特許 7458414 少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置とその装置の操作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-21

(45)【発行日】2024-03-29

(54)【発明の名称】少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置とその装置の操作方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/3581 20140101AFI20240322BHJP

   G01B 15/02 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

G01N21/3581

G01B15/02 C

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021559318

(86)(22)【出願日】2020-07-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-04

(86)【国際出願番号】 EP2020070382

(87)【国際公開番号】W WO2021013766

(87)【国際公開日】2021-01-28

【審査請求日】2022-06-22

(31)【優先権主張番号】19187325.6

(32)【優先日】2019-07-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】309007036

【氏名又は名称】ヘルムート・フィッシャー・ゲーエムベーハー・インスティテュート・フューア・エレクトロニク・ウント・メステクニク

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マストル、リュディガー

(72)【発明者】

【氏名】ティーレ、ヘンリー

(72)【発明者】

【氏名】ゴドーア、アンドレアス

【審査官】小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００３／０５８２１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０７０９６１０１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０１８６２３５１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許第０７４２０６８１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２５７９７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０５７１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００２３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１０１８２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０６－００３２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５３６４５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／００ － Ｇ０１Ｎ ３７／００

Ｇ０１Ｂ １５／００ － Ｇ０１Ｂ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

テラヘルツ（ＴＨｚ）放射（ＴＲ；ＴＲ１，ＴＲ２）を送信及び／又は受信するように構成された少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）と、
前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）のビーム経路（ＢＰ）の少なくとも一部（Ｐ’）に対して、前記ＴＨｚ放射の伝播を周囲の環境の影響を受けないように保護するための保護ガス（ＰＧ）の流れ（Ｆ；Ｆ４１，Ｆ４２）を提供するように構成された少なくとも１つの保護ガス供給装置（１２０；１２０ａ）と、
前記保護ガス（ＰＧ）の前記流れ（Ｆ）の少なくとも一部を自由噴流として前記ＴＨｚ放射の前記ビーム経路に向けるように構成された少なくとも１つのノズル（１２２；１２２１、１２２２）と、を備え、
前記少なくとも１つのノズル（１２２）は、ａ）前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の前記ビーム経路（ＢＰ）又は前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）の光学軸（ＲＡ）に対して平行、及び／又は、ｂ）前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の前記ビーム経路（ＢＰ）又は前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）の光学軸（ＲＡ）に対して同軸、又は、ｃ）前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の前記ビーム経路（ＢＰ）又は前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）の光学軸（ＲＡ）に対して鋭角、に配置される、
装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項2】

前記保護ガス（ＰＧ）は、ａ）乾燥空気、ｂ）乾燥ガス、ｃ）乾燥ガス混合物、ｄ）前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の周波数範囲内に吸収ラインを含まない少なくとも１つのガス、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項3】

前記保護ガス（ＰＧ）は、－２０℃以下の露点温度を備え、及び／又は、前記保護ガス（ＰＧ）は、前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の任意の周波数に対して、０．１ｄＢ以下の前記ビーム経路（ＢＰ）に沿う前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の減衰をもたらす、請求項２に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項4】

前記保護ガス（ＰＧ）の前記流れ（Ｆ）の圧力に影響する、具体的には制御するための、少なくとも１つの圧力コントローラ（１２８）を更に備える、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項5】

外部供給源（２００）からの保護ガス（ＰＧ１）を受けるための入り口ポート（１２４）を更に備える、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項6】

前記外部供給源（２００）は、ａ）前記保護ガス（ＰＧ）を少なくとも一時的に貯蔵するための保護ガスタンク（Ｔ１；Ｔ２）、ｂ）前記保護ガス（ＰＧ）を生成するように構成された保護ガス生成器（Ｇ１；Ｇ２）、のうちの少なくとも１つを備える、請求項５に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項7】

前記装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）は、前記保護ガス（ＰＧ）の１以上のガス噴流（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）を提供するように構成され、前記１以上のガス噴流（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）が前記流れに寄与するか又は前記流れ（Ｆ；Ｆ４１，Ｆ４２）を構成する、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項8】

前記流れ（Ｆ）及び／又は前記少なくとも１つのガス噴流（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）は、自由噴流を含むか、及び／又は自由噴流である、請求項７に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項9】

前記流れ（Ｆ）及び／又は前記少なくとも１つのガス噴流（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）は、ａ）前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の前記ビーム経路（ＢＰ）に平行、又はｂ）前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の前記ビーム経路（ＢＰ）に少なくとも実質的に平行、である、請求項７又は請求項８に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項10】

前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）と、前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）により送信及び／又は受信される前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）と相互作用する測定対象物（１０）との間の公称作動距離（ｄｗ）は、４センチメートル（ｃｍ）以上である、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項11】

前記装置（１００ｉ）は、前記保護ガス（ＰＧ）の第１自由噴流（Ｆ４１）を、前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の前記ビーム経路（ＢＰ）の前記少なくとも一部（Ｐ’）に対して提供するように構成された第１ノズル（１２２１）を備え、前記装置（１００ｉ）は、前記第１ノズル（１２２１）の周りに同軸に配置されたリングノズル（１２２２）である、第２ノズル（１２２２）を備え、前記第２ノズル（１２２２）は、前記第１自由噴流（Ｆ４１）を少なくとも部分的に同軸に取り囲む、第２噴流（Ｆ４２）を提供するように構成される、請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項12】

前記装置（１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）はハウジング（１３０）を備え、前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）は前記ハウジング（１３０）の内部（Ｉ）に配置され、前記保護ガス供給装置（１２０）の少なくとも１つの構成要素は、前記ハウジング（１３０）の前記内部（Ｉ）に配置されるか、又は前記ハウジング（１３０）の前記内部（Ｉ）で構成される、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項13】

前記入り口ポート（１２４）は前記ハウジング（１３０）に配置及び／又は一体化され、前記少なくとも１つのノズル（１２２）は前記ハウジング（１３０）に配置及び／又は一体化され、また、前記入り口ポート（１２４）と前記少なくとも１つのノズル（１２２）の間の流体連通（ＦＣ）は、前記ハウジング（１３０）の内部（Ｉ）を介して可能となる、請求項５を引用する請求項１２に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項14】

前記ハウジング（１３０）は、前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）を貫通させるための開口（１３２）を備え、ａ）前記少なくとも１つのノズル（１２２）が、前記開口（１３２）に、及び／又は前記開口の周りに配置されるか、及び／又はｂ）前記少なくとも１つのノズルが前記開口（１３２）を形成する、請求項１２又は請求項１３に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項15】

前記装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）は、前記開口（１３２）を開閉するための、少なくとも１つの蓋（１３４）を備える、請求項１４に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項16】

前記開口（１３２）には窓（１３６）が設けられ、前記窓（１３６）は、前記開口（１３２）を覆うか又は密閉して閉じ、前記窓（１３６）は、前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）に対して透明である、請求項１４又は請求項１５に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項17】

前記少なくとも１つのＴＨｚデバイスを位置決めするための位置決めシステム（１４０）を更に備える、請求項１～請求項１６のいずれか一項に記載の装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）。

【請求項18】

請求項１～請求項１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つの装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）と、少なくとも１つの測定対象物（１０）とを備える測定システム（１０００）であって、
前記装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）と前記少なくとも１つの測定対象物（１０）は、少なくとも２センチメートルの測定距離（ｍｄ）だけ互いに離隔し、
前記装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）と前記測定対象物（１０）との間の空間領域は周囲に対して露出されており、
前記装置（１００ｃ；１００ｄ；１００ｅ；１００ｆ；１００ｇ；１００ｈ；１００ｉ；１００ｊ；１００ｋ；１００ｌ；１００ｍ）と前記測定対象物（１０）との間には、物体が何も配置されない、測定システム。

【請求項19】

請求項１～請求項１７のいずれか一項に記載の装置、又は請求項１８に記載の測定システム（１０００）の操作方法であって、
前記少なくとも１つのＴＨｚデバイス（１１０；１１０ａ）が、ＴＨｚ放射（ＴＲ；ＴＲ１，ＴＲ２）を送信（４１０）及び／又は受信（４１０）し、
前記ＴＨｚ放射に基づく測定（４１０）を実行する際に、前記少なくとも１つの保護ガス供給装置（１２０；１２０ａ）が、前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）のビーム経路（ＢＰ）の少なくとも一部（Ｐ’）に自由噴流としての保護ガス（ＰＧ）の流れ（Ｆ）を提供（４００）する、
方法。

【請求項20】

前記測定（４１０）を実行する際に、
前記測定（４１０）は、前記ＴＨｚ放射（ＴＲ）の、少なくとも１つの測定対象における反射、及び／又は透過に基づき、
前記測定（４１０）は、物体表面上に配置された複数の層の層厚さを決定することを含み、
前記測定（４１０）は、少なくとも１つの塗料層及び／又は被覆層の層厚さを決定することを含む、
請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、テラヘルツ（ＴＨｚ）放射を送受信するように構成された、少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置に関する。

【0002】

本開示はさらに、テラヘルツ（ＴＨｚ）放射を送受信するように構成された、少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置の操作方法に関する。

