JPH10123072A - 誘電体導波路付き共振器とそれを備えた電子スピン共鳴測定装置 - Google Patents
誘電体導波路付き共振器とそれを備えた電子スピン共鳴測定装置Info
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- JPH10123072A JPH10123072A JP28348296A JP28348296A JPH10123072A JP H10123072 A JPH10123072 A JP H10123072A JP 28348296 A JP28348296 A JP 28348296A JP 28348296 A JP28348296 A JP 28348296A JP H10123072 A JPH10123072 A JP H10123072A
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- dielectric
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ファブリ・ペロー共振器、およびファブリ・ペ
ロー共振器に挿入された１本または２本の波動エネルギ
ー導入または導出用誘電体導波路からなる誘電体導波路
付き共振器。 【効果】誘電体導波路の伝送損失が小さくて可撓性に富
むため、特に高周波領域の電子スピン共鳴を高感度で測
定することが可能である。
ロー共振器に挿入された１本または２本の波動エネルギ
ー導入または導出用誘電体導波路からなる誘電体導波路
付き共振器。 【効果】誘電体導波路の伝送損失が小さくて可撓性に富
むため、特に高周波領域の電子スピン共鳴を高感度で測
定することが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体導波路を挿
入したファブリ・ペロー共振器と、それを備えた電子ス
ピン共鳴測定装置に関する。さらに、本願発明は、誘電
体導波路付きファブリ・ペロー共振器を備えた発振器、
誘電率測定装置およびtan δ測定装置にも関する。
入したファブリ・ペロー共振器と、それを備えた電子ス
ピン共鳴測定装置に関する。さらに、本願発明は、誘電
体導波路付きファブリ・ペロー共振器を備えた発振器、
誘電率測定装置およびtan δ測定装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】スピン量子数Ｓを有する不対電子が静磁
場中に置かれると、不対電子の自転（スピン）によって
作られる磁場と外部磁場との相互作用によってエネルギ
ー準位が２Ｓ＋１個にゼーマン分裂する。電子スピン共
鳴（Electron Magnetic Resonance)は、その隣りあった
準位間のエネルギー差に等しい電磁波を加えたときに共
鳴的に吸収が起こる現象であり、その測定は従来より電
磁波の吸収または放射を測定することによって行われて
いる。このような電子スピン共鳴の測定は，不対電子の
有無や、不対電子と別の不対電子との間に働く相互作用
を調べること等を目的として行われる。不対電子を有す
る物質は非常に化学的反応性が高いため、物質の機能を
探るうえで電子スピン共鳴の測定は極めて重要である。
また、試料を分解せずに不対電子を有する物質のみを高
感度で検出することができるため、電子スピン共鳴の測
定は強磁性体や常磁性体等の分析に頻繁に利用されてい
る。
場中に置かれると、不対電子の自転（スピン）によって
作られる磁場と外部磁場との相互作用によってエネルギ
ー準位が２Ｓ＋１個にゼーマン分裂する。電子スピン共
鳴（Electron Magnetic Resonance)は、その隣りあった
準位間のエネルギー差に等しい電磁波を加えたときに共
鳴的に吸収が起こる現象であり、その測定は従来より電
磁波の吸収または放射を測定することによって行われて
いる。このような電子スピン共鳴の測定は，不対電子の
有無や、不対電子と別の不対電子との間に働く相互作用
を調べること等を目的として行われる。不対電子を有す
る物質は非常に化学的反応性が高いため、物質の機能を
探るうえで電子スピン共鳴の測定は極めて重要である。
また、試料を分解せずに不対電子を有する物質のみを高
感度で検出することができるため、電子スピン共鳴の測
定は強磁性体や常磁性体等の分析に頻繁に利用されてい
る。
【０００３】従来の電子スピン共鳴測定装置には、発振
器から発振された電磁波を共振器に導入するために金属
導波管が用いられている。この導波管は金属で形成され
ているために極めて硬く、自由に変形することは不可能
である。このため、電子スピン共鳴測定装置の設計にあ
わせた導波管を用意しなければならず、装置の設計の幅
を狭めていた。また、導波管を自由に動かすことができ
ないために、測定試料挿入時に共振器の反射鏡を移動さ
せたり、共振器の長さを変更したりすることが困難であ
った。さらに、金属導波管を用いた場合は電磁波のロス
が少なくないという問題もある。これは、電子スピン共
鳴測定装置の感度を悪化させる重大な要因であった。
器から発振された電磁波を共振器に導入するために金属
導波管が用いられている。この導波管は金属で形成され
ているために極めて硬く、自由に変形することは不可能
である。このため、電子スピン共鳴測定装置の設計にあ
わせた導波管を用意しなければならず、装置の設計の幅
を狭めていた。また、導波管を自由に動かすことができ
ないために、測定試料挿入時に共振器の反射鏡を移動さ
せたり、共振器の長さを変更したりすることが困難であ
った。さらに、金属導波管を用いた場合は電磁波のロス
が少なくないという問題もある。これは、電子スピン共
鳴測定装置の感度を悪化させる重大な要因であった。
【０００４】一方、従来の電子スピン共鳴測定装置は、
マイクロ波の中でも低周波数の領域を対象としており、
ミリ波やサブミリ波領域における高感度な測定装置は開
発されるに至っていない。その一因は、水および酸素の
吸収が測定の妨げになる点にある。しかしながら、ミリ
波やサブミリ波領域における電子スピン共鳴の測定につ
いては、依然として高感度な測定方法の開発が望まれて
いる。
マイクロ波の中でも低周波数の領域を対象としており、
ミリ波やサブミリ波領域における高感度な測定装置は開
発されるに至っていない。その一因は、水および酸素の
吸収が測定の妨げになる点にある。しかしながら、ミリ
波やサブミリ波領域における電子スピン共鳴の測定につ
