JP6572726B2 - Sample measuring apparatus and sample measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、試料測定装置および試料測定方法に関し、より具体的には、試料の分子配向または結晶化度を測定する試料測定装置および試料測定方法に関する。 The present invention relates to a sample measurement device and a sample measurement method, and more specifically to a sample measurement device and a sample measurement method for measuring the molecular orientation or crystallinity of a sample.
従来から、シート状試料の分子配向を求める方法として、X線解析法、超音波法、力学的破断強度法、複屈折法が知られている。しかしながら、X線解析法は、装置が大掛かりとなり、測定に時間と手間が掛かり、結晶部分の分子配向しか解析することができないという問題がある。また、超音波法は、比較的大きな試料が必要であり、接触状態および含有水分の影響を受けやすく、試料が薄いシート状である場合に測定が困難になるという問題がある。また、力学的破断強度法は、サンプリングと測定に時間がかかり、破壊測定であることから測定済みの試料を他の測定に用いることができないという問題がある。また、複屈折法は、試料に色が付いている場合や試料が不透明である場合に、測定することができないという問題がある。 Conventionally, an X-ray analysis method, an ultrasonic method, a mechanical breaking strength method, and a birefringence method are known as methods for obtaining the molecular orientation of a sheet-like sample. However, the X-ray analysis method has a problem that the apparatus is large, the measurement takes time and labor, and only the molecular orientation of the crystal portion can be analyzed. In addition, the ultrasonic method requires a relatively large sample, is easily affected by the contact state and contained moisture, and has a problem that measurement is difficult when the sample is a thin sheet. In addition, the mechanical breaking strength method takes time for sampling and measurement, and has a problem that a measured sample cannot be used for another measurement because it is a fracture measurement. Further, the birefringence method has a problem that it cannot be measured when the sample is colored or when the sample is opaque.
これらの方法に対して、マイクロ波法は、誘電率の異方性からシート状試料の分子配向を測定する方法であり、矩形マイクロ波空洞共振器に設けられたスリットにシート状試料を挿入し、試料が1回転している間の透過マイクロ波強度を極座標にプロットすることで、分子配向を取得する方法である(例えば、特許文献1)。マイクロ波法は、2軸延伸フィルムの分子配向を測定する手段として用いられているが、試料を回転させるためにモータなどの回転機構が必要であり、測定装置の構造が複雑になるという問題がある。 In contrast to these methods, the microwave method is a method for measuring the molecular orientation of a sheet-like sample from the dielectric anisotropy, and the sheet-like sample is inserted into a slit provided in a rectangular microwave cavity resonator. This is a method for obtaining molecular orientation by plotting the transmitted microwave intensity during one rotation of the sample in polar coordinates (for example, Patent Document 1). The microwave method is used as a means for measuring the molecular orientation of a biaxially stretched film. However, a rotating mechanism such as a motor is necessary to rotate the sample, and the structure of the measuring apparatus becomes complicated. is there.
また、一方で、高分子フィルムの結晶化度の測定についても種々の方法が考案されており、実際によく用いられている測定方法として、X線解析法、DSC(示差走査熱量分析)法および密度法がある。X線解析法は、結晶格子間の距離とブラッグ角との関係により回折したX線が同じ位相になり、強め合うことを利用した方法であるが、結晶面の同定など測定の準備も含め、測定に多大な時間と労力がかかるという問題がある。また、DSC法は、試料の融解熱量と完全結晶の融解熱量の比から結晶化度を算出する方法であるが、X線解析法と同様に、測定に多くの時間と労力がかかるという問題がある。 On the other hand, various methods have been devised for measuring the crystallinity of the polymer film, and X-ray analysis method, DSC (differential scanning calorimetry) method and There is a density method. The X-ray analysis method is a method that utilizes the fact that the diffracted X-rays have the same phase due to the relationship between the distance between crystal lattices and the Bragg angle, and strengthen each other. There is a problem that the measurement takes a lot of time and labor. The DSC method is a method for calculating the degree of crystallinity from the ratio of the heat of fusion of a sample to the heat of fusion of a complete crystal. However, like the X-ray analysis method, there is a problem that much time and labor are required for measurement. is there.
また、密度法は既知である結晶および非晶の密度と測定した試料の密度から結晶化度を算出する方法である。密度法においては、一般に、密度勾配管が用いられる。密度勾配管は比重の重い液体と軽い液体とを用いて細長いガラス管内で密度を連続的に変化させたものであり、密度法では、この密度勾配管の上から試料片を入れ、試料片が沈降後に密度が釣り合い、停止した位置で目盛り(密度)を読むことで、試料の密度を測定する。しかしながら、試料片が沈降して完全に停止するまでに1時間程度の時間を要し、また試料の種類が多いとその識別が困難であり、特に透明フィルムの場合には試料片を見つけにくいなど、時間と労力がかかるという問題がある。 The density method is a method of calculating the degree of crystallinity from the known crystal and amorphous densities and the measured sample density. In the density method, a density gradient tube is generally used. A density gradient tube uses a liquid with a high specific gravity and a light liquid to change the density continuously in an elongated glass tube. In the density method, a sample piece is put from above the density gradient tube, The density of the sample is measured by reading the scale (density) at the position where the density balances after settling and stops. However, it takes about one hour for the sample piece to settle and stop completely, and when there are many types of samples, it is difficult to identify the sample piece, especially in the case of a transparent film, etc. The problem is that it takes time and effort.
これらの方法に対して、誘電損失率から検量線を用いて結晶化度を測定する方法が、上述の分子配向を求める方法の1つであるマイクロ波法の応用として考案されているが、異方性を相殺した、より精確な結晶化度を測定するために、試料を回転させるモータなどの回転機構を具備させる必要があり、機構が複雑かつ高価なものになるという問題がある(特許文献2)。 In contrast to these methods, a method of measuring the crystallinity using a calibration curve from the dielectric loss rate has been devised as an application of the microwave method, which is one of the methods for obtaining the molecular orientation described above. In order to measure the crystallinity with more accuracy and canceling the directionality, it is necessary to provide a rotation mechanism such as a motor for rotating the sample, which causes a problem that the mechanism becomes complicated and expensive (Patent Literature). 2).
