JPS6266145A - 誘電率分布検出方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、検査対象における誘電率分布を求めるために
、マイクロ波送出器から送出されたビームが検査対象に
入射させられ、検査対象を透過おおよび散乱させられた
ビームがマイクロ波検出器により振幅および位相を検出
され、マイクロ波検出器の出力信号から誘電率の分布が
計算されて像表示されるような誘電率分布検出方法（１
９８３年１２月発行ｒ　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎ　ｏｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ＩｍａｇｉｎｇＶｏ＋、
旧−２，Ｎｏ、　４　Ｊの第１７６〜１９５頁参照）に
関する。更に本発明はその方法を実施するための誘電率
分布検出装置に関する。

〔従来の技術〕

既に、生体組織、特に人体における誘電率εの分布を求
めるための種々の試みが行われている。

生体組織との電磁ビームの交番作用にとって決定所謂回
Ｉ斤トモグラフィーの公知の付属装置は、測定値検出の
ために、固定の線状アンテナアレイＣＭ、５Ｉａｎｅｙ
氏らの発表ｒ　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　
ｏｎ旧ｃｒｏｗａｖｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃ
ｈｎｉｑｕｅｓ＋Ｖｏ１．ＮＴＴ　３２＋１９８４年、
第８６０〜８７４頁Ｊ　、Ｍ、Ａｚｉｍｉ＋Ａ、Ｃ，Ｋ
ａｋ両氏の発表ｒＩＥＨＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
　ｏｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｉｍａｇｉｎｇ。

Ｖｏｌ、ＭＩ−２，Ｎｏ、４．１９８３年１２月、第１
７６〜１９５頁」）か、固定の面状のアレイ　（ＧＳＰ
ｅｒｏｎｎｅｔ氏らの発表「Ｐｒｏｃ、　ｏｆ　ｔｈｅ
　１３ｔｈ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｍｉｃｒｏｔｍａｖｅ
Ｃｏｎ　ｆ　ｅｒｅｎｃｅ　、　Ｎｕｒｎｂｅｒｇ　＋
　Ｇｅｒｍａｎｙ　＋　１９８３年９月、第５２９〜５
３３頁」、ｒＲＮＭ　Ｉｍａｇｅｓ　１４（１９８４）
４．第３２〜３３頁。

第３７頁」）かのいずれかを選ぶ。一番目から三番目ま
での３つの文献によるシステムの場合には、どれも検査
対象のビーム照射に平面波が使用されなければならない
。これらの公知のシステムによって生ゼしめられる像は
断層像を表示する。もちろん、最後の文献においても既
に３次元表示が取り入れられている。しかし、いずれの
場合にも、散乱場が検査対象における単純散乱によって
生じさせられるという仮定のもとで像再現が行われる。

したがって、最後に挙げた４つの像形成システムは検査
対象における単純散乱の前提を基本としている。これら
は、生体組織における誘電率分布の粗く品質の良くない
像が生じるために、医療診断には制約付きでしか使用で
きない。その理由は、単純散乱の仮定（これは電磁波方
程式のための第１ボルン近似に相当する。）が弱く散乱
する弱い異質性の対象物に対してのみ当てはまり、しか
もか＼る場合にも近似的でしか当てはまらないからでる
。しかし、二つの前提、即ち弱い散乱および弱い異質性
は、文献から読み取れるように、生体組織にとっては満
たされていない。

既に挙げた文献ｒＲＮＭ　Ｉｍａｇｅｓ　１４（１９８
４）４．第３２〜３３頁、第３７頁」においては、多数
の単位検出器が円筒上に配置されているような測定シス
テムが開示されている。これらの単位検出器は測定値処
理システムに接続されている。か−るシステムは非常に
多くの単位検出器を必要とし、したがって非常に多くの
処理チャネルを必要とし、それ相応に高価である。

米国特許第３，８８７，９２３号明細書から、同様に多
数のアンテナまたは単位検出器が使用されている高周波
用のホログラフィ−測定システムが知られている。しか
しながら、この場合にも同様に固定アンテナが用いられ
ている。そこに用意されたいるシステムは直線状アレイ
上に固定設置されている。

