以集成在傳輸線的一部分中。例如，當(dāng)使用波導(dǎo)或波導(dǎo)管時(shí)，太赫茲波發(fā)生器可以集成在波導(dǎo)或波導(dǎo)管的端面處。當(dāng)使用傳輸線纜時(shí)，太赫茲波發(fā)生器可以集成在傳輸線纜上。而且，類似地，傳播過傳輸線的太赫茲波可以輻射到外部并且被太赫茲波探測(cè)器探測(cè)，而太赫茲波探測(cè)器可以集成在傳輸線的部分中。在這種情況下，有如下的優(yōu)點(diǎn)太赫茲波不受空氣中的水分影響、光學(xué)調(diào)整是不必要的、及可實(shí)現(xiàn)尺寸減小。
太赫茲波發(fā)生器和太赫茲波發(fā)生方法的例子包括一種把電壓施加到在通過低溫生長方法形成的砷化鍺上形成的光電導(dǎo)天線上并把飛秒(femtosecond)激光照射到其上的方法。太赫茲波發(fā)生器的集成的例子包括其中上述這樣的光電導(dǎo)天線提供在例如波導(dǎo)管的端面上的方法。而且，太赫茲波探測(cè)器的例子包括利用把飛秒激光照射到光電導(dǎo)天線上而不把電壓施加到其上、并且測(cè)量電流的方法的例子。作為太赫茲波探測(cè)器的集成的另一個(gè)例子，上述光電導(dǎo)天線可以提供在太赫茲波從其離開的波導(dǎo)管的端面上。由此，能夠使用不受空氣中的水分影響的太赫茲波進(jìn)行感測(cè)。
而且，可以采用有一種具有光電效應(yīng)的EO晶體(如ZnTe)提供在太赫茲波從其離開的端面上的方法，并且適當(dāng)?shù)剡x擇EO晶體的晶體定向和太赫茲波的偏振方向，由此利用一種其中EO晶體的反射和折射率隨偏振依賴性而改變的現(xiàn)象。
另外，作為太赫茲波發(fā)生器的集成方法的另一個(gè)例子，非線性物質(zhì)(如DAST晶體)可以提供在波導(dǎo)管或波導(dǎo)的內(nèi)部或端面處。
而且，當(dāng)必須在分離位置處取得樣本時(shí)(例如在血液的情況下那樣)，通過連接作為用來獲取對(duì)象的裝置的抽樣工具(如用于注射器的針)和作為用來把獲取對(duì)象通過另一條流動(dòng)路徑(如管子)連接到路徑上的連接裝置的流動(dòng)路徑，所述樣本可與所述抽樣同時(shí)地設(shè)置在預(yù)定位置處。另外，因?yàn)樵谂c外部空氣處于接觸的流動(dòng)路徑中的所述樣本的面積較小，所以這種構(gòu)造在其中要測(cè)量對(duì)外部空氣敏感的樣本的情況下是便利的。
當(dāng)要感測(cè)在可流動(dòng)樣本中包含的特定(一種或多種)顆?；蚍肿訒r(shí)，通過從流動(dòng)路徑的一端引入可流動(dòng)樣本、并且在其另一端上提供不允許特定顆粒或分子通過、但允許其它可流動(dòng)物質(zhì)(如水)通過的過濾器(例如，半滲透膜)，可在增大在感測(cè)部分中的特定顆?；蚍肿訚舛鹊耐瑫r(shí)進(jìn)行感測(cè)。這種方法使得有可能連續(xù)地或同時(shí)進(jìn)行樣本濃縮和感測(cè)，并因此對(duì)改進(jìn)工作效率是便利的。
而且，通過在流動(dòng)路徑的壁面上布置吸附在可流動(dòng)物質(zhì)中包含的特定(一種或多種)顆?；蚍肿踊蛘辰Y(jié)到其上的物質(zhì)、和通過捕獲在流動(dòng)路徑的壁面上的特定顆粒或分子，有可能基于由于所述顆?；蚍肿拥奈栈蛘辰Y(jié)而在流動(dòng)路徑的壁面上沉積的物質(zhì)的復(fù)合介電常數(shù)或吸收頻譜的變化，感測(cè)可流動(dòng)樣本以及其中包含的顆粒或分子。
而且，作為電磁波，優(yōu)選的是使用包括在30GHz至30THz的頻率范圍中的任意分量的電磁波。