一方、シート状試料に含まれる微量水分を測定する方法として、上記マイクロ波法と同様に、矩形マイクロ波空洞共振器を用いる方法が考案されている。この方法は、水の誘電損失率が約13(4GHz、25℃)と、他の物質に比べて格段に大きいことを利用したもので、例えば、フィルム上に水溶性物質を塗布し、乾燥工程後の微量な残留水分を管理するのに用いられている。この方法においては、中央部にスリット、また、そのスリットにシート状試料を保持する機構を備えた矩形マイクロ波空洞導波管を用いることで、シート状試料が無い場合と有る場合との共振ピークレベルの差から水分を測定している(特許文献3)。しかしながら、この水分測定装置(微量水分計)は、回転機構を有していないことから、試料の分子配向や異方性を相殺した結晶化度の測定に用いることができないという問題がある。 On the other hand, as a method for measuring a trace amount of water contained in a sheet-like sample, a method using a rectangular microwave cavity resonator has been devised, similar to the above-described microwave method. This method utilizes the fact that the dielectric loss rate of water is about 13 (4 GHz, 25 ° C.), which is much larger than other materials. For example, a water-soluble material is applied on a film and a drying step is performed. It is used to manage a small amount of residual moisture later. In this method, by using a rectangular microwave cavity waveguide equipped with a slit at the center and a mechanism for holding the sheet-like sample in the slit, the resonance peak between when there is no sheet-like sample and when there is no sheet-like sample Moisture is measured from the difference in level (Patent Document 3). However, since this moisture measuring device (micro moisture meter) does not have a rotating mechanism, there is a problem that it cannot be used for measuring the degree of crystallinity that offsets the molecular orientation and anisotropy of the sample.
上述のように、分子配向に関して、上述の矩形マイクロ波空洞共振器を用いたマイクロ波法では、測定装置の構造が複雑になるという問題があった。そのために、簡便に試料を回転させて、回転角度の位置決めができるようにすることが課題となっていた。また、結晶化度に関して、マイクロ波法を応用した誘電損失率から検量線を用いて結晶化度を測定する方法においても、異方性を相殺した結晶化度を測定する上で、試料の回転機構などを追加する必要があり、構造が複雑で高価なものになるという問題があることから、構造が簡単でかつ簡便に結晶化度を測定することが望まれていた。 As described above, with respect to molecular orientation, the microwave method using the above-described rectangular microwave cavity resonator has a problem that the structure of the measurement apparatus becomes complicated. Therefore, it has been a problem to easily rotate the sample so that the rotation angle can be positioned. In addition, regarding the crystallinity, in the method of measuring the crystallinity using a calibration curve from the dielectric loss rate by applying the microwave method, the rotation of the sample is used to measure the crystallinity with offsetting anisotropy. Since it is necessary to add a mechanism and the like, and there is a problem that the structure becomes complicated and expensive, it has been desired to measure the crystallinity simply and simply.
このような課題を解決するために、発明者らは、矩形マイクロ波空洞共振器を用いた水分測定装置の試料ホルダやそれに付随する装置(手段)、また水分測定装置の形状などを工夫することによって、分子配向や異方性を相殺した結晶化度も簡便に測定することが可能な試料測定装置を考案した。 In order to solve such problems, the inventors have devised a sample holder of a moisture measuring device using a rectangular microwave cavity resonator, a device (means) associated therewith, a shape of the moisture measuring device, and the like. Has devised a sample measuring device that can easily measure the degree of crystallinity that offsets molecular orientation and anisotropy.
本発明の第1の実施形態に係る試料測定装置は、マイクロ波の伝播方向と略垂直な面にスリットを備えたマイクロ波空洞共振器と、シート状試料を保持し、前記スリットに挿設可能な試料保持手段と、前記スリットにおいて、前記試料保持手段を所定の位置に係止する係止手段と、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段とを備え、前記スリットに挿設した前記試料保持手段を所定の角度で回転させた場合において、前記試料保持手段を、前記係止手段により所定の位置に係止することができる。 The sample measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention can hold a microwave cavity resonator having a slit in a surface substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave, a sheet-like sample, and can be inserted into the slit. A sample holding means; a locking means for locking the sample holding means at a predetermined position in the slit; and a measuring means for measuring a resonance frequency or a resonance peak level, and the sample inserted in the slit. When the holding means is rotated at a predetermined angle, the sample holding means can be locked at a predetermined position by the locking means.
また、前記試料保持手段は正N角形(Nは3以上の整数)の形状を有し、前記係止手段は、前記正N角形の少なくとも2辺の少なくとも一部に係合するように形成されるものとすることができる。 The sample holding means has a regular N-gon shape (N is an integer of 3 or more), and the locking means is formed to engage with at least a part of at least two sides of the regular N-gon shape. Can be.
また、前記マイクロ波空洞共振器は矩形の断面形状を有し、前記試料保持手段に前記矩形の断面形状より大きな孔部が形成され、前記シート状試料は前記試料保持手段により前記孔部を覆うように保持されるものとすることができる。 The microwave cavity resonator has a rectangular cross-sectional shape, and a hole portion larger than the rectangular cross-sectional shape is formed in the sample holding means, and the sheet-like sample covers the hole portion by the sample holding means. It can be held as follows.
本発明の第2の実施形態に係る試料測定装置は、マイクロ波の伝播方向と略垂直な面にスリットを備えたマイクロ波空洞共振器と、シート状試料を取り付ける試料取り付け手段と、前記試料取り付け手段を保持し、前記スリットに挿設可能な試料保持手段と、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段とを備え、前記試料取り付け手段を所定の角度で回転させた場合において、前記試料取り付け手段を、前記試料保持手段により保持することができる。 A sample measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention includes a microwave cavity resonator provided with a slit in a surface substantially perpendicular to a microwave propagation direction, a sample mounting means for mounting a sheet-like sample, and the sample mounting A sample holding means that can be inserted into the slit and a measuring means for measuring a resonance frequency or a resonance peak level, and the sample attaching means is rotated when the sample attaching means is rotated at a predetermined angle. The means can be held by the sample holding means.
また、前記マイクロ波空洞共振器は矩形の断面形状を有し、前記試料取り付け手段は、前記矩形の断面形状より大きな正N角形の形状を有し、前記試料保持手段は、一対のプレートで構成され、一方に前記正N角形と同一の形状の孔部を、他方に前記矩形の断面形状より大きく、前記正N角形の孔部より小さい円形の孔部を有するものとすることができる。 Further, the microwave cavity resonator has a rectangular cross-sectional shape, the sample mounting means has a regular N-square shape larger than the rectangular cross-sectional shape, and the sample holding means is constituted by a pair of plates. Further, a hole having the same shape as the regular N-gon can be provided on one side, and a circular hole that is larger than the rectangular cross-sectional shape and smaller than the regular N-gon can be provided on the other side.
