异物检测装置和异物检测方法
阅读：1023发布：2020-12-12
专利汇可以提供异物检测装置和异物检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种检测 电极 合剂的膜等、对象物的表面或该对象物之中所含的异物，提高该检查对象物的可靠性的异物检测装置和异物检测方法。通过向对象物照射太赫兹照明光(100)( 波长 4μm～10mm)，将来自作为对象物一例的电极(10)的散射光(660)由散射光检测器(200)作为 信号 进行检测，从而检测电极(10)的表面或电极(10)之中所含的异物、例如金属异物(720)。在此，通过在 集电体 (710)的两面、 涂装 有包含活性物质(701)和导电助剂和 粘合剂 作为构成要素的电极合剂层(700)而形成电极(10)，通过 透射光 (656)的一部分由金属异物(720)反射而产生散射光(660)。，下面是异物检测装置和异物检测方法专利的具体信息内容。
1.一种异物检测装置，其检测由多粒子的构造体所构成的对象物的内部所埋设的异物，其特征在于，含有：
照明光发生部，其发生照射到所述对象物上的照明光；
散射光检测光学系统，其包括散射光检测部，该散射光检测部使用光接收元件将来自所述对象物的散射光作为信号加以检测，
并且，所述照明光的波长为4μm～10mm，
所述散射光检测光学系统，在所述对象物的照射所述照明光的面之侧以来自所述对象物的位于内部的界面的正反射光不入射的且相对于来自所述异物的散射光而所述多粒子的散射光最少的角度配置。
2.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：使用光接收元件检测来自所述对象物的所述正反射光的正反射光检测部。
3.根据权利要求1或2所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：使所述散射光检测光学系统所得到的所述信号得以平滑化的平滑化处理部；
和对于由所述平滑化处理部所平滑化的平滑化信号进行滤波的滤波处理部。
4.根据权利要求3所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：对于由所述滤波处理部得到的噪音消除信号进行微分处理的明显化处理部。
5.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：对于由所述散射光检测光学系统和所述正反射光检测部之中至少任意一个所得到的信号进行处理的外差振荡器、和锁相放大器。
6.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：对于由所述散射光检测光学系统和所述正反射光检测部之中至少任意一个得到的信号进行处理的同步检波部、和锁相放大器。
7.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：将所述散射光和所述正反射光之中至少任意一个的波长进行转换的非线形晶体元件，
所述散射光检测光学系统和所述正反射光检测部之中至少任意一个含有红外/可视光检测器。
8.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，
所述照明光发生部含有：飞秒脉冲激光和光电导天线InGa电致伸缩元件的组合，毫微秒脉冲激光和非线形晶体元件的组合，发生太赫兹波的量子级联激光器，发生太赫兹波的肖特基势垒二极管、耿氏二极管或隧穿渡越时间二极管。
9.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：调节所述散射光和所述正反射光的焦距之焦距调节部。
10.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，
所述散射光检测光学系统和所述正反射光检测部之中至少任意一个含有：排列有多个传感器的一维传感器或二维传感器。
11.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，
还含有：根据由所述正反射光检测部得到的信号，进行所述对象物的厚度或所述对象物所含的异物的深度的计算，或进行所述异物的成分的分析或所述对象物所含的水分的检测的分析部。
12.一种异物检测方法，其检测由多粒子的构造体所构成的对象物的内部所埋设的异物，其特征在于，包括：
对所述对象物照射照明光的工序；
将来自所述对象物的散射光由散射光检测光学系统作为信号进行检测的工序，并且，所述照明光的波长为4μm～10mm，
所述散射光检测光学系统，在所述对象物的照射所述照明光的面之侧以来自所述对象物的位于内部的界面的正反射光不入射的且相对于来自所述异物的散射光而所述多粒子的散射光最少的角度配置。
13.根据权利要求12所述的异物检测方法，其特征在于，
还包括：使所述散射光的信号平滑化、且进行滤波的工序。
14.根据权利要求13所述的异物检测方法，其特征在于，
还包括：对于所滤波的所述信号进行微分处理的工序。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的异物检测方法，其特征在于，还包括：对来自所述对象物的所述正反射光进行检测的工序。
16.根据权利要求15所述的异物检测方法，其特征在于，
还包括：将所述散射光和所述正反射光之中至少一个的波长进行转换的工序。
17.根据权利要求15所述的异物检测方法，其特征在于，
还包括：对所述散射光和所述正反射光的焦距进行调节的工序。
18.根据权利要求15所述的异物检测方法，其特征在于，
还包括：根据所述正反射光的检测所得到的信号，进行所述对象物的厚度或所述对象物所含的异物的深度的计算，或进行所述异物的成分的分析或所述对象物所含的水分的检测的工序。
异物检测装置和异物检测方法
技术领域
背景技术
[0002] 锂离子二次电池(LIB)近年来的需要急剧增长。
[0003] 然而，在制造LIB时，遗留有微小金属异物混入到电池的内部的问题。因此，期望在生产工序中提高金属异物的检测精度。
[0005] 作为LIB的构件之一的电极片，是将含有活性物质、导电助剂和粘合剂的混合物即电极合剂涂装于作为集电体的金属箔上。在生产工序中检查混入到该电极合剂的膜中的异物时，要求高灵敏度地检测膜中所含的微小尺寸(数μm左右)的金属异物。电池材料之中的、正极材料，一般是以粒径数μm至与膜厚同程度的数十μm的LiCoO2等为构成要素，因此可视光的透射率在0.1％以下，使用可视光检测膜中异物有困难。
[0006] 在专利文献1中公开有一种纸片的检查方法，其是对于纸片照射波长50μm～2mm的太赫兹光，检测由纸片的表面和背面所反射的太赫兹反射光，检验基于检测出的太赫兹反射光的相位差之干涉的强度，由此检测纸片的厚度。
[0007] 在专利文献2中，公开有一种实时太赫兹断层摄影和太赫兹光谱成像的装置，其以实现完全的实时测量为目的，导入使THz脉冲和探测脉冲光非共轴、使太赫兹时间波形以单次激发计测的手法，进而，对于测量对象物以线集光的状态照射THz脉冲，作为检测器使用二维成像器件，由此不需要扫描机构。