下文，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)參照?qǐng)D1A、1B及圖2將描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。平行板波導(dǎo)10具有其中聚苯乙烯板12插入在金屬板11a、11b之間的結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯板12具有提供在其中的空隙13。在金屬板11a、11b的相對(duì)表面之間的間隔是約100μm。金屬板11a、11b每一塊的典型尺寸在x方向和z方向的每一個(gè)上是約10mm至20mm?？障?3在x方向上是約50μm。諸如流體之類的可流動(dòng)樣本可引入到空隙13中。在這個(gè)實(shí)施例中，在金屬板11a、11b之間的間隔設(shè)置為100μm。然而，本發(fā)明不限于此。而且，盡管聚苯乙烯用于插入在金屬板11a、11b之間的部件，但本發(fā)明不限于此。對(duì)于插入在金屬板11a、11b之間的部件，可以使用任何其它電介質(zhì)(樹脂或半導(dǎo)體)，只要它關(guān)于太赫茲波在吸收(損耗)和散射方面足夠地小。而且，希望折射率接近于1。而且，可以使用具有高傳導(dǎo)性的半導(dǎo)體，以代替金屬板11a、11b。
在圖1A和1B中，太赫茲波在由在圖中左邊箭頭指示的方向上進(jìn)入平行板波導(dǎo)10，并且在由在圖中右邊箭頭指示的方向上從平行板波導(dǎo)10離開。傳播過平行板波導(dǎo)10的太赫茲波與引入到空隙13中的可流動(dòng)樣本相互作用。利用通過平行板波導(dǎo)10的太赫茲波的頻譜或傳播狀態(tài)在引入可流動(dòng)樣本到空隙13中之前和之后變化的現(xiàn)象，可測(cè)量、感測(cè)或分析所述可流動(dòng)物質(zhì)。
下文，將參照?qǐng)D2描述整個(gè)感測(cè)系統(tǒng)。從飛秒激光器20發(fā)射的具有約100fs(飛秒)脈沖寬度的激光光束由分束器21分裂成兩條光路，其一條照射到由低溫生長GaAs(LT-GaAs)等制成的光電導(dǎo)天線22a的偏置空隙部分上，以產(chǎn)生太赫茲波脈沖27(由高電阻Si等制成的半球形透鏡與所述光電導(dǎo)天線的后表面緊密接觸)。太赫茲波脈沖27由拋物柱面鏡23a反射，通過由高電阻Si(例如，10kΩ·cm)等制成的半圓柱形透鏡24a，及在平行板波導(dǎo)10的第一端處耦合到平行板波導(dǎo)10。太赫茲波脈沖與引入到平行板波導(dǎo)10的空隙13中的樣本(未顯示)相互作用，并且然后從平行板波導(dǎo)10的第二端離開，且通過半圓柱形透鏡24b和拋物柱面鏡23b到達(dá)光電導(dǎo)天線22b。另一方面，由分束器21所分裂的激光光的另一分量通過時(shí)間延遲裝置26，由平面鏡25反射，并且與太赫茲波脈沖同時(shí)地到達(dá)光電導(dǎo)天線22b。這時(shí)，利用時(shí)間延遲裝置26彼此相對(duì)移動(dòng)通過時(shí)間延遲裝置26到達(dá)光電導(dǎo)天線22b的激光光束的計(jì)時(shí)和通過平行板波導(dǎo)10到達(dá)光電導(dǎo)天線22b的太赫茲波脈沖的計(jì)時(shí)，可獲取太赫茲波脈沖的波形。當(dāng)通過時(shí)間延遲裝置26的飛秒激光光束照射到光電導(dǎo)天線22b上時(shí)，電流流過光電導(dǎo)天線22b一個(gè)時(shí)段，該時(shí)段與飛秒激光的脈沖時(shí)間寬度和構(gòu)成光電導(dǎo)天線22b的半導(dǎo)體膜的載體壽命相對(duì)應(yīng)。這時(shí)所述電流數(shù)值反映了入射在光電導(dǎo)天線22b上的太赫茲波脈沖27的電場(chǎng)幅度的數(shù)值。因此，測(cè)量流過光電導(dǎo)天線的電流使得有可能獲取太赫茲波脈沖27的波形，該波形然后經(jīng)受傅里葉變換，以給出所述太赫茲波脈沖27的頻譜。
平行板波導(dǎo)10能以TEM模式傳輸電磁波。因此，當(dāng)在空隙13中不存在樣本時(shí)，太赫茲波脈沖27傳播過平行板波導(dǎo)10，而在平行板波導(dǎo)10之前和之后不改變脈沖波形。就是說，當(dāng)在空隙13中不存在樣本時(shí)，太赫茲波脈沖27在入射在平行板波導(dǎo)10之前的波形和通過平行板波導(dǎo)10之后的波形大體彼此類似。
