JPH03128446A - 散乱電磁放射線を用いて物体の特性を測定する装置および方法 - Google Patents

散乱電磁放射線を用いて物体の特性を測定する装置および方法

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JPH03128446A
JPH03128446A JP2111569A JP11156990A JPH03128446A JP H03128446 A JPH03128446 A JP H03128446A JP 2111569 A JP2111569 A JP 2111569A JP 11156990 A JP11156990 A JP 11156990A JP H03128446 A JPH03128446 A JP H03128446A
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signal
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scattering
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David A Lowitz
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Philip Morris Products Inc
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Philip Morris Products SA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水分、密度など物体の特性を測定する方法に関
し、特に散乱電磁放射線を用いて特性を測定する方法お
よび装置に関する。
電磁放射線の特定周波数で物体の期待用散乱スペクトル
から物体の角散乱スペクトルの変化が物体中の不純物の
存在を示すものとして使用されることは公知である。米
国特許番号4707652号はここにその全体を参考と
して組入れたか、この米国特許はこのような装置を示し
、特にシガレットの不純物を製造時に検出するのにこの
装置の使用が論じられている。しかし、こうした装置は
物体のある態様が期待された基準からはずれることを測
定するだけで、他の情報源からの追加の情報が利用でき
ない限り物体の個々の構成成分の変化を分離できない。
例えば、シガレットの製造の場合、シガレット製造機で
製造中のシフフレット胴部に不純物の存在を発見できる
のみならず、製造時シガレットの密度および水分、特に
常態からの変動を測定できることが望ましい。目下の処
では、タバコ胴部の密度および水分の測定には異なる型
の監視装置を用いて二つの別々の測定か必要である。一
般には、密度測定はβ線減衰によっておこなわれている
本発明によれば、物体の二つの構成成分の各々が寄与す
る誘電率で、この誘電率への構成成分の一方の寄与が選
れた周波数範囲に亘り変動し、他方の構成成分の寄与が
選ばれた周波数範囲に亘りほぼ不変である上記誘電率を
有する物体の構成成分を監視する装置が提供され、この
装置は予め決められた入射線に沿って電磁放射線ビーム
を上記物体に向けるための電磁放射線源よりなり、上記
放射線ビームは上記選ばれた周波数範囲内の少なくとも
二つの周波数構成成分よりなること、上記において物体
は上記周波数構成成分の各々に対し、角散乱強度スペク
トルを形成するビームを散乱すること、上記装置はさら
に上記周波数構成成分の各々において物体から散乱され
た放射線強度に関する信号を発生するため上記少なくと
も二つの周波数構成成分に感応する放射線検出装置と、
上記信号が上記周波数において角散乱強度スペクトルを
示すこと、上記物体における上記構成成分のレベルを示
すため放射線検出装置が発生する信号に応答すると共に
周波数構成成分の各々に対する信号を構成成分の与えら
れた組成に対し対応する既知信号と比較する装置および
上記発生信号と上記発生信号と上記既知信号との偏差か
ら各構成成分のレベルを測定する装置とよりなる。
本発明はまた物体の二つの構成成分の各々が寄与する誘
導率で、この誘電率への構成成分の一方の寄与が選ばれ
た周波数範囲に亘り可変し、他方の構成成分の寄与が選
ばれた周波数範囲に亘りほぼ不変である上記誘電率を有
する物体の二つの構成成分を監視する方法を提供し、こ
の方法は上記選ばれた周波数範囲内の少なくとも二つの
周波数構成成分よりなる電磁放射線ビームを予め決めら
