JPH0225452B2 - - Google Patents
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- JPH0225452B2 JPH0225452B2 JP57171479A JP17147982A JPH0225452B2 JP H0225452 B2 JPH0225452 B2 JP H0225452B2 JP 57171479 A JP57171479 A JP 57171479A JP 17147982 A JP17147982 A JP 17147982A JP H0225452 B2 JPH0225452 B2 JP H0225452B2
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- electrode
- sensitive
- oxide
- moisture
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はメチルメルカプタン（CH3SH）、硫
化水素（H2S）などの悪臭ガス、アルコールガス
および湿度を検出する素子に関するものである。
化水素（H2S）などの悪臭ガス、アルコールガス
および湿度を検出する素子に関するものである。
し尿処理場、ゴミ処理場などで発生する悪臭の
主成分であるCH3SH，H2Sなどの濃度測定は、
一部電気化学的な手法で行なわれているが、ガス
のサンプリングが必要であり測室も煩雑である。
また従来の半導体ガスセンサでは感度的に不充分
で使用されるに至つていない。
主成分であるCH3SH，H2Sなどの濃度測定は、
一部電気化学的な手法で行なわれているが、ガス
のサンプリングが必要であり測室も煩雑である。
また従来の半導体ガスセンサでは感度的に不充分
で使用されるに至つていない。
アルコールガス検知は、従来、SnO2，ZnOな
ど金属酸化物半導体のガスの化学吸着による電気
電導度の変化を利用したものが多く用いられてい
る。しかしこれらは、他の可燃性ガス、例えばメ
タン、プロパン、一酸化炭素、水素などでも同じ
現象をしめす。すなわち、ガス種に対する選択性
がない。
ど金属酸化物半導体のガスの化学吸着による電気
電導度の変化を利用したものが多く用いられてい
る。しかしこれらは、他の可燃性ガス、例えばメ
タン、プロパン、一酸化炭素、水素などでも同じ
現象をしめす。すなわち、ガス種に対する選択性
がない。
一方、湿度を検知する素子としては、金属酸化
物、無機および有機電解質、導電物質を分散させ
た有機物の電気電導度の相対湿度依存性を利用し
たものが、その簡便性、マイクロプロセツサとの
結合性などからよく用いられて来た。中でも金属
酸化物は安定性、耐熱性などが良好なため、好ま
しいとされている。
物、無機および有機電解質、導電物質を分散させ
た有機物の電気電導度の相対湿度依存性を利用し
たものが、その簡便性、マイクロプロセツサとの
結合性などからよく用いられて来た。中でも金属
酸化物は安定性、耐熱性などが良好なため、好ま
しいとされている。
しかし湿度とガスとを１つの一体となつた素子
で検出し、しかも安定な感湿特性、および悪臭ガ
ス、アルコールガスに対する高感度、高選択性で
応答速度が速い感ガス特性を併せ持つものはなか
つた。
で検出し、しかも安定な感湿特性、および悪臭ガ
ス、アルコールガスに対する高感度、高選択性で
応答速度が速い感ガス特性を併せ持つものはなか
つた。
この発明は、上記の問題を解決するためになさ
れたもので、１つの一体化した素子で０〜100％
の相対湿度および悪臭ガス、アルコールガスを高
感度で選択的に検出する感ガス感湿素子を提供す
ることを目的としている。
れたもので、１つの一体化した素子で０〜100％
の相対湿度および悪臭ガス、アルコールガスを高
感度で選択的に検出する感ガス感湿素子を提供す
ることを目的としている。
この発明は、アパタイトセラミツクス材で湿度
