本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)定裝置、光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)以及光學(xué)測(cè)定方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前已知如下技術(shù)，即，通過光學(xué)方法以非接觸的方式測(cè)定包含流體等在內(nèi)的試樣的物性參數(shù)。

2、例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下過渡吸收測(cè)定方法以及過渡吸收測(cè)定裝置，其能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造在包含5納秒～50納秒的時(shí)間區(qū)域在內(nèi)的較大幅度的時(shí)間區(qū)域中，在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定多個(gè)時(shí)刻的過渡吸收特性。例如，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下溫度測(cè)定裝置，即，通過測(cè)定激勵(lì)狀態(tài)的壽命，能夠非接觸且高精度地測(cè)定化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中包含的物質(zhì)的溫度。

3、專利文獻(xiàn)1：日本特開2015-222192號(hào)公報(bào)

4、專利文獻(xiàn)2：日本特開2020-046199號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、如果例如通過脈沖光的照射對(duì)試樣進(jìn)行光激勵(lì)，則該試樣的光學(xué)參數(shù)根據(jù)包含激勵(lì)狀態(tài)的壽命等在內(nèi)的物性參數(shù)而顯示過渡響應(yīng)。對(duì)于這種物性參數(shù)接近微秒至毫秒級(jí)的試樣的測(cè)定，需要長(zhǎng)時(shí)間的累計(jì)計(jì)算。因此，產(chǎn)生如下問題，即，需要用于長(zhǎng)時(shí)間地使激光穩(wěn)定地執(zhí)行動(dòng)作的功能，因長(zhǎng)時(shí)間的光照射或者時(shí)間的經(jīng)過本身而使得試樣本身劣化。

2、本發(fā)明的目的在于，提供對(duì)于具有長(zhǎng)時(shí)間的物性參數(shù)的試樣也能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定物性參數(shù)的光學(xué)測(cè)定裝置、光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)以及光學(xué)測(cè)定方法。

3、幾個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)測(cè)定裝置具有：第1照射部，其對(duì)移動(dòng)的試樣的移動(dòng)路徑上的一個(gè)第1照射區(qū)域照射激勵(lì)光；第2照射部，其對(duì)在所述移動(dòng)路徑上位于比所述一個(gè)第1照射區(qū)域更靠所述試樣的移動(dòng)方向側(cè)的位置的第2照射區(qū)域照射探測(cè)光；檢測(cè)部，其檢測(cè)利用所述第2照射部對(duì)所述試樣照射的所述探測(cè)光；以及控制部，其基于在因所述激勵(lì)光的激勵(lì)產(chǎn)生的所述試樣的光學(xué)參數(shù)的過渡響應(yīng)中，在互不相同的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)各自從所述試樣透過而利用所述檢測(cè)部在不同的定時(shí)檢測(cè)出的所述探測(cè)光的檢測(cè)強(qiáng)度，對(duì)所述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述光學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，基于計(jì)算出的所述光學(xué)參數(shù)對(duì)所述試樣的物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

4、由此，對(duì)于具有長(zhǎng)時(shí)間的物性參數(shù)的試樣，也能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定物性參數(shù)。光學(xué)測(cè)定裝置直至因激勵(lì)產(chǎn)生的變化完全收斂而使得試樣恢復(fù)為穩(wěn)定狀態(tài)為止，無需等待激勵(lì)光的后續(xù)的照射。光學(xué)測(cè)定裝置能夠連續(xù)地供給在第1照射區(qū)域由激勵(lì)光激勵(lì)后的試樣，能夠通過第2照射區(qū)域的探測(cè)光的照射而連續(xù)地測(cè)定試樣的光學(xué)參數(shù)。