れた入射線に沿って上記物体に向ける工程と、この場合
、上記物体は周波数構成成分の各々に対し角散乱強度ス
ペクトラムを形成する放射線ビームを散乱すること、周
波数構成成分の各々において物体から散乱された放射線
強度に関し角散乱強度スペクトルを検出し信号を発生す
る工程と、この信号は上記各周波数における放射線に対
する角散乱強度スペクトルを示すものであること、周波
数構成成分の各々に対する予め決められたレベルに対応
する既知強度信号と検出された強度信号を比較すること
によって予め決められたレベルと上記物体の構成成分の
各々のレベルとの]備差を示すと共に測定された強度信
号の各々が対応する既知強度信号と相違する場合の相対
lを測定し、これによって上記物体の構成成分の各々の
レベルが測定され表示できる工程とよりなる。
本発明を実施する方法および装置は物体の二つの構成成
分が電磁放射線を用いて監視または測定が同時にできる
という利点を有する。
さらに、この方法と装置は電磁放射線のみを少量だけ減
衰する物体に使用することができる。
さらに別の利点は放射性物質は使用されないということ
である。
本発明は一方の周波数においては関心のある物体構成成
分の誘電率の実部と虚部の少なくとも一方が相対的に異
なるのに反して、他方の周波数においては関心のある物
体構成成分の誘電率の実部と虚部の少なくとも一方は相
対的に数値が近く、物体の関係構成成分の一方の複合誘
電率が二つの周波数に対し可成り一定しているように二
つの周波数が選ばれて物体の二つの特性を測定するため
に二つの周波数を用いることに関する。本発明は特に電
磁放射線を強力に減衰しない物体を監視することを目的
としている。
本発明の好ましき実施例において物体の比誘電率に各々
が寄与する少なくとも二つの構成成分を監視する装置が
提供される。この構成成分の一方が誘電率に対しおこな
う寄与は選ばれた周波数範囲に亘って、他方の構成成分
に対して実質的に変動し、他方の構成成分の寄与は選ば
れた周波数範囲に亘って比較的一定にしてなければなら
ない。本装置は予め決められた方向に直線偏向された電
磁放射ビームを物体に向けるための電磁放射線源を含み
、この電磁放射線ビームは選ばnた周波数範囲内の少な
くとも二つの周波数構成成分よりなる。
物体は散乱角の関数として反射、干渉および屈折を介し
て放射線ビームを散乱する。この予め決められた方向に
並行の方向へ偏向された散乱放射線の強度は周波数構成
成分の各々に対して角散乱強度スペクトルを形成し、こ
のスペクトルの各々は局在化された最大と最少との間で
散乱角の関数として変動する。
さらに本装置は周波数構成成分の各々において物体から
散乱され予め決められた方向に並行な方向にのみ偏波さ
れる放射線の強度に関して信号を発生する少な゛くとも
二つの周波数信号に選択的に感応する少なくとも一つの
放射線検出装置よりなる。この信号は物体の構成成分が
予め決められたレベルで存在すると放射線検出装置が既
知の強度信号を発生するような角散乱強度スペクトルに
特有のものである。この放射線検出装置は物体の構成成
分が予め決められたレベルと相異する場合、既知感度と
異なる強度を有する信号を発生する。物体の構成成分の
レベルを表示する装置は放射線検出装置に接続されてい
て、この表示装置は周波数構成成分の各々に対する異な
る強度信号に応答すると共に相違する強度信号の各々が
その対応する既知強度信号とは異なる相対量にも応答す
るもので、構成成分の各々が各対応する予め決められた
レベルとは偏差のあることを表示する。
さらにまた物体の二つの構成成分を監視する方法も提供
される。
本発明の実施例を以下に添付の図面を参考に例として説
明する。
第1図は従来から市販のシガレットの角散乱スペクトラ
ムを示すグラフ、第2図はそれぞれ異なる密度および水
分を有するシガレットの第1周波数における角散乱スペ
クトラムを示すグラフ、第2A図は第2図グラフの1部
拡大図、第3図はそれぞれ異なる密度および水分を有す
るシガレットの第2周波数における角散乱スペクトルを
示すグラフ、第4図はシガレット′胴部の密度および水
分を測定するための本発明の検出装置の配列を示す既略
図、第5図はシガレット胴部の密度および水分を測定す
るための本発明の別の検出装置の配列を示す厩略図、第
6図は本発明に用いる校正曲線を示すグラフ、第7図は
本発明の装置のブロック図である。
本発明は固形物が電磁放射線を散乱し異なる散乱角で最
大および最小を有する角散乱スペクトルをつくり出すと
いうことを基礎番こしている。