【発明の概要】

【0003】

好ましい実施形態は、ＴＨｚ放射を送信及び／又は受信するように構成された少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置に関する。この装置は、ＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に保護ガス流を提供するように構成される。これは、そのＴＨｚ放射の伝播に影響し得る局所的な環境条件の制御を可能とし、したがってそのＴＨｚ放射を用いた測定の精度向上を可能とする。

【0004】

更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つのＴＨｚデバイスは、ａ）ＴＨｚ放射を送信するように構成されたＴＨｚ送信器、ｂ）ＴＨｚ放射を受信するように構成されたＴＨｚ受信器、ｃ）ＴＨｚ放射を送受信するように構成されたＴＨｚトランシーバ、の少なくとも１つを備える。更に好ましい実施形態によれば、１つ以上のＴＨｚ送信器、及び／又は１つ以上のＴＨｚ受信器、及び／又は２つ以上のＴＨｚトランシーバもまた提供される。

【0005】

更に好ましい実施形態によれば、このＴＨｚ放射は、０．３ＴＨｚ～１００ＴＨｚの範囲、好ましくは０．５ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲、より好ましくは３．０ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲に少なくとも１つの周波数成分を含む。

【0006】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスは、ａ）乾燥空気、ｂ）乾燥ガス、ｃ）乾燥ガス混合物のうちの少なくとも１つを含むか、好ましくは少なくともそのうちの１つである。

【0007】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスは、このＴＨｚ放射の周波数範囲に吸収ラインを含まない少なくとも１つのガスを備える。

【0008】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスは、好ましくはＴＨｚ放射の任意の周波数に対して、ビーム経路に沿う０．１ｄＢ以下のＴＨｚ放射減衰の効果を有する。

【0009】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスは、摂氏－２０度（℃）以下、好ましくは、－３０℃以下、さらに好ましくは－４０℃以下の露点温度を有する。

【0010】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、この保護ガスの流れを提供するように構成された、少なくとも１つの保護ガス供給装置を更に含む。

【0011】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、この保護ガスの流れの圧力に影響を与える、特には制御するための少なくとも１つの圧力コントローラを更に含む。更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスの流れの圧力に影響を与えること、特には制御することが、開ループ又は閉ループ制御を含み得る。更に好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ放射を用いる参照測定が行われ、このＴＨｚ放射のビーム経路の領域の流体流特性を特徴づける少なくとも１つのパラメータを決定可能である。この少なくとも１つのパラメータ、例えば保護ガスの流れの圧力が、閉ループ制御で制御可能である。こうして、保護ガスの流れの圧力をＴＨｚ測定の精度に関して最適化して、例えば、そのＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部における保護ガスの層流又は均一な流れを達成することが可能である。

【0012】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、保護ガス（の流れ）の体積流量に影響を与える、具体的には制御する、少なくとも１つの流量調整器を備える。更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスの流れの体積流量に影響を与えること、特には制御することは、開ループ又は閉ループ制御を含み得る。更に好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ放射を用いる参照測定が行われ、このＴＨｚ放射のビーム経路の領域の流体流特性を特徴づける少なくとも１つのパラメータを決定可能である。この少なくとも１つのパラメータ、例えば保護ガスの体積流量を、閉ループ制御で制御可能である。こうして、保護ガスの流れの体積流量をＴＨｚ測定の精度に関して最適化して、例えば、そのＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部における保護ガスの層流又は均一な流れを達成することが可能である。

【0013】

更に好ましい実施形態によれば、この（任意選択の）圧力コントローラは保護ガス供給装置の一部をなし、及び／又はそれに対して直列に、例えば、保護ガス供給装置の出力部に（あるいは更なる実施形態では入力部に）接続可能である。

【0014】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は少なくとも１つのノズルを更に含み、その少なくとも１つのノズルは、保護ガスの流れ、又はその流れの少なくとも一部を、ＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に向けるように構成及び／又は配置される。ここで、少なくとも１つのノズルは自由噴流ノズルであることが望ましい。これにより、ＴＨｚ放射のビーム経路を含む領域に、正確に制御可能な保護ガスの流れを提供可能とする。更に好ましい実施形態によれば、この流れは、層流、好ましくは均一流を含み得る。更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つのノズルは、少なくとも１つの保護ガス供給装置の部品を構成し得る。

【0015】

更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つのノズルがＴＨｚ放射のビーム経路、あるいは少なくとも１つのＴＨｚデバイスの基準軸に関して平行に配置される。言い換えれば、更に好ましい実施形態によれば、それに沿って保護ガスがこのノズルにより出力されるノズルの基準軸は、そのＴＨｚ放射のビーム経路、又はその少なくとも１つのＴＨｚデバイスの基準軸に関して平行であり得る。

【0016】

更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つのノズルがＴＨｚ放射のビーム経路、あるいは少なくとも１つのＴＨｚデバイスの基準軸に関して同軸に、好ましくはこのノズルがＴＨｚ放射のビーム経路を同軸に取り囲むように、配置される。これにより、このＴＨｚ放射がこの少なくとも１つのノズルによって提供される保護ガスの流れの中に正確に「埋め込まれ」ることを可能とし、周囲の流体（例えば大気）による望ましくない吸収及び／又は流速の不均一性及び／又は保護ガスの流れの例えば径方向外側領域における乱流による、ＴＨｚ放射への悪影響を更に低減し、その結果精度をさらに向上させる。

【0017】

更に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのノズル（例えばその少なくとも１つのノズルの基準軸）は、このＴＨｚ放射のビーム経路又はこの少なくとも１つのＴＨｚデバイスの基準軸に関して鋭角に配置され、ここで好ましくはこの鋭角は０度～３０度の間、好ましくは０度～２０度の間の範囲である。

【0018】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、外部供給源からの保護ガスを受けるための入り口ポートを更に備える。更に好ましい実施形態によれば、この入り口ポートは例えば、少なくとも１つの保護ガス供給装置の一部を構成し得る。

【0019】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は保護ガスのための、好ましくは局所的な供給源を更に備え、この好ましくは局所的な供給源は、好ましくはこの装置の少なくとも１つの他の構成要素に取り付けられるか、一体化されている。更に好ましい実施形態によれば、この好ましくは局所的な供給源は例えば、この少なくとも１つの保護ガス供給装置の一部を構成し得る。

【0020】

更に好ましい実施形態によれば、この外部供給源及び／又はこの好ましくは局所的な供給源は、ａ）保護ガスを少なくとも一時的に貯蔵するための保護ガスタンク、ｂ）この保護ガスを生成するための保護ガス生成器、の少なくとも１つを備え、好ましくはこの保護ガス生成器は、大気を受けてその大気を保護ガス、好ましくは乾燥空気、に変換するように構成される。

【0021】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、保護ガスの１以上のガス噴流を提供するように構成され、好ましくはこの１以上のガス噴流は流れに寄与するか流れを構成する。更に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのノズルが提供され、この少なくとも１つのノズルが保護ガスの１以上のガス噴流を提供するように構成され得る。

【0022】

更に好ましい実施形態によれば、流れ及び／又は少なくとも１つのガス噴流は自由噴流を含むか、及び／又は自由噴流である。これにより、本装置の特に大きい公称作動距離が可能となる。それは、ＴＨｚ放射は、保護ガスの自由噴流によって、大気（及び／又はＴＨｚ放射の伝播に影響を与え得る他の周囲流体）から効果的に「遮蔽」され得るからである。特に、このように、流れ及び／又はガス噴流を（例えばノズルから離れて）案内するためのハウジングや他のいかなる固体物も、装置と、ＴＨｚ放射と相互作用する測定対象物との間に配置する必要がない。更に好ましい実施形態によれば、この自由噴流の潜在的なコア長さは、約２ｃｍ、好ましくは４ｃｍ以上である。

【0023】

更に好ましい実施形態によれば、この流れ及び／又は少なくとも１つのガス噴流は、ａ）ＴＨｚ放射のビーム経路に平行な（例えばＴＨｚ放射のビーム経路の傍の、又はこのＴＨｚ放射のビーム経路を軸方向に囲む）方向、又はｂ）例えばこのＴＨｚ放射のビーム経路に対してゼロではない鋭角を含む、ＴＨｚ放射のビーム経路に少なくとも実質的に平行な方向、を含む。ここで、このゼロではない鋭角は好ましくは２０度未満、より好ましくは１０度未満である。

【0024】

更に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのＴＨｚデバイスと、少なくとも１つのＴＨｚデバイスから送信され、それによって受信されるＴＨｚ放射と相互作用する測定対象物との間の公称作動距離は、４センチメートル（ｃｍ）、以上であり、好ましくは１０ｃｍ以上である。有利なことに、この保護ガスの流れを案内する装置又は他のいかなる装置も、この装置と測定対象物との間に配置する必要はない。それは好ましくは１以上の自由噴流から成る保護ガスの流れが、ＴＨｚ放射のビーム経路の領域に保護ガスの制御された局所雰囲気を確立するのに十分であるからである。これにより、装置と測定対象物との間にハウジング等が必要ないので、ハンドリングが容易となる。具体的には、好ましい実施形態による原理を使用するとき、また従来の方法に対比して、測定対象物をＴＨｚ測定のためのそれ自体のハウジング内に配置する必要はない。むしろ、好ましい実施形態による保護ガス流、好ましくは自由噴流が、このＴＨｚの望ましくない吸収を生じて測定精度を低減させる可能性のある湿度などの環境的な悪影響からＴＨｚビーム経路を遮蔽すると考えられる。

