JPH01320450A - 気体検知装置 - Google Patents
気体検知装置Info
- Publication number
- JPH01320450A JPH01320450A JP15398188A JP15398188A JPH01320450A JP H01320450 A JPH01320450 A JP H01320450A JP 15398188 A JP15398188 A JP 15398188A JP 15398188 A JP15398188 A JP 15398188A JP H01320450 A JPH01320450 A JP H01320450A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoconductive medium
- hyaluronic acid
- gas
- light
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/783—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour for analysing gases
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
援艦別夏
本発明は、気体検知装置、より詳細には、環境保全、医
療関係等において応用可能なガスセンサに関する。
療関係等において応用可能なガスセンサに関する。
死米抜４
本出願人は、先に、気体中の特定物質（例えばアンモニ
ア）と接触し光伝導媒体の光透過能力を測定可能な程に
変化させる検知層として、多価アルコール（例えばグリ
セリン）を含有する気体検知層を提案した。この結果、
従来の固体乾燥状態の検知層の場合に比し、感度、応答
速度が向上したが、上記検知層は徐々に乾燥し、感度・
応答速度が低下するという欠点があった。
ア）と接触し光伝導媒体の光透過能力を測定可能な程に
変化させる検知層として、多価アルコール（例えばグリ
セリン）を含有する気体検知層を提案した。この結果、
従来の固体乾燥状態の検知層の場合に比し、感度、応答
速度が向上したが、上記検知層は徐々に乾燥し、感度・
応答速度が低下するという欠点があった。
目 的
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、エバネッセント効果を利用した光導波路型アンモ
ニアセンサにおいて、検知層をゲル化することによりセ
ンサの長寿命化を図ることを目的としたものである。
特に、エバネッセント効果を利用した光導波路型アンモ
ニアセンサにおいて、検知層をゲル化することによりセ
ンサの長寿命化を図ることを目的としたものである。
復−一腹
本発明は、上記目的を達成するために、気体中の特定物
質と接触したときに該物質と選択的に反応して光伝導媒
体の光透過能力を測定可能なほどに変化させる検知用物
質を含有する検知層を該光伝導媒体の外表面ば有した光
伝導媒体と、該光伝導媒体へ光を透過させるよう↓こ配
置された光源と、該光伝導媒体から出た光を測定するた
めの手段とを備えた気体中の特定物質を検知するための
光学的検知装置において、前記検知層中に不揮発性水溶
性有機化合物を含有させたことを特徴としだものある。
質と接触したときに該物質と選択的に反応して光伝導媒
体の光透過能力を測定可能なほどに変化させる検知用物
質を含有する検知層を該光伝導媒体の外表面ば有した光
伝導媒体と、該光伝導媒体へ光を透過させるよう↓こ配
置された光源と、該光伝導媒体から出た光を測定するた
めの手段とを備えた気体中の特定物質を検知するための
光学的検知装置において、前記検知層中に不揮発性水溶
性有機化合物を含有させたことを特徴としだものある。
以下２本発明の実施例に基いて説明する。
第１図は、本発明による気体検知装置の一実施例を説明
するための斜視図、第２図は、上面図で、図中、１は光
伝導媒体、２は検知層、３はＬＥＤ部（光出射部）、４
はフォトダイオード部（受光部）。
するための斜視図、第２図は、上面図で、図中、１は光
伝導媒体、２は検知層、３はＬＥＤ部（光出射部）、４
はフォトダイオード部（受光部）。
５は反射部で、光伝導媒体１は従来の光ファイバーも使
用できるが、とくに好ましい光伝導媒体としては、平面
又は曲面をもつ板状体であり、その板状体の側面のうち
少くとも一側面が光反射層で覆われた構造を持つもので
ある。特に好ましくは、第２図に示したように、−側面
の一部分に入射光部３と受光部４を設ける以外は全側面
を光反射層５で覆うことである。この結果、光伝導路を
例えば第２Ｕｙｉ破線に示すように非常に長い光ファイ
バーを使用した場合と同様の効果が得られる。光伝導媒
体としては、ガラス、石英等の無機物や、ポリメチルメ