第1図は市販のシガレットに対し89.7797GHz
において第5図に示すような散乱角を持ち、且つ正規化
された振幅を有する上記角散乱スペクトル10を示す。
これらのデータはサンプルに対してTHモードと称し得
るシガレットの長軸に並行して偏波される平面波の場合
用のデータである。同様な効果がまた類似のTEモード
など他の偏波モードで得られる。■出される散乱放射線
はサンプルに入射する放射線と同じ偏りを持つ放qt線
だけである。
散乱スペクトルは一部が物体の形とその屈折率とによっ
て測定される。屈折率は誘電率の平方根である。上記米
国特許番号4707652号において、第1図のように
スペクトルにおける角位置を選び、次にこの角位置にお
ける振幅と期待振幅との偏差を監視することによってこ
のような偏差から不純物の存在が検出できることが開示
されている。このような検出は少なくとも一部は誘電率
の大きな変化から生ずる屈折率のバルク変化に依存する
誘電率のバルク変化は各々がそれ自体の区域誘電率を有
する物体の異なる構成成分力・らの変化する寄与を生み
出す。本発明の方法では、これらの変化する寄与は物体
のいくつかの構成成分を得るために測定される。特に、
電磁放射線の二つの異なる周波数を用いることにより、
物体の二つの異なる構成成分の量を測定することができ
る。旦しこれらの構成成分の一方の誘電率は周波数に依
存するが、他方の構成成分の電磁率は周波数から比較的
に独立し、また二つの構成成分の誘電率は周波数の一つ
がほとんど同じである。
シガレット胴部は空気、有機ポリマ、塩および水で構成
されている。空気は0乃至100GHzの範囲に亘りほ
ば1.0の誘電率を有する。
有機ポリマおよび塩はかなり大きい周波数範囲に対して
約4.0の誘電率を有する。他方にお(・て、水はタバ
コの他の構成成分がかなり一定した誘電率を有する周波
数範囲において周波数次第で大きく変動する複合誘電率
を有する。水の誘電率の実部は0乃至100 GHzの
範囲に亘って約80.0から約8.0に変化し、虚部は
20GHzにおいて約40.0の最大を有するがIOQ
MHz以下および100 GHz近くでは小さい。15
GHzから100 (j(zの範囲に亘ってはシガレッ
ト胴部の残り部分の誘電率とは全く違って水の誘電率が
大きく変化するので、この範囲の上限および下限近くで
の二つの周波数において散乱強度を同時に測定してシガ
レット胴部の水分および密度の規準からの外れを監視す
ることができる。本発明の好ましき実施例によれば、シ
ガレット製造機でのシガレット胴部の水分および密度の
規準からの外れは約25 GHzと約100GHzにお
ける電磁放射線を用いることによって測定できる。
第2図は25 GHzにおける三本の異なるシガレット
胴部に対する規準化された角散乱スペクトルを示す。ス
ペクトル20はタノ(コ水分レベルを25%(重量)と
し、且つ水分レベIしが12.7%(重ff1)であれ
ば胴部の密度が0.18g/−となるようなレベルで乾
燥タノ(コ含有量を有するタバコ胴部に対する基準角散
乱スベクトルである。第2A図は第2図の110°乃至
160°の拡大図である。スペクトル22は同じ基本タ
バコ胴体に対する27%(重量)の上昇水分レベルでの
規準角散乱スペク)/しを示す。
スペクトル21は25%(重fi)の水分において、但
し水分レベルが12.7%(重量)とすれば胴部の密度
は0.16g/cjとなるようなレベルの乾燥タバコ含
有量を有する同様な基本タバコ胴部に対するスペクトル
である。第2A図は110°乃至160’の第2図の拡
大図である。図示の通り、第2図の三つのスペク)/L
/はこの角域においてほとんど一致するように見えるが
、この角域を拡げると、スペクトル間の分離に対するS
N比はなお非常に良好である。このことは大きな角度範
囲が利用可能で、シガレット製造機の形状が許す場所で
はこの製造機に監視装置の配置を可能にすることを意味
する。一般には三つのスペクトルは若干の角度において
は殆ど一致するが、多くの角度においてスペク)>し間
に著しい分離があり、従って多くの角度は測定する場合
の有用な角度となろう。
第3図は89.7797GHzにおける同じ三本のシガ
レット胴部に対する規準角散乱スペクトルヲ示ス。スペ
クトル30,31.32はスペクトル20,21.22
に対応する。三つのスペクトルにはまた若干の角度にお
いて重要な分離がある。尤も最大の分離角度は25 G
Hzにおける場合の角度とは同一ではない。しかし、8
9.7797GHzにおいては水分レベルの変化が起し
たスペクトル30および32の分離は胴部密度の全体的