いては、依然として高感度な測定方法の開発が望まれて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、伝
送損失が小さくて可橈性に富んだ導波路付き共振器を開
発することを目的とした。また、このような新しい発振
器を利用することによって、電子スピン共鳴測定装置の
設計の幅を広げ、測定感度を改善することも目的とし
た。すなわち、本発明は共振器の設定を細かく調節する
ことが可能であって、ミリ波やサブミリ波領域であって
も高感度に測定することができる電子スピン共鳴測定装
置を提供することも目的とした。
送損失が小さくて可橈性に富んだ導波路付き共振器を開
発することを目的とした。また、このような新しい発振
器を利用することによって、電子スピン共鳴測定装置の
設計の幅を広げ、測定感度を改善することも目的とし
た。すなわち、本発明は共振器の設定を細かく調節する
ことが可能であって、ミリ波やサブミリ波領域であって
も高感度に測定することができる電子スピン共鳴測定装
置を提供することも目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、誘電体導波路と
ファブリ・ペロー共振器を組み合わせた誘電体導波路付
き共振器を開発するに至った。すなわち、本発明は、フ
ァブリ・ペロー共振器、およびファブリ・ペロー共振器
に挿入された１本または２本の波動エネルギー導入また
は導出用誘電体導波路からなる誘電体導波路付き共振器
を提供するものである。本発明で用いる誘電体導波路の
波動エネルギー伝送部分の少なくとも一部は、未焼成ま
たは不完全焼成のポリテトラフルオロエチレン成形物で
形成されているのが好ましい。本発明の誘電体導波路付
き共振器は、電子スピン共鳴測定装置、発振器、誘電体
の誘電率測定装置およびtan δ測定装置など多くの用途
に用いることができる。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、誘電体導波路と
ファブリ・ペロー共振器を組み合わせた誘電体導波路付
き共振器を開発するに至った。すなわち、本発明は、フ
ァブリ・ペロー共振器、およびファブリ・ペロー共振器
に挿入された１本または２本の波動エネルギー導入また
は導出用誘電体導波路からなる誘電体導波路付き共振器
を提供するものである。本発明で用いる誘電体導波路の
波動エネルギー伝送部分の少なくとも一部は、未焼成ま
たは不完全焼成のポリテトラフルオロエチレン成形物で
形成されているのが好ましい。本発明の誘電体導波路付
き共振器は、電子スピン共鳴測定装置、発振器、誘電体
の誘電率測定装置およびtan δ測定装置など多くの用途
に用いることができる。
【０００７】本発明で用いる誘電体導波路を構成する誘
電体には、誘電損失の小さい高分子材料を使用する。そ
のような高分子材料として、通常はフッ素樹脂（例えば
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ポリテトラ
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレンおよびヘキ
サフルオロプロピレンの三元共重合体（ＦＥＰ）や、オ
レフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン）を使用する。これらの高分子材料には、抽出可能な
無機添加物（例えば珪酸塩、金属、金属酸化物、塩化ナ
トリウム、塩化アンモニウム）や、有機粉末（例えば澱
粉粉末）を適宜添加して、望ましい性質を付与すること
もできる。とくにチタン酸バリウムは誘電率が極めて大
きいために、少量を添加するだけで誘電率を増加させ、
導波路の外径を小さくすることができる（特公昭63−57
961 号公報）。
電体には、誘電損失の小さい高分子材料を使用する。そ
のような高分子材料として、通常はフッ素樹脂（例えば
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ポリテトラ
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレンおよびヘキ
サフルオロプロピレンの三元共重合体（ＦＥＰ）や、オ
レフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン）を使用する。これらの高分子材料には、抽出可能な
無機添加物（例えば珪酸塩、金属、金属酸化物、塩化ナ
トリウム、塩化アンモニウム）や、有機粉末（例えば澱
粉粉末）を適宜添加して、望ましい性質を付与すること
もできる。とくにチタン酸バリウムは誘電率が極めて大
きいために、少量を添加するだけで誘電率を増加させ、
導波路の外径を小さくすることができる（特公昭63−57
961 号公報）。
【０００８】例えばポリテトラフルオロエチレンを用い
た誘電体導波路を形成するためには、まずポリテトラフ
ルオロエチレンの微粉末（通常は直径約0.1 ミクロン）
または分散凝縮物に液状潤滑剤を添加混合して、材料を
濡らす必要がある。ここで用いる液状潤滑剤としては、
炭化水素（例えばソルベントナフサ、ホワイトオイ
ル）、芳香族炭化水素（例えばトルエン、キシレン）、
各種アルコール、界面活性剤水溶液を例示することがで
きる。
た誘電体導波路を形成するためには、まずポリテトラフ
ルオロエチレンの微粉末（通常は直径約0.1 ミクロン）
または分散凝縮物に液状潤滑剤を添加混合して、材料を
濡らす必要がある。ここで用いる液状潤滑剤としては、
炭化水素（例えばソルベントナフサ、ホワイトオイ
ル）、芳香族炭化水素（例えばトルエン、キシレン）、
各種アルコール、界面活性剤水溶液を例示することがで
きる。
【０００９】得られた混和物は、次いで圧縮予備成形し
て、任意の断面形状に押し出す。例えば、先端にオリフ
ィスを取り付けたラム押出機等を用いることによって、
チューブ、シート、ロッド等に成形することができる。
オリフィスを通過するときに、混和物は大きな剪断応力
を受けるために、結晶性高分子材料の微粒子は長さ方向
に引き伸ばされて絡み合う。その結果、押し出し成形物
はある程度の強度を備えることになる。シート状に成形
する場合には、さらにカレンダー化工を施すことによっ
て圧延し、強度や密度を高めることもできる。
て、任意の断面形状に押し出す。例えば、先端にオリフ