【0025】

更に好ましい実施形態によれば、装置は第１ノズル（例えば自由噴流ノズル）を備え、これが好ましくはＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に対して、好ましくは保護ガスの自由噴流である第１噴流を提供するように構成される。この装置はさらに第２ノズルを備え、これは第１ノズルの周りに同軸に配置されたリングノズルである。ここでこの第２ノズルは第２噴流を提供するように構成され、この第２噴流が好ましくは第１噴流を、特に少なくとも部分的に同軸に取り囲む。ここで好ましくはこの第２噴流はさや状の流れである。有利には、このさや状流れは、例えば自由噴流である第１ノズルによる第１噴流の半径方向外側に延在し、したがって、例えば自由噴流である第１ノズルによる第１噴流が周囲の媒体、例えば大気などの流体と相互作用しないように保護する。さらに、さや状流れは、第１ノズルで提供される例えば自由噴流である第１噴流が半径方向外側部分で乱流となることを防止する。むしろ、第１に乱流はこのさや状流れの半径方向外側と周囲の媒体との間の界面で発生し得るもので、それは第１噴流の内部にあるＴＨｚビーム経路には影響しない。例えばさや状流れの半径方向外側と周囲の媒体との間の界面での乱流の発生によりさや状流れが消失した後になって初めて、内側の第１噴流の半径方向外側において乱流が発生し得る。この構成は、半径方向外側のさや状流れが半径方向内側の第１噴流、例えば自由噴流を効果的に保護するので、この少なくとも１つのＴＨｚデバイスと測定対象物との間の公称作動距離を更に増加可能とする。

【0026】

更に好ましい実施形態によれば、第２噴流（すなわち、さや状流れ）は、大気ＡＡ及び／又は保護ガスを含み得る。（半径方向外側の）第２噴流の流体は、通常、好ましくは半径方向内側のＴＨｚビーム経路とは全く（又は少なくとも実質的には）相互作用しないので、第２噴流は大気を含んでもよい。ただし、更なる実施形態により、精度及び公称作動距離を更に増加させるために、この保護ガスをこの第２噴流、すなわちさや状流れに使用することも可能である。

【0027】

更に好ましい実施形態によれば、装置はハウジングを備え、少なくとも１つのＴＨｚデバイスがこのハウジングの内部に配置される。ここで好ましくは、保護ガス供給装置の少なくとも１つの構成要素が、このハウジングの内部内に配置されるか、及び／又はその内部で構成される。

【0028】

更に好ましい実施形態によれば、この入り口ポートはハウジングに配置されるか一体化されて、少なくとも１つのノズルがハウジングに配置されるか一体化される。そしてこの入り口ポートと少なくとも１つのノズルの間の流体連通がハウジング内部で可能となる。言い換えると、装置のハウジングの少なくとも一部は、この保護ガスを入り口ポートから、少なくとも１つのノズルへ案内する導管として作用する。このことは、ハウジング内に配置される１以上のＴＨｚデバイスもまた、この保護ガスで少なくとも部分的に取り囲まれるという更なる利点を有する。

【0029】

更に好ましい実施形態によれば、入り口ポートもまたノズルの近くに配置又はノズルに直接配置可能であり、ノズルにその保護ガスを直接供給することが可能である。

【0030】

更に好ましい実施形態によれば、ハウジングはＴＨｚ放射を通過させる開口を備え、少なくとも１つのノズルがその開口内に、及び／又はその開口に、及び／又はその開口の周りに配置される。

【0031】

さらに好ましい実施形態によると、このハウジングはＴＨｚ放射を通過させる開口を備える。少なくとも１つのノズルがこの開口を形成する。言い換えれば、いくつかの実施形態によれば、この少なくとも１つのノズルが、保護ガスの流れを例えばハウジングの外部、特にＴＨｚ放射のビーム経路領域へ提供するための開口を備え得る。ここで、このノズルの開口は同時に窓として作用して、ＴＨｚ放射がハウジングの内部からハウジングの外部へ例えば測定対象物に向かって送信されることを可能とし、及び／又はその逆に、ハウジング内に配置されたＴＨｚ受信器又はトランシーバがハウジングの外部からのＴＨｚ放射を受信することを可能とする。言い換えると、いくつかの実施形態によれば、この少なくとも１つのノズルは、保護ガスの流れを提供する第１の流体的な機能と、さらにはＴＨｚ放射の送信及び／又は受信を可能とする窓として作用する第２の機能とを備え得る。

【0032】

更に好ましい実施形態によれば、この装置には少なくとも１つの蓋が備えられ、これがその開口を特に選択的に開閉し、好ましくは密閉して、特には（気密に）封止して閉じる。ここでこの蓋は好ましくは、ハウジングとノズルの少なくとも１つに、特に回転可能に取り付けられる。更に好ましい実施形態によれば、開閉は例えば、装置の動作状態に応じて実行され得る。例えば、ＴＨｚ放射を用いて測定の実行に使用可能なアクティブ化された状態に対して、蓋が－少なくとも一時的に－開放され得る。そして非アクティブ化状態に対しては蓋が閉鎖され得る。

【0033】

更に好ましい実施形態によれば、アクチュエータが設けられて蓋の移動、すなわち蓋の開放及び／又は蓋の閉鎖を駆動可能であってよい。閉鎖状態では、蓋は、例えば粒子がハウジングの内部に侵入することを防止し、開放状態では、蓋がＴＨｚ放射の送信及び／又は受信を可能とし、また例えば（任意選択により）開口を通した保護ガスの流れも可能とする。更に好ましい実施形態によれば、保護ガスの流れが蓋の開放状態で開口を通って提供されている場合には、その保護ガス流によって粒子がハウジングの内部に入ることが防止される。

【0034】

更に好ましい実施形態によれば、開口に窓が設けられ、この窓は好ましくはその開口を密閉して、特に（気密に）封止してこの開口を覆うか閉じる。ここでこの窓はＴＨｚ測定を妨げないためにＴＨｚ放射に対して透明である（すなわち所定の最大の減衰からなる）。更なる実施形態によれば、少なくとも１つのノズルが、この窓を有する開口の周りに提供されて、例えばハウジングの外表面に取り付けられ得る。この少なくとも１つのノズルは、保護ガスを受け取るための入り口ポートを備えることができる。具体的にはこれらの実施形態においては、入り口ポートは装置のハウジング（この中に例えば少なくとも１つのＴＨｚデバイスが配置され得る）の外側にあり、したがって、この少なくとも１つのノズルに保護ガスが供給されて保護ガスの流れがＴＨｚ放射のビーム経路に提供されるとき、ハウジングの内部には「新鮮な」保護ガスは供給されない。更なる実施形態によれば、ハウジングは気密封止され、内部は密封前に、例えばハウジングの製造中に保護ガスが充填され得る。

【0035】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、位置決めシステム、具体的にはロボットを更に備える。一例として、更に好ましい実施形態によれば、ハウジングが、前に説明した１以上のＴＨｚデバイスを備えて、ＴＨｚ測定ヘッドを形成し得る。このＴＨｚ測定ヘッドはこのロボットに取り付けることができ、多岐にわたる測定対象物に対してＴＨｚ測定を効率的に実行可能である。一例として、装置及び／又はＴＨｚ測定ヘッドを使用して、製造プラントのインライン構成でＴＨｚ測定をすることが可能である。

【0036】

更なる好ましい実施形態は、実施形態による少なくとも１つの装置と、少なくとも１つの測定対象物とを備える測定システムに関する。ここで、この装置とこの少なくとも１つの測定対象物は、少なくとも２センチメートル、好ましくは少なくとも５センチメートルの測定距離だけ互いに離隔し、この装置とこの測定対象物との間の空間領域は好ましくは大気に晒され（すなわちハウジングなどによって覆われてなく）、この装置とこの測定対象物の間には、いかなる物体、好ましくはいかなる固体物体も（あるいはこの保護ガスの流れ（及び／又は任意選択のさや状流れ）とは別のいかなる他の材料も））配置されない。

【0037】

さらに好ましい実施形態は、少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置の操作方法に関係する。この少なくとも１つのＴＨｚデバイスはＴＨｚ放射を送信及び／又は受信するように構成され、この装置はこのＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に保護ガス流を提供する。

【0038】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は少なくとも１つのノズルを更に含み、その少なくとも１つのノズルは保護ガスの流れ又はその流れの少なくとも一部をＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に向ける。ここで少なくとも１つのノズルは好ましくは自由噴流ノズルである。

【0039】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は保護ガスの入り口ポートを更に備え、この装置は外部供給源からのこの入り口ポートを介して保護ガスを受け取る。

【0040】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００はその保護ガスの、好ましくは局所的な供給源を備え、この供給源は好ましくはこの装置の少なくとも１つの他の構成要素に取り付けられるかそこに一体化されて、その少なくとも１つのノズルにその好ましくは局所的な供給源からの保護ガスを供給する。

