JPS637370B2 - - Google Patents
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- JPS637370B2 JPS637370B2 JP9821182A JP9821182A JPS637370B2 JP S637370 B2 JPS637370 B2 JP S637370B2 JP 9821182 A JP9821182 A JP 9821182A JP 9821182 A JP9821182 A JP 9821182A JP S637370 B2 JPS637370 B2 JP S637370B2
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- acousto
- optic filter
- pinhole
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- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 claims description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 17
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N tellurium dioxide Chemical group O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
- G01J3/32—Investigating bands of a spectrum in sequence by a single detector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/1256—Generating the spectrum; Monochromators using acousto-optic tunable filter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2823—Imaging spectrometer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特定波長について被写体の像を得るた
めの分光イメージング装置に関する。
めの分光イメージング装置に関する。
前記分光イメージング装置は航空写真測量にお
ける地質等の分折や、織物の染色や印刷の分野で
原図の色の分析等に利用されている。
ける地質等の分折や、織物の染色や印刷の分野で
原図の色の分析等に利用されている。
従来の分光イメージング装置は、極めて視野の
狭い光学系と被写体の間に振動または回転する反
射鏡を用いて反射鏡を振動または回転することに
よつて被写体を光学的に走査するように構成され
ている。前記走査により、光学系に入射した被写
体の一部からの光をプリズムで分光し、所望の波
長の光を別個の光電検出器で検出している。
狭い光学系と被写体の間に振動または回転する反
射鏡を用いて反射鏡を振動または回転することに
よつて被写体を光学的に走査するように構成され
ている。前記走査により、光学系に入射した被写
体の一部からの光をプリズムで分光し、所望の波
長の光を別個の光電検出器で検出している。
前記光電検出器の出力信号からは前記反射鏡の
振動または回転に同期する走査によつて所望のス
ペクトルの光に対応する成分のみがとりだされ
る。そしてその成分から特定の波長の光による被
写体の像を再構成していた。
振動または回転に同期する走査によつて所望のス
ペクトルの光に対応する成分のみがとりだされ
る。そしてその成分から特定の波長の光による被
写体の像を再構成していた。
このような従来の分光イメージング装置は振動
または回転する反射鏡のような機械可動部が不可
欠であるから、装置を小型軽量化することが困難
である。
または回転する反射鏡のような機械可動部が不可
欠であるから、装置を小型軽量化することが困難
である。
また従来の分光イメージング装置では検出すべ
き波長を変えるためには、プリズムの位置角度を
変更する必要があり、このために回転調整部を用
意する必要があつた。
き波長を変えるためには、プリズムの位置角度を
変更する必要があり、このために回転調整部を用
意する必要があつた。
本発明の目的は全く新規な構成により、発振器
の周波数の選択によつて所望の波長についての像
が得られるようにして、従来装置のような機械可
動部を必要としない分光イメージング装置を提供
することにある。
の周波数の選択によつて所望の波長についての像