5、在一個(gè)實(shí)施方式中，可以形成為，所述第2照射區(qū)域包含一個(gè)區(qū)域，所述檢測(cè)部包含一個(gè)檢測(cè)器，所述控制部在所述試樣的移動(dòng)速度變化時(shí)，針對(duì)互不相同的多個(gè)所述移動(dòng)速度分別對(duì)所述光學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。由此，即使在第2照射區(qū)域僅包含一個(gè)區(qū)域、且第1檢測(cè)部?jī)H包含一個(gè)檢測(cè)器的狀態(tài)下，光學(xué)測(cè)定裝置也能夠使激勵(lì)后的試樣從第2照射區(qū)域通過的定時(shí)發(fā)生變化而對(duì)光學(xué)參數(shù)以及物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

6、在一個(gè)實(shí)施方式中，可以形成為，所述第2照射區(qū)域包含一個(gè)區(qū)域，所述檢測(cè)部包含沿所述移動(dòng)路徑配置為陣列狀的多個(gè)檢測(cè)器，所述控制部基于利用互不相同的多個(gè)所述檢測(cè)器檢測(cè)出的所述檢測(cè)強(qiáng)度，對(duì)所述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述光學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

7、由此，即使在流通型單元中的試樣的流量恒定的條件下，光學(xué)測(cè)定裝置也能夠?qū)υ嚇拥墓鈱W(xué)參數(shù)以及物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。光學(xué)測(cè)定裝置能夠在試樣的流量恒定且實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定化的狀態(tài)下執(zhí)行測(cè)定。光學(xué)測(cè)定裝置能夠比對(duì)試樣的流量進(jìn)行掃描時(shí)更早地對(duì)光學(xué)參數(shù)的時(shí)間變化以及物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。光學(xué)測(cè)定裝置能夠提高時(shí)間分辨率，而獲取光學(xué)參數(shù)的時(shí)間變化作為更平滑的輪廓。光學(xué)測(cè)定裝置能夠?qū)⑼ㄟ^當(dāng)前的光學(xué)測(cè)定方法獲得的連續(xù)的衰減輪廓以離散但更接近連續(xù)的狀態(tài)進(jìn)行再現(xiàn)。

8、在一個(gè)實(shí)施方式中，可以形成為，所述第2照射區(qū)域包含多個(gè)區(qū)域，所述檢測(cè)部包含與所述多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器，所述控制部基于利用互不相同的多個(gè)所述檢測(cè)器檢測(cè)出的所述檢測(cè)強(qiáng)度，對(duì)所述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述光學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

9、由此，即使在流通型單元中的試樣的流量恒定的條件下，光學(xué)測(cè)定裝置也能夠?qū)υ嚇拥墓鈱W(xué)參數(shù)以及物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。光學(xué)測(cè)定裝置能夠在試樣的流量恒定且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化的狀態(tài)下執(zhí)行測(cè)定。光學(xué)測(cè)定裝置能夠比對(duì)試樣的流量進(jìn)行掃描時(shí)更早地進(jìn)行物性參數(shù)的計(jì)算。

10、幾個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)可以具有：上述任一光學(xué)測(cè)定裝置；以及流路式的流通型單元，所述試樣在流路的內(nèi)部向一個(gè)方向流動(dòng)。由此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠不使試樣預(yù)先在與第1照射區(qū)域以及第2照射區(qū)域重疊的流路停止而是向一個(gè)方向移動(dòng)。因此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠減少第1照射區(qū)域以及第2照射區(qū)域中的試樣的曝光時(shí)間。其結(jié)果，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠抑制因向作為測(cè)定對(duì)象的試樣的光照射引起的劣化。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)可以具有：控制裝置，其對(duì)所述光學(xué)測(cè)定裝置進(jìn)行控制；以及泵，其通過所述控制裝置的控制而使所述試樣的流量變化。由此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠利用基于流量掃描的光學(xué)測(cè)定裝置進(jìn)行光學(xué)參數(shù)以及物性參數(shù)的計(jì)算。因此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)對(duì)于具有長(zhǎng)時(shí)間的物性參數(shù)的試樣也能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定物性參數(shù)。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)可以具有對(duì)所述流通型單元上的所述一個(gè)第1照射區(qū)域以及所述第2照射區(qū)域進(jìn)行限定的掩模。由此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)對(duì)于激勵(lì)光以及探測(cè)光能夠兼顧光強(qiáng)度的均勻性和照射區(qū)域的集中。進(jìn)而，與使得激勵(lì)光以及探測(cè)光在局部區(qū)域匯聚并以較高的能量密度對(duì)試樣照射時(shí)相比，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠抑制因向作為測(cè)定對(duì)象的試樣的光照射引起的劣化。