米国特許第３，８１８，４２７号明細書から、音響的。

合成またはマイクロ波ホログラムによる表示方法が知ら
れている。この方法の場合には容器内に配置された送出
器がビームを検査対象に向けて送出し、容器内にある液
体の表面で、その結果の信号が走査される。この場合に
は一つの単位アンテナにより走査が行われる。この方法
では３次元表示が不可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、冒頭に定義した如き誘電率分布検出方法にお
いて、断層像表示に限らず、誘電率の３次元分布の計算
も可能にすることを目的とするものであり、しかも比較
的少ない個数の単位検出器と僅かの処理チャネルでそれ
をなし遂げようとするものである。本発明による方法は
柔軟性があって、即ちいつまでもしっかりと固定した断
面よりの断層像表示に限定されないようにしようとする
ものである。特に、人体における複雑な誘電率の３次元
分布を求めることのできる方法を提供しようとするもの
である。それ故、本発明は検査対象における強く散乱す
る対象物も正確に表示できるように多重散乱を考慮しよ
うとするものである。

他の目的はその方法を具現する測定装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、本発明によれば、所定の容積における透過
および散乱させられたビームが振幅および位相を検出さ
れ、それから３次元形式で誘電率の分布が計算され、検
査対象における選択可能な断層の像表示が行われること
により達成される。

〔作用および効果〕

この場合には、従来技術とは違って、マイクロ波検出器
により到来ビームが測定される３次元容積が用意されて
いる。マイクロ波検出器の出力信号より導き出されたデ
ータからコンピュータ動作にて検査対象における誘電率
の空間的分布が沃まる。所定の容積におけるビームが検
出されるので、検出器エレメントの円筒状配置に比べて
、マイクロ波検出器におけるエレメント数をかなり少な
くすることができる。例えばＣＴ技術またはＭＲ技術か
ら公知の数学的な演算により、３次元分布の任意の断面
を取り出すことができる。それから、この断面は像表示
装置に表示することができる。

〔主な実施態様〕

本発明方法の第１の実施態様によれば、検出器は直線移
動可能な平な検出器アレイである。その場合に検出器ア
レイは平である必要はなく、原理的には任意の形状にす
ることができる。

第２の実施態様では検出器は平面状にアレイとして形成
され検査対象゛の周りで回転可能である。

この場合にも検出器アレイは湾曲させるか、または平に
形成してよい。例えば検出器アレイは球の一部分の形ま
たは円筒外被部分の形を持つことがすべきである。

第３の実施態様によれば、検出器は線状に形成され、検
査対象の周りで回転可能に配置され、検査対象の方向に
前後に移動可能である。

第４の実施態様によれば、検出器は所定の容積を振幅お
よび位相に関して走査する単位検出器である。

特別に優先的な実施態様によれば、本発明による方法に
おいて、像再現が多重散乱の考慮のもとに行われる。散
乱させられたマイクロ波の場の振幅および位相が測定さ
れるので、光学におけると同様に像再現はホログラフィ
−性である。このために特に適した数学的ｅ灸算は後述
する。したがって、像発生のために多重散乱が考慮され
ることから、シミュレーション計算が確認したように、
検査対象における誘電率分布を正確に求めることができ
る。それゆえ本発明による方法は特に医療診断に導入す
ることができる。

その他の目的は、本発明による方法を実施するための装
置において、マイクロ波検出器を次のように構成するこ
とによって達成される。即ち、マイクロ波検出器が透過
および散乱されたビームを所定の容積において振幅およ
び位相について検出し、マイクロ波検出器の出力信号が
それから３次元分布を算定するコンピュータに導かれる
ようにＩ構成することである。

この場合に特に好ましいのは、マイクロ波検出器が平面
状にアレイとして形成されていて、マイクロ波検出器ア
レイの直線移動装置が設けられているような実施態様で
ある。その場合にこの検出器アレイの単位検出器は特に
平たい面上に配置するとよい。し・−ダー技術から知ら
れているように双極アンテナとして形成することもでき
る。