[0008] 在专利文献3中，公开有一种缺陷检查装置，其通过起偏镜的偏振轴改变，使之与被检查物的固有的偏振轴一致，使来自照射机构的光为偏振光而照射到被检查物上，检偏镜使偏振轴与起偏镜的偏振轴一致，通过来自被检查物的透射光或反射光，由光检测机构检测透过量的变化或反射量的变化，由此检测被检查物的缺陷。
[0009] 在专利文献4中，公开有一种表面检查装置，其使用波长10μm～1mm的微波，检测来自被测量对象面的反射波，由此决定金属的表面形状。
[0010] 在专利文献5中，公开有一种检查方法，其通过使波长比粉体粒子的直径长得多的红外线透过粉体粒子内部，从而调查使粉体粒子集合而构成的被测体的内部构造。
[0011] 在专利文献6中公开有一种装置，其向被检查物照射波长600μm～3mm(0.5THz～100GHz)的脉冲状或连续的亚太赫兹电磁波，利用来自该物质的传播时间的差或透射率的差，进行粉粒体中的异物检查。
[0013] 【先行技术文献】
[0014] 【专利文献】
[0015] 【专利文献1】特开2009-300279号公报
[0016] 【专利文献2】WO2006/085403(专利申请2007-502543)
[0017] 【专利文献3】特开2006-78426号公报
[0018] 【专利文献4】特开2005-214758号公报
[0019] 【专利文献5】特开2001-141647号公报
[0020] 【专利文献6】特开2001-66375号公报
[0021] 【非专利文献】
[0022] 【非专利文献1】http://refractiveindex.info/
[0023] 在从波长400～700nm左右的可视光至波长1μm附近的红外光的区域，照射到电极合剂的膜上的光的大部分被吸收。此外，在波长数μm的近红外线的区域，活性物质粒子形成的散射的影响大，不能使所照射的光透过。
发明内容
[0024] 本发明的目的在于，对电极合剂的膜等对象物的表面或该对象物之中所含的异物进行检测，提高该对象物的可靠性。
[0027] 图1是表示锂离子二次电池的电极合剂层中混入的异物的检测方法的概要的流程图。
[0028] 图2A是表示太赫兹波的散射的原理的模式图。
[0029] 图2B是表示太赫兹波的散射光的分布的图形。
[0030] 图3A是表示测量透射率的试料的概略剖面图。
[0031] 图3B是表示电极合剂层的透射率的波长依存性的图形。
[0032] 图4A是表示照射的光在界面反射或透过时的状态的概念图。
[0033] 图4B是表示通过模拟用于计算出来自照射了照明光的金属粒子的散射光强度的条件的结构图。
[0034] 图4C是表示散射光强度对金属粒子粒径的波长依存性的图形。
[0035] 图5是表示考虑了活性物质和金属粒子的粒径和折射率的散射光强度的图形。
[0036] 图6A是表示异物检测装置的光学系统的概略结构图。
[0037] 图6B是表示由散射光检测器测量的散射光的分布的图形。
[0038] 图6C是表示由正反射光检测器测量的正反射光的分布的图形。
[0039] 图7是表示用于提高异物检查装置的灵敏度的电路的结构图。
[0040] 图8A是表示由异物检查装置用于使检测高速化的光学系统的概略结构图。
[0041] 图8B是表示正反射光强度与膜厚和异物的深度的关系的说明图。
[0042] 图8C是表示根据正反射光强度的分布计算膜厚的方式的模式图。
[0043] 图9A是表示具有水分分析功能和异物成分分析功能的异物检查装置的概略结构图。
[0044] 图9B是表示照明光的频率分布的图形。
[0045] 图9C是表示异物的光谱的图形。
[0046] 图9D是水分的光谱的图形。
[0048] 图10B是表示由二维传感器进行散射光的检测的异物检查装置的概略结构图。
[0049] 图11是表示异物检查装置的电路结构的方块图。
具体实施方式
[0050] 本发明涉及检测装置和检测方法，其用于检测作为对象物、特别是由透过远红外线等的粒子所形成的多粒子构造体(电极合剂层等)中所混入的异种异物(金属等)。
[0051] 若使用透过活性物质等的复合氧化物的太赫兹波作为照明光，将该太赫兹波以DF结构照射到作为对象物的含有金属异物的电极材料膜(电极合剂层)上，则从金属异物发生散射光(透过了复合氧化物的太赫兹波碰到金属异物而发生漫反射的光。)。通过检测该散射光能够检测异物。即，若使用远红外线所属的太赫兹波，来自活性物质粒子的散射的影响变小，透射率也为数十％，能够检测来自膜中的金属异物的散射光。
[0052] 优选将捕捉该散射光的散射光检测光学系统配置在电极材料膜的上方，由此能够高效率地检测该散射光。
[0053] 以下，对于本发明的一个实施形态的异物检测装置和异物检测方法进行说明。
[0055] 所述异物检测装置，是检测对象物的表面或该对象物之中的异物的异物检测装置，其特征在于，包含如下：发生照射到对象物上的照明光的照明光发生部；使用光接收元件将来自对象物的散射光作为信号而加以检测的散射光检测部，照明光的波长为4μm～10mm。还有，在对象物的表面或该对象物之中所含的异物中，不仅包括对象物的表面或该对象物之中所含的异物，而且也包括对象物的表面和该对象物之中所含的异物。
[0056] 在此，散射光包含如下：在照明光透过对象物的过程中发生了散射的光，和由于对象物所含的异物而发生了漫反射的光。
[0057] 优选所述异物检测装置还含有正反射光检测部，其使用光接收元件检测来自对象物的正反射光。
[0058] 在此，所谓正反射光，是指照明光以与入射对象物的角度、即照明光仰角相同的角度进行反射的光。但是，含有处于检测正反射光时的光学系统的孔径角的范围内的光。
[0059] 优选所述异物检测装置还含有如下：使由散射光检测部得到的信号平滑化的平滑化处理部；对于由该平滑化处理部进行了平滑化的平滑化信号进行滤波的滤波处理部。
[0060] 优选所述异物检测装置还含有明显化处理部，其对于由滤波处理部得到的噪音消除信号进行微分处理。
[0062] 优选所述异物检测装置还含有如下：对于由散射光检测部和正反射光检测部之中至少任意一个得到的信号进行处理的同步检波部和锁相放大器。
[0063] 优选所述异物检测装置，还含有将散射光和正反射光之中至少任意一个的波长转换的非线形晶体元件，散射光检测部和正反射光检测部之中至少任意一个含有红外/可视光检测器。
[0064] 优选在所述异物检测装置中，照明光发生部包含：飞秒脉冲激光和光电导天线InGa电致伸缩元件的组合，毫微秒脉冲激光和非线形晶体元件的组合，发生太赫兹波的量子级联激光器，发生太赫兹波的肖特基势垒二极管、耿氏二极管或隧穿渡越时间二极管。
[0065] 优选在所述异物检测装置中，太赫兹波的波长是4μm～10mm。
[0066] 优选在所述异物检测装置，还含有调节散射光和正反射光的焦距之焦距调节部。
[0067] 优选在所述异物检测装置中，散射光检测部和正反射光检测部之中至少任意一个含有：排列有多个的传感器的一维传感器或二维传感器。
[0068] 优选所述异物检测装置还含有分析部，其根据由正反射光检测部得到的信号，进行对象物的厚度或对象物所含的异物的深度的计算，或进行异物的成分的分析或对象物所含的水分的检测。