変化に因るスペクトル30と31間の分離よりもずっと
小さいのに、密度および水分レベルの同じ変化に対し2
5 GHzにおける各スペクトル間のそれぞれの分離は
相互に殆ど同じであったということは重要なことである
第4図に示す本発明の好ましき一実施例において、シガ
レット胴部40は二つの異なる波長を発生することがで
きる放射線発生器41からの約25 GHzの第1周波
数および約100 GHzの第2周波数における電磁放
射線で照射される。
あるいはまた別の方法として、各周波数に対して−づつ
、別の発生器二台を設けることもできよう。電磁放射線
はサンプル40の方へ線42に沿って伝えられる。第2
図、2A図および3図のスペクトル曲線は放射線検出装
置43.44が配置されている監視角α、βを選ぶのに
用いられている。この放射線検出装置43.44はその
一つが第1周波数に合わされている。好ましくは、これ
ら検出装置はより強力な感度を得るため散乱スペクトル
の極値(極大値または極小値)にまたは極値に近く配置
されるが、サンプルがシガレット製造機におけるシガレ
ット胴である場合は、角度α、βもまたこの製造機のど
こに検出機43.44を取付ける余地があるかに基いて
一部が決定される。
第5図に示すごとく、両方の周波数を選択的に受けるこ
とができる一つの検出装置50を角度rにおいて取付け
ることも可能である。角度rは第2図および3図を比較
し且つ種々のサンプル間のスペクトル分離が一つまたは
両周波に対し最大ではないが両周波に対し測定可能な分
離が存在する角度を選ぶことによって選定される。さら
に、シガレット製造機の物理的制限を考慮しなければな
らない。その場合二つの異なる監視周波数変調すること
ができる。各周波数を例えばI KHzおよび2 KH
zとそれぞれ区別のある変調周波数で変調し、次に検出
装置が二つの周波数にそれぞれ合された二つのロックイ
ン検光子に供給することができる。これは機械の場所が
限られている場所での任意な配置である。
さらにまた、精度を上げるため、丁度二つというより三
つまたはそれ以上の周波数において角散乱スペクトルの
変化を監視することもできよう。
本発明が使用される一つの態様は次の通りである。通常
のシガレットの長さで、通常の密度と水分のシガレット
胴体に対しては、角散乱スペクトルは二層波数配置の場
合、選ばれた低周波および高周波の両者に対し20°乃
至60°の範囲に亘って測定される。次に、一つの場合
では、通常の密度と数種の異なる水分値を持ち、また今
一つ別の場合では通常の水分であるが数種の異なる密度
値を持った同一形状寸法の数本のシガレットに対し、同
一角度範囲および同一周波数のための角スペクトルが得
られる。これらのデータを調べて検出装置を配置するた
め、即ち角度α、β、または所望により、rを決定する
のに最も適当な角度を決める。角度はスペクトル振幅の
最大変化が密度および水分レベルの変化に対し起る角度
とさらにタバコ製品を製造する場合の機械の配置によっ
て許される角度とを注意してみることによって選ばれる
。2つの特別な動作態様に対して、水分の変化によるシ
ガレット特性の変化の分数を測定すると共に密度の変化
によるシガレット特性の変化の分数を測定するようにし
た校正曲線の終点が測定できる。
従って、水分の変化による特性の変化の分数と密度によ
る変化の分数とをパラメータRの関数としてプロットで
きる。
(AP)     (AP) R=(AP)   /CHF+    LF)1(F 但しくAP )HFは高周波角における通常強度からの
百分比変化を示し、(AP )、、は低周波角における
通常強度からの百分率を示す。
第6図の曲線60は直線関係の特別の場合を示し、この
場合、fは密度の変化による全変化の分数で、l−fは
水分の変化による全変化の分数である。点61は製品の
特性の変化が製品の水分の変化を唯一の原因にしている
場合を示し、点62は製品の特性の変化が製品の密度の
変化に唯一の原因がある場合を示す。水平軸上のRの値
を読んで行くと左側の立て軸は密度の変化による強度の
百分比変化の分数であるfを示し、右側の立て軸は水分
の変化による強度の百分比変化の分数である(1−f)
を示す。従って、Rの与えられた値をfおよび(1−f
)と読み、密度と水分とのその呼称レベルからの百分比
偏向を測定することができる。
しかし、このような曲線は一般に直線にはならないので
、多くの場合、もつと一般的な校正曲線を構成するため
密度の偏りおよび水分の偏りの両方の数種の異なるが公
知のレベルを同じシガレット内に組み合せたシガレット