ィスを取り付けたラム押出機等を用いることによって、
チューブ、シート、ロッド等に成形することができる。
オリフィスを通過するときに、混和物は大きな剪断応力
を受けるために、結晶性高分子材料の微粒子は長さ方向
に引き伸ばされて絡み合う。その結果、押し出し成形物
はある程度の強度を備えることになる。シート状に成形
する場合には、さらにカレンダー化工を施すことによっ
て圧延し、強度や密度を高めることもできる。
【００１０】成形を行った後、成形物から液状潤滑剤を
除去することによって未焼結成形体にする。液状潤滑剤
の除去方法は、液状潤滑剤の性質に応じて適宜選択する
ことができるが、通常は加熱または蒸発によって除去す
る。このようにして得られた未焼結成形体の中では、非
常に細かい球状粒子が押し出しの際に剪断力を受けて押
し出し方向に再配列され配向されている。ただし、押し
出し成形後も微粒子の形状は維持されており、本質的に
球状を保っている。これらの球状微粒子と配向されたフ
ィブリルとの間には上述の空隙が存在している。
除去することによって未焼結成形体にする。液状潤滑剤
の除去方法は、液状潤滑剤の性質に応じて適宜選択する
ことができるが、通常は加熱または蒸発によって除去す
る。このようにして得られた未焼結成形体の中では、非
常に細かい球状粒子が押し出しの際に剪断力を受けて押
し出し方向に再配列され配向されている。ただし、押し
出し成形後も微粒子の形状は維持されており、本質的に
球状を保っている。これらの球状微粒子と配向されたフ
ィブリルとの間には上述の空隙が存在している。
【００１１】このようにして得られた未焼結成形体の物
性は、結晶性高分子材料としてポリテトラフルオロエチ
レンを用いた場合、比重が1.45〜1.8 、周波数10GHz で
測定した比誘電率が1.6 〜1.9 、周波数10GHz で測定し
たtan δが2x10-5〜1x10-4、気孔率が18.2% 〜32% であ
る。これらの物性値は、押出成形ダイの押出孔の圧縮比
等の設計を変えることによって調節することができる。
また、成形体をさらに結晶性高分子材料の融点以上に加
熱することによって調節することも可能である。融点以
上の温度に加熱すると、成形体を形成している微粒子と
フィブリルは崩れて互いに集合し、粒子とフィブリルと
の間の空隙は徐々に失われて行く。完全に焼成されると
空隙は全く無くなってしまうので、適度な空隙を残す程
度に加熱を止める必要がある。例えば、結晶性高分子材
料としてポリテトラフルオロエチレン（融点372 ℃）を
用いた場合は、350 〜380 ℃に加熱することによって調
節することができるが、比重の上昇は1.9 程度で止めて
おくのが良い（完全に焼成されると比重は約2.2 にな
る）。このようにして得られた材料を、誘電体導波路の
波動エネルギー伝送部の少なくとも一部に用いる。
性は、結晶性高分子材料としてポリテトラフルオロエチ
レンを用いた場合、比重が1.45〜1.8 、周波数10GHz で
測定した比誘電率が1.6 〜1.9 、周波数10GHz で測定し
たtan δが2x10-5〜1x10-4、気孔率が18.2% 〜32% であ
る。これらの物性値は、押出成形ダイの押出孔の圧縮比
等の設計を変えることによって調節することができる。
また、成形体をさらに結晶性高分子材料の融点以上に加
熱することによって調節することも可能である。融点以
上の温度に加熱すると、成形体を形成している微粒子と
フィブリルは崩れて互いに集合し、粒子とフィブリルと
の間の空隙は徐々に失われて行く。完全に焼成されると
空隙は全く無くなってしまうので、適度な空隙を残す程
度に加熱を止める必要がある。例えば、結晶性高分子材
料としてポリテトラフルオロエチレン（融点372 ℃）を
用いた場合は、350 〜380 ℃に加熱することによって調
節することができるが、比重の上昇は1.9 程度で止めて
おくのが良い（完全に焼成されると比重は約2.2 にな
る）。このようにして得られた材料を、誘電体導波路の
波動エネルギー伝送部の少なくとも一部に用いる。
【００１２】未焼結成形体は、さらに少なくとも一軸方
向に１〜100 倍程度延伸してもよい。延伸方法は、例え
ば特公昭51−18991 号公報および特開昭50−22881 号公
報に記載される方法にしたがって行うことができる。延
伸倍率を変えることによって、最終的に得られる結晶性
高分子からなる誘電体の密度、気孔率および誘電率等を
広範囲に調節することができる。得られた延伸物は、さ
らに熱固定する。
向に１〜100 倍程度延伸してもよい。延伸方法は、例え
ば特公昭51−18991 号公報および特開昭50−22881 号公
報に記載される方法にしたがって行うことができる。延
伸倍率を変えることによって、最終的に得られる結晶性
高分子からなる誘電体の密度、気孔率および誘電率等を
広範囲に調節することができる。得られた延伸物は、さ
らに熱固定する。
【００１３】このような工程にしたがって製造した誘電
体は、多孔質微細構造を有する。例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレンを用いて製造した結晶性高分子材料は、
一般に60〜90％程度の高い気孔率を有し、平均孔径が0.
01〜50μm 、長さ2.54cmのチューブの１psigにおける通
気量が100 〜5000ml／分、水漏れ圧力が0.1 〜1.5kg/cm
2 である。ポリテトラフルオロエチレン成形体を倍率を
変えて延伸させ、360〜375 ℃で１〜15分焼成熱固定し
た場合に得られる誘電体は、延伸倍率が１倍のとき密度
が1.6 g/cm2 、比誘電率(106Hz) が1.71、tan δ(106H
z) が7x10-5であり；延伸倍率が２倍のとき密度が0.8 g
/cm2 、比誘電率(106Hz) が1.31、tan δ(106Hz) が3x1
0-5であり；延伸倍率が10倍のとき密度が0.08g/cm2 、
比誘電率(106Hz) が1.07、tan δ(106Hz) が1x10-5にな
る。このようにして、延伸倍率や熱固定条件を調節する
ことによって、所望の物理的性質を有する結晶性高分子
を得ることができる。
体は、多孔質微細構造を有する。例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレンを用いて製造した結晶性高分子材料は、
一般に60〜90％程度の高い気孔率を有し、平均孔径が0.