また、前記試料取り付け手段は、前記試料保持手段が有する前記正N角形の孔部に嵌合されることで保持されるものとすることができる。 Further, the sample mounting means can be held by being fitted into the regular N-shaped hole of the sample holding means.
本発明の第3の実施形態に係る試料測定装置は、一対の矩形導波管により鉛直方向に構成されるマイクロ波空洞共振器であって、前記一対の矩形導波管によりマイクロ波の伝播方向と略垂直な面に形成されるスリットを有するマイクロ波空洞共振器と、シート状試料を載置する試料台であって、前記矩形導波管の下方を格納し、前記スリットの側の底面に前記矩形導波管の矩形の断面形状より大きな円形の孔部を有し、当該孔部の周縁部に所定の角度で角度目盛りが付され、前記孔部を覆うように前記シート状試料を載置するように構成された試料台と、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段とを備え、前記シート状試料を前記所定の角度で回転させて、前記試料台に載置することができる。 The sample measurement apparatus according to the third embodiment of the present invention is a microwave cavity resonator configured in the vertical direction by a pair of rectangular waveguides, and the propagation direction of the microwaves by the pair of rectangular waveguides. A microwave cavity resonator having a slit formed in a plane substantially perpendicular to the surface, and a sample stage on which a sheet-like sample is placed, storing the lower part of the rectangular waveguide, and on the bottom surface on the slit side The rectangular waveguide has a circular hole that is larger than the rectangular cross-sectional shape, and an angular scale is attached to the peripheral edge of the hole at a predetermined angle, and the sheet-like sample is placed so as to cover the hole. A sample stage configured to be placed, and a measuring unit that measures a resonance frequency or a resonance peak level, and the sheet-like sample can be rotated at the predetermined angle and placed on the sample stage. .
また、本発明の第1の実施形態に係る試料測定装置による試料測定方法は、マイクロ波の伝播方向と略垂直な面にスリットを備えたマイクロ波空洞共振器と、シート状試料を保持し、前記スリットに挿設可能な試料保持手段と、前記スリットにおいて、前記試料保持手段を所定の位置に係止する係止手段と、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段とを備えた試料測定装置による試料測定方法であって、前記試料保持手段により、前記シート状試料を保持する保持工程と、前記係止手段により、前記試料保持手段を所定の位置に係止する係止工程と、前記計測手段により、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測工程とを含み、前記保持工程において、前記シート状試料を保持した前記試料保持手段を所定の角度で回転させて、その都度、前記係止工程と前記計測工程とを実施する。 Further, the sample measuring method by the sample measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a microwave cavity resonator having a slit on a surface substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave, a sheet sample, Sample measurement comprising sample holding means insertable into the slit, locking means for locking the sample holding means at a predetermined position in the slit, and measuring means for measuring a resonance frequency or a resonance peak level A sample measurement method using an apparatus, the holding step for holding the sheet-like sample by the sample holding means, the locking step for locking the sample holding means at a predetermined position by the locking means, A measuring step of measuring a resonance frequency or a resonance peak level by a measuring means, and in the holding step, the sample holding means holding the sheet-like sample is set at a predetermined angle. By rolling, in each case, to implement said measurement step and the locking step.
また、本発明の第2の実施形態に係る試料測定装置による試料測定方法は、マイクロ波の伝播方向と略垂直な面にスリットを備えたマイクロ波空洞共振器と、シート状試料を取り付ける試料取り付け手段と、前記試料取り付け手段を保持し、前記スリットに挿設可能な試料保持手段と、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段とを備えた試料測定装置による試料測定方法であって、前記試料取り付け手段により、前記シート状試料を取り付ける試料取り付け工程と、前記試料保持手段により、前記試料取り付け手段を保持する保持工程と、前記保持工程において、前記試料取り付け手段を保持した前記試料保持手段を前記スリットに挿設する挿設工程と、前記計測手段により、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測工程とを含み、前記保持工程において、前記試料取り付け手段を所定の角度で回転させて保持し、その都度、前記挿設工程と前記計測工程とを実施する。 Further, the sample measuring method by the sample measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a microwave cavity resonator having a slit in a plane substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave, and a sample attachment for attaching the sheet-like sample. A sample measuring method using a sample measuring apparatus comprising: a means; a sample holding means that holds the sample attaching means and can be inserted into the slit; and a measuring means that measures a resonance frequency or a resonance peak level. A sample attaching step for attaching the sheet-like sample by the sample attaching means; a holding step for holding the sample attaching means by the sample holding means; and the sample holding means for holding the sample attaching means in the holding step. A measuring step for measuring a resonance frequency or a resonance peak level by the insertion step of inserting into the slit and the measuring means. And a step, in the holding step, the sample mounting means holds is rotated at a predetermined angle, each time, to implement said measurement step and the inserted step.
また、本発明の第3の実施形態に係る試料測定装置による試料測定方法は、一対の矩形導波管により鉛直方向に構成されるマイクロ波空洞共振器であって、前記一対の矩形導波管によりマイクロ波の伝播方向と略垂直な面に形成されるスリットを有するマイクロ波空洞共振器と、シート状試料を載置する試料台であって、前記矩形導波管の下方を格納し、前記スリットの側の底面に前記矩形導波管の矩形の断面形状より大きな円形の孔部を有し、当該孔部の周縁部に所定の角度で角度目盛りが付され、前記孔部を覆うように前記シート状試料を載置するように構成された試料台と、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段とを備えた試料測定装置による試料測定方法であって、前記シート状試料を前記試料台の前記孔部の周縁部に載置する載置工程と、前記計測手段により、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測工程とを含み、前記シート状試料を前記所定の角度で回転させて、その都度、前記載置工程と前記計測工程とを実施する。 A sample measurement method using a sample measurement apparatus according to the third embodiment of the present invention is a microwave cavity resonator configured in a vertical direction by a pair of rectangular waveguides, and the pair of rectangular waveguides A microwave cavity resonator having a slit formed in a plane substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave, and a sample stage on which a sheet-like sample is placed, and stores under the rectangular waveguide, The bottom surface on the slit side has a circular hole larger than the rectangular cross-sectional shape of the rectangular waveguide, and an angular scale is attached to the peripheral edge of the hole at a predetermined angle so as to cover the hole. A sample measuring method using a sample measuring device comprising a sample stage configured to place the sheet-like sample and a measuring means for measuring a resonance frequency or a resonance peak level, the sheet-like sample being the sample Perimeter of the hole in the base And a measuring step of measuring a resonance frequency or a resonance peak level by the measuring means, and the sheet-like sample is rotated at the predetermined angle each time. And the measurement step.