【0041】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は保護ガスの１以上のガス噴流を提供し、好ましくはこの１以上のガス噴流がその流れに寄与するか又は流れを構成し、好ましくはその流れ及び／又は少なくとも１つのガス噴流が自由噴流を構成するか及び／又は自由噴流となる。

【0042】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、その流れを提供し、及び／又はそのガス噴流の少なくとも１つが、ａ）ＴＨｚ放射のビーム経路に平行、又はｂ）ＴＨｚ放射のビーム経路に少なくとも実質的に平行、な方向を備える。

【0043】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は、少なくとも１つのＴＨｚデバイスと、少なくとも１つのＴＨｚデバイスから送受信されるＴＨｚ放射と相互作用する測定対象物との間が、４センチメートル（ｃｍ）以上、好ましくは１０ｃｍ以上である公称作動距離を用いて、このＴＨｚ放射による測定を実行する。

【0044】

更に好ましい実施形態によれば、この装置は第１ノズルを備え、この第１ノズルによって、保護ガスの第１噴流、好ましくは自由噴流を、好ましくはＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に提供する。ここで、この装置はさらに第２ノズルを備え、これは第１ノズルの周りに同軸に配置されたリングノズルである。好ましくはこの装置は第２ノズルによって第２噴流を提供し、これが好ましくは第１噴流を、特に少なくとも部分的に同軸的に取り囲む。好ましくはこの第２噴流はさや状流れである。

【0045】

更に好ましい実施形態によれば、装置はハウジングを備え、少なくとも１つのＴＨｚデバイスがこのハウジングの内部に配置される。ここで好ましくは、保護ガス供給装置の少なくとも１つの構成要素がこのハウジングの内部に配置されるか、及び／又はその内部で構成される。更に好ましい実施形態によれば、この入り口ポートはハウジングに配置されるか一体化されて、少なくとも１つのノズルがハウジングに配置されるか一体化される。そしてハウジングの内部がこの入り口ポートと少なくとも１つのノズルの間の流体連通を可能とする。更に好ましい実施形態によれば、２つ以上のノズルが提供可能であって（例えば、半径方向内側の自由噴流を提供する第１ノズルと、この半径方向内側の自由噴流を同軸的に取り囲む半径方向外側のさや状流れを提供する第２ノズル）、ハウジングの内部がこの入り口ポート、並びに第１ノズル及び第２ノズルの間の流体連通を可能とする。

【0046】

更に好ましい実施形態によれば、ハウジングはＴＨｚ放射を通過させる開口を備え、ａ）少なくとも１つのノズルがその開口内に、及び／又はその開口に、及び／又はその開口の周りに配置され、及び／又はｂ）その開口を形成する。更に好ましい実施形態によれば、この装置は少なくとも１つの蓋を備え、これがその開口を、特に選択的に開閉し、好ましくは密閉して、特には気密封止して閉じる。ここでこの蓋は好ましくは、ハウジングとノズルの少なくとも１つに特に回転可能に取り付けられる。

【0047】

これまでに述べた請求項の少なくとも１つに記載の装置であって、位置決めシステム、具体的にはロボットを更に備え、この位置決めシステムは、少なくとも１つのＴＨｚデバイス及び／又はハウジングを、具体的には測定対象物に対して位置決めする。

【0048】

更なる好ましい実施形態は、これまで述べた請求項の少なくとも１つによる少なくとも１つの装置と、少なくとも１つの測定対象物とを備える測定システムの操作方法に関する。好ましくはこの装置及び少なくとも１つの測定対象物は、少なくとも２センチメートル、好ましくは少なくとも５センチメートルの測定距離によって相互に離隔し、好ましくは、装置と測定対象物の間には物体、好ましくは固体物体が何も配置されない。

【0049】

更に好ましい実施形態は、コンピュータプログラムに関し、このプログラムは、コンピュータが実行するとき、コンピュータに本実施形態による方法を実行させる命令を含む。

【0050】

更に好ましい実施形態は、コンピュータ可読記憶媒体に関し、このコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータが実行するとき、コンピュータに本実施形態による方法を実行させる命令を含む。

【0051】

更に好ましい実施形態は、本実施形態によるコンピュータプログラムを担持する、データキャリア信号に関する。

【0052】

更に好ましい実施形態は、実施形態による装置及び／又はＴＨｚ放射に基づく測定を実行するための実施形態による方法の使用方法に関する。好ましくは、装置及び／又は装置の少なくとも１つの構成要素の間の公称作動距離は、４ｃｍ（センチメートル）より大きく、好ましくは１０ｃｍ以上であり、測定は、好ましくはＴＨｚ放射の、少なくとも１つの測定対象における反射及び／又は透過に基づき、測定は、好ましくは、物体表面上に配置された複数の層の層厚さを決定することを含み、好ましくは測定は、塗ったばかりでまだ完全に乾燥していない塗料層などの少なくとも１つの層、好ましくは乾燥していない被覆層の層厚さを決定することを含む。

【0053】

実施形態の更なる特徴、態様及び利点は、図面を参照した以下の詳細な説明で与えられる。

【図面の簡単な説明】

【0054】

【図1】好ましい実施形態による装置の簡略ブロック図の概略である。

【図2】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図3】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図4】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図5】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図6】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図7】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図8】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図9】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図10】更なる好ましい実施形態による流速の概略図である。

【図11A】更なる好ましい実施形態によるノズル装置の底面図の概略である。

【図11B】更なる好ましい実施形態によるノズル装置の底面図の概略である。

【図12】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図13】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図14】更なる好ましい実施形態による装置の部分断面における簡略ブロック図の概略である。

【図15】更なる好ましい実施形態による装置の側面図の概略である。

【図16A】一実施例による周波数に対する受信したＴＨｚ放射強度の概略図である。

【図16B】更なる好ましい実施形態による周波数に対する受信したＴＨｚ放射強度の概略図である。

【図17】更なる好ましい実施形態による方法の簡略フローチャートの概略である。

【発明を実施するための形態】

【0055】

図１は好ましい実施形態による装置１００の簡略ブロック図を概略的に示す。装置１００は、例えば測定対象物１０に対してＴＨｚ放射ＴＲを送信及び／又は受信するように構成された、少なくとも１つ（ここでは例示として２つ）のＴＨｚデバイス１１０、１１０ａを備える。装置１００は、このＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの少なくとも一部Ｐ’に保護ガスＰＧの流れＦを提供するように構成される。このことは、そのＴＨｚ放射ＴＲの伝播に影響し得る局所的な環境条件を制御可能とし、ＴＨｚ放射を用いる測定の精度向上を可能とするので有利である。具体的には、保護ガスＰＧの流れＦにより、例えば通常のシステムで発生するような水分子によるＴＨｚ放射の望ましくない吸収が回避される、などの局所的保護環境の提供を可能とする。

【0056】

更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つのＴＨｚデバイスは、ａ）ＴＨｚ放射ＴＲ１を送信するように構成されたＴＨｚ送信器１１０、ｂ）ＴＨｚ放射ＴＲ２を受信するように構成されたＴＨｚ受信器１１０ａ、ｃ）ＴＨｚ放射ＴＲを送受信するように構成されたＴＨｚトランシーバ（図示せず）、を含む。更に好ましい実施形態によれば、１つ以上のＴＨｚ送信器１１０、及び／又は１つ以上のＴＨｚ受信器１１０ａ、及び／又は２つ以上のＴＨｚトランシーバ（図示せず）もまた提供される。ここでは、図１の例示的構成には、この測定対象物１０に対する第１ＴＨｚ放射ＴＲ１を送信するＴＨｚ送信器１１０と、例えばその測定対象物１０（の表面）で反射された第１ＴＨｚ放射ＴＲ１の一部に対応する第２ＴＨｚ放射ＴＲ２を受信するＴＨｚ受信器１１０ａが含まれる。

【0057】

更に好ましい実施形態によれば、このＴＨｚ放射ＴＲは、０．３ＴＨｚ～１００ＴＨｚの範囲、好ましくは０．５ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲、より好ましくは３．０ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の少なくとも１つの周波数成分を含む。更に好ましい実施形態によれば、このＴＨｚ放射ＴＲは１以上のＴＨｚパルスを含み得る。

【0058】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスＰＧは、ａ）乾燥空気、ｂ）乾燥ガス、ｃ）乾燥ガス混合物のうちの少なくとも１つを含むか、好ましくはそのうちの１つである。

【0059】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスＰＧには、このＴＨｚ放射ＴＲの周波数範囲に吸収ラインを含まない少なくとも１つのガスが含まれる。

【0060】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスＰＧは、好ましくはＴＨｚ放射ＴＲの任意の周波数に対して、ビーム経路ＢＰに沿う０．１ｄＢ以下のＴＨｚ放射ＴＲ減衰の効果を有する。

【0061】

更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスＰＧ、例えば乾燥空気は、摂氏－２０度（℃）以下、好ましくは－３０℃以下、さらに好ましくは－４０℃以下の露点温度を有する。

【0062】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００は、この保護ガスＰＧの流れＦを提供するように構成された、少なくとも１つの保護ガス供給装置１２０を更に含む。