01〜50μm 、長さ2.54cmのチューブの１psigにおける通
気量が100 〜5000ml／分、水漏れ圧力が0.1 〜1.5kg/cm
2 である。ポリテトラフルオロエチレン成形体を倍率を
変えて延伸させ、360〜375 ℃で１〜15分焼成熱固定し
た場合に得られる誘電体は、延伸倍率が１倍のとき密度
が1.6 g/cm2 、比誘電率(106Hz) が1.71、tan δ(106H
z) が7x10-5であり；延伸倍率が２倍のとき密度が0.8 g
/cm2 、比誘電率(106Hz) が1.31、tan δ(106Hz) が3x1
0-5であり；延伸倍率が10倍のとき密度が0.08g/cm2 、
比誘電率(106Hz) が1.07、tan δ(106Hz) が1x10-5にな
る。このようにして、延伸倍率や熱固定条件を調節する
ことによって、所望の物理的性質を有する結晶性高分子
を得ることができる。
【００１４】本発明では、このようにして製造される結
晶性高分子を、波動エネルギー伝送部分の少なくとも一
部に用いるとともに、主に誘電体導波路のクラッド部に
用いる。波動エネルギー伝送部分は、一種類の結晶性高
分子のみから構成されていてもよいし、二種以上の結晶
性高分子から構成されていてもよい。二種以上の結晶性
高分子から構成されている場合は、それらを混合して均
一な波動エネルギー伝送部分にしてもよいし、一方をコ
アとして他方はそれを覆うクラッドとしてもよい。後者
の場合、クラッドの比誘電率はコアの比誘電率をよりも
低くする。本発明では、誘電体導波路を構成する結晶性
高分子としてポリテトラフルオロエチレンを用いるのが
好ましい。また、結晶性高分子からなる波動エネルギー
伝送部分の外周は保護層で覆われていてもよい。保護層
としては、塩化ビニルやポリエチレン樹脂などの保護層
として通常用いられる材料を広く使用することができ
る。これらの誘電体導波路の構造の具体的な態様につい
ては、特公昭63−38884 号公報に記載されている。ま
た、誘電体導波路の断面形状は特に制限されないため、
矩形、円形、楕円形などさまざまな形状を有するものを
使用することができる。通常は、偏波面を保存するため
に、2.5x5.0mm 程度の矩形断面を有する誘電体導波路を
使用する。
晶性高分子を、波動エネルギー伝送部分の少なくとも一
部に用いるとともに、主に誘電体導波路のクラッド部に
用いる。波動エネルギー伝送部分は、一種類の結晶性高
分子のみから構成されていてもよいし、二種以上の結晶
性高分子から構成されていてもよい。二種以上の結晶性
高分子から構成されている場合は、それらを混合して均
一な波動エネルギー伝送部分にしてもよいし、一方をコ
アとして他方はそれを覆うクラッドとしてもよい。後者
の場合、クラッドの比誘電率はコアの比誘電率をよりも
低くする。本発明では、誘電体導波路を構成する結晶性
高分子としてポリテトラフルオロエチレンを用いるのが
好ましい。また、結晶性高分子からなる波動エネルギー
伝送部分の外周は保護層で覆われていてもよい。保護層
としては、塩化ビニルやポリエチレン樹脂などの保護層
として通常用いられる材料を広く使用することができ
る。これらの誘電体導波路の構造の具体的な態様につい
ては、特公昭63−38884 号公報に記載されている。ま
た、誘電体導波路の断面形状は特に制限されないため、
矩形、円形、楕円形などさまざまな形状を有するものを
使用することができる。通常は、偏波面を保存するため
に、2.5x5.0mm 程度の矩形断面を有する誘電体導波路を
使用する。
【００１５】本発明の誘電体導波路付き共振器は、ファ
ブリ・ペロー共振器の反射鏡に設けられた１つまたは２
つの孔に、１本または２本の誘電体導波路を挿入した構
造を有する。１つの孔に１本の誘電体導波路を挿入する
場合、その誘電体導波路はファブリ・ペロー共振器の外
において、電磁波導入用の誘電体導波路と電磁波導出用
の誘電体導波路に分枝しているのが一般的である。また
２つの孔に２本の誘電体導波路をそれぞれ挿入する場合
は、１本は電磁波導入用であり、もう１本は電磁波導出
用である。これら２本の誘電体導波路は、ファブリ・ペ
ロー共振器外においてそれぞれ１本の磁性を有しない管
の中に入れられていてもよい。そのような管の材料とし
て、ガラス、石英、テフロン、アクリル、プラスチッ
ク、ステンレス、銅などを用いることができる。また、
管として金属以外の材料を用いる場合は、２本の誘電体
導波路を電磁波的に分離するために、金属帯状体を２本
の誘電体導波路の間に設けるのが好ましい。なお、２つ
の孔は、ともに１つの反射鏡上に設けられていても、２
つの反射鏡上にそれぞれ１つずつ設けられていてもよ
い。
ブリ・ペロー共振器の反射鏡に設けられた１つまたは２
つの孔に、１本または２本の誘電体導波路を挿入した構
造を有する。１つの孔に１本の誘電体導波路を挿入する
場合、その誘電体導波路はファブリ・ペロー共振器の外
において、電磁波導入用の誘電体導波路と電磁波導出用
の誘電体導波路に分枝しているのが一般的である。また
２つの孔に２本の誘電体導波路をそれぞれ挿入する場合
は、１本は電磁波導入用であり、もう１本は電磁波導出
用である。これら２本の誘電体導波路は、ファブリ・ペ
ロー共振器外においてそれぞれ１本の磁性を有しない管
の中に入れられていてもよい。そのような管の材料とし
て、ガラス、石英、テフロン、アクリル、プラスチッ
ク、ステンレス、銅などを用いることができる。また、
管として金属以外の材料を用いる場合は、２本の誘電体
導波路を電磁波的に分離するために、金属帯状体を２本
の誘電体導波路の間に設けるのが好ましい。なお、２つ
の孔は、ともに１つの反射鏡上に設けられていても、２
つの反射鏡上にそれぞれ１つずつ設けられていてもよ
い。
【００１６】反射鏡に設けられた孔の径は、0.5 〜1.0
mm程度であるのが好ましい（図１のａ）。また、誘電体
導波路は、反射鏡に設けられた孔から共振部に突き出す
ように挿入されているのが好ましい。通常は、0.5 〜1.
0 mm程度共振部に突き出した構造を有するものが好まし
い（図１のｂ）。共振器の先端の形は特に制限されない
が、円錐状などの先細り構造になるように成形しておく
のが好ましい。ファブリ・ペロー共振器は、誘電体導波
路との結合が良好で、Ｑ特性が高いものを用いる。ファ
ブリ・ペロー共振器の反射面の形状と組み合わせには特
に制限はない。例えば、２つの反射面がともに凹形であ
るもの、１つが凹形であってもう１つが平面形であるも
のなどを用いることができる。共振周波数における波長
（λ）、共振器長(L）、球面鏡の曲率半径（b1）、球面
鏡上のスポットサイズ（W1）、平面鏡上のスポットサイ
ズ（W2）の関係は、以下の式を満たすように設計する
（図２参照）。
mm程度であるのが好ましい（図１のａ）。また、誘電体
導波路は、反射鏡に設けられた孔から共振部に突き出す
ように挿入されているのが好ましい。通常は、0.5 〜1.