が得られるようにして、従来装置のような機械可
動部を必要としない分光イメージング装置を提供
することにある。
前記目的を達成するために、本発明による音響
光学フイルタを用いた分光イメージング装置は、
被測定像源に対して、第１のピンホール板、コリ
メータレンズ、音響光学フイルタ、集束レンズ、
第２のピンホール板、イメージインテンシフアイ
ヤがこの順で配置される各要素と前記音響光学フ
イルタの特性を制御する制御装置とを含み、前記
コリメータレンズは前記第１のピンホール板のピ
ンホールを透過した光を前記音響光学フイルタの
入射面に入射させ、前記音響光学フイルタは前記
入射光をブラツグ回折させ一定の偏向角で出射
し、前記集束レンズは前記出射光を前記第２のピ
ンホール板のピンホールに集束し、前記イメージ
インテンシフアイヤは前記第２のピンホール板の
ピンホールからの光を光電面に受けその像を増強
するように構成されている。
光学フイルタを用いた分光イメージング装置は、
被測定像源に対して、第１のピンホール板、コリ
メータレンズ、音響光学フイルタ、集束レンズ、
第２のピンホール板、イメージインテンシフアイ
ヤがこの順で配置される各要素と前記音響光学フ
イルタの特性を制御する制御装置とを含み、前記
コリメータレンズは前記第１のピンホール板のピ
ンホールを透過した光を前記音響光学フイルタの
入射面に入射させ、前記音響光学フイルタは前記
入射光をブラツグ回折させ一定の偏向角で出射
し、前記集束レンズは前記出射光を前記第２のピ
ンホール板のピンホールに集束し、前記イメージ
インテンシフアイヤは前記第２のピンホール板の
ピンホールからの光を光電面に受けその像を増強
するように構成されている。
前記構成によれば、本発明の目的は完全に達成
できる。
できる。
以下図面等を参照して本発明による、音響光学
フイルタを用いた分光イメージング装置を詳細に
説明する。
フイルタを用いた分光イメージング装置を詳細に
説明する。
第１図は本発明の分光イメージング装置の実施
例の概略構成図である。
例の概略構成図である。
第２図は前記第１図に示した分光イメージング
装置に用いる音響光学フイルタの構造を説明する
ための縦断面構造図である。第１図に示したもの
と同一部分には同一の番号を付してある。
装置に用いる音響光学フイルタの構造を説明する
ための縦断面構造図である。第１図に示したもの
と同一部分には同一の番号を付してある。
暗箱１の外壁の一部にピンホール２が設けられ
ている。ピンホール２が設けられている暗箱１の
外壁が第１のピンホール板を形成している。
ている。ピンホール２が設けられている暗箱１の
外壁が第１のピンホール板を形成している。
本発明による分光イメージング装置を使用する
ときは、このピンホール２が被写体１４からの光
を受け入れるように配置され暗箱１内には、第１
のピンホール板に対して、コリメータレンズ５、
音響光学フイルタ６、集束レンズ７、第２のピン
ホール板、イメージインテンシフアイヤ８がこの
順に配置されている。
ときは、このピンホール２が被写体１４からの光
を受け入れるように配置され暗箱１内には、第１
のピンホール板に対して、コリメータレンズ５、
音響光学フイルタ６、集束レンズ７、第２のピン
ホール板、イメージインテンシフアイヤ８がこの
順に配置されている。
コリメータレンズ５の前側焦点は第１のピンホ
ール板のピンホール２に一致させられている。し
たがつてコリメータレンズ５はピンホール２を通
して入射する被写体からの光を平行光として音響
光学フイルタ６に入射させる。音響光学フイルタ
６は前記コリメータレンズ５からの平行光を一定
の（特定の波長の光のみを）偏向角で出射する。
集束レンズ７とイメージインテンシフアイヤ８と
の間で集束レンズ７の後側焦点にピンホール３が
もつ遮蔽壁４が設けられている。この遮蔽壁４が
第２のピンホール板を形成している。イメージイ
ンテンシフアイヤ８を内蔵する部屋の外壁の一部
分はイメージインテンシフアイヤ８のスクリーン
１０を外側から観察し得るように窓が設けられて
いる。
ール板のピンホール２に一致させられている。し
たがつてコリメータレンズ５はピンホール２を通
して入射する被写体からの光を平行光として音響
光学フイルタ６に入射させる。音響光学フイルタ
６は前記コリメータレンズ５からの平行光を一定
の（特定の波長の光のみを）偏向角で出射する。
集束レンズ７とイメージインテンシフアイヤ８と
の間で集束レンズ７の後側焦点にピンホール３が
もつ遮蔽壁４が設けられている。この遮蔽壁４が
第２のピンホール板を形成している。イメージイ
ンテンシフアイヤ８を内蔵する部屋の外壁の一部
分はイメージインテンシフアイヤ８のスクリーン
１０を外側から観察し得るように窓が設けられて