本発明によれば、矩形マイクロ波空洞共振器を用いたシート状試料の測定装置において、高分子フィルムなどのシート状試料の誘電率の異方性から分子配向を、またQ値(共振の鋭さ)の異方性を相殺した結晶化度の測定も、簡易な構造で、簡便に行うことができる。 According to the present invention, in a sheet-shaped sample measuring apparatus using a rectangular microwave cavity resonator, the molecular orientation is determined from the anisotropy of the dielectric constant of a sheet-shaped sample such as a polymer film, and the Q value (resonance sharpness). The crystallinity with the anisotropy canceled out can also be measured with a simple structure.
また、本発明によれば、シート状試料を、前記矩形マイクロ波空洞共振器のスリットに視認性のよい状態で載置することによって、試料を回転させることが可能となり、簡便かつ精確に、分子配向や異方性を相殺した結晶化度を測定することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to rotate the sample by placing the sheet-like sample in a state of good visibility in the slit of the rectangular microwave cavity resonator. It is possible to measure the degree of crystallinity that offsets orientation and anisotropy.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る試料測定装置10を含む、試料測定システム1の構成図を示す。試料測定システム1は、主に、試料測定装置10、試料測定装置10の外部に設けられたネットワークアナライザ20、およびコンピュータ30から構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a
試料測定装置10は、その内部に、矩形マイクロ波空共振器を備える。ネットワークアナライザ20は、本発明の計測手段に対応し、マイクロ波を発振する発振部と、共振エネルギーを検出する検出部を備える。コンピュータ30は、ネットワークアナライザ20から送信される信号を処理する。なお、図1では、ネットワークアナライザ20を、試料測定装置10と別体として示しているが、試料測定装置10にネットワークアナライザ20の機能を持たせて一体化し、試料測定装置10とすることもできる。また、試料測定装置10は、試料に含まれる微量水分を測定することもできる(すなわち、試料測定装置10は、水分測定装置にも適用することができる)。
The
矩形マイクロ波空洞共振器100は図2に示すように一対の矩形導波管102(102A、102B)により構成され、マイクロ波の伝播方向と略垂直な面にスリット(ギャップ部)104が形成されている。そして、このスリット104に、例えば、ポリエステルの一種であるPET(ポリエチレンテレフタレート)などの高分子樹脂をシート状に成型したシート状試料106が、図3に示すような、正N角形(図3に示す例では正五角形で、Nは3以上の整数)の試料保持手段としての試料ホルダ108に、(テープなどの取り付け部材(不図示)で取り付けられた後に)保持された状態で挿入(挿設)される。なお、試料測定装置10には、試料ホルダ108が試料測定装置10の内部(スリット104)に挿入されたときに、その位置を確定かつ固定するための、試料ホルダ108の外形形状である正N角形の少なくとも2辺の少なくとも一部が嵌め合わされて係合するように形成されたストッパ(係止手段)110が設けられている。また、本実施形態では、その例示として、試料ホルダ108を正N角形の形状として説明するが、後述のように、シート試料を固定し、所定の角度で回転させることが可能な形状(例えば、星型などの形状)であればよく、これに限定されることはない。この場合、ストッパ110も、試料ホルダ108を嵌め合い係合されて係止可能な形状として形成される。
As shown in FIG. 2, the rectangular
また、図3に示すように、試料ホルダ108には、矩形導波管102から出力されるマイクロ波がシート状試料106に直接、照射されるように、矩形導波管102の矩形の断面形状より大きな円形の孔部112が設けられている。なお、試料ホルダ108の材質としては、マイクロ波の反射を可能な限り低減し、反射波が測定値に影響を及ぼさないようにするため、誘電率の小さい材質であることが好ましい。具体的には、テフロン(登録商標)、ポリカーボネート、硬質塩化ビニル、ポリアセタール、超高分子量ポリエチレン、MCナイロンなどが好ましい。また、後述の実施形態2の試料ホルダにおいても、同様の材質を用いることができる。
In addition, as shown in FIG. 3, the
矩形マイクロ波空洞共振器100には、ネットワークアナライザ20から発振された4GHz帯のマイクロ波が入力され、共振周波数を中心に100MHz程度の掃引幅をもって掃引される。掃引は、約0.3秒毎に繰り返され、その都度、共振ピーク周波数および共振ピークレベルが検出され、コンピュータ30に送信される。
The rectangular
なお、ネットワークアナライザ20では、共振周波数および共振ピークレベルに加えて、Q値(共振の鋭さ)も計測される。ここで、共振ピークレベルとQ値の関係は、下記(1)式で示される。
Δ(1/Q)=(1/Q0)・((P0/PS)0.5−1) (1)
ここで、
Δ(1/Q)=1/QS−1/Q0 (2)
ただし、 Q0 : 試料がないときのQ値
QS : 試料があるときのQ値
P0 : 試料挿入前の共振ピークレベル
PS : 試料挿入後の共振ピークレベル
The
Δ (1 / Q) = (1 / Q 0 ) · ((P 0 / P S ) 0.5 −1) (1)
here,
Δ (1 / Q) = 1 / Q S −1 / Q 0 (2)
Q 0 : Q value when there is no sample
Q S : Q value when there is a sample
P 0 : Resonance peak level before sample insertion
P S : Resonance peak level after sample insertion
上式に示される、共振ピークレベルとQ値は、いずれも試料におけるマイクロ波エネルギーの吸収量と関係があり、具体的には、Q値は、共振周波数を、共振カーブのピークから半分(3デシベル下)のレベルにおける周波数半値幅で除した値であり、これが結果的に、矩形マイクロ波空洞共振器に蓄えられている共振エネルギーと試料内部で消費されるエネルギーの比に相当する。よって、試料におけるマイクロ波エネルギーの吸収量が大きいほど、共振ピークレベルが下がり、Q値も下がることになる。 The resonance peak level and the Q value shown in the above formula are both related to the absorption amount of the microwave energy in the sample. Specifically, the Q value is obtained by reducing the resonance frequency by half from the peak of the resonance curve (3 This is a value divided by the half bandwidth of the frequency at the level of decibel), and this corresponds to the ratio of the resonance energy stored in the rectangular microwave cavity resonator and the energy consumed inside the sample. Therefore, the greater the amount of microwave energy absorbed in the sample, the lower the resonance peak level and the Q value.