0 mm程度共振部に突き出した構造を有するものが好まし
い（図１のｂ）。共振器の先端の形は特に制限されない
が、円錐状などの先細り構造になるように成形しておく
のが好ましい。ファブリ・ペロー共振器は、誘電体導波
路との結合が良好で、Ｑ特性が高いものを用いる。ファ
ブリ・ペロー共振器の反射面の形状と組み合わせには特
に制限はない。例えば、２つの反射面がともに凹形であ
るもの、１つが凹形であってもう１つが平面形であるも
のなどを用いることができる。共振周波数における波長
（λ）、共振器長(L）、球面鏡の曲率半径（b1）、球面
鏡上のスポットサイズ（W1）、平面鏡上のスポットサイ
ズ（W2）の関係は、以下の式を満たすように設計する
（図２参照）。
【００１７】
【数１】 Ｗ1 4 ＝ (λ／π）2 ｂ1 2Ｌ／（ｂ1 ─Ｌ） Ｗ2 4 ＝ (λ／π）2 Ｌ（ｂ1 ─Ｌ）
【００１８】半球面型ファブリ・ペロー共振器を例にと
って、設計の具体例を以下の表１に示す。
って、設計の具体例を以下の表１に示す。
【表１】 L (mm) 5λ＝16 10λ＝32 15λ＝48 b1 (mm) 16.5 32.5 48.5 W1 (mm) 9.8 16.3 22.0 W2 (mm) 1.8 2.4 2.2
【００１９】共振器長(L）は、波長の２倍〜50倍程度に
するのが一般的であり、５倍〜６倍に設定するのが最も
好ましい。また、本発明のファブリ・ペロー共振器のＱ
値は6000以上であり、9000〜12000 まで高めることが可
能である。ファブリ・ペロー共振器反射鏡の間には、電
子スピン共鳴測定の対象となる試料を挿入する。試料の
大きさは、ファブリ・ペロー共振器のスポットサイズに
応じて適宜決定する。ただし、生体などの水や酸素を含
有する試料を測定する場合には、水や酸素の電磁波吸収
によるロスをできる限り少なくするために試料の厚さを
薄くするのが好ましい。試料挿入位置は、反射面がとも
に同じ凹形を有する場合には２つの反射面の中央にする
のが好ましい。また、一方の反射面が平面である場合に
は、その平面上に試料を挿入することもできる。さら
に、中央部に試料を保持し、その周囲に電磁波を透過し
ないマスクを付けた平面状試料保持部を挿入してもよ
い。また、共振器の一方の反射鏡はＸＹＺステージで移
動し、１μm 単位で位置決めができるようになっている
のが好ましい（図３ａ）。このようにして一方の反射鏡
を可動性にしておくことによって、測定用試料をファブ
リ・ペロー共振器中に挿入しやすくし、共振周波数の調
整や試料移動によるイメージング処理を容易にすること
ができる。さらに、本発明で用いるファブリ・ペロー共
振器の側面は、テフロンなどの誘電吸収がないプラスチ
ックで覆われていてもよい（図３ｂ）。
するのが一般的であり、５倍〜６倍に設定するのが最も
好ましい。また、本発明のファブリ・ペロー共振器のＱ
値は6000以上であり、9000〜12000 まで高めることが可
能である。ファブリ・ペロー共振器反射鏡の間には、電
子スピン共鳴測定の対象となる試料を挿入する。試料の
大きさは、ファブリ・ペロー共振器のスポットサイズに
応じて適宜決定する。ただし、生体などの水や酸素を含
有する試料を測定する場合には、水や酸素の電磁波吸収
によるロスをできる限り少なくするために試料の厚さを
薄くするのが好ましい。試料挿入位置は、反射面がとも
に同じ凹形を有する場合には２つの反射面の中央にする
のが好ましい。また、一方の反射面が平面である場合に
は、その平面上に試料を挿入することもできる。さら
に、中央部に試料を保持し、その周囲に電磁波を透過し
ないマスクを付けた平面状試料保持部を挿入してもよ
い。また、共振器の一方の反射鏡はＸＹＺステージで移
動し、１μm 単位で位置決めができるようになっている
のが好ましい（図３ａ）。このようにして一方の反射鏡
を可動性にしておくことによって、測定用試料をファブ
リ・ペロー共振器中に挿入しやすくし、共振周波数の調
整や試料移動によるイメージング処理を容易にすること
ができる。さらに、本発明で用いるファブリ・ペロー共
振器の側面は、テフロンなどの誘電吸収がないプラスチ
ックで覆われていてもよい（図３ｂ）。
【００２０】本発明の誘電体導波路付き共振器は、当業
界で通常用いられている電子スピン共鳴測定装置の導波
管および共振器の代わりに用いることができる。すなわ
ち、発振器、磁石、検出部などの構成部分の種類や形状
については、特に制限されない。例えば、発振器には、
周波数と振幅が安定な電磁波を発生することができるも
のを広く使用することができる。また、磁石としては、
電磁石、超伝導磁石、永久磁石等を使用することがで
き、測定の目的、必要な磁場強度や均一度等に応じてそ
の種類を適宜選択することが可能である。静磁場発生用
の磁石の他に、磁場掃引や変調などの磁場微調整のため
の磁場掃引コイルや変調コイルを設けてもよい。
界で通常用いられている電子スピン共鳴測定装置の導波
管および共振器の代わりに用いることができる。すなわ
ち、発振器、磁石、検出部などの構成部分の種類や形状
については、特に制限されない。例えば、発振器には、
周波数と振幅が安定な電磁波を発生することができるも
のを広く使用することができる。また、磁石としては、
電磁石、超伝導磁石、永久磁石等を使用することがで
き、測定の目的、必要な磁場強度や均一度等に応じてそ
の種類を適宜選択することが可能である。静磁場発生用
の磁石の他に、磁場掃引や変調などの磁場微調整のため
の磁場掃引コイルや変調コイルを設けてもよい。
【００２１】1/f ノイズを低減させるために、通常の電
子スピン共鳴測定装置と同様に、磁場変調コイルにより
低周波交流磁場を重畳させながら磁場掃引し、電流変化
の変調周波数成分のみをロックイン検出器で検出する手
段を利用することもできる。磁場変調コイルにかかる交
流磁場の周波数は0.1HZ 〜10MHz 程度、好ましくは50〜
100 kHZ にする。さらに試料に照射する電磁波として一
定周波数・振幅波形の他に、振幅変調、周波数変調、位
相変調あるいはパルス変調された波形を用いて、時間変
化情報を引き出したり1/f ノイズを低減してもよい。
子スピン共鳴測定装置と同様に、磁場変調コイルにより
低周波交流磁場を重畳させながら磁場掃引し、電流変化
の変調周波数成分のみをロックイン検出器で検出する手
段を利用することもできる。磁場変調コイルにかかる交