[0069] 所述异物检测方法，是检测对象物的表面或该对象物之中的异物的异物检测方法，其特征在于，包括如下工序：向对象物照射照明光的工序；将来自对象物的散射光作为信号加以检测的工序，照明光的波长是4μm～10mm。
[0070] 优选所述异物检测方法，还包括使散射光的信号平滑化、并进行滤波的工序。
[0071] 优选所述异物检测方法，还包括对于所滤波的信号进行微分处理的工序。
[0072] 优选所述异物检测方法，还包括将来自对象物的正反射光进行检测的工序。
[0073] 优选所述异物检测方法，还包括将散射光和正反射光之中至少任意一个的波长进行转换的工序。
[0074] 优选，所述异物检测方法，还包括对散射光和正反射光的焦距进行调节的工序。
[0075] 优选所述异物检测方法，还包括根据正反射光检测而得到的信号，进行对象物的厚度或对象物所含的异物的深度的计算，或进行异物的成分的分析或对象物所含的水分的检测的工序。
[0076] 以下，参照附图对于本发明的实施例进行说明。
[0077] 图1表示锂离子二次电池(LIB)的电极合剂层之中所埋设的金属异物的检测方法的概要。
[0078] 为了高灵敏度地进行埋在作为对象物的电极合剂层之中的金属粒子等的异物(以下，也称为金属异物。)的检测这样的目的，检测来自金属异物的散射光的方式是有效的手段。在此方式中，作为条件，需要透过电极合剂层所含的活性物质的照明光(电磁波)。
[0079] 用于LIB的电极的活性物质的粒径大约为1～30μm左右。相对于此，作为检测的对象的金属异物的粒径处于以下范围：与活性物质为同程度的10μm至作为普遍的合剂层的厚度(膜厚)的80μm。作为代表性的例子，是活性物质的粒径约为10μm、金属异物的粒径约为30μm的情况。但是，作为检测的对象的金属异物的粒径，依存于膜厚和活性物质的粒径，而不是限定于上述的范围，例如，是可检测出混入到透射远红外线的粒子的集合体的金属粒子等的异物之范围即可。
[0080] 在本图中，照射到对象物的照明光的路径分成4条。即，[I]透过活性物质(电极合剂层)的光，且到达金属异物的光；[II]作为照明光的一部分，且由活性物质(电极合剂层)的上表面反射的光；[III]由金属异物的表面反射而发生散射的光；和[IV]透过活性物质(电极合剂层)的光，且由集电体(金属板)发生正反射的光。
[0081] 如果使用在这样的条件之下透过活性物质的波长的照明光，使来自金属异物的散射光发生，则能够检测来自活性物质中的金属粒子(金属异物)的散射光。若来自该金属粒子的散射光进入散射光检测部，则成为信号S。
[0082] 另一方面，若来自活性物质的反射光进入散射光检测器，则成为不需要的信号(噪音N)。粒子为微小尺寸时，信号S减少，来自活性物质的反射/散射光与信号(噪音N)的区分变得困难，这一点后述。这种情况下，优选使来自活性物质的散射光所包含的、使异物检测灵敏度降低的噪音N减小即可。
[0083] 作为用于减小噪音N的优选的方式，在检测金属粒子时，运用从散射光检测部引出的检测信号比、即运用S/N的比率来决定检测的灵敏度的条件即可。上述中没有从金属粒子反射的光，再透过活性物质后，被集电体正反射。通常采取不检测该正反射光的办法。例如，以不检测该正反射光的方式配置散射光检测器。
[0084] 波长长的电磁波的情况下，一般来说，因为具有物质的透射率高的性质，所以从粒径至其数十倍的波长的电磁波成为散射检测用的照明光的条件。LIB的情况下，拥有活性物质的尺寸(粒径)的10倍左右的波长的电磁波(波长数百μm)，包含在远红外线的波段至被称为太赫兹波的波段的区域，且能够成为以散射光检测方式进行异物检测时的照明光的候补。
[0085] 一般来说，所谓太赫兹波，是指频率1THz(波长300μm)前后的电磁波，指0.1THz～10THz的频带(波长30μm～3000μm(3mm))或频率0.3THz～3THz的频带(波长100μm～1000μm(1mm))。
[0086] 即使活性物质和异物的粒径与上述的粒径不同时，通过改变波长，能够推定同样的现象和效果也成立。例如，粒径为亚微米级～数μm时，能够适用远红外光(波长4μm～100μm)。另外，粒径为数百μm～1mm时，毫米波(波长1mm～10mm)有效。因此，即使波长改变也能够期望同样的效果时，在本说明书中，将“太赫兹波”或“太赫兹照明光”这样用语，作为也包含上述的远红外光和毫米波的区域的用语使用。
[0087] 图2A是表示太赫兹波的散射的原理的模式图，表示向LIB的电极照射太赫兹波的情况。
[0088] 在本图中，就电极10而言，在集电体710(通常是金属箔。)的两面，涂装有含活性物质701、导电助剂和粘合剂而作为构成要素的电极合剂层700。在电极合剂层700中，有金属异物720混入的情况。在电极10的上方，设置有由聚光透镜等构成的检测光学部260和散射光检测器200。
[0089] 若从斜方向朝电极10照射太赫兹照明光100(也称为太赫兹波，也表述为THz波。)，则透过电极合剂层700的透射光656和由电极合剂层700的上表面反射的反射光654发生。然后，透射光656的一部分由金属异物720反射，成为散射光660。另外，未照射到金属异物720的透射光658由集电体710反射，成为正反射光670。散射光660m被检测光学部260会聚，由散射光检测器200检测。
[0090] 还有，作为发生太赫兹照明光100的光源(照明光发生部)的例子，可列举飞秒脉冲激光和光电导天线InGa电致伸缩元件的组合，毫微秒脉冲激光和由非线形晶体形成的变换元件(非线形晶体元件)的组合，发生太赫兹波的量子级联激光器(QCL)，发生太赫兹波的肖特基势垒二极管(SBD)、耿氏二极管、隧穿渡越时间二极管等。
[0091] 由散射光检测器200检测而成为电信号的散射光信号，被送至消除噪音的信号变换部507。散射光信号通常作为电位差被检测。在信号变换部507设有如下：接收散射光信号，对于散射光信号所含的噪音N进行处理的噪音处理部505；对于通过噪音处理部505而消除了噪音N的信号进行微分处理的明显化(顕在化：elicitation)处理部506。
[0092] 在噪音处理部505设有如下：使散射光信号平滑化的平滑化处理部502；对于被平滑化处理部502进行了平滑化的信号进行滤波的滤波处理部504。在滤波处理部504，预先准备通过计算和实测求得的设定值(阈值)，将从平滑化处理部502传送的信号之中的、比该设定值低的检测值判别为噪音N而视为0(零)，消除噪音N。通过信号变换部507的信号S为输出功率500。
[0093] 还有，设有明显化处理部506的方法，因为信号S容易明显化而优选，但也可以不设。
[0094] 在此，对于由噪音处理部505进行的噪音处理简单加以说明。
[0095] 作为噪音的发生要因，若大致区分则分为两个。一个是从装置外部闯入内部的作为不需要的信号的外部发生噪音。另一个是在装置内部发生的、例如在电路的内部发生的作为不需要的信号的内部发生噪音。
[0096] 作为外部发生噪音的一般的高频的干扰噪音中，呈锐利的尖峰状的噪音的比例大。因此，设置平滑化处理部502。利用该平滑化处理部502能够对于外部发生噪音进行平滑化处理，能够作为积极的噪音对策发挥效果。作为平滑化处理部502，可列举铁氧体磁芯等作为一例。