【0063】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００は、この保護ガスＰＧの流れＦの圧力に影響を与える、具体的には制御するための、少なくとも１つの圧力コントローラ１２８を更に含む。更に好ましい実施形態によれば、この保護ガスＰＧの流れＦの圧力に影響を与えること、具体的には制御することは、開ループ又は閉ループ制御を含み得る。更に好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ放射ＴＲ、ＴＲ２を用いる参照測定が行われ、このＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの領域の流体流特性を特徴づける少なくとも１つのパラメータＰ１が、例えば、後で詳細を説明する制御装置３００によって決定可能である。一例として、制御装置３００の制御ｃ１の下で、ＴＨｚ送信器１１０が第１ＴＨｚ放射ＴＲ１を測定対象物１０に送信し、ＴＨｚ受信器１１０ａは反射部分ＴＲ２を受信可能である。それに基づいて、制御装置３００は、少なくとも１つのパラメータＰ１（データリンクｃ２参照）を決定することができる。その少なくとも１つのパラメータＰ１に基づいて、その制御装置３００は、保護ガス供給装置１２０（データリンクｃ３参照）の動作を制御する、例えば保護ガスＰＧのその流れＦの圧力に影響を与える（増加、減少、又は維持する）ことが可能であり、それによって前に述べた閉ループ制御を可能とする。こうして、保護ガスＰＧの流れＦの圧力を、ＴＨｚ測定の精度に関して、例えば、そのＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの少なくとも一部における保護ガスの層流又は均一な流れＦを達成するために最適化可能である。好ましくは、その保護ガスの流れの圧力を制御して、ビーム経路ＢＰの領域における保護ガス流の流速を空間的及び時間的に一定であるように確保可能である。更に好ましい実施形態によれば、その保護ガスＰＧの流れＦの圧力の開ループ制御もまた可能である。

【0064】

更に好ましい実施形態によれば、この（任意選択の）圧力コントローラ１２８は保護ガス供給装置１２０の一部をなし、及び／又はそれに対して直列に、例えば保護ガス供給装置１２０の出力部に（図１に例示するように、あるいは更なる実施形態では入力部に）接続可能である。

【0065】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００は、保護ガスＰＧ（の流れＦ）の体積流量に影響を与え、具体的には制御する、少なくとも１つの流量調整器を備えてもよい。これに関して、更に好ましい実施形態によれば、圧力コントローラ１２８に関して上で説明した詳細は、流量調整器にも対応して適用可能である。

【0066】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００は、少なくとも１つのノズル１２２を更に含み、その少なくとも１つのノズル１２２は、保護ガスＰＧの流れＦ又はその流れＦの少なくとも一部を、ＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの少なくとも一部Ｐ’に向けるように構成及び／又は配置される。ここで、少なくとも１つのノズル１２２は自由噴流ノズル１２２であることが望ましい。これにより、ＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰを含む領域に、正確に制御可能な保護ガスＰＧの流れＦを提供することが可能となる。更に好ましい実施形態によれば、この流れＦは、層流、好ましくは均一流を含むか、層流又は均一流であってよい。更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つのノズル１２２は、少なくとも１つの保護ガス供給装置１２０の一部を構成し、好ましくは一体部品であってよい。

【0067】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００は、外部供給源２００からの保護ガスＰＧ１を受けるための入り口ポート１２４を更に備える。更に好ましい実施形態によれば、この入り口ポート１２４は例えば少なくとも１つの保護ガス供給装置１２０の一部を構成し得る。

【0068】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００は保護ガスＰＧのための、好ましくは局所的な供給源１２６を更に備え、この好ましくは局所的な供給源１２６は、好ましくは本装置１００の少なくとも１つの他の構成要素に取り付けられるか、一体化されている。更に好ましい実施形態によれば、この好ましくは局所的な供給源１２６は例えばこの少なくとも１つの保護ガス供給装置１２０の一部を構成し得る。

【0069】

更に好ましい実施形態によれば、この外部供給源２００及び／又はこの好ましくは局所的な供給源１２６は、ａ）保護ガスを少なくとも一時的に貯蔵するための保護ガスタンクＴ１、Ｔ２、ｂ）この保護ガスを生成するための保護ガス生成器Ｇ１、Ｇ２、の少なくとも１つを備え、好ましくはこの保護ガス生成器Ｇ１、Ｇ２は、大気ＡＡを受けてその大気ＡＡを保護ガスＰＧ１、好ましくは乾燥空気に変換するように構成される。

【0070】

更に好ましい実施形態によれば、本装置１００は保護ガスＰＧの１以上のガス噴流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を提供するように構成され、好ましくはこの１以上のガス噴流は流れＦに寄与するか流れＦを構成する。更に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのノズル１２２が提供され、この少なくとも１つのノズル１２２が保護ガスＰＧの１以上のガス噴流を提供するように構成され得る。

【0071】

更に好ましい実施形態によれば、流れＦ及び／又は少なくとも１つのガス噴流は自由噴流を含むか、及び／又は自由噴流である。これにより、本装置の特に大きい公称作動距離（例えば本装置及び／又はそのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａと測定対象物１０との間の）が可能となる。それは、ＴＨｚ放射ＴＲは、保護ガスＰＧの自由噴流によって、大気ＡＡ（及び／又は、ＴＨｚ放射の伝播に影響を与え得る他の周囲流体）から効果的に「遮蔽」され得るからである。特に、このように流れＦ及び／又はガス噴流を（例えば任意選択のノズル１２２から離れて）案内するためのハウジングや他のいかなる（固体）物体も、装置１００とＴＨｚ放射ＴＲと相互作用する測定対象物１０との間に配置する必要がない。更に好ましい実施形態によれば、この自由噴流の潜在的なコア長さは、約２ｃｍ、好ましくは４ｃｍ以上である。

【0072】

更に好ましい実施形態によれば、装置１００は前述したように制御装置３００を備え得る。この制御装置３００は、この装置１００及び／又はこの装置１００の少なくとも１つの構成要素の動作を例えば少なくとも一時的に制御し得る。

【0073】

更に好ましい実施形態によれば、この制御装置３００は、少なくとも１つの計算ユニット３０２と、この少なくとも１つの計算ユニット３０２に関連する（すなわちそれによって使用可能な）、少なくとも一時的にコンピュータプログラムＰＲＧ及び／又はデータ（図示せず）を格納可能な、少なくとも１つのメモリユニット３０４とを備える。このコンピュータプログラムＰＲＧは、例えばこのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａ及び／又は保護ガス供給装置１２０及び／又はその構成要素の１つの動作を制御するために、例えばこの装置１００の動作、例えば実施形態による方法の実行、を少なくとも一時的に制御するように構成される。

【0074】

更に好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つの計算ユニット３０２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックエレメント（例えばＦＰＧＡ，フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ハードウェア回路、の内の少なくとも１つを含み得る。更に好ましい実施形態によれば、これらの要素の２以上の任意の組合せもまた可能である。

【0075】

更に好ましい実施形態によれば、メモリユニット３０４は、揮発性メモリ特にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ特にフラッシュＥＥＰＲＯＭ、の少なくとも１つを含む。好ましくはこのコンピュータプログラムＰＲＧは、不揮発性メモリ内に少なくとも一時的に格納される。

【0076】

更に好ましい実施形態によれば、例えば更なるコンピュータプログラムＰＲＧ’の形の命令を含む、任意選択のコンピュータ可読記憶媒体が提供され得る。この更なるコンピュータプログラムＰＲＧ’は、コンピュータすなわち計算ユニット３０２によって実行されると、コンピュータ３０２に実施形態による方法あるいはその少なくとも１ステップを実行させることが可能である。一例として、この記憶媒体ＳＭは、半導体メモリデバイス（例えばソリッドステートドライブ、ＳＳＤ）、及び／又はディスク又はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記憶媒体、及び／又はコンパクトディスク（ＣＤ）又はＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などの光記憶媒体、などのデジタル記憶媒体を含むか、それを表し得る。

【0077】

更に好ましい実施形態によれば、例えばＴＨｚデバイス１１０、１１０ａ及び／又は保護ガス供給装置１２０の、例えば保護ガス供給装置１２０に関連及び／又はそれに一体化された圧力コントローラ１２８動作を制御するために、制御装置３００は、他の構成要素１１０、１１０ａ、１２０と、好ましくは双方向にデータ交換するための１以上のインタフェース（図示せず）を含み得る。

【0078】

図２は更に好ましい実施形態による装置１００ａの簡略ブロック図を概略的に示す。測定対象物１０におけるＴＨｚ放射ＴＲの反射に基づいてＴＨｚ測定を可能とする図１の構成１００に対比して、図２の装置１００ａは、測定対象物１０ａを貫通するＴＨｚ放射ＴＲの透過に基づいてＴＨｚ測定を可能とする。ＴＨｚ送信器１１０ｂがＴＨｚ放射ＴＲ３を測定対象物１０ａに向けて発信し、その測定対象物１０ａを透過したそのＴＨｚ放射ＴＲ３の一部がＴＨｚ受信器１１０ｃで受信される。図１と同様に、例えば乾燥空気などの保護ガスＰＧの流れＦがこのＴＨｚ放射ＴＲ３のビーム経路ＢＰの少なくとも一部Ｐ’に提供される。ここで図２の保護ガス供給装置１２０は、図１の保護ガス供給装置１２０と同一又は類似の構成を有し得る。