流磁場の周波数は0.1HZ 〜10MHz 程度、好ましくは50〜
100 kHZ にする。さらに試料に照射する電磁波として一
定周波数・振幅波形の他に、振幅変調、周波数変調、位
相変調あるいはパルス変調された波形を用いて、時間変
化情報を引き出したり1/f ノイズを低減してもよい。
【００２２】本発明の装置による電子スピン共鳴の測定
は、従来の電子スピン共鳴測定に用いられている周波数
の電磁波を用いて行うことができる。それに加えて、本
発明の電子スピン共鳴測定装置では、通常用いられてい
る周波数よりも高い周波数の電磁波を用いて感度よく測
定することが可能である。これは、本発明の電子スピン
共鳴測定装置を構成する誘電体導波路が、曲折した状態
であってもミリ波およびサブミリ波を効率よく伝送する
ことができるためである。その伝送損失は、従来の電子
スピン共鳴測定装置に用いられている金属導波路に比べ
て１／10以下である。このため、本発明の電子スピン共
鳴測定装置を用いることによって、従来不可能であった
ミリ波およびサブミリ波領域の高感度測定が初めて可能
になった。すなわち、本発明の電子スピン共鳴測定装置
によれば、ミリ波領域の電磁波を用いてＴＥＭＰＯＬな
どの常磁性種を無変調のまま直接観測することができる
（実施例参照）。したがって、これを磁場変調等で増幅
すれば極めて高感度な測定を行うことが可能になる。
は、従来の電子スピン共鳴測定に用いられている周波数
の電磁波を用いて行うことができる。それに加えて、本
発明の電子スピン共鳴測定装置では、通常用いられてい
る周波数よりも高い周波数の電磁波を用いて感度よく測
定することが可能である。これは、本発明の電子スピン
共鳴測定装置を構成する誘電体導波路が、曲折した状態
であってもミリ波およびサブミリ波を効率よく伝送する
ことができるためである。その伝送損失は、従来の電子
スピン共鳴測定装置に用いられている金属導波路に比べ
て１／10以下である。このため、本発明の電子スピン共
鳴測定装置を用いることによって、従来不可能であった
ミリ波およびサブミリ波領域の高感度測定が初めて可能
になった。すなわち、本発明の電子スピン共鳴測定装置
によれば、ミリ波領域の電磁波を用いてＴＥＭＰＯＬな
どの常磁性種を無変調のまま直接観測することができる
（実施例参照）。したがって、これを磁場変調等で増幅
すれば極めて高感度な測定を行うことが可能になる。
【００２３】本発明の電子スピン共鳴測定装置による測
定に用いる電磁波は、１THZ 以下であるのが好ましい。
その中でも、Ｗバンド（75〜110GHz）領域、特に92〜97
GHzのミリ波が有用である。本発明に用いる誘電体導波
路は、Ｗバンド領域の電磁波を極めて効率よく伝送する
ことができる。Ｗバンド領域での測定は、生体試料のよ
うに水および酸素を含有する試料を測定する場合に特に
有用である。通常、水分子による吸収は20GHz および16
0 GHz で起こり、さらに酸素分子による吸収は60GHz お
よび120 GHz で起こる。したがって、これらの吸収帯の
影響が比較的小さいＷバンド領域の電磁波を用いて高感
度で電子スピン共鳴測定を行うことができる本発明は極
めて有用である。
定に用いる電磁波は、１THZ 以下であるのが好ましい。
その中でも、Ｗバンド（75〜110GHz）領域、特に92〜97
GHzのミリ波が有用である。本発明に用いる誘電体導波
路は、Ｗバンド領域の電磁波を極めて効率よく伝送する
ことができる。Ｗバンド領域での測定は、生体試料のよ
うに水および酸素を含有する試料を測定する場合に特に
有用である。通常、水分子による吸収は20GHz および16
0 GHz で起こり、さらに酸素分子による吸収は60GHz お
よび120 GHz で起こる。したがって、これらの吸収帯の
影響が比較的小さいＷバンド領域の電磁波を用いて高感
度で電子スピン共鳴測定を行うことができる本発明は極
めて有用である。
【００２４】本発明の電子スピン共鳴測定装置によれ
ば、ファブリ・ペロー共振器中に挿入することができる
試料を広く測定することができる。すなわち、常磁性体
や強磁性体等の不対電子を含む物質をはじめとする様々
な試料を測定することができる。例えば、鉄酸化物など
の強磁性体；アルカリ金属、銅、アルミニウム等の金
属；グラファイトやカーボンファイバー；シリコン、ゲ
ルマニウム、ガリウム／砒素等の半導体；アルカリハラ
イド結晶、石英等の色中心；チタン、バナジウム、マン
ガン、鉄、コバルト、銅、カドニウム等の金属錯体；Ｍ
ＭＡや酢酸ビニル等の高分子化合物；ＤＰＰＨ、ＴＥＭ
ＰＯＬ、ＴＡＮＯＬ等のスピンラベル剤やスピンプロー
ブ剤等の有機ラジカル；ＴＴＦ塩やＴＣＮＱ塩等の有機
金属；ＨＲＰやヘモグロビン、フェレドキシン等の金属
酵素、金属蛋白および血液；ビタミンＣ、Ｅ、Ｋ、ＮＡ
ＤＰＨ等のビタミンおよび補酵素；メラニンや過酸化脂
質等を含む血液成分、組織および食品；歯や骨、貝、サ
ンゴ等の化石、鉱物、石炭および石油；ダイヤモンド、
ルビー、真珠等の宝石を測定対象とすることができる。
上述のように、本発明の電子スピン共鳴測定装置は、特
に微小生体試料の分析に有用である。例えば、生体その
ものや、生体から分離または採取された組織、体液、細
胞またはそれらの懸濁液を分析することができる。生体
内に存在するフリーラジカルや遷移金属等の常磁性種
が、癌、炎症性疾患、腫瘍、脳血管疾患および心筋梗塞
などの各種疾患を誘起したり悪化させることが明らかに
されている。このため現在では、生体内細胞レベルの微
小領域における常磁性種の検出や分析の必要性は極めて
高くなっている。したがって、本発明の電子スピン共鳴
測定装置は、常磁性種の生理作用に関する研究や、常磁
性種が関与する疾患の診断、治療および予防に応用しう
るものである。特にＷバンド領域における測定は、水や
酸素のような障害物質による吸収の影響が少ないため極
めて有用である。
ば、ファブリ・ペロー共振器中に挿入することができる
試料を広く測定することができる。すなわち、常磁性体
や強磁性体等の不対電子を含む物質をはじめとする様々
な試料を測定することができる。例えば、鉄酸化物など
の強磁性体；アルカリ金属、銅、アルミニウム等の金
属；グラファイトやカーボンファイバー；シリコン、ゲ
ルマニウム、ガリウム／砒素等の半導体；アルカリハラ
