[发明专利]太赫兹波测量装置、测量方法以及测量仪器

说明书

太赫兹波测量装置、测量方法以及测量仪器。提供了一种太赫兹波测量装置，该太赫兹波测量装置包括：(1)太赫兹波产生元件，该太赫兹波产生元件基于入射到所述太赫兹波产生元件的激发光通过差频生成产生太赫兹波，激发光包括多个不同波长分量并且被汇聚以便具有预定大小的光束直径；(2)结构体，太赫兹波透射通过该结构体；以及(3)检测器，该检测器检测已透射通过结构体的太赫兹波的强度，其中，结构体包括保持样品的预定宽度的样品架，并且该结构体与太赫兹波产生元件紧密接触或者相接合。

技术领域

本公开涉及太赫兹波测量装置、太赫兹波测量方法以及太赫兹波测量仪器(rig)。

背景技术

照惯例，在使用太赫兹波的一般的光谱测量和成像中，所发射的太赫兹波被引导以便被入射到样品，其中光源和样品彼此分开布置。

此外，已经提出采用微细工程结构(例如，微电子机械系统(MEMS)和μ全分析系统(μ-TAS))的太赫兹波特征测量方法(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)No.2012-185151)。在此类方法中，太赫兹波被辐射到包括至少一种类型的待测物质并且具有从10μm到100μm的范围内的厚度的液体溶液的一部分上，使得传播方向是液体溶液的厚度方向。测量了通过该部分透射或反射的太赫兹波的光谱特性或特定频率或特定波长的太赫兹波的强度。

还提出了一种包括在其前端具有开口的管形导体的太赫兹波探头，该太赫兹波探头包括用于从远离在该管形导体的外侧部分或者内侧部分中的一个处的开口的位置发射电磁波的发射装置，并且该太赫兹波探头包括用于检测来自远离在另一部分处的开口的位置的电磁波的检测装置(例如，参见JP-A No.2007-248316)。该太赫兹波探头被构造成使得在管形导体(其具有等于或小于电磁波的波长的尺寸的开口)的内侧部分和外侧部分处分别发射并检测的所检测到的电磁波通过开口被耦合，并且当将要被检测的样本面对开口放置时，基于通过该开口的电磁波的耦合的改变获取关于样本的信息。

还提出了一种近场显微镜，该近场显微镜包括：激光装置，其发射特定的激光；聚光透镜，其将激光汇聚到特定的聚光点；以及电磁波发射元件，其在激光的聚光点的附近发射电磁波，并且在该电磁波发射元件的外表面的附近发射电磁波的近场光(例如，参见JP-ANo.2009-036693)。该近场显微镜还包括：扫描机构，其移动样品或激光以使得近场光接近样品，并且利用近场光与样本之间的相互作用将近场光转换成传播光；电磁波检测器，其检测被样本反射或者被样品散射的传播光，并且获取该样品的图像；以及半反射镜，其传输激光并且向电磁波检测器反射电磁波。

然而，在由JP-A No.2012-185151所描述的装置中，虽然样品被装入微流路径中并且针对微小的区域执行太赫兹波的测量，但是(例如)难以针对需要超出该太赫兹波的衍射极限的空间分辨率的微小的区域测量太赫兹波。

此外，在由JP-A No.2007-248316所描述的装置中，由于所产生的太赫兹波必须通过包括不大于其波长的开口的探头来传播，因此在光源和探头的结构中必须包括具有复杂结构的元件。

此外，在由JP-A No.2009-036693所描述的装置中，利用了近场光与样本之间的相互作用，并且需要使用半反射镜来反射由测量样品透射或者由测量样品散射的太赫兹波的结构，并且该结构检测该太赫兹波。在这种结构中，由测量样品透射或反射(或者由测量样品散射)的太赫兹波在通过太赫兹波产生元件透射之后被检测。然而，在这种情况下，由于从太赫兹波产生元件或者从样品(或者从样品的背面)的反射，有时太赫兹波会穿过由各个材料所形成的界面，并且受到在太赫兹波产生元件中、样品中、以及自由空间中的太赫兹波的吸收和反射的影响，导致为了精确地对测量目标的特性进行测量而需要执行复杂的计算或者数据处理。

发明内容

本公开提供一种能够利用即简易又不受太赫兹波产生元件的吸收影响的构造针对微小区域测量太赫兹波的太赫兹波测量装置、测量方法以及测量仪器。

技术方案