に対するR値を得ることが好ましい。一定の水分レベル
における密度の場合と一定の密度レベルにおける水分の
場合とに対する選ばれた検出装置角度での測定強度の変
動は後で測定したサンプルに対する実密度変化、水分レ
ベル変化、またはその両方の推定値を得るのに用いられ
る。選ばれた周波数の一つにおいて、一定の水分レベル
における水分変化に対するデータを用いると、サンプル
に対する密度変化は概略、 (△d) = fKd(AP)d 但しく△d)は密度変化、fは分割校正曲線から得た値
、(AP)dは選ばれた角度および周波数での角散乱ス
ペクトルの強度の基準からの百分比変化であl:l、K
dは選ばれた角度および周波数における密度の関数とし
て散乱角に対するデータから得た校正曲線である。同様
な方法で、込貿)=(1−f)x曾(y)誓 但し△Vは含水量の変化、fは上記のごとく得られる、
(#)wは選ばれた角度および周波数における角散乱ス
ペクトルの強度の基準からの百分比変化であり、Kwは
選ばれた角度および周波数における水分レベルの関数と
して散乱角に対するデータから得られた校正曲線である
実際には、第7図の検出装(lsoおよび81のそれぞ
れ周波数および角度での出力は高周波(HF)放射と低
周波(LF)放射のためそれぞれロックイン検光子82
.83へ入力される。次いでロックイン検光子82.8
3の出力はしきり値増幅器84.85へ入力される。こ
の増幅器は通常強度から散乱放射線の予め決められた高
周波および低周波構成成分の測定強度の特定検出装置角
度αおよびβまたはγのみでの百分比変化(AP)  
、  (、!IV)、、を出すように設計されてい)I
F る。次に適正にバイアスされた差動増幅診86がCIJ
’)  + (&)、、を提供する。増幅器84゜)I
F 86の出力は逓倍増幅器87へ出力されて(AP)  
/((△P)  + (y)hρ(この場合fであIF
         IF る)を得る。増幅器85.87の出力は逓倍増幅器88
へ入力され、増幅器88はfxd(#)、。
(この場合△d即ち密度の変化である)を提供する。増
幅器85.87の出力もさらに逓倍増幅器89へ入力さ
れ、この増幅器がfにw (N)t、v −にw(#)
  、および(1−f)にw(ΔυLF(△背理ち含F 水量の変化)を提供する。増幅器88.89の出力はさ
らに表示装置、コンピュータ、またはシガレット製造機
のシガレット胴部へのタバコ供給速度とタバコ内の水分
レベルとを制御するように設計された制御弁へ入力され
る。
監視される製品の種類次第および機械の配置次第で以上
以外に幾多の配置が可能であることに注目されたい。同
様に、25 GHzおよび89.7797GHz以外の
周波数も使用可能である。いくつかの場合、二つの検出
装置dをそれぞれ期待角散乱スペクトルのピークの各側
に配置して周波数の少なくとも一つを監視して、監視中
の物体の変化が上記ピークをしてより高いまたはより低
い散乱角へ移動させるのかを測定するほかにさらにこの
変化によってピークの大きさが増大するのか減少するの
かを測定することが望しい場合もある。複合屈折率の虚
部の変化によってゼロより大きい散乱において第1義的
にピークの大きさが増加または減少するが、複合屈折率
の実部の変化によって、ゼロ以外の散乱角において、ピ
ークがその大きさを増加または減少するのみならずより
高いまたはより低い周波数へ移動する。いくつかの種類
の被監視物体に対する取組み方法は1つ以上のピークに
おける周波数の一つを監視することにすることもよい。
以上のごとく本発明は電磁放射線を散乱すことによって
シガレットその他の物体の他の特1故または特性を監視
するために使用することができる。但し種々異なる特性
が監視されることによって寄与される誘電率の構成成分
が周波数の関数として異なる変動をし、監視周波数の一
つにおいては殆ど同一である。
本発明は非ゼロ角散乱を用いているので低密度または低
誘電率の材料を監視するのに特に適している。ゼロ角(
直通する)散乱の場合には、このような材料はほぼ全て
の入射エネルギ伝達し、小さな変化は検出が困難である
。しかしながら、非ゼロ角散乱ではこのような材料に対
するS/N比は他の材料に対すると大体同じである。
従って、電磁放射線を用いて物体の二つの構成成分を同
時に監視する方法および装置が提供されることが理解さ
れる。当業技術者には本発明が以上の実施例以外によっ
ても実施可能なこと、実施例は単に例として提示したも
ので制限を目的としたものでなく、従って本発明は付属