因?yàn)榭障?3在x方向上具有約50μm的足夠小的厚度，所以即使當(dāng)空隙13填充有良好吸收太赫茲波的樣本(例如水)時(shí)，傳播過平行板波導(dǎo)10的太赫茲波脈沖也可通過空隙13而不被完全吸收。
接下來，將參照?qǐng)D3A、3B及3C明確地描述在這個(gè)實(shí)施例中的測(cè)量例子。圖3A、3B、及3C是示意曲線表示在本發(fā)明的實(shí)施例中獲取的太赫茲波的頻譜。首先，在其中如圖1A和1B中所示可流動(dòng)樣本不引入到空隙13中的狀態(tài)下，通過平行板波導(dǎo)10的太赫茲波脈沖的波形被記錄，并且經(jīng)受傅里葉變換以得到功率譜30(圖3A)。接下來，在其中可流動(dòng)樣本引入到空隙13中的狀態(tài)下，通過平行板波導(dǎo)10的太赫茲波脈沖的波形被記錄，并且經(jīng)受傅里葉變換以得到功率譜31(圖3B)。通過確定功率譜30和31之間的比值，獲取可流動(dòng)樣本對(duì)于太赫茲波的吸收頻譜32(圖3C)。
在這種方法中，空隙13的體積足夠小，并且僅需要微量的樣本。因此，這種方法在其中要檢查昂貴樣本(例如，包含抗體的溶液)的情況下是便利的。
而且，在這個(gè)實(shí)施例中，通過把使用光電導(dǎo)天線的方法作為例子，已經(jīng)描述了太赫茲波脈沖產(chǎn)生。然而，也可以使用其它方法，如用飛秒激光照射非線性晶體的方法、或使用參數(shù)振蕩的方法。而且，作為所述探測(cè)方法，也可以使用例如使用光電晶體的已知方法。
(第二實(shí)施例)參照?qǐng)D4和5將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，如圖4中所示，光電導(dǎo)天線33a、33b提供在平行板波導(dǎo)10的兩端中。然而，在這個(gè)實(shí)施例中，不像第一實(shí)施例，由高電阻Si等制成的半球形透鏡不與光電導(dǎo)天線33a、33b緊密接觸。在這種情況下，不必進(jìn)行太赫茲波空間傳播光學(xué)系統(tǒng)的光軸對(duì)準(zhǔn)，從而可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的尺寸減小。
光電導(dǎo)天線33a、33b每個(gè)典型地在y和z方向上具有約幾毫米至一厘米的尺寸的基片，并且每個(gè)在其外表面上提供有天線圖案(未表示)。金屬板11a、11b、聚苯乙烯板12及空隙13的典型尺寸與在第一實(shí)施例中描述那些相同。當(dāng)金屬板11a、11b的每一塊在y方向上的長度(厚度)設(shè)置到約5毫米或更大時(shí)，光電導(dǎo)天線22a、22b可提供在平行板波導(dǎo)10的兩端中。
可替換地，如圖5中所示，光電導(dǎo)天線33a和EO晶體34(其是具有光電效應(yīng)的物質(zhì)(如ZnTe))可以提供在平行板波導(dǎo)10的相應(yīng)端中。在這種情況下，使用一種利用如下現(xiàn)象的已知技術(shù)，其中當(dāng)通過把飛秒激光照射到光電導(dǎo)天線33a上產(chǎn)生的太赫茲波通過空隙13并且隨后到達(dá)EO晶體34時(shí)，EO晶體34對(duì)激光的反射依據(jù)到達(dá)太赫茲波的波振幅而變化，來探測(cè)太赫茲波，由此獲取太赫茲波的振幅。
可替換地，諸如DAST晶體或InP之類的非線性光學(xué)晶體可以提供在平行板波導(dǎo)10的端部處，以代替光電導(dǎo)天線33a。在這種情況下，用飛秒激光直接照射這樣一種非線性光學(xué)晶體來產(chǎn)生太赫茲波。