〔実施例〕

以下、図面に示す本発明の実施例を参照しながら本発明
を更に詳細に説明する。

図は検査対象における誘電率の分布を求めるための測定
装置を示す。勿論、この場合に既に強調したように、こ
の測定装置は原理的に検査対象における音速の分布の測
定のためにも使用することができるものである。このた
めに必要な変形は後で詳しく述べる。

測定装置は、ＨＦ発振器４と、これの後段に接続された
増幅器６と、この増幅器６によって運転される（検査対
象の周りで回転可能な）送出アンテナ８とからなるマイ
クロ波送出器２を備えている。この送出器２はパルス状
か連続かいずれかのマイクロ波ビームを発生する。その
場合に送出アすることができる。波長に制限された分解
能および浸透深さの理由から数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の
高周波数ｆが用意されている。原理的には増幅器６の後
段に多数の送出アンテナ８を接続することもできる。

マイクロ波送出器２により発生させられたビーム１０は
測定運転時に検査対象１２に突き当たり、検査対象と相
互作用をする。検査対象１２を透過し敗乱させられたビ
ームはマイクロ波検出器アレイ１４に突き当たる。マイ
クロ波検出器アレイ１４は多数の単位検出器またはマイ
クロ波受信アンテナ１４ａを有し、特にこれらは一つの
平らな面Ｆに配置されている。マイクロ波検出器アレイ
１４は図示されていない装置により主発射方向に直線移
動可能である。この移動可能性は両方向矢印１６によっ
て示されている。それぞれの位置！は位置検出器１７に
て、特に無接触手段により検出される。距離Δｌたけ移
動された場合にマイクロ波検出器アレイ１４から所定の
容積ΔＶ−Ｆ・Δｌが経過する。検出器アレイ１４の個
々の検出器１４ａは、該当する検出器１４ａの位置にお
ける発生電磁ビーム場を振幅および時間に関して特徴付
ける出力信号を発生することができる。この検出器アレ
イ１４の検出器１４ａの出力信号は、前置増幅器も含み
得るマルチプレクサ１８の助けにより、順次読み込まれ
る。このようにして形成された出力信号Ａは増幅器２０
に導入される。

原理的には検出器アレイ１４の各単位検出器１４ａに個
別の増幅器を付属させることもできる。勿論それによっ
て費用が増すだけである。

増幅された出力信号は位相感応検出器２２においてＨＦ
発振器４から導出された基準信号Ｒ３と比較される。こ
の比較はＨＦ発振器出力信号に対する振幅および相対位
相を与える。これらの大きさは相応のディジタル信号に
変換される。これらの出力信号は切換器２６を介して検
定データ甲。のためのメモリ２８または散乱界データ！
、のためのメモリ３０に導かれる。原理的にはアナログ
・ディジタル変換ユニット２４の出方端に高いほうの記
憶内容の唯一のデータメモリのみがつながるようにする
こともできる。第１のデータメモリ２８には検査対象な
しの検定位相において得られるデータが記憶されるのに
対して、第２のデータメモリ３ｏには本来の検査位相の
間に得られるデータが記憶される。両メモリ２８．３０
の出力端はコンピュータ３２に接続されている。この場
合に、両メモリ２８．３０のデータは次に詳しく述べる
ように互いに結合される。その場合にそれぞれの位置ｌ
が考慮される。

コンピュータ３２は検査対象１２における誘電率εの３
次元分布を求める。コンピュータ３２の出力端は像再生
ユニット３４またはその他の表示器（２接続されている
。図示されていないコンピュータ３２の入力端には、コ
ンピュータ・トモグラフィ　（ＣＴ）におけると同様に
、３次元誘電率分布の一断層が（ハードウェアまたはソ
フトウェアで）与えられる。それゆえ像再生ユニット３
４には検査対象１２の２次元の断層が表示される。要求
または関心のある場合には他の断層表示が選択される。