【0079】

更に好ましい実施形態によれば（図３の装置１００ｃを参照）、少なくとも１つのノズル１２２がＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰ、あるいは少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａの基準軸に関して平行に配置される。すなわち、更に好ましい実施形態によれば、ノズル１２２によりそれに沿って保護ガスＰＧが出力されるノズル１２２の基準軸は、そのＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰ、又はその少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａの基準軸（例えば「光学」軸）に関して平行であってよい。

【0080】

更に好ましい実施形態によれば（これも図３を参照）、少なくとも１つのノズル１２２が、ＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰ、あるいは少なくとも１つのＴＨｚデバイスの基準軸に対して同軸に配置され、好ましくは、このノズル１２２がＴＨｚ放射のビーム経路ＢＰ（あるいはそのビーム経路ＢＰから延在する仮想ライン）を同軸に取り囲むように、及び／又は少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａを（実質的に）同軸に取り囲むようにする。これにより、このＴＨｚ放射ＴＲがこの少なくとも１つのノズル１２２によって提供される保護ガスＰＧの流れＦの中に正確に「埋め込まれ」ることを可能とし、したがって周囲の流体（例えば大気）による望ましくない吸収及び／又は流速の不均一性及び／又は保護ガスＰＧの流れＦの例えば径方向外側領域における乱流による、ＴＨｚ放射ＴＲへの悪影響を更に低減し、精度をさらに向上させる。

【0081】

更に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのノズル１２２（例えばその少なくとも１つのノズルの基準軸）は、このＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰ又はこの少なくとも１つのＴＨｚデバイスの基準軸に関して鋭角に配置され、ここで好ましくはこの鋭角は０度～３０度の間、好ましくは０度～２０度の間の範囲である。更なる実施形態によれば、ノズル１２２及び／又はそれにより提供される流れＦもまたこのＴＨｚビーム経路ＢＰと別の角度をなし、例えば、図１に例示的に示すように、このビーム経路と実質的に直交し得る。

【0082】

更に好ましい実施形態によれば、この流れＦ（図３）及び／又は少なくとも１つのガス噴流は、ａ）ＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰに平行な（例えばＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路の傍の、又はこのＴＨｚ放射のビーム経路を軸方向に囲む）方向、又はｂ）例えばこのＴＨｚ放射のビーム経路に対してゼロではない鋭角を含む、ＴＨｚ放射のビーム経路に少なくとも実質的に平行な方向、を含む。ここで、このゼロではない鋭角は好ましくは２０度未満、より好ましくは１０度未満である（図３参照）。図３の例示的構成では、個別のＴＨｚデバイス１１０、１１０ａが、図３のノズル１２２の基準軸に対応する図３の垂線に平行に整列していないために、ノズル１２２、したがってそれにより与えられる流れＦも、ビーム経路ＢＰに対して理想的に平行又は同軸ではないことに留意されたい。この意味で理想的な同軸の整列は、後で説明する図５に例示的に示す。

【0083】

更に好ましい実施形態によれば（図３を参照）、少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａと、少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａから送信され、及び／又はそれによって受信されるＴＨｚ放射ＴＲと相互作用する測定対象物１０との間の公称作動距離ｄｗは、４センチメートル（ｃｍ）、以上であり、好ましくは１０ｃｍ以上である。有利なことに、この保護ガスＰＧの流れを案内する装置又は他のいかなる装置も、この装置１００ｃと測定対象物１０ａとの間に配置する必要はない。それは保護ガスＰＧの流れＦが好ましくは１以上の自由噴流から成り、ＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの領域に保護ガスＰＧの制御された局所雰囲気を確立するのに十分であるからである。これにより、装置１００ｃと測定対象物の間に例えばハウジングなどを必要としないので、ハンドリングが容易となり、その結果、特に塗料層などの濡れた又は乾燥した被覆を含む測定対象物もまた、特に装置１００ｃと測定対象物１０との間の流れＦのためのハウジングを使用する場合などに起き得る、大きな衝撃圧力をそのような測定対象物に加えることなしに、柔軟にハンドリング可能となる。したがって、好ましい実施形態は、例えば塗布及び／又は被覆され、好ましくはその塗料及び／又は被膜が濡れているかあるいは少なくともまだ完全に乾燥していないような、敏感な表面を有する測定対象物の測定に基づくＴＨｚ放射の実行にも特に好適である。

【0084】

さらに好ましい実施形態による原理を使用するとき、また従来の方法に対比して、測定対象物１０（図３）はＴＨｚ測定用の自身のハウジング内に配置される必要はない。むしろ、好ましい実施形態による保護ガス流Ｆ、好ましくは、自由噴流は、このＴＨｚの望ましくない吸収を生じさせ、測定精度を低減させ得る湿度などの環境的な悪影響からＴＨｚビーム経路ＢＰを遮蔽するものと考えられる。したがって、例えば水蒸気により生じる望ましくない吸収干渉を特に回避可能である。

【0085】

図４は更に好ましい実施形態による装置１００ｄの簡略ブロック図を概略的に示す。ノズル１２２はここでもその基準軸が基本的にＴＨｚデバイス１１０、１１０ａのビーム経路に一致しているが、流れＦは図４では測定対象物１０からＴＨｚデバイス１１０、１１０ａに向かって垂直上方に向いている。この構成においても、水蒸気などの環境的影響からのＴＨｚビーム経路ＢＰの優れた「遮蔽」が、保護ガスの流れＦによって達成可能である。

【0086】

図５は更に好ましい実施形態による装置１００ｅの簡略ブロック図を概略的に示す。２つのノズル１２２＿１、１２２＿２、及びそれぞれに関連する保護ガス供給装置１２０＿１、１２０＿２が提供され、これらのノズル１２２＿１、１２２＿２（及びその基準軸１２２＿１’）はビーム経路ＢＰの周りに同軸に配置される。これは図５ではＴＨｚデバイス１１０、１１０ａの基準軸ＲＡに一致する。ＴＨｚデバイスは、測定対象物１０に関して透過測定方式で配置され、ＴＨｚ送信器１１０がＴＨｚ放射ＴＲ１を送信し、これが少なくとも部分的に測定対象物１０を透過し、少なくとも部分的に透過した放射ＴＲ１の一部（符号ＴＲ１’を参照）が、ＴＨｚ受信器１１０ａによって受信される。第１ノズル１２２＿１は保護ガスの第１流れＦ＿１を測定対象物１０の（図５の）上面に向かって提供する。そして第２ノズル１２２＿２は反平行の保護ガスの第２の流れＦ＿２を測定対象物１０の（図５の）下面に向かって提供する。この流れＦ＿１、Ｆ＿２はそれぞれの上面及び下面の近くの領域で偏向される。ただし、ビーム経路ＢＰはこの流れＦ＿１、Ｆ＿２によって効果的に保護される。

【0087】

更に好ましい実施形態によれば、装置１００ｆ（図６参照）はハウジング１３０を備え、少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０がこのハウジング１３０の内部Ｉに配置される。ここで好ましくは、保護ガス供給装置１２０の少なくとも１つの構成要素（又はその全体）が、このハウジング１３０の内部Ｉ内に配置されるか、及び／又はその内部Ｉで構成される。図６の例示的構成では、ノズル１２２がハウジング１３０に取り付けられ、流れＦをＴＨｚ送信器１１０から放射されるＴＨｚ放射ＴＲ３のビーム経路に平行及び／又はその周りに同軸に向ける。任意選択により、測定対象物１０を透過するこのＴＨｚ放射ＴＲ３の一部ＴＲ３’が、図６には示されていない少なくとも１つの任意選択のＴＨｚ受信器により検出又は受信可能である。

【0088】

図６と同様に、図７は、装置１００ｇのハウジング１３０の内部Ｉに配置されたＴＨｚ受信器１１０ａと、保護ガス供給装置１２０の少なくとも１つの構成要素とを有するＴＨｚ放射受信構成を例示的に示す。図７の測定対象物１０へ送信されるＴＨｚ放射は、図７に示されてない少なくとも１つのＴＨｚ送信器によって提供することも可能であり、それを符号ＴＲ４で参照する。ここで、この測定対象物１０を透過して送信されるＴＨｚ放射は、ＴＨｚ受信器１１０ａにより受信可能であり、これを符号ＴＲ４’で参照する。

【0089】

図は更に好ましい実施形態による装置１００ｈを概略的に示す。これは、共通のハウジング１３０内に配置されたＴＨｚ送信器１１０とＴＨｚ受信器１１０ａを備え、保護ガス供給装置１２０の少なくとも１つの構成要素もまたこの共通ハウジング１３０内に配置され得る。図６、７と同様に、図８のノズル１２２はハウジング１３０に取り付けられ、保護ガスＰＧは装置１２０によって、例えばハウジング１３０の内部からノズル１２２の入力端へ提供され、ノズルの出力端を介して出て行くことができる。装置１２０へは、例えば、この保護ガスを入り口ポート１２４（図１）を経由して外部装置２００（図１）から供給することも可能である。入り口ポートは図８のハウジング１３０に配置可能であるが、分かり易くするために図８には示されていない。