(第三實(shí)施例)參照?qǐng)D6A和6B將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。按照這個(gè)實(shí)施例的探測(cè)設(shè)備具有如下結(jié)構(gòu)，其中由對(duì)太赫茲波具有較少吸收/損耗和散射的物質(zhì)，如聚苯乙烯，制成的空心部件40插入在構(gòu)成平行板波導(dǎo)10的金屬板11a、11b之間。借助于這種結(jié)構(gòu)，例如，當(dāng)空心部件40的端部連接到管41上，并且管41的另一端連接到用于注射器42的針上時(shí)，血液從人體抽樣，并且同時(shí)引入到所述波導(dǎo)中，從而可容易地獲取血液的太赫茲傳輸頻譜。
借助于這個(gè)實(shí)施例，有可能連續(xù)地進(jìn)行可流動(dòng)樣本的抽樣和所述樣本的測(cè)量、感測(cè)及分析。
(第四實(shí)施例)參照?qǐng)D7和8將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。在第四實(shí)施例中，使用其截面是正方形或圓形的波導(dǎo)管，以代替平行板波導(dǎo)。如圖7中所示，用于可流動(dòng)樣本引入的空心部件40提供在具有正方形截面的波導(dǎo)管50中。正方形波導(dǎo)管的截面的典型尺寸在y和z方向的每一個(gè)上是100μm至200μm。當(dāng)使用這種波導(dǎo)管時(shí)有如下優(yōu)點(diǎn)與其中使用平行板波導(dǎo)的情形相比可實(shí)現(xiàn)尺寸減小。
而且，在傳輸線纜的信號(hào)線纜與接地線纜之間可以提供能夠引入可流動(dòng)樣本的空隙。如圖8中所示，流動(dòng)路徑63提供在傳輸線纜60的信號(hào)線纜61與接地線纜62之間(在該圖中表示的例子中是微帶線)。當(dāng)流動(dòng)路徑提供在傳輸線纜中時(shí)，所述樣本引入流動(dòng)路徑和所述太赫茲波導(dǎo)部分(傳輸線纜)可整體形成在相同基片上，從而可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的尺寸減小。
(第五實(shí)施例)參照?qǐng)D9將描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。在具有第一實(shí)施例中所描述的之類的空隙13的平行板波導(dǎo)10中，過濾器14提供在空隙13的部分中。在圖9中，為了描述方便省略在圖1A和1B中所表明的金屬板11b。在圖中，太赫茲波在由左邊箭頭指示的方向上進(jìn)入平行板波導(dǎo)10，并且在由右邊箭頭指示的方向上從平行板波導(dǎo)10離開。這里，假定過濾器14所被提供的空隙13的一個(gè)端部是空隙13的第一端，并且與第一端相對(duì)的端部是空隙13的第二端。例如，當(dāng)要感測(cè)在體液中包含的某種類型的蛋白質(zhì)時(shí)，提供允許水通過但不允許某種類型的蛋白質(zhì)通過的過濾器(例如，半透膜)。當(dāng)體液連續(xù)地從第二端流入空隙13中時(shí)，在空隙13中所述某種類型的蛋白質(zhì)的濃度增加，從而在高靈敏度下以高精度測(cè)量所述某種類型的蛋白質(zhì)的傳輸頻譜。
借助于這種結(jié)構(gòu)，樣本濃度增加并且感測(cè)可在相同部分中進(jìn)行，從而有可能省略諸如樣本傳送之類的工作。
(第六實(shí)施例)參照?qǐng)D10將描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。在具有第一實(shí)施例中所描述之類的空隙13的平行板波導(dǎo)10中，專門粘結(jié)或吸收在溶液中的給定物質(zhì)的第一物質(zhì)15(例如，生物素biotin)被涂敷到空隙13的內(nèi)表面上。在圖10中，為了描述方便省略在圖1A和1B中所表明的金屬板11b。在圖中，太赫茲波在由左邊箭頭指示的方向上進(jìn)入平行板波導(dǎo)10，并且在由右邊箭頭指示的方向上從平行板波導(dǎo)10離開。包含專門粘結(jié)到所述第一物質(zhì)15上的第二物質(zhì)(例如，抗生物素蛋白avidin；未顯示)的溶液流入空隙13中。