いる。
前記音響フイルタ６から一定の偏向角で出射さ
れた出射平行光は音響光学フイルタ６を構成する
結晶の物理定数と形状定数および結晶に加える音
波の周波数によつて決る特定の波長の単色光とな
つている。
れた出射平行光は音響光学フイルタ６を構成する
結晶の物理定数と形状定数および結晶に加える音
波の周波数によつて決る特定の波長の単色光とな
つている。
前記一定の偏向を得るためには、音響フイルタ
６を形成する結晶が一定の条件を満たしていなけ
ればならない。
６を形成する結晶が一定の条件を満たしていなけ
ればならない。
次に第２図を参照して音響光学フイルタの一例
を詳しく説明する。結晶の材質は２酸化テルル
（TeO2）である。
を詳しく説明する。結晶の材質は２酸化テルル
（TeO2）である。
光Ｌが入射する面６３は、２酸化テルルの結晶
の〔110〕軸より18.6゜傾いている（すなわち第２
図においてθi＝18.6゜である）。光Ｌが出射する面
６４は結晶の〔110〕軸より14.93゜傾いている
（すなわち第２図においてθo＝14.93゜である。） 対向する側面６５と６６は結晶〔001〕軸より
1.6゜傾いている（すなわち第２図においてα＝
1.6゜である）。かつ前記４つの面は、いずれも結
晶の〔１10〕軸を含む面である。
の〔110〕軸より18.6゜傾いている（すなわち第２
図においてθi＝18.6゜である）。光Ｌが出射する面
６４は結晶の〔110〕軸より14.93゜傾いている
（すなわち第２図においてθo＝14.93゜である。） 対向する側面６５と６６は結晶〔001〕軸より
1.6゜傾いている（すなわち第２図においてα＝
1.6゜である）。かつ前記４つの面は、いずれも結
晶の〔１10〕軸を含む面である。
側面６６にトランスジユーサ６１が取り付けて
ある。側面６５に音響波の吸収体６２が取り付け
てある。トランスジユーサ６１は結晶の〔１10〕
軸方向に振動する横波で39〜104MHzの範囲にあ
る任意の周波数の音響波を発生する。前記音響波
は可制御発振器１２から供給される前記周波数の
範囲のある電圧波によつて駆動される。
ある。側面６５に音響波の吸収体６２が取り付け
てある。トランスジユーサ６１は結晶の〔１10〕
軸方向に振動する横波で39〜104MHzの範囲にあ
る任意の周波数の音響波を発生する。前記音響波
は可制御発振器１２から供給される前記周波数の
範囲のある電圧波によつて駆動される。
前述のような光学結晶の面６３に垂直に入射し
た光のうち上記音響波の周波数に対応する波長異
常光成分は結晶に入射して音響波によつて異方性
ブラツグ回折を起す。そして異方性ブラツグ回折
により偏光面が90゜回転し、常光線となる。そし
て、入射光より1.68゜の偏向角（結晶への入射す
る光とその光が結晶内で回折および屈折して結晶
から出射する光とがなす角）をもつて出射する。
この偏向角は前述の音響波の周波数の範囲39MHz
〜104MHzに対応する波長の範囲800nm〜400nm
では出射する光の波長にかかわらず一定である。
（θo＝14.93゜は偏向角を一定とするために最も重
要な値である）音響波の周波数と上記1.68゜の分
散角をもつて出射する光の波長の関係を第３図に
示す。
た光のうち上記音響波の周波数に対応する波長異
常光成分は結晶に入射して音響波によつて異方性
ブラツグ回折を起す。そして異方性ブラツグ回折
により偏光面が90゜回転し、常光線となる。そし
て、入射光より1.68゜の偏向角（結晶への入射す
る光とその光が結晶内で回折および屈折して結晶
から出射する光とがなす角）をもつて出射する。
この偏向角は前述の音響波の周波数の範囲39MHz
〜104MHzに対応する波長の範囲800nm〜400nm
では出射する光の波長にかかわらず一定である。
（θo＝14.93゜は偏向角を一定とするために最も重
要な値である）音響波の周波数と上記1.68゜の分
散角をもつて出射する光の波長の関係を第３図に
示す。
なお、光学結晶６に入射した他の波長の光およ
び前記音響周波数の対応する波長での常光成分の
光は異なる方向に出射する。
び前記音響周波数の対応する波長での常光成分の
光は異なる方向に出射する。
集束レンズ７の光軸は、前記音響光学フイルタ
６の出射光の方向に一致させてある。したがつ
て、音響光学フイルタ６に平行光として入射した
光は特定の波長の単色光の平行光となつて集束レ
ンズ７に入射し、集束レンズ７の後側焦点（第２
のピンホール板である遮蔽壁４のピンホール３）
に集束する。
６の出射光の方向に一致させてある。したがつ
て、音響光学フイルタ６に平行光として入射した
光は特定の波長の単色光の平行光となつて集束レ
ンズ７に入射し、集束レンズ７の後側焦点（第２
のピンホール板である遮蔽壁４のピンホール３）