また、ここで、誘電損失率ε”は、以下の式によって求めることができる。
ε”=(A/d)((1/QS)−(1/Q0) (3)
ただし、 Q0: 試料がないときのQ値
QS: 試料があるときのQ値
d: 試料の厚み(mm)
A: 装置定数
Here, the dielectric loss rate ε ″ can be obtained by the following equation.
ε ″ = (A / d) ((1 / Q S ) − (1 / Q 0 ) (3)
Q 0 : Q value when there is no sample
Q S : Q value when there is a sample
d: Sample thickness (mm)
A: Device constant
さらに、誘電損失率ε”と結晶化度は、(特許文献2に記載されているように)一次の対応関係が認められており、例えば、図4のPETフィルムの検量線に示されるように、非晶部(アモルファス)で誘電損失率が大きく、結晶部において誘電損失率がおおよそゼロになることから、一般に、負の比例関係で示される。 Furthermore, the dielectric loss ratio ε ″ and the crystallinity have a first-order correspondence (as described in Patent Document 2), for example, as shown in the calibration curve of the PET film in FIG. Since the dielectric loss factor is large in the amorphous part (amorphous) and the dielectric loss factor is almost zero in the crystal part, it is generally shown in a negative proportional relationship.
したがって、結晶化度は、試料の厚みdとQ値から誘電損失率ε”を計算することで、求めることができる。また、試料の厚みが等しい材料の結晶化度を比較する場合、Q値のみを測定すれば、誘電損失率ε”と結晶化度の関係を考慮することで、いずれの結晶化度が高いかを瞬時に判別することができる。すなわち、試料の厚みが同じであれば、Q値の高い試料の方が、結晶化度が高いことになる。このように、誘電損失率を測定する代わりに、Q値のみを測定することで、結晶化度の比較が可能となる。 Accordingly, the crystallinity can be obtained by calculating the dielectric loss rate ε ″ from the sample thickness d and the Q value. Also, when comparing the crystallinity of materials having the same sample thickness, the Q value can be obtained. If only the measurement is performed, it is possible to instantaneously determine which crystallinity is higher by considering the relationship between the dielectric loss rate ε ″ and the crystallinity. That is, if the thickness of the sample is the same, the sample having a higher Q value has a higher crystallinity. Thus, instead of measuring the dielectric loss rate, it is possible to compare the crystallinity by measuring only the Q value.
但し、誘電損失率は、分子運動に基づくエネルギー吸収に関する物質定数であり、周波数、温度によっても当然に変化し、また試料が高分子の場合には一般的にその方向によっても変化する。特に、試料測定装置10のような試料測定装置で、シート状試料106を測定する場合、マイクロ波の電界がシートの面方向に平行にかかるため、分子配向(配向性)によって誘電率および誘電損失率に異方性(方向依存性)が現れる。また、この場合、上述の誘電損失率とQ値の関係から、Q値もシート面内における方向により変化することとなる。このことから、より精確に結晶化度を測定するには、Q値の異方性を相殺(キャンセル)する必要がある。
However, the dielectric loss rate is a material constant related to energy absorption based on molecular motion, and naturally changes depending on the frequency and temperature, and also generally changes depending on the direction when the sample is a polymer. In particular, when the sheet-
そこで、発明者らはシート状試料106を一定の角度で回転させ、各角度において測定したQ値を平均化することにより、Q値の異方性を相殺することを考えた。具体的には、試料ホルダ108を、シート状試料106を保持した状態で、測定時において、その都度、一定の角度で相対回転し、その試料ホルダ108を試料測定装置10の内部に設けられたストッパ110に嵌め合い係合されて係止されるまで挿入することで、回転角度位置を簡便に位置決めし、Q値を測定する。そして、この測定されたQ値を平均化し、Q値の異方性を相殺する。なお、この場合、正N角形のNの数を増やすことで、回転角度が細かくなることから、より精度の向上が期待できる。
Therefore, the inventors considered to cancel the anisotropy of the Q value by rotating the sheet-
以下、本発明の第1の実施形態の具体的な実施例について説明する。 Specific examples of the first embodiment of the present invention will be described below.
(第1実施例)
第1の実施例では、図1のような構成において、シート状試料106の結晶化度を、Q値を用いて比較した。結晶化度は、前述のようにQ値と相関があり、厚みが同じであれば、Q値が大きいほど高くなる。シート状試料106として、市販のPETフィルムA(厚み100μm)を図3に示すような正五角形の試料ホルダ108で孔部112が覆われるように保持し、試料測定装置10の挿入口からストッパ110に係止される位置まで挿入した上で、ネットワークアナライザ20によりQ値を測定した。
(First embodiment)
In the first example, the crystallinity of the sheet-
このときのQ値は5193として測定され、その値をQ1とした。次に、試料ホルダ108を試料測定装置10から一旦取り出して、シート状試料106を保持した状態で72度向きを回転させて(図3において、例えば「A」から「B」に回転させて)、再度、試料測定装置10の挿入口からストッパ110により係止される位置まで挿入し、Q値を測定した。このときのQ値は5172として測定され、その値をQ2とした。同様の手順で試料ホルダ108を回転させ、Q3、Q4、Q5に関して測定すると、Q3は5185、Q4は5214、Q5は5181と測定された。この場合、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5の平均値は、5189となった。
Q value at this time is measured as 5193 and its value as Q 1. Next, the
次に、PETフィルムAと同じ厚み(厚み100μm)のPETフィルムBに関して、PETフィルムAと同様に、Q値を測定し、さらに平均値を計算した結果、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5の平均値は、5073となった。このことから、PETフィルムAのQ値の平均値の方がPETフィルムBのQ値の平均値よりも大きく、PETフィルムAの方がPETフィルムBよりも結晶化度が高いことが分かった。 Next, regarding the PET film B having the same thickness (100 μm thickness) as the PET film A, the Q value was measured in the same manner as the PET film A, and the average value was calculated. As a result, Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q The average value of 4 and Q 5 was 5073. From this, it was found that the average value of the Q values of the PET film A was larger than the average value of the Q values of the PET film B, and the PET film A had a higher crystallinity than the PET film B.