[0097] 另一方面，内部发生噪音的发生要因有各种，但代表性的一个是热噪声等，一般来说频率范围(波段)跨越宽频带。因此，设置滤波处理部504。该滤波处理部504，作为根据内部发生噪音检测的条件和取样周期的限定条件来限定信号频带的带通滤波器发挥功能，能够减小在此之外的频带的噪音，能够提高滤波带来的噪音减小的效果。
[0098] 太赫兹照明光100之中的、透过电极合剂层700的光，由集电体710的表面反射而成为正反射光670。
[0099] 在电极合剂层700(膜)中含有金属异物720(金属粒子)时，太赫兹照明光100的透射光的一部分，由膜中的金属异物720反射，成为散射光660而进入配置在上方的检测光学部260。散射光660，在检测光学部260中被透镜和反射镜等会聚，被导入散射光检测器200。
[0101] 在本图中，散射光检测器200的输出功率，在空间上具有强度分布，在横轴之中央部具有峰值。即，散射光强度的峰值，明示出检测到金属异物720，因此定义为信号S。峰值以外的散射光强度低的区域中的散射光，成为阻碍信号S的检测的要因，因此称为噪音。在本图中，噪音的最大值表示为噪音N。
[0102] 若就信号S和噪音N的比加以表现，则S/N比高的一方，能够容易且确实地检测粒径小的金属异物720。即，即使在金属异物720的粒径小、信号S低的情况下，如果噪音N低，则也能够判别金属异物720。
[0103] 未由金属异物720反射的太赫兹照明光100，由集电体710反射而成为正反射光670，朝向检测光学部260以外的区域。正反射光670强时，以使之不碰到装置内部的框架等的构件而成为杂散光的方式，另行设置防止反射的防反射部也可。
[0104] 向活性物质701照射具有活性物质701的粒径的10倍左右的波长的太赫兹波，即进行透射实验，来实测透射率。
[0105] 图3A是表示测量透射率的试料(试样)的概略剖面图。
[0106] 在透过太赫兹照明光100(太赫兹波)的作为基材730的Si晶片(硅晶片)的表面的一部分，涂布含有活性物质701的电极合剂而形成厚50μm的电极合剂层700。因此，基材730具有形成了电极合剂层700的区域和未形成的区域。对于各个区域照射太赫兹照明光100，测量该透射光的强度，由此计算电极合剂层700的太赫兹照明光100的透射率。
[0107] 即，根据在基材730上没有形成电极合剂层700的区域的透射光强度R、和形成有电极合剂层700的区域的透射光强度M，计算作为其比的M/R，作为透射率。
[0108] 图3B是表示透射率的测量结果的图形。横轴取太赫兹照明光100(太赫兹波)的波长而作为对数轴，纵轴取透射率M/R。在此，透射率由百分率表示。另外，横轴所示的波长，越向右方行进，值越小。
[0109] 由本图可知，随着太赫兹波的波长变短，透射率降低。例如，波长为3mm(0.1THz)时，透射率为60％，但波长为100μm(3THz)时，透射率降低至数％。如此，可知通过适当地选择波长，能够提高含有活性物质701的电极合剂层700的太赫兹照明光100的透射率。
[0110] 接着，对于影响散射光的强度因素进行说明。
[0111] 图4A表示所照射的光在界面发生反射或透射时的状态。
[0112] 在本图中，在入射侧的介质的折射率为ni、透过侧的介质的折射率为nt时的入射角设为φi，折射角设为φt，反射角设为φr。
[0113] 表示瑞利散射现象的散射光的强度的散射系数，能够由下述算式(1)计算。
[0114] 【算式1】
[0115]
[0116] 在此，m是反射系数，n是粒子数，d是粒径，λ是波长。
[0117] 反射系数m，能够运用下述算式(2)～(4)计算。
[0118] 【算式2】
[0119]
[0120] 【算式3】
[0121]
[0122] 【算式4】
[0123]
[0124] 在此，上述算式(3)计算S偏振光的反射系数ms，上述算式(4)计算P偏振光的反射系数mp。
[0125] 例如，根据非专利文献1，照射的光的波长为150μm时，铝的折射率为358，其吸收系数为425。关于需要其他检测的作为金属异物的铜、铁，SUS钢等的其他的金属的折射率和吸收系数，非专利文献1中没有记述太赫区域的充分的数据，但通过将非专利文献1的数据进行外插而类推的结果可知，与铝为同程度(三位数左右)。
[0126] 另一方面，在电极合剂中，含有作为LiCoO2等的化合物的活性物质、作为碳质材料的微粒子的导电助剂、聚偏二氟乙烯(PVDF)，丁苯橡胶(SBR)等作为树脂的粘合剂等。其中，也没有取得太赫区域的充分的数据，但若根据非专利文献1所述的测量结果类推，则可知折射率与金属的值相比，有三位数左右的差。
[0127] 图4B表示用于模拟散射光的强度的设定条件。
[0128] 在本图中，太赫兹照明光100，对于基板310以规定的照明光仰角φ照射，发生散射。散射光被具有孔径角2θ的检测光学部260会聚，且由散射光检测器200转换成电信号。散射光检测器200，配置在相对于基板310垂直的方向上，计算进入规定的孔径角2θ之中的光量和，求得散射光强度。如果基板310为铝制，在基板310，放置一个异物粒子300(铝粒子)。还有，孔径角2θ和数值孔径NA(Numerical Aperture)的关系是，在作为光学系统的介质的空气的折射率视为1时，NA＝sinθ。
[0129] 图4C表示基于图4B的设定条件的模拟的结果的例子。横轴取异物粒子300的粒径，纵轴取散射光强度作为对数轴。
[0130] 本图表示，从斜方向(φ＝13°)照射太赫兹照明光100(太赫兹波)，由在相对于基板310垂直的方向上所配置的孔径角2θ＝40°(NA＝0.342)的检测光学部260进行检测的情况。太赫兹照明光100的波长λ，以150μm和500μm的情况为例表示。
[0131] λ＝150μm时，基于非专利文献1，折射率为358，吸收系数为425。另一方面，λ＝500μm时，根据非专利文献1的数据类推，折射率为822，吸收系数为869。
[0132] 在本图中，在基板310所设置的异物粒子300(铝粒子)的粒径为30μm时，若使-4波长λ为150μm，则散射光强度(图中，以A表示。)达到入射光量的10 倍左右。相对于此，异物粒子300的粒径为30μm时，若使波长λ为500μm，则散射光强度(图中，由B-7
表示。)达到入射光量的10 倍左右。即，由散射光检测器200得到的信号强度(散射光强度)的差会达到1000倍左右的差异。因此可知，波长λ为500μm时，在微弱的信号下，异物粒子300的检测困难；波长λ为150μm时，异物粒子300的检测容易。
表示。)达到入射光量的10 倍左右。即，由散射光检测器200得到的信号强度(散射光强度)的差会达到1000倍左右的差异。因此可知，波长λ为500μm时，在微弱的信号下，异物粒子300的检测困难；波长λ为150μm时，异物粒子300的检测容易。
[0133] 接着，对于物质的反射率造成的散射光强度的差异进行研究。
[0134] 图5表示就材质和粒径的差异造成的散射光强度的变化而进行了模拟的结果。横轴取粒径，纵轴取散射光强度而作为对数轴。
[0135] 作为对象的材料是铝和活性物质。以λ＝150μm的情况为例表示。
