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公開番号2024135211
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045781
出願日2023-03-22
発明の名称物質表層の含水率の計測方法
出願人株式会社ナリス化粧品,国立大学法人京都大学
代理人弁理士法人あい特許事務所
主分類G01N 21/552 20140101AFI20240927BHJP(測定;試験)
要約【課題】物質表面が薄膜で覆われている場合には、薄膜がATR信号を小さくし、物質表層の含水率が正確に計測できないという課題がある。
【解決手段】異なる2つの周波数f₁及びf₂のテラヘルツ波を用い、周波数f₁のテラヘルツ波を用いて測定されたATR信号A₁及び周波数f₂のテラヘルツ波を用いて測定されたATR信号A₂を求める。そして当該2つのATR信号A₁及びATR信号A₂により構成される含水率指標を求め、当該含水率指標として利用し、ATR信号A₁又はATR信号A₂から物質表層の含水率を算出する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
物質表層の含水率の計測方法であって、
異なる２つの周波数ｆ
1
,ｆ
2
のテラヘルツ波を用い、周波数ｆ
1
のテラヘルツ波を用いて全反射減衰分光法により測定されたＡＴＲ信号Ａ
1
及び周波数ｆ
2
のテラヘルツ波を用いて全反射減衰分光法により測定されたＡＴＲ信号Ａ
2
を求める工程、及び
前記求められたＡＴＲ信号Ａ
1
及びＡＴＲ信号Ａ
2
から含水率を算出する際に、含水率と単調関係にある当該２つのＡＴＲ信号Ａ
1
及びＡＴＲ信号Ａ
2
により構成される含水率指標を利用して物質表層の含水率を算出する工程、
を含むことを特徴とする、物質表層の含水率の計測方法。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記含水率指標は、次の［数３］の式で表される計算値であり、
TIFF
2024135211000006.tif
18
170
但し、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄは実数であって、ａ＝ｂ＝０又はｃ＝ｄ＝０ではなく、ａ＝ｃ＝０又はｂ＝ｄ＝０ではないことを特徴とする、請求項１に記載の物質表層の含水率の計測方法。
【請求項３】
前記物質表層の含水率の計測方法が、物質表面を覆う薄膜の有無にかかわらず物質表層の含水率を計測するためのものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の物質表層の含水率の計測方法。
【請求項４】
前記物質表層の含水率の計測方法は、物質表面が薄膜で覆われている場合に適用される方法であり、
前記薄膜の厚みが、前記２つの周波数ｆ
1
及びｆ
2
のテラヘルツ波の全反射により生じるエバネッセント波のしみだし深さよりも薄い場合に適用されるものである、請求項１又は２に記載の物質表層の含水率の測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ波を用いた物質表層の含水率の計測方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、テラヘルツ波を用いた全反射減衰分光法により皮膚角層水分量を計測する方法が開示されている。
【０００３】
先行技術に係る水分量の計測方法は、プリズム表面に試料である皮膚の表面を接触させて、テラヘルツ波を照射してその反射率Ｒ（＝Ｅ
out
／Ｅ
in
）又はＡＴＲ信号量ＡＴＲ
int
（＝ｌｏｇ（１／Ｒ））を求める工程と、求められた反射率Ｒ又はＡＴＲ信号量ＡＴＲ
int
から試料の角層水分量を求める工程とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７８１４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の方法により物質表層の含水率を計測する場合において、物質表面が薄膜で覆われている場合には、プリズム表面に薄膜で覆われた物質表面を接触させた際に、物質表面とプリズムとの間の薄膜がＡＴＲ信号に影響を与え、その結果、物質表層の含水率が正確に計測できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、係る課題を解決するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、テラヘルツ波を用いた全反射減衰分光法によりＡＴＲ信号を求める工程を含み、異なる２つの周波数ｆ
1
,ｆ
2
のテラヘルツ波を用い、周波数ｆ
1
のテラヘルツ波を用いて測定されたＡＴＲ信号Ａ
1
及び周波数ｆ
2
のテラヘルツ波を用いて測定されたＡＴＲ信号Ａ
2
を求める工程、及び、前記求められたＡＴＲ信号Ａ
1
及びＡＴＲ信号Ａ
2
から含水率を算出する際に、含水率と単調関係にある当該２つのＡＴＲ信号Ａ
1
及びＡＴＲ信号Ａ
2
により構成される含水率指標を利用して物質表層の含水率を算出する工程、を含むことを特徴とする、物質表層の含水率の測定方法である。
【０００８】
前記含水率指標としては、ＡＴＲ信号Ａ
1
及びＡＴＲ信号Ａ
2
に対して、例えば、（Ａ
1
＋Ａ
2
）／Ａ
1
で表される含水率指標を用いることで、物質の表面が薄膜で覆われているか否かにかかわらず、物質表層の含水率を正確に測定できる計測方法となる。
【０００９】
なお、本発明においては、物質の表面が薄膜で覆われている場合に、当該薄膜の厚みが、選択した２つの周波数ｆ
1
及びｆ
2
のテラヘルツ波のエバネッセント波のしみ出し深さよりも薄いことが条件となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、物質表面が薄膜で覆われているか否かにかかわらず、物質表層の含水率を正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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