13、幾個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)可以具有：上述任一光學(xué)測(cè)定裝置；以及旋轉(zhuǎn)體，其在基板上制膜出所述試樣，并且所述旋轉(zhuǎn)體向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。由此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠不使試樣預(yù)先在與第1照射區(qū)域以及第2照射區(qū)域重疊的流路停止而是向一個(gè)方向移動(dòng)。因此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠減少第1照射區(qū)域以及第2照射區(qū)域中的試樣的曝光時(shí)間。其結(jié)果，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠抑制因向作為測(cè)定對(duì)象的試樣的光照射引起的劣化。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)可以具有：控制裝置，其對(duì)所述光學(xué)測(cè)定裝置進(jìn)行控制；以及電機(jī)，其通過所述控制裝置的控制而使所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度變化。由此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)能夠利用基于旋轉(zhuǎn)速度的掃描的光學(xué)測(cè)定裝置進(jìn)行光學(xué)參數(shù)以及物性參數(shù)的計(jì)算。因此，光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)對(duì)于具有長(zhǎng)時(shí)間的物性參數(shù)的試樣也能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定物性參數(shù)。

15、幾個(gè)實(shí)施方式涉及的光學(xué)測(cè)定方法包含如下步驟：對(duì)移動(dòng)的試樣的移動(dòng)路徑上的一個(gè)第1照射區(qū)域照射激勵(lì)光的第1照射步驟；對(duì)在所述移動(dòng)路徑上位于比所述一個(gè)第1照射區(qū)域更靠所述試樣的移動(dòng)方向側(cè)的位置的第2照射區(qū)域照射探測(cè)光的第2照射步驟；對(duì)在所述第2照射步驟中向所述試樣照射后的所述探測(cè)光進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)步驟；基于在因所述激勵(lì)光的激勵(lì)產(chǎn)生的所述試樣的光學(xué)參數(shù)的過渡響應(yīng)中，在互不相同的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)各自從所述試樣透過而在所述檢測(cè)步驟中在不同的定時(shí)檢測(cè)出的所述探測(cè)光的檢測(cè)強(qiáng)度，對(duì)所述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所述光學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的第1計(jì)算步驟；以及基于在所述第1計(jì)算步驟中計(jì)算出的所述光學(xué)參數(shù)，對(duì)所述試樣的物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的第2計(jì)算步驟。

16、由此，對(duì)于具有長(zhǎng)時(shí)間的物性參數(shù)的試樣也能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定物性參數(shù)。在光學(xué)測(cè)定方法中，直至因激勵(lì)產(chǎn)生的變化完全收斂而試樣恢復(fù)為穩(wěn)定狀態(tài)為止，無需等待激勵(lì)光的后續(xù)的照射。在光學(xué)測(cè)定方法中，能夠連續(xù)地供給在第1照射區(qū)域中由激勵(lì)光激勵(lì)后的試樣，能夠通過第2照射區(qū)域的探測(cè)光的照射而連續(xù)地測(cè)定試樣的光學(xué)參數(shù)。

17、發(fā)明的效果

18、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種對(duì)于具有長(zhǎng)時(shí)間的物性參數(shù)的試樣，也能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定物性參數(shù)的光學(xué)測(cè)定裝置、光學(xué)測(cè)定系統(tǒng)以及光學(xué)測(cè)定方法。