在溶液中的第二物質(zhì)粘結(jié)到涂敷到空隙13的內(nèi)表面上的第一物質(zhì)15上，從而改變?cè)谔掌澆ǖ念l率范圍中第一物質(zhì)15的復(fù)合介電常數(shù)和吸收頻譜，基于這種改變能夠以高靈敏度感測(cè)所述第二物質(zhì)。借助于這種結(jié)構(gòu)，除了給定物質(zhì)的高靈敏度感測(cè)之外，有可能基于傳輸?shù)奶掌澆ǖ念l譜，區(qū)分非專門吸收到所述物質(zhì)15上的物質(zhì)和專門吸收到所述物質(zhì)15上的物質(zhì)。
由于本發(fā)明的多種顯然廣泛的不同實(shí)施例可形成而不脫離其精神和范圍，所以要理解，本發(fā)明除在權(quán)利要求書中所限定的之外不限于其具體實(shí)施例。
本申請(qǐng)要求來自于2004年12月27日提交的日本專利申請(qǐng)No.2004-376370的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過參考包括在這里。
權(quán)利要求
1.一種用來探測(cè)穿過對(duì)象的電磁波的探測(cè)設(shè)備，包括傳輸線，用來通過其傳輸電磁波；和探測(cè)器，用來探測(cè)通過所述對(duì)象的電磁波，其中所述傳輸線具有用來把所述對(duì)象布置在其中的空隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，其中所述傳輸線包括波導(dǎo)、波導(dǎo)管或傳輸線纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，其中所述空隙包括用來把所述對(duì)象引入到所述傳輸線中的流動(dòng)路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，包括多種探測(cè)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，還包括用來獲取所述對(duì)象的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，還包括用來產(chǎn)生所述電磁波的產(chǎn)生裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，其中所述電磁波包括在30GHz至30THz的頻率范圍中的任意分量。
8.一種探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)方法，包括步驟把對(duì)象布置在傳輸線的空隙中，所述傳輸線用來通過其傳輸電磁波；和探測(cè)通過所述對(duì)象的電磁波。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的探測(cè)設(shè)備，還包括產(chǎn)生電磁波的步驟。
10.一種傳輸線，用來通過其傳輸電磁波，以用在探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)設(shè)備中，所述傳輸線包括用來把對(duì)象布置在其中的空隙。
全文摘要
提供一種用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波的探測(cè)設(shè)備，它包括傳輸線，用來通過其傳輸電磁波；和探測(cè)器，用來探測(cè)通過對(duì)象的電磁波，其中所述傳輸線具有用來把所述對(duì)象布置在其中的空隙。
文檔編號(hào)G01N22/00GK101088004SQ20058004473
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者笠井信太郎, 尾內(nèi)敏彥 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社