【0090】

更に好ましい実施形態によれば（図９参照）、装置１００ｉは第１ノズル１２２１（例えば自由噴流ノズル）を備え、これが好ましくはＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの少なくとも一部に対して、好ましくは保護ガスＰＧの自由噴流Ｆ４１である第１噴流Ｆ４１を提供するように構成される。この装置１００ｉはさらに第２ノズル１２２２を備え、これは例えば第１ノズル１２２１の周りに同軸に配置されたリングノズルである。ここでこの第２ノズル１２２２は第２噴流Ｆ４２を提供するように構成され、この第２噴流が好ましくは第１噴流Ｆ４１を、特に少なくとも部分的に同軸状に取り囲む。ここで好ましくはこの第２噴流Ｆ４２はさや状の流れである。有利には、このさや状流れＦ４２は、例えば自由噴流である第１ノズル１２２１による第１噴流Ｆ４１の半径方向外側に延在し、したがって、自由噴流である第１ノズル１２２１による第１噴流Ｆ４１が周囲の媒体、例えば大気などの流体と相互作用しないように保護する。さらに、さや状流れＦ４２は、第１ノズルで提供される例えば自由噴流である第１噴流Ｆ４１が半径方向外側部分で乱流となることを防止する。まず、乱流はこのさや状流れＦ４２の半径方向外側と周囲の媒体Ｍ、例えば大気ＡＡ、との間の界面で発生し得るもので、それは第１噴流Ｆ４１の内部にあるＴＨｚビーム経路には影響しない。さや状流れＦ４２が消失した後になって初めて、例えばさや状流れＦ４２の半径方向外側と周囲の媒体Ｍとの間の界面での乱流の発生により、内側の第１噴流Ｆ４１の半径方向外側において乱流が発生し得る。この構成は、半径方向外側のさや状流れＦ４２が半径方向内側の第１噴流、例えば自由噴流を効果的に保護するので、この少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａと測定対象物１０との間の公称作動距離の更なる増加を可能とする。

【0091】

更に好ましい実施形態によれば、第２噴流Ｆ４２（すなわち、さや状流れ）は、大気ＡＡ及び／又は保護ガスＰＧを含み得る。（半径方向外側の）第２噴流Ｆ４２の流体は、通常、好ましくは半径方向内側のＴＨｚビーム経路とは全く（又は少なくとも実質的には）相互作用しないので、第２噴流Ｆ４２は大気ＡＡを含んでもよい。ただし、更なる実施形態により、精度及び公称作動距離ｄｗ（図３）を更に増加させるために、この保護ガスＰＧをこの第２噴流、すなわちさや状流れＦ４２に使用することも可能である。

【0092】

更に好ましい実施形態によれば、両方のノズル１２２１、１２２２は一体型ノズル装置１２２０の形態で提供することも可能である。これは対応する共通の保護ガス供給装置１２０ａによって保護ガスＰＧが供給されてもよい。更に好ましい実施形態によれば、構成要素１２２１、１２２２、１２０ａのうちの少なくとも１つは、図９には示されていないが装置１００ｉのハウジング１３０（図８）の内部又はハウジングに配置することも可能である。

【0093】

図９では、例示的に２つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａと共に示されているが、この２つの、好ましくは同軸に整列されたノズル１２２１、１２２２は、さらに好ましい実施形態によれば、１つのＴＨｚデバイス又は３つ以上のＴＨｚデバイスを有する他の装置に適用することも可能である。さらには、図８の装置１００ｈと同様に、図９の２つのノズル１２２１、１２２２は、さらに好ましい実施形態によれば、ハウジング１３０（図８）に配置することが可能である。

【0094】

図１０は、図９による装置１００ｉの流れＦ４１、Ｆ４２に対する流速ｖを模式的に示す。半径方向内側領域Ｒ１では、この保護ガスＰＧの一定の流速が提供されることがわかる。これは、このＴＨｚビーム経路ＢＰ内での僅かな空間的及び／又は時間的な圧力差も、ＴＨｚ放射ＴＲの伝播に影響を与え得るので、正確なＴＨｚ測定のためには特に有益である。図１０によれば、図の半径方向外側領域Ｒ２においては、流速の増加がみられる。これは基本的にはさや状流れＦ４２によって生じる。

【0095】

図１１Ａは、さらに好ましい実施形態による、自由噴流ノズルとして構成された第１ノズル１２２１と、その第１ノズル１２２１を半径方向に取り囲む第２ノズル１２２２とを含む、ノズル装置１２２０ａの底面図を模式的に示す。図１１Ａの実施形態１２２０ａにおいて、第２ノズル１２２２は、複数の、好ましくは規則的に離隔した、円周上に配置されたノズル開口を備え、そのうちの２つのみを図１１Ａに共通の参照記号１２２２＿ａで示す。このように、流れの方向を図１１Ａの紙面に垂直にして保護ガスＰＧの自由噴流が提供され、第１ノズル１２２１の内部Ｉ１に配置されるＴＨｚ放射ＴＲ（図９）のビーム経路ＢＰを構成するか、又はそれを取り囲む。

【0096】

更に好ましい実施形態によれば、第１（内側）ノズル１２２１を、単一の好ましくは円形の開口の代わりに、ノズル開口１２２２＿ａと同じ様に、等間隔及び／又は規則配置及び／又は確率分散のいずれかによる複数の個別のノズル開口として、流れＦを提供することもまた可能である。

【0097】

図１１Ｂは、更に好ましい実施形態による、ノズル装置１２２０ｂの底面図を模式的に示す。これは図１１Ａのノズル装置１２２０ａと同様であるが、ただし第２ノズル１２２２は、さや状流れＦ４２（図９）を提供するための単一の環状流路１２２２＿ｂを有するリングノズルとして設計されている。

【0098】

更に好ましい実施形態によれば、各ノズル１２２１、１２２２は、保護ガスＰＧ及び／又は大気などを受けるための個別の入り口ポート（図示せず）を備えてもよい。ここで、そのノズル１２２１、１２２２で生成される流れの、特に半径方向の速度分布は、柔軟に制御され得る。

【0099】

更に好ましい実施形態によれば、図１２の装置１００ｊを参照すると、外部供給源２００からの保護ガスＰＧ１の入り口ポート１２４がハウジング１３０に配置されるか、及び／又は組み込まれている。この少なくとも１つのノズル１２２はこのハウジング１３０に配置されるか及び／又は組み込まれ、この入り口ポート１２４と少なくとも１つのノズル１２２との間の流体連通ＦＶは、ハウジング１３０の内部Ｉを介して可能となる（この流体連通を記号で表すブロック矢印ＦＣを参照）。言い換えると、装置１００ｉのハウジング１３０の少なくとも一部は、この保護ガスＰＧ１を入り口ポート１２４から、任意選択で、オプションの圧力コントローラ１２８を介して、少なくとも１つのノズル１２２へ案内する導管として作用する。このことは更なる利点を有し、それはこのハウジング１３０内に配置される１以上のＴＨｚデバイス１１０、１１０ａもまた、この保護ガスＰＧ１で少なくとも部分的に取り囲まれることである。オプションの圧力コントローラ１２８は、例えば受信したＴＨｚ信号ｃ４に応じて制御され得る（制御装置３００ａからのデータ接続ｃ５参照）。

【0100】

さらに好ましい実施形態（図１２）によると、このハウジング１３０はＴＨｚ放射ＴＲを通過させる開口１３２を備える。少なくとも１つのノズル１２２がこの開口１３２を形成する。言い換えれば、いくつかの実施形態によれば、この少なくとも１つのノズル１２２が、保護ガスＰＧ１’の流れＦを例えばハウジング１３０の外部、特にＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路領域へ提供するための開口１３２を備え得る。ここで、このノズル１２２のこの開口１３２は、ＴＨｚ放射ＴＲが、ハウジング１３０の内部Ｉからハウジング１３０の外部へ、例えば測定対象物１０（図１２には示さず）に向かって送信されることを可能とし、及び／又はその逆に、ハウジング１３０内に配置されたＴＨｚ受信器又はトランシーバがハウジングの外部からのＴＨｚ放射を受信することを可能とする、窓として同時に作用する。言い換えると、いくつかの実施形態によれば、この少なくとも１つのノズル１２２は、保護ガスＰＧ、ＰＧ’の流れＦを提供する流体のための第１の機能と、さらにはＴＨｚ放射ＴＲの送信及び／又は受信を可能とする窓として作用する第２の機能とを備え得る。

【0101】

更に好ましい実施形態（図１３の装置１００ｋ参照）によれば、開口１３２に窓１３６が設けられ、この窓１３６は好ましくはその開口１３２を密閉して、特に気密封止してこの開口を覆うか閉じる。ここでこの窓１３６はＴＨｚ測定を妨げないためにＴＨｚ放射ＴＲに対して透明である（すなわち所定の最大の減衰からなる）。