３次元表示も可能であり、その場合には注視方向を選択
することができる。

コンピュータ３ｉはＨＦ発振器４の運転のための制御信
号Ｃも形成する。この制御信号ＣはＨＦ発振器４にｖＡ
３６を介して導かれる。

検査対象１２によって透過または散乱させられたビーム
を検出するために、既に述べたように、マイクロ波検出
器アレイ１４が用いられる。検出器アレイ１４の単位検
出器１４ａは平面、′ＦｒＪ筒状面または球状面に配置
することができる。本例では平面Ｆが選ばれている。主
発射方向に沿った距離Δβ内の移動は小さなステップで
行われる。各ステップにおいて各ヰ★出器エレメント１
４ａの位置に対する一組のデータ（振幅１位相）が検出
される。最適な分解能を得るためには、検出器アレイ１
４はできるだけ大きい空間角度をなすべきである。

更に、検出器アレイ１４を検査対象１２の周囲にて案内
することもできる。これは、円軌道上でステップ状に行
うことが好ましく、両方向矢印４ｏにより示されている
。か＼る実施例の場合には比較的少ない単位ニレメンｌ
−’１４ａにより行われる。したがって、この場合には
検出器アレイ１４の直線移動および回転可能性が同時に
用意されている。各回転角位置において各直線ステップ
毎に各検出器エレメント１４ａの位置の一組のデータ（
振幅２位相）が受信される。回転位置検出器４１はそれ
ぞれの回転角位置αを確認する。この回転角位置αは同
様にコンピュータ３２に伝達される。

したがって、検出器アレイ１４は位相感応検出器２２と
共に、現在の位置で固定の基準信号ＲＳに対する散乱界
の振幅Ｈおよび位相Ｐを測定することができる。アンテ
ナアレイ、即ち一面上における固定の湾曲状アンテナ装
置の使用は短い測定値検出時間および高い測定精度にと
って大切である。

通常の単位アンテナによれば走査運転時に既に機械的理
由から必要な測定精度および測定時間が不十分にしか達
成できなかった。

測定装置の運転時には、先ず検査対象１２なしに検定測
定が行われ、それから検査対象１２における本来の測定
が行われる。その際に、先ず検定測定時には検査対象１
２の所定位置において現れるマイクロ波ビームの振幅お
よび位相が検出され、第１のメモリ２８に読み込まれる
。検定測定のために、ここでは、ｔ−＊の−測定のため
のものと同じ検出器アレイ１４が使用される。原理的に
は幾何学的に他の様式の検出器アレイを使用することも
できる。

検出器アレイ１４はこの検定測定時には検査対象の所定
位置にある。

したがって、既述の如く先ず検定データがＡ／Ｄ変換後
第１のデータメモリ２８（または共通なメピュータ３２
は、特に後述の再現アルゴリズムにより、再測定データ
グループから複合誘電率の所望の３次元空間分布を発生
する。この３次元分布は像再生ユニット３４に表示され
る。その場合に３次元分布の空間表示が可能であるが、
しかし２次元の断層像を選ぶこともできる。

送出アンテナ８．検査対象１２および検出器アレ化４か
らなる装置は、大きな誘電率の結合媒メ虻満たされた容
器４４内にある。この場合に、結合媒体としては、例え
ばアルコール、油、ゴムが使用できるが、しかし特に誘
電率ε＝８０の水が使用できる。それによって、一方で
は検査対象１２へのマイクロ波エネルギーの良好な結合
が達成され、他方では使用マイクロ波ビームの真空波長
に対するできるだけ大きな波長短縮が達成される。

ここで使用される像表示のための数学的基礎は異質の（
スカシの）へルムホルツ方程式である。

そのための正確な解は、次の式（１）によるリップマン
・シュビンガ−積分方程式である。

甲（Ｌ）−甲。（ｒ）　＋　Ｊ　Ｇ　（ｒ　、ｆＱ　Ｖ
　（り甲（ｒ’）ｄ’７　　　　（１）但し、ΨＯは突
き当たるマイクロ渡場、Ｇはヘルムホルツ方程式のグリ
ーン関数、Ｖ　（１）は散乱ボテンシャルを示す。■は
検査対象１２および周囲の結合媒体４６の誘電特性によ
って定まり、Ｑ）＝−（ｖ’ｇｕ−Ｊε（ｒ）μ（＝）
）　　　　（２）である。εは周囲の純粋な結合媒体４
６の誘電率を表し、ε（ｒ）は検査対象１２おける相応
の誘電率分布を表す。ωは角周波数２πｆであり、その
場合にｆは使用マイクロ波ビームの周波数である。