タクリレート、ポリメチルペンテン等の有機重合体等の
光学用素材が使用できる。また、光反射層５は、Ａｌ１
．Ａｕ、Ａｇ等の無機物を真空蒸着等で形成することが
できる。
用できるが、とくに好ましい光伝導媒体としては、平面
又は曲面をもつ板状体であり、その板状体の側面のうち
少くとも一側面が光反射層で覆われた構造を持つもので
ある。特に好ましくは、第２図に示したように、−側面
の一部分に入射光部３と受光部４を設ける以外は全側面
を光反射層５で覆うことである。この結果、光伝導路を
例えば第２Ｕｙｉ破線に示すように非常に長い光ファイ
バーを使用した場合と同様の効果が得られる。光伝導媒
体としては、ガラス、石英等の無機物や、ポリメチルメ
タクリレート、ポリメチルペンテン等の有機重合体等の
光学用素材が使用できる。また、光反射層５は、Ａｌ１
．Ａｕ、Ａｇ等の無機物を真空蒸着等で形成することが
できる。
検知層２は気体中の特定物質と接触したとき、該特定物
質と選択的に反応して光伝導媒体の光透過能力を測定可
能なほどに変化させる物質（検知用物質）と不揮発性有
機化合物（例えば、ヒアルロン酸、あるいは、ヒアルロ
ン酸及び多価アルコール）とをを含む組成物を、該板状
体の少くとも一面に層として塗布すればよい、検知層２
の形成に用いられている水溶性ポリマーとして、ヒアル
ロン酸、セルロース、コラーゲン等の天然高分子、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
グリコールなどの合成高分子、グリセリンなどが適当で
ある。特に、ヒアルロン酸は第３図に示すような構造を
持ち、その塩１ｇは約６ａの水を保持する力をもってい
るといわれている。
質と選択的に反応して光伝導媒体の光透過能力を測定可
能なほどに変化させる物質（検知用物質）と不揮発性有
機化合物（例えば、ヒアルロン酸、あるいは、ヒアルロ
ン酸及び多価アルコール）とをを含む組成物を、該板状
体の少くとも一面に層として塗布すればよい、検知層２
の形成に用いられている水溶性ポリマーとして、ヒアル
ロン酸、セルロース、コラーゲン等の天然高分子、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
グリコールなどの合成高分子、グリセリンなどが適当で
ある。特に、ヒアルロン酸は第３図に示すような構造を
持ち、その塩１ｇは約６ａの水を保持する力をもってい
るといわれている。
ヒアルロン酸の保水性は表１に示す如く、ピロリドンカ
ルボン酸や、ソルビトール、グリセリンと異なり相対湿
度の影響を受けにくく、保湿剤として特に優れている。
ルボン酸や、ソルビトール、グリセリンと異なり相対湿
度の影響を受けにくく、保湿剤として特に優れている。
表１ （放置３２時間後の水分含量（％））光伝導媒
体としてＢＫ−７板状体（１０ｍＸ１０ ｗａ Ｘ ０
、５園）を用い、入射光源としてＬＥＤ（波長６６０
ｎｍ）、受光部としてシリコンフォトダイオードを用い
、第２図に示したように、光伝導媒体の一側面に入射光
部３、受光部４を設定した６人、受光部及び両爪面をマ
スクした光伝導媒体を真空蒸着し、側面に厚さ２００人
のＡＱ反射層５を形成した０次にブロモチモールブルー
０．３ ｗ ｔ％、ポリビニルアルコール１ｗｔ％、水
６５ｗｔ％、グリセリン３３ｗｔ％、ヒアルロン酸カリ
ウム（和光純薬）０．１ｗｔ％よりなるコーテイング液
をつくり、これをスピンコード（３０００ｒｐｍ、２秒
）によりＢＫ−７の一平面上に塗布し、ゲル上の検知層
を作製した。空気に対してはブロモチモールブルーは変
色しないが、アンモニアの存在によりブロモチモールブ
ルーは緑→青に変色し、この結果、光伝導媒体を伝達す
る光がエバネッセント効果により減衰する。
体としてＢＫ−７板状体（１０ｍＸ１０ ｗａ Ｘ ０
、５園）を用い、入射光源としてＬＥＤ（波長６６０
ｎｍ）、受光部としてシリコンフォトダイオードを用い
、第２図に示したように、光伝導媒体の一側面に入射光
部３、受光部４を設定した６人、受光部及び両爪面をマ
スクした光伝導媒体を真空蒸着し、側面に厚さ２００人
のＡＱ反射層５を形成した０次にブロモチモールブルー
０．３ ｗ ｔ％、ポリビニルアルコール１ｗｔ％、水
６５ｗｔ％、グリセリン３３ｗｔ％、ヒアルロン酸カリ
ウム（和光純薬）０．１ｗｔ％よりなるコーテイング液
をつくり、これをスピンコード（３０００ｒｐｍ、２秒
）によりＢＫ−７の一平面上に塗布し、ゲル上の検知層
を作製した。空気に対してはブロモチモールブルーは変
色しないが、アンモニアの存在によりブロモチモールブ
ルーは緑→青に変色し、この結果、光伝導媒体を伝達す
る光がエバネッセント効果により減衰する。
第４図に作製したセンサ感度の経時変化を白丸（○）で
示す。縦軸は、空気に対する出力と空気中にアンモニア
ガス１１００ｐｐが存在した時の出力の比を示す。比較