(第2実施形態)
本実施形態では、図5に示すように、上述の第1実施形態の矩形マイクロ波空洞共振器100と同様の構成の矩形マイクロ波空洞共振器120を用いて、シート状試料126の分子配向を測定する。従来から分子配向は屈折率の異方性から測定されており、また、高周波領域において、屈折率、また誘電率は同じ電子分極に起因し、屈折率の2乗が誘電率に相当することから、分子配向は誘電率の異方性からも測定することができる。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the molecular orientation of the sheet-
屈折率の異方性に基づく分子配向の測定において、屈折率の最大となる方向が分子鎖の並んでいる方向であり、異方性の程度は複屈折Δn(屈折率の最大と最小の差)で表される。同様に、誘電率の異方性に基づく分子配向の測定においても、誘電率の最大となる方向が分子鎖の並んでいる方向であり、異方性の程度はΔε(誘電率の最大と最小の差)で表される。 In the measurement of molecular orientation based on the anisotropy of the refractive index, the direction in which the refractive index is maximum is the direction in which the molecular chains are arranged, and the degree of anisotropy is birefringence Δn (difference between the maximum and minimum refractive indices). ). Similarly, in the measurement of molecular orientation based on the anisotropy of dielectric constant, the direction in which the dielectric constant is maximum is the direction in which molecular chains are arranged, and the degree of anisotropy is Δε (maximum and minimum of dielectric constant). Difference).
また、本実施形態において、シート状試料126を、矩形マイクロ波空洞共振器120のスリット124に挿入すると、共振周波数は低周波側にシフトするが、このシフト量Δfがシート状試料126の厚みと誘電率との積に比例する。したがって、シフト量Δfを計算することで、分子配向を確認することができる。ただし、この誘電率は、矩形マイクロ波空洞共振器120内の電界の向き(電界の伝播方向)の誘電率に対応するため、全方位の誘電率に対応したシフト量Δfを取得するには、矩形マイクロ波空洞共振器120またはシート状試料126のいずれかを回転させる必要がある。
In the present embodiment, when the sheet-
そこで、本実施形態では、図6に示すような、硬質塩化ビニル、ポリカーボネートなどで生成された、外形が正N角形(図6に示す例では正八角形で、Nは3以上の整数)の試料取り付け板130(130A)に、シート状試料126をテープなどの取り付け部材132で取り付け、試料取り付け板130Aおよび130Bにより両側から挟持した後に、測定時において、その試料取り付け手段としての試料取り付け板130を、その都度、相対回転させて、試料取り付け板130を試料ホルダ128(128A)で保持することで、シート状試料126を回転させる。なお、図6に示すように、試料ホルダ128は上部128Aと下部128Bの一対の樹脂製のプレートで構成され、試料ホルダ128の上部128Aの正N角形の孔部134は、矩形導波管122の矩形の断面形状よりも大きく、試料取り付け板130と同一の形状(正N角形)で形成され、下部128Bには、矩形導波管122の矩形の断面形状よりも大きく、上部128Aの正N角形の孔部134より小さい円形の孔部136が形成される。また、試料取り付け板130は、上部128Aと下部128Bが組み合わされた試料ホルダ128の上部128A側に形成された正N角形の孔部134に嵌め込まれる(嵌合される)ことで、試料ホルダ128に保持される。このように、試料取り付け板130(シート状試料126)を回転させて、共振周波数を測定することで、各々に関して共振周波数のシフト量Δfを算出する。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, hard vinyl chloride, produced like polycarbonate, sample outline positive N polygon (in regular octagon in the example shown in FIG. 6, N is an integer of 3 or more) After the sheet-
そして、この算出したシフト量Δfを極座標上にプロットし、楕円近似をかけることで、図7のような楕円パターンを取得する。図7において、楕円の長軸方向の最大となる方向が誘電率の最大となる方向であり、すなわち、分子鎖が並んでいる方向となる。また、配向の程度は、図7に示す楕円パターンの長軸と短軸の比、または差で表すことができる。
なお、誘電率は、以下の式を用いて、算出される。
ε’=1+(A/d)(f1−f2)/(f1−γ) (4)
ただし、f1: 試料がないときの共振周波数(MHz)
f2: 試料があるときの共振周波数(MHz)
γ: ギャップ補正値(MHz)
d: 試料の厚み(mm)
A: 装置定数
Then, the calculated shift amount Δf is plotted on polar coordinates, and an elliptical approximation is performed to obtain an elliptical pattern as shown in FIG. In FIG. 7, the maximum direction of the major axis of the ellipse is the direction where the dielectric constant is maximum, that is, the direction in which molecular chains are arranged. The degree of orientation can be expressed by the ratio or difference between the major axis and minor axis of the elliptic pattern shown in FIG.
The dielectric constant is calculated using the following equation.
ε ′ = 1 + (A / d) (f1−f2) / (f1−γ) (4)
F1: Resonance frequency (MHz) when there is no sample
f2: Resonance frequency when there is a sample (MHz)
γ: Gap correction value (MHz)
d: Sample thickness (mm)
A: Device constant
以下、本発明の第2の実施形態の具体的な実施例について説明する。
(第2実施例)
図1のような構成において、シート状試料126の分子配向を測定した。先ず、前述の図6に示すような、正八角形の試料取り付け板130にシート状試料126を取り付けない状態で、試料取り付け板130を長方形の試料ホルダ128の上から正八角形の孔部134に合わせて嵌め込み、試料ホルダ128および試料取り付け板130を一体とした状態で、試料測定装置10の内部に挿入した。この状態で、ネットワークアナライザ20を用いて、シート状試料126を挿入していない場合(すなわち、ブランク時)における共振周波数を測定した。そして、この測定された値をf0とした。
Specific examples of the second embodiment of the present invention will be described below.