透磁率μは生体範囲でははソ゛μ−μ（ｒ）＝１である
。Ｃは光速度を表す。

この像形成方法の狙いは、測定された渡場型（＝１から
ε（幻を求めることである。方程式（１）の近似解は、
基型を積分のもとで乱されていない入射場甲。

にて代用することによって得られる第１のボーン近似で
ある。既に述べたようにこの近似は医療診断にとって十
分でない。

検査対象１２．シたがって散乱ポテンシャルＶ　Ｃ，Ｃ
）は有限であり、即ち１工１＞Ｒに対してＶ　（ｊ：）
　＝　０であることから、式（１）の閉じられた解が有
り得る。

但し、Ｒは単位変換器１４ａを含まないいて検査対象１
２を完全に包囲する球の半径である。したがって、式（
１）は２つの式（３ａ）、　（３ｂ）に分離することが
でき、つまり観察された散乱場型、＝甲−甲。に対する
式と検査対象１２の範囲（ｌｒｌ＜Ｒ）におけるｖＬｌ
、ｔに対する式とに分けることができる。

甲、＝Ｃ，Ｖ甲り、、ｔ（３ａ） ′Ｐ□、＝甲。十ＧＴ■甲！、１ｔ（３ｂ）この短い記
述様式は量子力学において通常の演算子公式に相当し、
即ち上記の量はマトリックスであってよく、しかしマト
リックスでなければならないというわけではない。式（
３ａ）、　（３ｂ）の解は、Ｖ＝ＧＳ−’甲ｓ（１’Ｐ
ａ　＋　Ｇ７Ｇ３−’甲、戸１（４）となる。ここに、
且は単位演算子であり、したがってマトリックス計算の
場合には単位マトリノクスである。ａｓ−’は逆転され
たグリーン関数である。

したがって、散乱場！、および乱されてない入射場！。

が測定されていれば、コンピュータ３２ニよってＶ　（
ｒ）を算出することができる。それから、式（２）の変
形にしたがってコンピュータ３２によってε（ｒ）を算
出することができる。グリーン関数ＧＳおよびＧＴの算
定に必要なパラメータ（距離、波数など）は送出装置お
よび検出装置並びに送出周波数ｆによって決まる。

とりわけマトリックス計算が使用される。

式（２）および（４）を介するε分布の算出の場合に２
つの表示を使用することができる。

１、崩ｌ！固表玉 この場合には、グリーン関数ＧＳおよびＧＴは対角行列
ではなく、式（４）による■の数値計算は相応のマトリ
ックス表示の逆転を必要とする。多数の測定値に対して
は、即ち僅かな分解能だが大きな検査対象の場合、また
小さな検査対象だが高い空間分解能の場合には、この計
算方法は適合しない。というのは、今日の計算技術によ
るマトリックス逆転は長い計算時間と大きなメモリ容量
を必要とするからである。

２、ヱニ丈二表玉 式（４）によるＶの計算のための他の計算方法は、式（
３ａ）および（３ｂ）に含まれる量の３次元フーリエ変
換によって得られる。フーリエ空間におけるグリーン演
算子Ｇｆ、ＧＳは対角行列であることから、マトリック
ス逆転は回避することができ、つまり式（４）における
Ｑ　−１は単にＧＳ、ＧＳの相応のフーリエ成分による
割算を意味する。高速フーリエ変換法の使用は多数の測
定値の場合にも比較的短い計算時間をもたらす。それゆ
えフーリエ技法によりリアルタイム表示が可能となる。

したがって、この第２の計算方法はコンピュータ３２に
おける計算において選ばれる。

高速フーリエ技法を使用するためには、散乱場を（原理
的に図示された）検出器アレイ１４にて上述の３次元デ
カルトの容積にて測定するか（この場合に二重矢印１６
の方向への移動可能性が保証されている。）、または（
図示されていない）他の手段で得られる測定値を補間法
の補助のもとて３次元デカルトのラスタに変換するかの
いずれかが必要である。