【0102】

更なる実施形態によれば、少なくとも１つのノズル１２２が、この窓１３６を有する開口１３２の周りに提供されて、例えばハウジング１３０の外表面１３０ａに取り付けられ得る。この少なくとも１つのノズル１２２は、例えば外部供給源２００から保護ガスＰＧを受け取るための入り口ポート１２４’を備えることができる。具体的にはこれらの実施形態においては、入り口ポート１２４’は装置１００ｋのハウジング１３０（この中に例えば少なくとも１つのＴＨｚデバイス１１０、１１０ａが配置され得る）の外側にあり、したがってこの少なくとも１つのノズル１２２に保護ガスＰＧが供給されて保護ガスＰＧの流れＦがＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路に提供されるとき、ハウジング１３０の内部Ｉには「新鮮な」保護ガスは供給されない。更なる実施形態によれば、ハウジング１３０は気密封止され、内部Ｉは密封前に、例えばハウジング１３０の製造中に、保護ガスが充填され得る。

【0103】

更に好ましい実施形態（図１４の装置１００ｌ参照）によれば、ハウジング１３０はＴＨｚ放射ＴＲを通過させる開口１３２を備え、少なくとも１つのノズル１２２がその開口１３２内に、及び／又はその開口に、及び／又はその開口の周りに配置される。

【0104】

更に好ましい実施形態によれば、この装置１００ｌには少なくとも１つの蓋１３４が備えられ、これがその開口１３２を、特に選択的に開閉し、好ましくは密閉して、特には（気密に）封止して閉じる。ここでこの蓋１３４は好ましくは、ハウジング１３０とノズル１２２の少なくとも１つに、特に回転可能に取り付けられる。ここでは図１４において、蓋１３４はノズル１２２へ回転可能に取り付けられ、例示的に開放状態で示されている。点線の四角形１３４’が、閉鎖状態の蓋１３４の位置を示す。

【0105】

更に好ましい実施形態によれば、蓋１３４又は開口１３２の開閉は、それぞれ、例えば装置１００ｌの動作状態に応じて実行され得る。例として、例えばＴＨｚ放射ＴＲを用いて測定の実行に使用可能なアクティブ化された状態に対して、蓋１３４が、少なくとも一時的に、開放され得る。そして非アクティブ化状態に対しては蓋１３４が閉鎖され得る。

【0106】

更に好ましい実施形態によれば、アクチュエータ１３５（例えば電磁アクチュエータ）が設けられて蓋１３４の移動、すなわち蓋１３４の開放及び／又は蓋１３４の閉鎖、を駆動可能であってよい。閉鎖状態では、蓋１３４は、例えば粒子がハウジング１３０の内部Ｉに侵入することを防止し、開放状態では、蓋１３４がＴＨｚ放射ＴＲの送信及び／又は受信を可能とし、また、（任意選択により）開口１３２を通した保護ガスの流れＦも可能とする。更に好ましい実施形態によれば、保護ガスＰＧの流れＦが、蓋１３４の開放状態で開口１３２を通って提供される場合には、その保護ガス流Ｆによって粒子がハウジング１３０の内部Ｉに入ることが防止される。

【0107】

更に好ましい実施形態によれば、そのようなアクチュエータ１３５は、ばね又はばね機構（図示せず）を備えることが可能であり、好ましくはその蓋１３４にばね力（「閉鎖力」）をかけて、その閉鎖力で蓋を閉鎖状態、すなわち開口１３２を密閉した状態に保持するように配置及び／又は構成される。好ましくは、ばね又はばね機構は、保護ガスの流れＦがないときは、その閉鎖力によって蓋１３４が閉鎖状態、すなわち開口１３２を閉じたままであるように構成可能であって、保護ガスの流れＦが存在する場合は、流れＦによって、閉鎖力よりも大きい「開放」力ＯＦを与えることが可能であって、流れＦが存在すると、蓋１３４を「自動的」（すなわち人の関与なしに）開く結果をもたらす。この開状態においてはＴＨｚ測定が可能であり、流れＦが非アクティブ化されると、ばね又はばね機構１３５の閉鎖力によって蓋が再び閉じられる。

【0108】

更に好ましい実施形態によれば、装置１００ｍ（図１５参照）は、位置決めシステム１４０、具体的にはロボット１４０を更に備える。一例として、更に好ましい実施形態によれば、ハウジング１３０が、前に説明した１以上のＴＨｚデバイス（図１５には表示せず）を備えて、ＴＨｚ測定ヘッド１３０を形成し得る。このＴＨｚ測定ヘッド１３０はこのロボット１４０に取り付けることができ、例えば透過ＴＨｚ放射ＴＲ１及びその測定対象物１０で反射された、反射ＴＨｚ放射ＴＲ２に基づいて、種々の測定対象物１０に対してＴＨｚ測定を効率的に実行可能である。一例として、装置１００ｍ及び／又はＴＨｚ測定ヘッド１３０を使用して、製造プラントのインライン構成でＴＨｚ測定をすることが可能である。例えば自動車ボディパーツなどの物体上の塗料層などの、好ましくは複数の被覆層の測定に使用可能である。

【0109】

更に好ましい実施形態によれば、保護ガスの外部供給源２００をロボット１４０、又はその近くに配置可能であり、流体又はガスの配管２０２によりその保護ガスを、測定ヘッド１３０（すなわちハウジング）に設けられた入り口ポート１２４へ提供可能である。上で説明した少なくとも１つの装置１００～１００ｌと同様に、図１５の装置１００ｍは、好ましくは少なくとも１つの自由噴流の形態をした保護ガスの流れＦを、このＴＨｚ放射ＴＲ１、ＴＲ２のビーム経路へ差し向ける少なくとも１つのノズル１２２（図１）（あるいはノズル装置１２２０、図９参照）を含み得る。

【0110】

更なる好ましい実施形態は、実施形態による少なくとも１つの装置１００ｍと、少なくとも１つの測定対象物１０とを備える測定システム１０００に関する。ここで、この装置１００ｍとこの少なくとも１つの測定対象物１０は、少なくとも２センチメートル、好ましくは少なくとも５センチメートルの測定距離ｍｄだけ互いに離隔し、この装置１００ｍとこの測定対象物１０の間には、いかなる物体、好ましくはいかなる固体物体も（あるいはこの保護ガスの流れＦ（及び／又は任意選択のさや状流れ）とは別のいかなる他の材料も））配置されない。

【0111】

さらに好ましい実施形態は、少なくとも１つのＴＨｚデバイスを備える装置の操作方法に関係する。この少なくとも１つのＴＨｚデバイスはＴＨｚ放射を送信及び／又は受信するように構成され、この装置はこのＴＨｚ放射のビーム経路の少なくとも一部に保護ガス流を提供する。これは図１７の簡略化したフロー図に例示的に示される。ステップ４００において、この装置１００（図１）がＴＨｚ放射ＴＲのビーム経路ＢＰの少なくとも一部Ｐ’に保護ガスＰＧの流れＦを提供する。ステップ４１０（図１７）において、装置１００がそのＴＨｚ放射ＴＲを使用して、測定対象物１０に関する測定を実行する。有利には、ステップ４００、４１０は、時間的に少なくとも部分的に重複する形で、すなわち同時に実行される。こうして、測定に使用されるＴＨｚ放射ＴＲは、この保護ガスＰＧの流れＦによって、望ましくない水（蒸気）吸収効果から「保護」される。

【0112】

これに関して、図１６Ａは一例による、周波数に対する受信したＴＨｚ放射ＴＲ２（図１）の強度Ｉ１を概略的に示す。ここで特にＴＨｚ測定の間は保護ガスＰＧの流れは提供されなかった。ＴＨｚ測定値は、図１６Ａの特に領域Ｂにおいて水吸収による干渉の影響を大きく受けることがわかる。

【0113】

逆に、実施形態による原理を用いて、すなわち特にＴＨｚ測定４１０中に保護ガスＰＧの流れＦ（図１）を提供して、ＴＨｚ測定４１０（図１７）を行う場合、望ましくないノイズ及び／又は水吸収干渉は顕著に低減可能である（図１６Ｂの領域Ｂ参照）。図１６Ｂの縦の強度軸Ｉ２は、図１６Ａの縦の強度軸Ｉ１と同じ倍率及び範囲であることに留意されたい。このことは２つの図の周波数軸に関しても当てはまる。

【0114】

更なる実施形態によれば、少なくとも１つのノズル１２２は、ラバールノズルとして設計されてもよい。出願人の解析によれば、これらの実施形態は、さらに大きな作動距離に対しても特に好適である。

【0115】

更なる実施形態によれば、このビーム経路の少なくとも一部に対してこの保護ガスの完全な乱流を提供することも可能であり、ＴＨｚ放射への乱流の悪影響を統計的に相互に打ち消しあうことも可能である。

【0116】

更なる実施形態によれば、実施形態による原理を使用して、例えば反射ベース及び／又は透過ベースの測定などのＴＨｚ放射に基づく種々の測定に使用することが可能である。例えば（時間領域の）リフレクトメトリベースの層厚さ測定など、分光測定、ＴＨｚ放射ベースの画像化方法、などである。望ましくない水（蒸気）吸収効果を低減することとは別に、少なくともいくつかの実施形態は、大気などの周辺媒体の変動により生じ得るＴＨｚ測定のノイズのさらなる低減を可能とする。更なる好ましい実施形態は、ＴＨｚビーム経路ＢＰの領域において、経時的かつ空間的に制御可能で、好ましくは均一な（ガス）圧力の分布の提供を可能とし、それによりＴＨｚ放射ベースの測定の精度と信頼性をさらに向上させる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】