(Second embodiment)
In the configuration as shown in FIG. 1, the molecular orientation of the sheet-
次に、測定対象とするシート状試料126の基準方向を決定し、ブランク時の測定に用いた試料取り付け板130と同一の、正八角形の試料取り付け板130に、テープ(取り付け部材)132によりシート状試料126を取り付け、両側から挟持した状態で、試料取り付け板130を試料ホルダ128の上から正八角形の孔部134に嵌め込み、試料ホルダ128、試料取り付け板130およびシート状試料126を一体とした状態で、試料測定装置10の内部に挿入した。この状態で、ネットワークアナライザ20を用いて、シート状試料126を挿入した場合における共振周波数を測定した。そして、この測定された値をfs1とした。
Next, the reference direction of the sheet-
さらに、試料ホルダ128を試料測定装置10から取り出し、正八角形の試料取り付け板130を基準方向に対して45度回転させて、再度、試料ホルダ128に嵌め込み、同様に共振周波数を測定した。そして、この測定された値をfs2とした。同様に、試料取り付け板130を45度ずつ回転させて、fs3、fs4まで測定し、各々に関して、共振周波数のシフト量Δfを計算した。
Further, the
なお、共振周波数のシフト量Δfは、ブランク時における共振周波数f0とシート状試料126が試料測定装置10に挿入された状態における共振周波数fsとの差(Δf=f0−fs)で表される。これを、Δfs1(Δfs1=f0−fs1)からΔfs4(Δfs4=f0−fs4)まで計算し、Δfs1、Δfs2、Δfs3、Δfs4を点として、極座標上にプロットした。また、第2実施例において、Δfs5、Δfs6、Δfs7、Δfs8を同様に計算すると、Δfs5、Δfs6、Δfs7、Δfs8は、極座標上において、原点位置に対して、各々、Δfs1、Δfs2、Δfs3、Δfs4と点対称となる位置に計算されるため、それらを計算された位置にプロットした。以上の8点のΔfを極座標上にプロットし、楕円近似をかけることで、図8のような分子配向を取得した。図8に示す分子配向において、配向角度は基準方向と楕円の長軸との成す角度として、また配向度は長軸と短軸との比として算出することができた。
Note that the shift amount Delta] f of the resonance frequency is the difference between the resonance frequency f s in a state where the resonance frequency f 0 and the sheet-
(第3実施形態)
前述のように、厚みが同じ試料に関して、Q値を測定することで、簡便に結晶化度を比較することができるが、より精確に結晶化度を比較するためには(すなわち、異方性を相殺して結晶化度を比較するためには)、シート状試料を所定の角度で回転させてQ値を測定し、その平均をとる必要がある。また、シート状試料を測定装置に挿入しないときの共振周波数と挿入したときの共振周波数との差(シフト量)からシート状試料の分子配向を測定する場合も、シート状試料を所定の角度で回転させる必要がある。
(Third embodiment)
As described above, by measuring the Q value for samples having the same thickness, the crystallinity can be easily compared. However, in order to compare the crystallinity more accurately (that is, anisotropic) In order to offset the above and compare the crystallinity), it is necessary to rotate the sheet-like sample at a predetermined angle, measure the Q value, and take the average. Also, when measuring the molecular orientation of a sheet-like sample from the difference (shift amount) between the resonance frequency when the sheet-like sample is not inserted into the measuring apparatus and the resonance frequency when it is inserted, the sheet-like sample is measured at a predetermined angle. Need to rotate.
そこで、本実施形態では、モータなどの回転機構を具備させることなく、試料を手動により簡便に回転させることが可能な試料測定装置について説明する。図9に示されるように、試料測定装置11は、矩形マイクロ波空洞共振器140を鉛直方向に構成する矩形導波管142のうちの一方(図9では、下方)を格納し、かつマイクロ波の伝播方向と略垂直な面に形成されるスリット144側の底面に、矩形導波管142の矩形の断面形状より大きな円形の孔部150を有する試料台152を設置し、さらに、その円形の孔部150の周縁部154に角度目盛り156を付し、測定者がシート状試料146を確認しながら、任意の角度に基づいて、シート状試料146を回転させて載置し、測定できるようにする。これにより、結晶化度を測定する場合には、所定の角度でシート状試料146を回転させながらQ値を測定し、その平均を計算することで、Q値の異方性を簡便に相殺することができる。また、分子配向を測定する場合には、所定の角度でシート状試料146を回転させながら共振周波数を測定し、試料台152にシート状試料146を載置していない状態で測定した共振周波数との差(シフト量)の異方性から分子配向を簡便に測定することができる。さらに、シート状試料146を試料台152に載置できることから、視認性のよい状態で測定することができる。なお、シート状試料146は、円形の孔部150の周縁部154に載置するために、その円形の孔部150の周縁部154の形状に沿うように円形で形成され、その外周部には角度目盛り156と位置合わせすることが可能な目印が付されていることが好ましい。また、図9において、上方に位置する矩形導波管142を格納する筺体(ケース)158は、測定時において角度目盛り156が視認できるように逆三角形の形状で形成される。
Therefore, in the present embodiment, a sample measuring apparatus that can easily rotate a sample manually without providing a rotation mechanism such as a motor will be described. As shown in FIG. 9, the
以下、本発明の第3の実施形態の具体的な実施例について説明する。 Hereinafter, specific examples of the third embodiment of the present invention will be described.
(第3実施例)
図9のような試料台152を備えた試料測定装置11を用いて、シート状試料146の分子配向を測定した。なお、試料台152として、円形の孔部150の周縁部154に、30度毎に角度目盛りが付されているものを用いた。先ず、シート状試料146を試料台152に載置していない状態で共振周波数を測定し、その共振周波数をf0とした。次に、市販のPETフィルム(試料)を円形にカットし、基準方向に目印を付し、それをシート状試料146として試料台152の上に描かれた0度から360度までの角度目盛り156の0度方向に合わせて載置した。そして、この状態を開始地点として、共振周波数を測定し、測定が終了したらシート状試料146を30度回転させ、シート状試料146に付した目印が30度の目盛り位置に一致するように載置した。
(Third embodiment)
The molecular orientation of the sheet-
この30度回転させた状態で共振周波数を測定し、測定終了後は、シート状試料146をさらに30度回転させて、またシート状試料146を試料台152に載置して共振周波数を測定するという手順を繰り返し実行し、0度から150度までの6点の共振周波数fs1からfs6を測定した。そして、この結果から、各角度における共振周波数のシフト量Δfを計算し、Δf1からΔf6を取得した。さらに、これら(また、原点位置に対して点対称として計算されるΔf7からΔf12)を極座標上にプロットし、第2実施例と同様に楕円近似をかけることで、図10のような楕円パターンを取得した。図10において、この長軸方向が配向方向、また長軸と短軸の比が配向度として示されるように、シート状試料146の分子配向を簡便に測定することができた。
The resonance frequency is measured in a state rotated by 30 degrees, and after the measurement is completed, the sheet-
本発明の産業上の利用分野としては、高分子フィルムの製造および研究開発分野、また高分子フィルムを用いた新規材料の製造および研究開発分野など、シート状材料の工業的な応用分野がある。 The industrial application fields of the present invention include industrial application fields of sheet-like materials such as polymer film manufacturing and research and development fields, and new material manufacturing and research and development fields using polymer films.