超音波トモグラフィーおよび超音波ホログラフィ−の場
合にも、組織内での音波速度の著しい不均一性が像質の
低下をもたらす。超音波伝播も同様に良好な近似にてス
カシのへルムホルッ式にて記述することができる。した
がって、（特にフーリエ法を使用する場合に）式（２）
および（４）による再現アルゴリズムは超音波像形成に
も適用可能である。換言すれば、測定装置の図示の原理
は超音波技法の分野にも持ち込めるということである。

その場合に図示の測定装置は（誘電率分布測定の代わり
に）検査対象１２における超音波速度分布の測定に役立
てられる。この実施形態も同様に本発明の範晴にある。

それゆえ、発明の詳細な説明および特許請求範囲におい
て、概念「マイクロ波送出器」は同時に「超音波送出器
」としても、概念「マイクロ波検出器アレイ」は同時に
［超音波検出器アレイ」としても、概念「高い誘電率の
結合媒体」は同時に「超音波結合媒体」としても、理解
すべきであり、その他の概念も同様に理解すべきである
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による実施例を示すブロック図である。 ２−・−マイクロ波センサ、４−ＨＦ発振器、６−増幅
器、８−送出アンテナ、１０・・・ビーム、１２−検査
対象、１４−マイクロ波検出器アレイ、１４ａ一単位検
出器（マイクロ波受信アンテナ）、１７・−・位置発信
器、１８−マルチプレクサ、２０−増幅器、２２・−位
相感応検出器、２４−アナログ・ディジタル変換ユニッ
ト、２６・−・切換器、２８−・第１のデータメモリ、
３０・・−第２のデータメモリ、３２・・・コンピュー
タ、３４−・・像再生装置、４１一回転位置検出器、４
４−・−容器、４６・・−結合媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）検査対象における誘電率分布を求めるために、マイ
   クロ波送出器（８）から送出されたビーム（１０）が検
   査対象（１２）に入射させられ、検査対象（１２）を透
   過および散乱させられたビームがマイクロ波検出器（１
   ４）により振幅および位相を検出され、マイクロ波検出
   器（１４）の出力信号（Ａ）から誘電率の分布が計算さ
   れて像表示されるような誘電率分布検出方法において、
   所定の容積（ΔＶ）における透過および散乱させられた
   ビームが振幅および位相を検出され、それから３次元形
   式で誘電率（ε（￥ｒ￥））の分布が計算され、検査対
   象における選択可能な断層の像表示が行われることを特
   徴とする誘電率分布検出方法。 ２）前記マイクロ波検出器（１４）は平面状に形成され
   たマイクロ波検出器アレイ（１４）であり、直線状に移
   動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の誘電率分布検出方法。 ３）前記マイクロ波検出器（１４）は平面状に形成され
   たマイクロ波検出器アレイ（１４）であり、検査対象（
   １２）の周りを回転することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の誘電率分布検出方法。 ４）前記マイクロ波検出器（１４）は線状に形成された
   マイクロ波検出器アレイ（１４）であり、検査対象（１
   ２）の周りを回転し、検査対象（１２）の方向に直線移
   動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の誘電率分布検出方法。 ５）前記マイクロ波検出器（１４）として、所定の容積
   （ΔＶ）を走査する単位検出器が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の誘電率分布検
   出方法。 ６）先ず、検査対象（１２）なしで検定測定が行われ、
   それから初めて検査対象（１２）における本来の測定が
   行われ、検定測定時には検査対象（１２）の所定位置に
   到来するマイクロ波ビームの振幅および位相が検出され