に集束する。
光学結晶６に入射した他の波長の光および前記
音響周波数に対応する波長での常光成分の光は暗
箱１の内壁で吸収され消滅する。
音響周波数に対応する波長での常光成分の光は暗
箱１の内壁で吸収され消滅する。
イメージインテンシフアイヤ８の光電面９は第
２のピンホール３に対向しているから特定波長の
被写体像が投影される。光電面９に投影された特
定波長の被写体像は数千倍の光強度に増強され
て、イメージインテンシフアイヤ８の螢光面１０
に現れる。
２のピンホール３に対向しているから特定波長の
被写体像が投影される。光電面９に投影された特
定波長の被写体像は数千倍の光強度に増強され
て、イメージインテンシフアイヤ８の螢光面１０
に現れる。
次に前記音響光学フイルタの特性を制御する制
御装置および関連する表示装置について説明す
る。波長制御器１１に所望の波長を手動で入力す
ると上記波長に対応する電圧が可制御発振器１２
に送出される。可制御発振器１２には波長制御器
１１から入力された電圧を出力波の指示信号とし
て、対応する周波数の電圧波をトランスジユーサ
６１へ送出する。波長制御器１１は手動で入力し
た信号を適当な方式の信号に変換し、波長表示装
置１３に送出する。波長表示装置１３は、数字ま
たはメータ指示によつて観測者にイメージインテ
ンシフアイヤ８の螢光面１０に現れた像が被写体
からの光のうちどんな波長のみによる像であるか
を表示する。波長制御器１１は、２つの波長を手
動で入力し、その２つの波長の間を自動的に掃引
するような出力電圧を送出するものであつてよ
い。
御装置および関連する表示装置について説明す
る。波長制御器１１に所望の波長を手動で入力す
ると上記波長に対応する電圧が可制御発振器１２
に送出される。可制御発振器１２には波長制御器
１１から入力された電圧を出力波の指示信号とし
て、対応する周波数の電圧波をトランスジユーサ
６１へ送出する。波長制御器１１は手動で入力し
た信号を適当な方式の信号に変換し、波長表示装
置１３に送出する。波長表示装置１３は、数字ま
たはメータ指示によつて観測者にイメージインテ
ンシフアイヤ８の螢光面１０に現れた像が被写体
からの光のうちどんな波長のみによる像であるか
を表示する。波長制御器１１は、２つの波長を手
動で入力し、その２つの波長の間を自動的に掃引
するような出力電圧を送出するものであつてよ
い。
以上説明したように本発明による分光イメージ
ング装置は音響光学フイルタを用いてその特性を
電気的に制御することにより、被写体からの特定
の波長によつて形成される像を容易に得ることが
できる。
ング装置は音響光学フイルタを用いてその特性を
電気的に制御することにより、被写体からの特定
の波長によつて形成される像を容易に得ることが
できる。
従来装置のように反射鏡やプリズムは不用とな
り、機械的な可動部分のない小型軽量な分光イメ
ージング装置を提供することができる。
り、機械的な可動部分のない小型軽量な分光イメ
ージング装置を提供することができる。
電気的制御によつて特定の波長を選択できるか
ら多数の波長について自動的に、または所定のプ
ログラムに従つて順次的に観測することも容易と
なる。
ら多数の波長について自動的に、または所定のプ
ログラムに従つて順次的に観測することも容易と
なる。
第１図は本発明の分光イメージング装置の実施
例を説明するための概略構成図である。第２図は
前記第１図に示した分光イメージング装置に用い
る音響光学フイルタの構造を説明するための縦断
面構造図、第３図は音響光学フイルタの特性を説
明するためのグラフである。 １……暗箱、２……（第１）ピンホール、３…
…（第２）ピンホール、４……遮蔽壁、５……コ
リメータレンズ、６……音響光学フイルタ、６１
……音響トランスジユーサ、６２……音響波の吸
収体、７……集束レンズ、８……イメージインテ
ンシフアイヤ、９……イメージインテンシフアイ
ヤの光電面、１０……イメージインテンシフアイ
ヤのスクリーン、１１……波長制御器、１２……
可変発振器、１３……波長表示装置。
例を説明するための概略構成図である。第２図は
前記第１図に示した分光イメージング装置に用い
る音響光学フイルタの構造を説明するための縦断
面構造図、第３図は音響光学フイルタの特性を説
明するためのグラフである。 １……暗箱、２……（第１）ピンホール、３…
…（第２）ピンホール、４……遮蔽壁、５……コ
リメータレンズ、６……音響光学フイルタ、６１
……音響トランスジユーサ、６２……音響波の吸
収体、７……集束レンズ、８……イメージインテ
ンシフアイヤ、９……イメージインテンシフアイ
ヤの光電面、１０……イメージインテンシフアイ
ヤのスクリーン、１１……波長制御器、１２……