[0136] 在本图，也与图4C一样，表示从斜方向(φ＝13°)照射太赫兹照明光100(太赫兹波)，由在相对于基板310垂直的方向上所配置的孔径角2θ＝40°(NA＝0.342)的检测光学部260进行检测的情况。
[0137] 关于铝，与图4C一样，基于非专利文献1，折射率为358，吸收系数为425。另一方面，关于活性物质，设想为LiCoO2等而假定其物性值。即，参照非专利文献1所述的LiNbO3等的数据，假定其折射率为1.6、其吸收系数为0。
[0138] 在本图中，粒径30μm的铝的粒子的情况下，散射光强度(图中，以A表示。)为入-4射光量的10 倍左右。相对于此，粒径10μm的活性物质的粒子的情况下，散射光强度(图-7
中，以C表示。)是入射光量的10 倍左右。即，可知能够以S/N比＝1000检测。
中，以C表示。)是入射光量的10 倍左右。即，可知能够以S/N比＝1000检测。
[0139] 根据以上可知，在LIB的活性物质之中的金属异物的检测中，可以利用透过活性物质的具有恰当的波长的电磁波(太赫兹波)、和其散射光强度的差别，从而可以高灵敏度地进行异物的检测。
[0140] 研究以上的材料的透射率特性和模拟的结果等，再进行参数测量的结果可知，例如，活性物质的透射率高的(约60％)波长3mm(0.1THz)的情况下，对金属异物照射-7的光能够增多，但散射光强度减少于10 。另一方面可知，活性物质的透射率低的波长-4
150μm(2THz)的情况下，透射率低，为数％，但散射光强度能够取得10 。
150μm(2THz)的情况下，透射率低，为数％，但散射光强度能够取得10 。
[0141] 即，因为散射光量的变动大，所以作为散射光的检测所使用的照明光，接近波长100μm(3THz)的太赫兹波有利，优选30～200μm的范围的波长。另一方面，波长500μm时，散射光的检测困难的可能性高。因此，优选30μm以上且低于500μm的范围的波长。
[0142] 关于太赫兹波的波长的恰当的范围，归纳如下。
[0143] 太赫兹波的波长，在相当于上述的粒径等的条件的活性物质和金属异物的情况下，优选为30μm以上且低于500μm的范围，更优选为30～200μm的范围。但是，波长的优选范围，根据作为对象的活性物质的种类、粒径等、电极合剂层的厚度也有所不同。
[0144] 接下来，对于为了进行散射光检测而有效率的条件进行探讨。
[0145] 图6A表示异物检测装置的光学系统的概略构成。
[0146] 本图所示的异物检测装置，从高效率进行散射光660的检测这样的要求出发，而使用远红外线(太赫兹照明光100)。
[0147] 在本图中，就异物检测装置而言，以照明光孔径部130、散射光检测器200和正反射光检测器210作为主要的构成要素。将太赫兹照明光100照射到在工件移动方向520上流动的电极片等的对象物(工件)上，形成线状明部140。在此，将太赫兹照明光100相对于对象物以照明光方位角α从照明光仰角φ的方向进行照射。另外，将太赫兹照明光100以照明光孔径角β进行照射。
[0148] 在对象物中，有含有金属异物720的情况。照射到对象物的太赫兹照明光100的大部分成为正反射光670而朝向正反射光检测器210。另外，来自对象物的散射光660(包含图2A所示的反射光654。)的一部分，通过散射光检测孔径部220而朝向散射光检测器200。来自金属异物720的反射光的一部分也进入散射光检测器200。
[0149] 检测作为对象物的LIB用电极材料所含的金属异物720时，通过适当地选择太赫兹照明光100的波长，太赫兹照明光100透过活性物质而到达金属异物720，并且从金属异物720反射的散射光660也透过活性物质，能够由散射光检测器200检测。这种情况下，优选在能够以最佳灵敏度捕捉来自的金属异物720的散射光660的位置设置散射光检测器200。
[0150] 另外，除非LIB用电极材料所含的活性物质的透射率是100％，否则来自金属异物720的散射光660发生的同时，从作为多粒子构造体的LIB用电极材料也会有反射光654(图2A所示。下同。)发生。就来自活性物质的反射光654而言，从高灵敏度地检测来自金属异物720的散射光660目的出发，优选减少。
[0151] 因此，在散射光660的检测光学系统的配置中，采用金属异物720的信号最高、且来自活性物质的散射光660形成的噪音最低之配置，决定太赫兹照明光100的仰角φ、方位角α和照明光孔径部130的孔径角β以及散射光检测孔径部220和散射光检测器200的配置。这些配置可以实验性地求得最佳值，在发生散射光660的对象物和金属异物720的形状以及物性值(例如，折射率和吸收系数)清楚时，也可以使用散射现象的模拟把握散射光660变强的太赫兹照明光100的仰角φ、方位角α等的最佳值。
[0152] 另外，虽未图示，但在P偏振光或S偏振光下散射光660和金属异物720的信号强度比改变时，使用偏振板改变太赫兹照明光100的偏振方向也有效。
[0153] 此外，散射光660和金属异物720的散射光的角度不同时，也可以在检测光学部的孔径部遮蔽散射光660，在通过来自金属异物720的散射光的位置设置光圈。另外，检测光学部是傅立叶变换透镜时，也可以制作在傅立叶变换面设置选择性地遮蔽散射光660的光圈而使来自金属异物720的散射光通过的检测光学部。
[0154] 如此，能够实现效率高，可以进行高灵敏度的散射光检测的异物检测装置。
[0155] 接着，对于进行金属异物720的检查时的散射光检测器200的操作进行说明。
[0156] 图6B是表示用散射光检测器200检测的散射光660的分布图形。
[0157] 本图以三维坐标表示在散射光检测器200的传感器所二维入射的散射光660的明亮度(入射光强度)的分布。
[0158] 为了短时间高效率地检查广大面积，需要以下所示的条件。
[0159] 首先，散射光检测器200，不是单一的传感器，而是优选具有二维排列的传感器(称为二维传感器。)或一维排列的传感器(称为一维传感器。)。
[0160] 另外，就太赫兹照明光100而言，以广阔的面积被照射到对象物的表面，并且，以与二维传感器或一维传感器共轭的方式，被照射到对象物的表面作为线状明部140。就含照明光孔径部130的照明光学系统而言，在一维传感器的情况下，其配置方式为，与该一维传感器排列方向平行地形成线状明部140。另外，在二维传感器的情况下，优选为以平面形状形成宽阔明部的照明光学系统。
[0161] 就照明光学系统而言，使用含聚光透镜、反射镜等的构件制作希望的形状，并且以减小中心部和周边部的光量差的方式形成照明强度均匀的照明部。一边使检查对象物(工件)沿着与线状明部140的长度方向正交的方向(工件移动方向520)移动，一边反复测量，由此能够以相同的条件检查宽阔的面积。
[0162] 检查面积的尺寸和太赫兹照明光100的尺寸，考虑所要求的检测像素的尺寸、散射光检测器200的像素数、分辨率、成本效果等而决定。而且，需要同时进行更大范围的检查时，优选多个并列设置由照明光孔径部130、散射光检测器200、正反射光检测器210等所构成的检查光学系统即可。
[0163] 为了高灵敏度地进行利用散射光660的异物检测，要求由散射光检测器200高效率地检测对象物所含的金属异物720(金属粒子)的散射光660。