イド結晶、石英等の色中心；チタン、バナジウム、マン
ガン、鉄、コバルト、銅、カドニウム等の金属錯体；Ｍ
ＭＡや酢酸ビニル等の高分子化合物；ＤＰＰＨ、ＴＥＭ
ＰＯＬ、ＴＡＮＯＬ等のスピンラベル剤やスピンプロー
ブ剤等の有機ラジカル；ＴＴＦ塩やＴＣＮＱ塩等の有機
金属；ＨＲＰやヘモグロビン、フェレドキシン等の金属
酵素、金属蛋白および血液；ビタミンＣ、Ｅ、Ｋ、ＮＡ
ＤＰＨ等のビタミンおよび補酵素；メラニンや過酸化脂
質等を含む血液成分、組織および食品；歯や骨、貝、サ
ンゴ等の化石、鉱物、石炭および石油；ダイヤモンド、
ルビー、真珠等の宝石を測定対象とすることができる。
上述のように、本発明の電子スピン共鳴測定装置は、特
に微小生体試料の分析に有用である。例えば、生体その
ものや、生体から分離または採取された組織、体液、細
胞またはそれらの懸濁液を分析することができる。生体
内に存在するフリーラジカルや遷移金属等の常磁性種
が、癌、炎症性疾患、腫瘍、脳血管疾患および心筋梗塞
などの各種疾患を誘起したり悪化させることが明らかに
されている。このため現在では、生体内細胞レベルの微
小領域における常磁性種の検出や分析の必要性は極めて
高くなっている。したがって、本発明の電子スピン共鳴
測定装置は、常磁性種の生理作用に関する研究や、常磁
性種が関与する疾患の診断、治療および予防に応用しう
るものである。特にＷバンド領域における測定は、水や
酸素のような障害物質による吸収の影響が少ないため極
めて有用である。
【００２５】これらの試料の溶液または懸濁液を形成す
るための溶媒としては、例えば、水、ジエチルエーテ
ル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒ
ドロピラン等のエーテル類、アセトニトリル、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、液体アンモニ
ア、硫酸等を適宜選択して用いることができる。
るための溶媒としては、例えば、水、ジエチルエーテ
ル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒ
ドロピラン等のエーテル類、アセトニトリル、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、液体アンモニ
ア、硫酸等を適宜選択して用いることができる。
【００２６】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は下記の例に限定されることはな
い。 （実施例１）本発明の電子スピン共鳴測定装置を用い
て、多結晶固体ＴＥＭＰＯＬの電子スピン共鳴を測定し
た。測定に用いた電子スピン共鳴測定装置の構成概略図
は、図４に示すとおりである。ファブリ・ペロー共振器
は、共振器長(L）が５λ、球面鏡の曲率半径（b1）が1
6.5、球面鏡のスポットサイズ（W1）が 9.8、平面鏡上
のスポットサイズ（W2）が 1.8に設計されたものを用い
た。ファブリ・ペロー共振器の上側球面鏡に設けられた
２つの孔には、以下の方法で調製した誘電体導波路が挿
入されている。
に説明するが、本発明は下記の例に限定されることはな
い。 （実施例１）本発明の電子スピン共鳴測定装置を用い
て、多結晶固体ＴＥＭＰＯＬの電子スピン共鳴を測定し
た。測定に用いた電子スピン共鳴測定装置の構成概略図
は、図４に示すとおりである。ファブリ・ペロー共振器
は、共振器長(L）が５λ、球面鏡の曲率半径（b1）が1
6.5、球面鏡のスポットサイズ（W1）が 9.8、平面鏡上
のスポットサイズ（W2）が 1.8に設計されたものを用い
た。ファブリ・ペロー共振器の上側球面鏡に設けられた
２つの孔には、以下の方法で調製した誘電体導波路が挿
入されている。
【００２７】ポリテトラフルオロエチレン粉末にホワイ
トオイルを重量比80：20で添加混合して、ロッド状に圧
縮成形した。加熱することによってホワイトオイルを除
去し、得られた未焼結成形体を成形することによって、
2.5 ｘ5.0 mmの矩形型誘電体導波路を得た。試料は、縦
３mm、横５mm、高さ２mmの試料保持部に入れて、ファブ
リ・ペロー共振器の下方平面鏡の上に乗せてＸＹＺステ
ージで所定の位置に設定した。電磁波発振器にはガン発
振器（Epsilon Lambda社製、93.96GHz）を用い、検出部
にはSiショットキーダイオード（CUSTOM社製、最小感度
46dB）を用いて低ノイズ増幅器で増幅した。磁石には、
ＭＣＤ用超電導磁石（Oxford社製、〜７Ｔ）を使用し
た。磁場強度は、3.36〜3.39Ｔの範囲で0.05Ｔ／分で掃
引した。
トオイルを重量比80：20で添加混合して、ロッド状に圧
縮成形した。加熱することによってホワイトオイルを除
去し、得られた未焼結成形体を成形することによって、
2.5 ｘ5.0 mmの矩形型誘電体導波路を得た。試料は、縦
３mm、横５mm、高さ２mmの試料保持部に入れて、ファブ
リ・ペロー共振器の下方平面鏡の上に乗せてＸＹＺステ
ージで所定の位置に設定した。電磁波発振器にはガン発
振器（Epsilon Lambda社製、93.96GHz）を用い、検出部
にはSiショットキーダイオード（CUSTOM社製、最小感度
46dB）を用いて低ノイズ増幅器で増幅した。磁石には、
ＭＣＤ用超電導磁石（Oxford社製、〜７Ｔ）を使用し
た。磁場強度は、3.36〜3.39Ｔの範囲で0.05Ｔ／分で掃
引した。
【００２８】試料の無変調スペクトルを図５のａに示
し、100 kHz で磁場変調した後のスペクトルを図５のｂ
に示した。これらの結果は、本発明の電子スピン共鳴測
定装置によれば、無変調の場合であっても電子スピン共
鳴を検出しうるほど感度が良いことを示している。ま
た、約300 Ｇにわたって試料内の微結晶による信号が分
布していることが確認された。これはｇ値による異方性
による信号の広がりを端的に示すものである。
し、100 kHz で磁場変調した後のスペクトルを図５のｂ
に示した。これらの結果は、本発明の電子スピン共鳴測
定装置によれば、無変調の場合であっても電子スピン共
鳴を検出しうるほど感度が良いことを示している。ま
た、約300 Ｇにわたって試料内の微結晶による信号が分
布していることが確認された。これはｇ値による異方性
による信号の広がりを端的に示すものである。