1 試料測定システム
10 試料測定装置
11 試料測定装置
20 ネットワークアナライザ
30 コンピュータ
100 矩形マイクロ波空洞共振器
102 矩形導波管
104 スリット(ギャップ部)
106 シート状試料
108 試料ホルダ
110 ストッパ
112 円形の孔部
120 矩形マイクロ波空洞共振器
122 矩形導波管
124 スリット(ギャップ部)
126 シート状試料
128 試料ホルダ
130 試料取り付け板
132 取り付け部材
134 正N角形の孔部
136 円形の孔部
140 矩形マイクロ波空洞共振器
142 矩形導波管
144 スリット(ギャップ部)
146 シート状試料
150 円形の孔部
152 試料台
154 周縁部
156 角度目盛り
158 筺体(ケース)
DESCRIPTION OF
106
126
146
Claims (8)
シート状試料を保持し、前記スリットに挿設可能な試料保持手段と、
前記スリットにおいて、前記試料保持手段の外形に嵌め合わせて当該試料保持手段を所定の相対回転位置に係止する係止手段と、
共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段と、
を備え、
前記スリットに挿設した前記試料保持手段を所定の角度で回転させた場合において、前記試料保持手段を、前記係止手段に嵌め合わせて所定の相対回転位置に係止することを可能としたことを特徴とする試料測定装置。 A microwave cavity resonator having a slit in a plane substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave;
A sample holding means for holding a sheet-like sample and being insertable into the slit;
In the slit, locking means for fitting the outer shape of the sample holding means to lock the sample holding means at a predetermined relative rotation position ;
A measuring means for measuring the resonance frequency or the resonance peak level;
With
When the sample holding means inserted in the slit is rotated at a predetermined angle, the sample holding means can be fitted to the locking means and locked at a predetermined relative rotation position. A sample measuring device characterized by the above.
前記係止手段は、前記正N角形の少なくとも2辺の少なくとも一部に係合するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の試料測定装置。 The sample holding means has a regular N-gon shape (N is an integer of 3 or more),
The sample measuring apparatus according to claim 1, wherein the locking unit is formed to engage with at least a part of at least two sides of the regular N-gon.
前記試料保持手段に前記矩形の断面形状より大きな孔部が形成され、前記シート状試料は前記試料保持手段により前記孔部を覆うように保持されることを特徴とする請求項1または2に記載の試料測定装置。 The microwave cavity resonator has a rectangular cross-sectional shape;
3. A hole portion larger than the rectangular cross-sectional shape is formed in the sample holding means, and the sheet-like sample is held by the sample holding means so as to cover the hole portion. Sample measuring device.
シート状試料を取り付ける試料取り付け手段と、
前記試料取り付け手段の外形に嵌め合わせて当該試料取り付け手段を所定の相対回転位置に保持し、前記スリットに挿設可能な試料保持手段と、
共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測手段と、
を備え、
前記試料取り付け手段を所定の角度で回転させた場合において、前記試料取り付け手段を、前記試料保持手段に嵌め合わせて所定の相対回転位置に保持することを可能としたことを特徴とする試料測定装置。 A microwave cavity resonator having a slit in a plane substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave;
A sample attaching means for attaching a sheet-like sample;
A sample holding means that can be fitted into the outer shape of the sample mounting means to hold the sample mounting means at a predetermined relative rotational position and can be inserted into the slit;
A measuring means for measuring the resonance frequency or the resonance peak level;
With
A sample measuring apparatus characterized in that when the sample mounting means is rotated at a predetermined angle, the sample mounting means can be fitted to the sample holding means and held at a predetermined relative rotational position. .
前記試料取り付け手段は、前記矩形の断面形状より大きな正N角形の形状を有し、
前記試料保持手段は、一対のプレートで構成され、一方に前記正N角形と同一の形状の孔部を、他方に前記矩形の断面形状より大きく、前記正N角形の孔部より小さい円形の孔部を有することを特徴とする請求項4に記載の試料測定装置。 The microwave cavity resonator has a rectangular cross-sectional shape;
The sample mounting means has a regular N-gon shape larger than the rectangular cross-sectional shape,
The sample holding means is composed of a pair of plates, one having a hole having the same shape as the regular N square, and the other having a circular hole smaller than the regular N square hole and larger than the rectangular cross-sectional shape. The sample measuring apparatus according to claim 4, further comprising a portion.
前記試料保持手段により、前記シート状試料を保持する保持工程と、
前記係止手段に嵌め合わせて前記試料保持手段を所定の相対回転位置に係止する係止工程と、
前記計測手段により、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測工程と、
を含み、
前記保持工程において、前記シート状試料を保持した前記試料保持手段を所定の角度で回転させて、その都度、前記係止工程と前記計測工程とを実施することを特徴とする試料測定方法。 A microwave cavity resonator having a slit in the propagation direction substantially perpendicular to the plane of the microwave, and holding the sheet-like sample, and the sample holding means which can inserted into the slit in the slit, the sample holding means A sample measuring method using a sample measuring device comprising: a locking unit that fits the outer shape to lock the sample holding unit at a predetermined relative rotational position; and a measuring unit that measures a resonance frequency or a resonance peak level.
A holding step of holding the sheet-like sample by the sample holding means;
A locking step of locking the sample holding means by fitting with the locking means in a predetermined relative rotational position,
A measuring step of measuring a resonance frequency or a resonance peak level by the measuring means;
Including
In the holding step, the sample holding means holding the sheet-like sample is rotated at a predetermined angle, and the locking step and the measuring step are performed each time.
前記試料取り付け手段により、前記シート状試料を取り付ける試料取り付け工程と、
前記試料保持手段に嵌め合わせて前記試料取り付け手段を所定の相対回転位置に保持する保持工程と、
前記保持工程において、前記試料取り付け手段を保持した前記試料保持手段を前記スリットに挿設する挿設工程と、
前記計測手段により、共振周波数または共振ピークレベルを計測する計測工程と、
を含み、
前記保持工程において、前記試料取り付け手段を所定の角度で回転させて保持し、その都度、前記挿設工程と前記計測工程とを実施することを特徴とする試料測定方法。 A microwave cavity resonator having a slit in a plane substantially perpendicular to the propagation direction of the microwave, a sample attachment means for attaching a sheet-like sample, and the sample attachment means are fitted to the outer shape of the sample attachment means so that the sample attachment means has a predetermined relative A sample measurement method using a sample measurement device comprising a sample holding means that is held at an angle and can be inserted into the slit, and a measurement means that measures a resonance frequency or a resonance peak level,
A sample attaching step of attaching the sheet-like sample by the sample attaching means;
A holding step of fitting the sample mounting means to the sample holding means to hold the sample mounting means at a predetermined relative rotational position ;
In the holding step, an insertion step of inserting the sample holding means holding the sample mounting means into the slit;
A measuring step of measuring a resonance frequency or a resonance peak level by the measuring means;
Including
In the holding step, the sample mounting means is rotated and held at a predetermined angle, and the inserting step and the measuring step are performed each time.
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