[0164] 作为这时的条件，需要散射光检测器200的传感器侧和对象物侧保持所谓的焦点对准的关系。为了创造这一状态，需要总是以焦点对准的一定状态检查对象物侧。为此，优选实现自动对焦的功能。自动对焦是自动地调节焦距的功能，由焦距调节部进行。
[0165] 接着，运用图6A和图6C，对于使用正反射光670实现此自动对焦的例子进行说明。
[0166] 图6C是表示由正反射光检测器210检测的正反射光670的分布的图形。
[0167] 本图以三维坐标表示在正反射光检测器210的传感器所二维入射的正反射光670的明亮度(入射光强度)的分布。
[0168] 为了检测正反射光670，在正反射光670的光路中在与对象物点共轭的位置上配置正反射光检测器210，其具有二维传感器或一维传感器(仅称为传感器。)。太赫兹照明光100被反射的位置、即正反射光670发生的位置(在散射光660的检测中，相当于对象物点的位置。)上下移动时，根据其移动距离，传感器中的正反射光670的分布变动。这意味着，传感器中的正反射光670的分布对应太赫兹照明光100的位置。在该传感器中使检测的正反射光670的分布反馈，对于对象物点的位置进行位置控制。由此，能够实现自动对焦的功能。
[0169] 在用于以更高灵敏度实现散射光检测的明显化的手法中，有外差振荡器方式和锁相放大检测方式。运用图7对于此方式进行说明。
[0170] 图7是表示用于提高异物检查装置的灵敏度的电路结构。
[0171] 在本图中，表示由散射光检测器200和正反射光检测器210所检测的信号经由外差振荡器400和锁相放大器410进行处理的电路结构。外差振荡器400和锁相放大器410分别包括本机振荡器420(Local Oscillater)、衰减器430(ATT)和积算电路435。
[0172] 太赫兹照明光100从光源80照射，经由照明光学系统90被照射，形成线状明部140。
[0173] 若来自金属异物720的散射光660的量减少，信号电压值变小，与来自活性物质的散射光660所引起的噪音和从检测电路发生的噪音的电压值接近，则不能稳定进行金属异物的检测。因此，另行需要减小噪音的对策。作为减小噪音的手段，优选外差振荡器检测方式和锁相放大检测方式。
[0174] 首先，对于作为明显化处理部的外差振荡器检测方式进行说明。
[0175] 检测金属异物720时，若金属异物720的尺寸变小，则散射光660的量也减少。若为了稳定检测而由放大器放大信号，则噪音也放大，因此成为误检测的原因。因此，为了使放大时的放大器噪音减小，将由散射光检测器200检测到的散射光的信号同程度的频率的信号通过本机振荡器420和衰减器430而供给到积算电路435。由此，将检测信号的频率转换(减小)至MHz段，进行放大器噪音减小的区域的信号放大。这种情况下，作为转换检测信号的频率的手段，使用外差振荡器400。
[0176] 例如，若相对于太赫区域的检测信号，作为检测器的参照信号输入THz段+MHz段的频率的信号，则能够转换到检测信号的差频率的MHz段。
[0177] 由MHz段的带通滤波器440(BPF)消除噪音，在其后段加入低噪音放大器450，能够得到减小了噪音的MHz段的输出。
[0178] 若以算式表示这一关系，则测量光、参照光和干涉光分别由下述算式(5)、(6)和(7)表示。
[0179] 【算式5】
[0180] I1＝A1exp(ω1t+φ1) (5)
[0181] 【算式6】
[0182] I2＝A2exp(ω2t+φ2) (6)
[0183] 【算式7】
[0184] I＝A12+A22+2A1A2cos[(ω1-ω2)t+(φ1-φ2)]
[0185] (7)
[0186] 在此，ω1是太赫兹照明光100(测量用照明光)的频率，ω2是在外差振荡器400中积算的频率，ω1-ω2是从外差振荡器输出的MHz的频率的目标值。ω2的频率以ω1-ω2为数MHz的方式选定。
[0187] 接着，作为同样从检测信号减小噪音的手段，说明使用了锁相放大器410的方式。
[0188] 如图7所示，作为使由外差振荡器400减小了噪音的异物检测信号明显化并引出的手段，有锁相放大检测方式。在该锁相放大检测方式中，与外差振荡器400所检测到的信号同程度的MHz段的频率的信号，从本机振荡器420经由衰减器430供给到积算电路435。
[0189] 这时的信号的变化，作为合成波的强度的算式，由下述算式(8)表示。
[0190] 【算式8】
[0191]
[0192]
[0194] 通过进行以上的检测信号处理，可以减小噪音，高灵敏度地检测来自微小尺寸的金属异物720的散射光信号500，能够达成检测能力的高灵敏度化。
[0195] 还有，除了上述的外差振荡器检测方式等的微小信号的检测手段以外，具备同步检波部和锁相放大器，运用它们，使用同步检波和锁相放大的方法也能够发挥出同样的噪音减小的效果。这一方法是作为一般的AM无线电的发送、接收用而有实际功绩的方法。具体来说，对发送侧施加调制频率、加以调制而向空间发送，在接收侧只选择与发送侧相同的频率、而可以接收。通过此接收侧的频率的选择，能够消除噪音，其后从锁相放大器能够仅将异物信号以高灵敏度进行检测。
[0196] 以上的异物检查的说明，是关于太赫兹波透过LIB的电极膜，可以检测其中的金属异物的说明，同样的现象和效果在其他的物质中也成立。例如，也能够适用于作为使粒子坚实而形成的多粒子构造体的陶瓷、树脂构件等的电介质材料之中的异物检测。
[0197] 另外，在LIB的电极膜之中的异物检测中，以金属异物为对象说明了其效果，但异物的粒子即使不是金属，在与构成膜的电介质存在折射率差(介电常数差)时，因为发生散射光量的差异，所以也可以进行检测。
[0198] 接下来，对于检测含有活性物质的电极合剂层的膜厚和金属异物的深度的方式进行说明。
[0199] 图8A表示对光学系统进行研发而在近红外线或可视光的区域进行检测的构成，其可以使检测高速化并适用于电极片等的对象物的量产线。
[0200] 在本图中示出的是，正反射光670由二维的面状光电变换元件(光接收传感器)或一维光电变换元件(线传感器)检测的例子。面状光电变换元件是二维传感器的一种，一维光电变换元件是一维传感器的一种。
[0201] 首先，对于检测的高速化的例子进行说明。
[0203] 应用热辐射测定仪的传感器的情况下，其动作速度需要数msec(毫秒)的应答时间，高速读取存在极限。相对于此，在使用EO晶体元件600(光电晶体元件)进行检测的方式中，能够缩短感应的波长区域。例如，能够处于可视光至红外光的区域。因此，能够利用可高速应答的量子型的检测器，能够加快动作速度。即，能够得到μsec(微秒)的应答性。
[0204] 由此，可以高精度、实时地检测含有金属异物720的电极合剂层700的膜厚变化和自动对焦的位置变化。
[0205] EO晶体元件600是利用普克尔斯效应。
[0207] 在本图中，太赫兹照明光100(太赫兹波)照射到含有金属异物720的电极合剂层700上，发生正反射光670。另外，将由非线形结晶使太赫兹照明光100(太赫兹波)发生之前的毫微秒脉冲激光(波长在红外光或可视光的区域。)的一部分加以分歧而成为探测光