の特許請求の範囲によってのみ制限されるものであるこ
とが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の市販シガレットの角散乱スペクトルを示
すグラフ、第2図はそれぞれ異なる密度および含水量を
有するシガレット胴部の第1周波数における角散乱スペ
クトルを示すグラフ、第2A図は第2図グラフの1部拡
大図、第3図はそれぞれ異なる密度および含水量を有す
るシガレットの第2周波数における角散乱スペクトルを
示すグラフ、第4図はシガレット胴部の密度および含水
量を測定するための本発明による検出装置の配列を示す
概略図、第5図はシガレット胴部の密度および含水量を
測定するための本発明による別の検出装置の配列を示す
概略図、第6図は本発明に用いる校正曲線を示すグラフ
、第7図は本発明の装置のブロック図である。 なお図において符号30.32はスペクトル、40は物
体、41は電磁放射線、43,44;so;so、si
は放射線検出装置、50は検出器、82.83はロック
・イン検光子、86゜87.88.89は増幅器である
。 HCl F/θ2A θfG/eで55 F/6.3 θE6々E(S 手 続 補 正 書

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、物体(40)の二つの構成成分の各々が寄与する誘
    電率で、該誘電率への構成成分の一方の寄与が選ばれた
    周波数範囲に亘り変動可能で、他方の構成成分の寄与が
    選ばれた周波数範囲に亘りほぼ不変である上記誘電率を
    有する物体の二つの構成成分を監視する装置において、
    予め決められた周波数範囲内の少なくとも二つの周波数
    構成成分よりなる電磁放射線ビームを上記物体の方へ予
    め決められた入射線に沿つて指向させるための電磁放射
    線源と、上記物体は周波数構成成分の各々に対する角散
    乱放射線強度スペクトルを形成する放射線ビームを散乱
    するものであること、上記周波数の各々において物体か
    ら散乱された放射線の強度に関する信号を発生するため
    上記少なくとも二つの周波数構成成分に感応する放射線
    検出装置(43、44;60;80、81)と、該信号
    は上記周波数において上記角散乱強度スペクトルを示す
    こと、上記物体における上記構成成分のレベルを示すた
    め放射線検出装置が発生する信号に応答すると共に周波
    数構成成分の各々に対する信号を構成成分の与えられた
    組成に対し対応する既知信号と比較する装置および上記
    発生信号と上記既知信号との偏差から各構成成分のレベ
    ルを測定する装置とよりなることを特徴する装置。 2、前記電磁放射線源が放出する放射線が直線状に偏波
    される請求項1に記載の装置。 3、前記電磁放射線源が前記周波数構成成分の数に対応
    する電磁放射線発生器の数よりなる請求項1または2に
    記載の装置。 4、前記電磁放射線源が前記数の周波数構成成分を発生
    できる一個の発生器よりなる請求項1または2に記載の
    装置。 5、前記放射線検出装置が前記周波数構成成分の数に少
    なくとも対応する数の放射線検出器よりなる請求項1乃
    至4のいずれかに記載の装置。 6、前記放射線の各々がそれぞれの位置に配置され該位
    置における強度を示す信号を発生するため前記入射線に
    対しそれぞれの散乱角を通つて散乱される放射線を検出
    するようにした請求項5に記載の装置。 7、前記数の放射線検出器の各々が前記放射線検出装置
    の一つが感知する周波数に対する角散乱スペクトル局部
    極大に対応する異なる角位置に配置される請求項6に記
    載の装置。8、前記選ばれた散乱角の各々がそれぞれの
    角散乱スペクトルの局部最大または最小に存在する請求
    項7に記載の装置。 9、前記局部極大に対応する一対の放射線検出器よりな
    り、該一対は前記角散乱スペクトルの角移動を検出する
    と共に前記局部極大の大きさの変化を検出するため該極
    大の各側に一つづつ配置されている請求項7に記載の装
    置。 10、前記少なくとも一つの放射線検出装置が周波数構
    成成分の各々において同時に作動可能な一つの放射線検
    出器よりなる請求項1乃至4のいずれかに記載の装置。 11、前記放射線検出器がその位置における周波数構成
    成分の強度を示す信号を発生するため入射線に対し与え