   てメモリ（２８）に格納されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の誘電率
   分布検出方法。 ７）検査対象（１２）における３次元形式の誘電率（ε
   （￥ｒ￥））の分布が、 Ｖ（￥ｒ￥）＝ω／ｃ（√（εμ）−√［ε（￥ｒ￥）
   ・μ（￥ｒ￥）］）および Ｖ＝Ｇ＿Ｓ＾−＾１Ψ＿Ｓ（１Ψ＿Ｏ＋Ｇ＿ＴＧ＿Ｓ＾
   −＾１Ψ＿Ｓ）＾−＾１なる式のもとに計算され、ここ
   にＶ（￥ｒ￥）は散乱ポテンシャル、ω＝２πｆは使用
   マイクロ波ビームの角周波数、ｃは光速度、εは結合媒
   体の誘電率、μおよμ（￥ｒ￥）は結合媒体もしくは検
   査対象の透磁率、Ｇ＿ＳおよびＧ＿Ｔは検査対象から所
   定容積における測定位置へのもしくは検査対象における
   ２つの位置間でのマイクロ波ビームの伝播に関する（特
   にマトリックス表示の）グリーン関数、Ｇ＿Ｓ＾−＾１
   はＧ＿Ｓの倒置されたグリーン関数、Ψ＿Ｏは検査対象
   の位置における入射ビーム場、Ψ＿Ｓは測定位置におけ
   る散乱場、１は単位演算子（特に単位マトリックス）を
   表すことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の誘
   電率分布検出方法。 ８）マイクロ波検出器（１４）は所定容積（ΔＶ）にお
   ける透過および散乱させられたビームの振幅および位相
   を検出するように構成されていて、マイクロ波検出器（
   １４）の出力信号（Ａ）はコンピュータ（３２）に導か
   れ、該コンピュータはそれから３次元分布（ε（￥ｒ￥
   ））を計算することを特許請求の範囲第１項ないし第７
   項のいずれかに記載の誘電率分布検出方法。 ９）マイクロ波検出器（１４）は平面状にアレイとして
   構成されていて、マイクロ波検出器（１４）を直線移動
   するための装置（１５）が設けられていることを特許請
   求の範囲第８項に記載の誘電率分布検出方法。 １０）マイクロ波検出器（１４）の単位検出器（１４ａ
   ）は平らな面上に配置されていることを特許請求の範囲
   第９項に記載の誘電率分布検出方法。 １１）アレイとして形成されたマイクロ波検出器（１４
   ）の単位検出器（１４ａ）として双極アンテナが設けら
   れていることを特許請求の範囲第８項ないし第１０項の
   いずれかに記載の誘電率分布検出方法。 １２）マイクロ波送出器（８）、検査対象（１２）およ
   びマイクロ波検出器（１４）は共に高誘電率の結合媒体
   内に置かれていることを特許請求の範囲第８項ないし第
   １１項のいずれかに記載の誘電率分布検出方法。 １３）マイクロ波送出器（８）の運転のためにＨＦ発振
   器（４）が設けられ、そのＨＦ発振器（４）の出力信号
   が基準信号（ＲＳ）として位相感応検出器（２２）に導
   かれ、その位相感応検出器（２２）にマイクロ波検出器
   （１４）の出力信号（Ａ）が入力されることを特許請求
   の範囲第８項ないし第１２項のいずれかに記載の誘電率
   分布検出方法。 １４）位相感応検出器（２２）の出力信号（Ｐ、Ｈ）は
   アナログ・ディジタル変換器（２４）を介してメモリ（
   ２８、３０）に導かれることを特許請求の範囲第１３項
   に記載の誘電率分布検出方法。 １５）アナログ・ディジタル変換器（２４）の出力信号
   は選択的に検定測定データ用メモリ（２８）または検査
   対象（１２）の測定データ用メモリ（３０）に導かれる
   ことを特許請求の範囲第１４項に記載の誘電率分布測定
   方法。 １６）メモリ（２８、３０）の出力端はモニタ（３４）
   に接続されているコンピュータ（３２）に導かれること
   を特許請求の範囲第１４項または第１５項に記載の誘電
   率分布検出方法。 １７）コンピュータ（３２）はＨＦ発振器（４）に入力
   される制御信号（ｃ）の形成のために用意されているこ
   とを特許請求の範囲第１６項に記載の誘電率分布検出方
   法。