620，经由偏振板610入射到正反射光检测光学系统所配置的EO晶体元件600，由此，利用太赫兹照明光100的电场能使普克尔斯效应产生，使EO晶体元件600的折射率变动。即，作为探测光620若照射激光，则通过EO晶体元件600时的光程长度变动。由此，通过的探测光620的相位变化。由于该相位的变化，导致入射的探测光620的偏振方向变化。分别以相对于探测光620的偏振角度而达到适当的角度的方式，在EO晶体元件600的入口侧设置偏振板610，在出口侧设置检光板640，相位的变化成为偏振角度的变化，能够作为接收光量的变动而进行检测。
620，经由偏振板610入射到正反射光检测光学系统所配置的EO晶体元件600，由此，利用太赫兹照明光100的电场能使普克尔斯效应产生，使EO晶体元件600的折射率变动。即，作为探测光620若照射激光，则通过EO晶体元件600时的光程长度变动。由此，通过的探测光620的相位变化。由于该相位的变化，导致入射的探测光620的偏振方向变化。分别以相对于探测光620的偏振角度而达到适当的角度的方式，在EO晶体元件600的入口侧设置偏振板610，在出口侧设置检光板640，相位的变化成为偏振角度的变化，能够作为接收光量的变动而进行检测。
[0208] 通过以量子型的红外/可视光检测器650对于该通过光量的变动进行检测，从而检测太赫兹波的光量的变动。即，能够高速地检测太赫兹照明光100的反射位置的变动和膜厚等。
[0209] 此外，说明在散射光检测光学系统中使用了EO晶体元件600的例子。
[0210] 关于利用普克尔斯效应的原理，与正反射光检测光学系统中使用EO晶体元件600的情况一样，但若散射光660发生，则泵浦光入射到EO晶体元件600。由于该散射光660导致EO晶体元件600的折射率变动。
[0211] 这时，作为探测光630若照射激光，则通过EO晶体元件600时的光程长度变动。在此，用于散射光检测光学系统的探测光630，是将由非线形结晶使太赫兹照明光100发生之前的毫微秒脉冲激光(波长在红外光或可视光的区域。)加以分岐、使之通过偏振板610而转换的光。
[0212] 由此，通过的探测光630的相位变化。通过该相位变化，入射的探测光630的偏振方向变化。分别以相对于探测光630的偏振角度而成为适当的角度的方式，在EO晶体元件的入口侧配置偏振板610，在出口侧配置检光板640，由此利用该探测光630在偏振方向的差异，可以高速且高灵敏度地检测金属异物720的散射光660。
[0213] 本图所示的方式，是将太赫兹波带来的EO晶体元件600的普克尔斯效应由通过的激光的相位变化引出的方式，但激光的相位的变化，基于EO晶体元件600的反射也会发生。虽未图示，但从传感器侧照射激光，且来自EO晶体元件600的反射光以与透射光同样的方式将由偏振板610相位的变化作为光量的变化而以传感器进行检测，由此可以进行太赫兹波的检测。通过并列排列该反射型的EO晶体元件600，可以同时检查广大的面积。
[0214] 图8B是表示正反射光强度与膜厚和异物的深度的关系的说明图。图8C是表示由正反射光强度的分布计算膜厚的方式的模式图。
[0215] 如图8B所示，来自电极合剂层700的正反射光670，包含来自电极合剂层700的上表面的正反射光(图8C的上表面反射光530)和来自电极合剂层700的下表面的正反射光(图8C的下表面反射光540)。
[0216] 通过调节正反射光670的检测光学部的放大倍率，在红外/可视光检测器650中，能够分别将电极合剂层700的上表面和下表面作为位置信息加以识别。此外，通过检测该上表面和下表面的距离，能够检测电极合剂层700的膜厚(厚度)。
[0217] 在锂离子二次电池中，电极合剂层700的厚度影响电池的性能。历来，电极合剂层700的厚度使用其他的手段计测，作为生产的工序中的管理项目。
[0218] 在这样的背景之下，在使用图8A～8C所示的方式、利用散射光660进行异物检查的过程中，能够同时检查电极合剂层700的厚度的效果高。
[0219] 由正反射光670进行膜厚的检查时，如果金属异物720包含在电极合剂层700中，则能够在膜厚的信息之中检测来自金属异物720的反射信号(图8C的异物反射光535)。这种情况下，如图8B所示，能够同时检测金属异物720埋藏的深度的信息。
[0220] 接下来，对于将由太赫兹波进行的成分分析应用于LIB的检查的例子进行说明。
[0221] 图9A是表示具有水分分析功能和异物成分分析功能的异物检查装置的概略结构图。图9B是表示照明光的频率分布的图形。图9C是表示水分的光谱的图形。图9D是异物的光谱的图形。
[0222] 太赫兹波因为是波长为数十μm～数百μm的光(电磁波)，所以会在照射的物质上引起分子水平的振动现象和吸收现象。通过将脉冲状的太赫兹照明光100(太赫兹波)照射到分析对象的物质(对象物)上，其反射波的相位和波形由飞秒脉冲激光170的脉冲同步检测的方式，能够测量与太赫兹波的光谱其他的光量的强弱。
[0223] 根据这一数据，能够得到以光谱的变化为横轴、以光的强弱为纵轴的光谱其他的特性图形。近年来，关于太赫兹波的利用的研究推进，可知光谱的变动根据分子的成分而呈现出特征性的分布。在分析的领域中，该光谱其他的分布特性被称为物质的指纹。
[0224] 在图9A中，通过光电导天线元件180(光电导天线InGa电致伸缩元件)将飞秒脉冲激光170转换成太赫兹照明光100，照射到对象物上。飞秒脉冲激光170的一部分发生分歧，经由反射板345等而作为探测光630使用。反射板345可以在反射板移动方向350上移动，由此，能够调节探测光630的行路长度。在本图中，向检测散射光660和正反射光670的光电导天线元件180照射探测光630。另外，探测光630，从散射光660和正反射光670入射的光电导天线元件180的面的背面侧入射。从检测散射光660和正反射光670的光电导天线元件180得到信号输出470。
[0225] 如图9B所示，飞秒脉冲激光170具有宽阔的频率分布。
[0226] 接着，对于水分和异物的分析例(图9C和图9D)进行说明。
[0227] 通过由检测光学系统使正反射光670发生分歧，能够同时实现自动对焦功能和LIB所含的水分的分析。此外，还能够以同样的方式分析由散射光检测到的异物的成分。
[0228] 在以下的说明中，只说明有关分析的事项。
[0229] 水分的分析，使用从作为正反射光检测器的光电导天线元件180得到的信号输出470进行。
[0230] 使用飞秒脉冲激光170作为光源，使用光电导天线元件180使宽频带的太赫兹波发生。将该宽频带的太赫兹波照射到LIB的电极片，将其正反射光经由光电导天线元件180转换成电信号，由此能够得到反射光的除相位和波长外的振幅的信息。该反射光的光谱处于亚THz至数THz的区域，因此正好处于能够检测水分的分子的光谱的区域。
[0231] 通过对此加以利用，能够检测水分子特有的光谱分布，能够证实水分的存在。
[0232] 图9C是模式化地表示以太赫兹波测量的水分的指纹光谱。
[0233] 水分的指纹光谱是通过对正反射光的亮度的相位和振幅进行转换而取得的。