【００２９】（実施例２）実施例１と同じ電子スピン共
鳴装置を用いて、ＤＰＰＨ（1,1 ─ジフェニル─２─ピ
クリルヒドラジル）を測定した。周波数は94GHz とし、
3.0 〜4.5 Ｔの範囲で0.1 Ｔ／分で磁場掃引した。740
Hzで振幅変調した結果は図６に示すとおりであった。
鳴装置を用いて、ＤＰＰＨ（1,1 ─ジフェニル─２─ピ
クリルヒドラジル）を測定した。周波数は94GHz とし、
3.0 〜4.5 Ｔの範囲で0.1 Ｔ／分で磁場掃引した。740
Hzで振幅変調した結果は図６に示すとおりであった。
【００３０】（実施例３）実施例１と同じ電子スピン共
鳴装置を用いて、（Ph4P2)2(MnCl4)を測定した。周波数
は90GHz とし、3.4 〜4.0 Ｔの範囲で0.2 Ｔ／分で磁場
掃引した。得られた無変調信号は、図７に示すとおりで
あり、明らかに信号が検出できた。
鳴装置を用いて、（Ph4P2)2(MnCl4)を測定した。周波数
は90GHz とし、3.4 〜4.0 Ｔの範囲で0.2 Ｔ／分で磁場
掃引した。得られた無変調信号は、図７に示すとおりで
あり、明らかに信号が検出できた。
【００３１】（実施例４）実施例１と同じ電子スピン共
鳴装置を用いて、ＹＩＧ薄膜を測定した。周波数は95GH
z とし、０〜７Ｔの範囲で0.2 Ｔ／分で磁場掃引した。
得られた無変調信号は、図８に示すとおりであり、明ら
かに信号が検出できた。
鳴装置を用いて、ＹＩＧ薄膜を測定した。周波数は95GH
z とし、０〜７Ｔの範囲で0.2 Ｔ／分で磁場掃引した。
得られた無変調信号は、図８に示すとおりであり、明ら
かに信号が検出できた。
【００３２】
【発明の効果】本発明の誘電体導波路付き共振器の誘電
体導波路は、柔軟で可撓性に富むために共振器の反射鏡
の位置を正確に設定することが可能である。また、本発
明の誘電体導波路付き共振器の誘電体導波路は、伝送損
失が極めて小さいために、高感度で電子スピン共鳴を測
定することが可能である。特に、高周波領域の伝送効率
が良いため、従来不可能であったミリ波やサブミリ波領
域の高感度測定が可能になった。中でも、Ｗバンド領域
での高感度測定を可能にしたことによって、微小生体を
はじめとする多くの試料の精密分析の途が開けた。
体導波路は、柔軟で可撓性に富むために共振器の反射鏡
の位置を正確に設定することが可能である。また、本発
明の誘電体導波路付き共振器の誘電体導波路は、伝送損
失が極めて小さいために、高感度で電子スピン共鳴を測
定することが可能である。特に、高周波領域の伝送効率
が良いため、従来不可能であったミリ波やサブミリ波領
域の高感度測定が可能になった。中でも、Ｗバンド領域
での高感度測定を可能にしたことによって、微小生体を
はじめとする多くの試料の精密分析の途が開けた。
【図１】 本発明の誘電体導波路付き共振器の断面図で
ある。
ある。
【図２】 本発明で使用するファブリ・ペロー共振器の
断面図である。
断面図である。
【図３】 本発明の誘電体導波路付き共振器の断面図で
ある。
ある。
【図４】 本発明の電子スピン共鳴測定装置の構成概略
図である。
図である。
【図５】 本発明の電子スピン共鳴測定装置を用いて測
定した、ＴＥＭＰＯＬの電子スピン共鳴スペクトルであ
る。
定した、ＴＥＭＰＯＬの電子スピン共鳴スペクトルであ
る。
【図６】 本発明の電子スピン共鳴測定装置を用いて測
定した、ＤＰＰＨの電子スピン共鳴スペクトルである。
定した、ＤＰＰＨの電子スピン共鳴スペクトルである。
【図７】 本発明の電子スピン共鳴測定装置を用いて測
定した、（Ph4P2)2(MnCl4)の電子スピン共鳴スペクトル
である。
定した、（Ph4P2)2(MnCl4)の電子スピン共鳴スペクトル
である。
【図８】 本発明の電子スピン共鳴測定装置を用いて測
定した、ＹＩＧ薄膜の電子スピン共鳴スペクトルであ
る。
定した、ＹＩＧ薄膜の電子スピン共鳴スペクトルであ
る。
１ 誘電体導波路 ２ ファブリ・ペロー共振器の反射鏡 ３ ＸＹＺステージ ４ 磁石 ５ テフロン布 ６ 周波数カウンター ７ ガン発振器 ８ ＰＬＬ ９ トリプラー（285GHz） 10 ロックイン増幅器 11 レコーダー
Claims (13)
- 【請求項１】 ファブリ・ペロー共振器、およびファブ
リ・ペロー共振器に挿入された１本または２本の波動エ
ネルギー導入または導出用誘電体導波路からなる誘電体
導波路付き共振器。 - 【請求項２】 誘電体導波路の波動エネルギー伝送部分
の少なくとも一部が、未焼成または不完全焼成のポリテ
トラフルオロエチレン成形物で形成されている、請求項
１の誘電体導波路付き共振器。 - 【請求項３】 ファブリ・ペロー共振器に挿入されてい
る誘電体導波路が１本である請求項１または２の誘電体
導波路付き共振器。 - 【請求項４】 ファブリ・ペロー共振器に挿入されてい
る誘電体導波路が２本であり、そのうちの１本は波動エ
ネルギー導入用導波路であり、他の１本は波動エネルギ
ー導出用導波路である請求項１または２の誘電体導波路
付き共振器。 - 【請求項５】 ファブリ・ペロー共振器の一方の反射鏡
が、ＸＹＺステージの少なくともＺステージで移動でき
るようになっている請求項１−４のいずれかの誘電体導
波路付き共振器。 - 【請求項６】 ファブリ・ペロー共振器の側面が誘電吸
収がないプラスチックで覆われている請求項１−４のい
ずれかの誘電体導波路付き共振器。 - 【請求項７】 請求項１−６のいずれかの誘電体導波路
付き共振器を備えた電子スピン共鳴測定装置。 - 【請求項８】 ミリ波発振器を備えた請求項７の電子ス
ピン共鳴測定装置。 - 【請求項９】 Ｗバンド発振器を備えた請求項７の電子
スピン共鳴測定装置。 - 【請求項１０】 周波数92〜97GHz の電磁波発振器を備
えた請求項７の電子スピン共鳴測定装置。 - 【請求項１１】 請求項１─６のいずれかの誘電体導波
路付き共振器を備えた発振器。 - 【請求項１２】 請求項１─６のいずれかの誘電体導波
路付き共振器を備えた、誘電体の誘電率測定装置。 - 【請求項１３】 請求項１─６のいずれかの誘電体導波
路付き共振器を備えた、誘電体のtan δ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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