    られた散乱角を通つて散乱される放射線を受取るように
    位置決めされた請求項10に記載の装置。 12、前記散乱角が物体の構成成分と予め決められた数
    値との差異を観察できる検出器の出力変化をつくり出す
    ように選ばれている請求項11に記載の装置。 13、前記選ばれた散乱角が散乱角スペクトルの局部最
    大または最小にある請求項12に記載の装置。 14、前記選ばれた周波数範囲が約25GHzから10
    0GHzである前記いずれかの請求項に記載の装置。 15、前記物体がタバコ胴部でその構成成分が含水量と
    密度である前記いずれかの請求項に記載の装置。 16、前記タバコ胴部がシガレット製造機上のシガレッ
    ト胴部である請求項15に記載の装置。 17、(a)前記シガレット胴部内のタバコおよび (b)該タバコの含水量のうちの少なくとも一方の量を
    調整するための前記表示装置に応答する装置よりなる請
    求項15に記載の装置。 18、前記表示装置が周波数構成成分の各々に対するそ
    れぞれ異なる強度信号の割分に基いて信号を発生する装
    置よりなる前記いずれかの請求項に記載の装置。 19、物体の二つの構成成分の各々が寄与する誘電率で
    、該誘電率への構成成分の一方の寄与が選ばれた周波数
    範囲に亘り変動可能で、他方の構成成分の寄与が選ばれ
    た周波数範囲に亘りほぼ不変である上記誘電率を有する
    物体の二つの構成成分を監視する方法において、予め決
    められた入射線に沿つて上記物体の方への向つて選ばれ
    た周波数内の少なくとも二つの周波数構成成分よりなる
    電磁放射線ビームを指向させる工程と、上記物体は上記
    周波数構成成分の各々に対する角散乱強度スペクトルを
    形成する上記放射線ビームを散乱すること、上記周波数
    構成成分の各々において上記物体から散乱される放射線
    の強度に関し角散乱強度スペクトルを検出し信号を発生
    する工程と、該信号は上記周波数において放射線に対し
    角散乱強度スペクトルを示すものであること、上記周波
    数構成成分の各々に対する予め決められたレベルに対応
    する既知強度信号と被検出強度信号とを比較すると共に
    測定された強度信号の各々が対応する既知強度信号とは
    異なる相対量を測定することにより上記物体の構成成分
    の各々のレベルが測定され表示されるようにした工程と
    よりなる方法。 20、位置における強度に対し信号を発生するため入射
    線に対し予め決められた散乱角で放射線を検出すること
    よりなる請求項19に記載の方法。 21、前記散乱角が物体の構成成分のレベルと予め決め
    られた数値との差異によつて観察可能な変化が生ずるよ
    うに選ばれている請求項20に記載の方法。 22、位置が周波数構成成分の一方の角散乱スペクトル
    の局部最大または最小に対応する請求項20または21
    に記載の方法。 23、前記放射線を前記局部最大または最小に対応する
    第2位置において検出することよりなり、前記位置およ
    び該第2位置は、 (a)前記角散乱スペクトルにおける角移動および(ま
    たは) (b)該最大または最小の大きさの変化を検出するため
    、上記局部最大または最小の各側にある請求項22に記
    載の方法。 24、前記選ばれた周波数範囲が約25GHzから約1
    00GHzである請求項19乃至23に記載の方法。 25、前記物体がタバコ胴部であつて、前記物体の構成
    成分が含水量と密度である請求項19乃至24に記載の
    方法。 26、前記タバコ胴体がシガレット製造機上のシガレッ
    ト胴部である請求項25に記載の方法。 27、(a)前記シガレット胴部のタバコおよび(また
    は) (b)前記タバコ内の水分の量を前記表示工程に応じて
    調整することよりなる請求項25または26に記載の方
    法。 28、前記表示工程が前記周波数構成成分の各々に対す
    るそれぞれの異なる強度信号の割合に基いて信号を発生
    することよりなる請求項19乃至27のうちいずれかに
    記載の方法。
JP2111569A 1989-04-25 1990-04-25 散乱電磁放射線を用いて物体の特性を測定する装置および方法 Pending JPH03128446A (ja)

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