[0234] LIB作为电池工作时，若在其内部的活性物质含有水分，则阻碍Li离子的移动。因此，通常在生产线上，处于干燥室而防止水分的附着，专注于活性物质的干燥。作为异物检查装置的一项功能，与异物检查同时进行水分的含有检查，会带来作为检查装置的巨大的功能提高。
[0235] 以下，就对于散射光检测光学系统附加分析功能的情况进行说明。
[0236] 如图9D模式化地示出，根据散射光的成分，电极合剂层和电极合剂层所含的异物的成分的光谱得到检测。因此，异物不是金属时，通过散射光的波长的分析，能够分析膜中的异物的光谱成分。这利用的是，由于分子水平的振动，散射光的反射光谱出现变化的现象。
[0237] 就异物的光谱而言，通过将来自异物的散射光的亮度的相位和振幅进行转换而取得的。在进行工序的管理时，若知道异物的成分，则能够掌握发生要因，能够迅速进行异物的减少，因此效果大。
[0238] 在以上的功能中，为了便于理解而分别进行说明，因为这些检测功能各自独立，所以，通过在正反射光学系统和散射光学系统之中使用分束器和棱镜等的光分歧手段，也能够同时实现各功能。
[0239] 在图9A所示的分析的例子中，使用的是飞秒脉冲激光170。通过检测散射光而进行异物检查时，优选太赫兹波的能量。因此，如图9A所示，作为光源使用飞秒脉冲激光170，将飞秒脉冲激光170转换而得到太赫兹照明光100，散射光的检测也可以实现，能够同时实现分析和散射光检测。
[0240] 图10A是表示散射光的检测由一维传感器进行时的构成的模式图。图10B是表示散射光的检测由二维传感器进行时的构成的模式图。在此，一维传感器是将多个传感器排成一列，二维传感器是将多个传感器排成多列。
[0241] 在图10A中，使太赫兹照明光100照射到在工件移动方向520移动的工件上而成为线状照明140，来自其的散射光经由检测光学部260由一维传感器1010检测。优选一维传感器1010配置在相对于工件移动方向520正交的方向上。
[0242] 在图10B中，将太赫兹照明光100照射到在工件移动方向520移动的工件上而成为面状照明1030，来自其的散射光经由检测光学部260以二维传感器1020检测。
[0243] 以下，对于一维传感器和二维传感器的特征进行说明。
[0244] 就一维传感器而言，一般便宜。另外，用于读取所检测的信号的时间短，因此能够以高速度进行图像测量。此外，通过一列的像素的数量使用数千像素，能够以高速度检查宽幅的对象物。
[0245] 还有，一维传感器在检测面状的构件时，优选移动工件。
[0246] 就二维传感器而言，能够通过一次数据采集而得到大面积的信息。另外，能够根据大面积信息很容易地使缺陷明显化。
[0247] 还有，二维传感器，为了最大限度发挥其数据采集功能，优选使用对广阔区域进行照射的照明光。另外，二维传感器与一维传感器相比，图像信息多，因此为了以高速度进行图像测量，优选具备有缓存和并列处理功能的计算部。上述的计算部在为了使工件的移动顺利上也优选。
[0248] 图11将异物检查装置的电路结构的例子归纳作为方块加以示出。
[0249] 在本图中，从含有照明光发生部1102和照明光学系统1103的照明光照射部1101，朝向对象物照射照明光。来自对象物的散射光，经由散射光检测光学系统1104被散射光检测部1105接收。另外，来自对象物的正反射光，经由正反射光检测光学系统1106被正反射光检测部1107接收。这些是由控制部1110来控制其操作。
[0250] 由散射光检测部1105和正反射光检测部1107得到的信号，被送至信号变换部507的平滑化处理部502，经由滤波处理部504和明显化处理部506被送至控制部1110。在此，平滑化处理部502和滤波处理部504构成噪音处理部505。
[0251] 散射光检测部1105和正反射光检测部1107具备二维传感器等情况下，信号放大而进行实时处理困难时，由散射光检测部1105和正反射光检测部1107得到的信号被送到计算部1120，经由缓存1121和并列处理部1122送至控制部1110。由此，能够防止控制部1110的信号的溢出。
[0252] 另外，由散射光检测部1105和正反射光检测部1107得到的信号，被送至分析部1130，能够对水分有无、异物种类等进行分析。
[0253] 以下，归纳说明本发明的效果。
[0254] 检测在电介质特性的多粒子构造体之中所埋设的导电体物质(例如金属粒子)时，利用比多粒子的粒径尺寸长10倍左右的电磁波透过多粒子构造体的特性，以DF结构进行照射，由此，能够将比其他的检测手段更小尺寸的导电性物质以高灵敏度进行检测。
[0255] 采用以DF结构将太赫兹波照明光扩展至传感器的尺寸所对应的面积而进行斜方向照射、且在电池片等的对象物的垂直上方配置检测光学系统的构成，由此能够保持焦点，并且能够同时进行大面积的异物检查和分析。
[0256] 通过排列多个检测光学部(传感器)而构成一维传感器或二维传感器，能够扩大可以同时进行检查的范围。另外，通过排列与电极片的宽度的尺寸相对应的检测光学部，可以经一次通过而进行全面的检查。
[0257] 太赫兹波使各种物质分子发生振动，因此通过测量来自物质的反射光或散射光的分光分布，能够分析物质的材质。特别是对象物是LIB的电极片时，因为不希望电极材料中含有水分，所以可以进行水分量的分析的优点明显。
[0258] 通过将正反射光由EO元件转换成可视光、且由可视光传感器检测正反射光的位置，能够进行反射位置的检测，使用该数据能够赋予自动对焦功能。
[0259] 【符号说明】
[0260] 100：太赫兹照明光，130：照明光孔径部，140：线状明部，170：飞秒脉冲激光，180：光电导天线元件，200：散射光检测器，210：正反射光检测器，220：散射光检测孔径部，260：
检测光学部，300：异物粒子，310：基板，350：反射板移动方向，400：外差振荡器，410：锁相放大器，420：本机振荡器，430：衰减器，440：带通滤波器，450：低噪音放大器，460：低通滤波器，470：信号输出功率，500：输出功率，520：工件移动方向，530：上表面反射光，540：下表面反射光，600：EO晶体元件，610：偏振板，620，630：探测光，640：检光板，650：红外·可视光检测器，660：散射光，670：正反射光，700：电极合剂层，701：活性物质，710：集电体，
720：金属异物，730：基材，801：毫微秒脉冲激光，802：非线形结晶，1010：一维传感器，
1020：二维传感器。
检测光学部，300：异物粒子，310：基板，350：反射板移动方向，400：外差振荡器，410：锁相放大器，420：本机振荡器，430：衰减器，440：带通滤波器，450：低噪音放大器，460：低通滤波器，470：信号输出功率，500：输出功率，520：工件移动方向，530：上表面反射光，540：下表面反射光，600：EO晶体元件，610：偏振板，620，630：探测光，640：检光板，650：红外·可视光检测器，660：散射光，670：正反射光，700：电极合剂层，701：活性物质，710：集电体，
720：金属异物，730：基材，801：毫微秒脉冲激光，802：非线形结晶，1010：一维传感器，
1020：二维传感器。
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