のために、ヒアルロン酸カリウムを含まない（他の成分
は同じ割合で存在する）コーテイング液を同一条件で塗
布して作成したセンサでの測定結果を黒丸で示した。明
らかに、ヒアルロン酸カリウムの有無による感度の違い
は認められなかった。ヒアルロン酸カリウムなしでは、
Ｉ （Ｎｌｌ、） ／ Ｉ （Ａｉｒ）は２００時間程
度で急速に増加する（１００ｐｐｍのアンモニアガスに
対して感度が減少する）のに対して、ヒアルロン酸カリ
ウムありではほぼ４０００時間、出力が変化しない。こ
れはヒアルロン酸カリウムの存在で検知層のゲル化が保
たれているためである。
示す。縦軸は、空気に対する出力と空気中にアンモニア
ガス１１００ｐｐが存在した時の出力の比を示す。比較
のために、ヒアルロン酸カリウムを含まない（他の成分
は同じ割合で存在する）コーテイング液を同一条件で塗
布して作成したセンサでの測定結果を黒丸で示した。明
らかに、ヒアルロン酸カリウムの有無による感度の違い
は認められなかった。ヒアルロン酸カリウムなしでは、
Ｉ （Ｎｌｌ、） ／ Ｉ （Ａｉｒ）は２００時間程
度で急速に増加する（１００ｐｐｍのアンモニアガスに
対して感度が減少する）のに対して、ヒアルロン酸カリ
ウムありではほぼ４０００時間、出力が変化しない。こ
れはヒアルロン酸カリウムの存在で検知層のゲル化が保
たれているためである。
効 果
以上の説明から明らかなように、本発明によると、検知
層中に不揮発性水溶性有機化合物（例えば、ヒアルロン
酸、あるいは、ヒアルロン酸及び多価アルコール）を含
有させて該検知層をゲル化したので、センサを長寿命化
することができる。
層中に不揮発性水溶性有機化合物（例えば、ヒアルロン
酸、あるいは、ヒアルロン酸及び多価アルコール）を含
有させて該検知層をゲル化したので、センサを長寿命化
することができる。
第１図は、本発明による気体検知装置の一実施例を説明
するための斜視図、第２図は、上面図、第３図は、ヒア
ルロン酸の構成を示す図、第４図は、本発明によるセン
サ感度の経時変化を示す図である。 １・・・光伝導媒体、２・・・検知層、３・・・ＬＥＤ
部（光出射部）、４・・・フォトダイオード部（受光部
）、５・・・反射層。 第１図 第２図 第３区 第４図
するための斜視図、第２図は、上面図、第３図は、ヒア
ルロン酸の構成を示す図、第４図は、本発明によるセン
サ感度の経時変化を示す図である。 １・・・光伝導媒体、２・・・検知層、３・・・ＬＥＤ
部（光出射部）、４・・・フォトダイオード部（受光部
）、５・・・反射層。 第１図 第２図 第３区 第４図
Claims (1)
- １、気体中の特定物質と接触したときに該特定物質と選
択的に反応して光伝導媒体の光透過能力を測定可能なほ
どに変化させる検知用物質を含有する検知層を該光伝導
媒体の外表面に有する光伝導媒体と、該光伝導媒体へ光
を透過させるように配置された光源と、該光伝導媒体か
ら出た光を測定するための手段とを備えた気体中の特定
物質を検知するための光学的検知装置において、前記検
知層中に不揮発性水溶性有機化合物を含有させたことを
特徴とする気体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15398188A JPH01320450A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 気体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15398188A JPH01320450A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 気体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320450A true JPH01320450A (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=15574303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15398188A Pending JPH01320450A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 気体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01320450A (ja) |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP15398188A patent/JPH01320450A/ja active Pending
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