可変発振器、１３……波長表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定像源に対して、第１のピンホール板、
コリメータレンズ、音響光学フイルタ、集束レン
ズ、第２のピンホール板、イメージインテンシフ
アイヤがこの順で配置される各要素と前記音響光
学フイルタの特性を制御する制御装置とを含み、
前記コリメータレンズは前記第１のピンホール板
のピンホールを透過した光を前記音響光学フイル
タの入射面に入射させ、前記音響光学フイルタは
前記入射光をブラツグ回折させ一定の偏向角で出
射し、前記集束レンズは前記出射光を前記第２の
ピンホール板のピンホールに集束し、前記イメー
ジインテンシフアイヤは前記第２のピンホール板
のピンホールからの光を光電面に受けその像を増
強するように構成した音響光学フイルタを用いた
分光イメージング装置。 ２ 前記音響光学フイルタは２酸化テルル結晶で
ある特許請求の範囲第１項記載の音響光学フイル
タを用いた分光イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9821182A JPS58214129A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 音響光学フイルタを用いた分光イメ−ジング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9821182A JPS58214129A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 音響光学フイルタを用いた分光イメ−ジング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214129A JPS58214129A (ja) | 1983-12-13 |
| JPS637370B2 true JPS637370B2 (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=14213640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9821182A Granted JPS58214129A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 音響光学フイルタを用いた分光イメ−ジング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58214129A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01216279A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｉｃの検査用ピン接続装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61107217A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-26 | Hamamatsu Photonics Kk | 音響光学フイルタを用いた分光イメ−ジング装置用光学系 |
| US5216484A (en) * | 1991-12-09 | 1993-06-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Real-time imaging spectrometer |
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| USRE36529E (en) * | 1992-03-06 | 2000-01-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
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1982
- 1982-06-08 JP JP9821182A patent/JPS58214129A/ja active Granted
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Also Published As
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|---|---|
| JPS58214129A (ja) | 1983-12-13 |
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