を検出し、上記アパタイトセラミツクス材からな
る素子基板に設けた分離電極間の金属酸化物で悪
臭ガス、アルコールガスを検出するものである。
又分離電極は酸化ルテニウムを焼付けて形成して
おり、ガス感度の高感度化を助長している。
を検出し、上記アパタイトセラミツクス材からな
る素子基板に設けた分離電極間の金属酸化物で悪
臭ガス、アルコールガスを検出するものである。
又分離電極は酸化ルテニウムを焼付けて形成して
おり、ガス感度の高感度化を助長している。
この発明の感ガス感湿素子は、その電気抵抗が
相対湿度０〜100％，悪臭ガス濃度０〜1000ppm
あるいはアルコールガス濃度０〜3000ppmで大き
く変化するので、電気抵抗値を測定することによ
り、相対湿度あるいは悪臭ガス、アルコールガス
を容易に検出することができる。
相対湿度０〜100％，悪臭ガス濃度０〜1000ppm
あるいはアルコールガス濃度０〜3000ppmで大き
く変化するので、電気抵抗値を測定することによ
り、相対湿度あるいは悪臭ガス、アルコールガス
を容易に検出することができる。
以下、この発明の詳細を実施例を用いて説明す
る。
る。
実施例 １
Caの10％をNaで置換した水酸アパタイト粉未
を４mm×４mmの大きさ、0.8mmの厚みに、350Kg／
cm2の圧力で成形し、1100℃で６時間、空気中で焼
成する。これを250μの厚みに研磨し、第１図の
焼結体１のようにRuO2ペーストよりなる分離電
極２，３（第１、第３電極）を、また裏面には、
第２図のように全面塗りのRuO2ペーストよりな
る電極４（第２電極）をスクリーン印刷する。つ
ぎに、250μ間隔の分離電極２，３を挾んで、酸
化チタンTiO2ペーストをスクリーン印刷する。
TiO2ペーストは、試薬特級の粉未を1000℃で１
時間大気中で焼成したものを粉砕、400メツシユ
篩通し、プチルカルビトールを加えて作られる。
TiO2を印刷後リード線６，７，８を付けて、800
℃で10分焼付ける。以上で形成される電極は多孔
質面電極となり、電極を通して湿度が焼結体に達
しやすい状態になつている。１は水酸アパタイト
感湿セラミツクス材で素子基板を構成する。５は
TiO2感ガス材である。ガスを検知するときには、
素子を200℃以上に保つ必要がある。そのため第
１，２図の素子のまわりにカンタル線コイルヒー
タを設けるか、または、第２図のベタ塗りRuO2
電極にリード線２本を付け、ヒータと感湿電極を
兼ねさせても良い。
を４mm×４mmの大きさ、0.8mmの厚みに、350Kg／
cm2の圧力で成形し、1100℃で６時間、空気中で焼
成する。これを250μの厚みに研磨し、第１図の
焼結体１のようにRuO2ペーストよりなる分離電
極２，３（第１、第３電極）を、また裏面には、
第２図のように全面塗りのRuO2ペーストよりな
る電極４（第２電極）をスクリーン印刷する。つ
ぎに、250μ間隔の分離電極２，３を挾んで、酸
化チタンTiO2ペーストをスクリーン印刷する。
TiO2ペーストは、試薬特級の粉未を1000℃で１
時間大気中で焼成したものを粉砕、400メツシユ
篩通し、プチルカルビトールを加えて作られる。
TiO2を印刷後リード線６，７，８を付けて、800
℃で10分焼付ける。以上で形成される電極は多孔
質面電極となり、電極を通して湿度が焼結体に達
しやすい状態になつている。１は水酸アパタイト
感湿セラミツクス材で素子基板を構成する。５は
TiO2感ガス材である。ガスを検知するときには、
素子を200℃以上に保つ必要がある。そのため第
１，２図の素子のまわりにカンタル線コイルヒー
タを設けるか、または、第２図のベタ塗りRuO2
電極にリード線２本を付け、ヒータと感湿電極を
兼ねさせても良い。
上記のようにして製造された感ガス感湿素子を
使用して第３図〜第５図に示す測定を行う。
使用して第３図〜第５図に示す測定を行う。
第３図は、25℃における感湿特性である。測定
は電極２，３を短絡し、これと電極４との間に
1V，50Hzの正弦波を印加して行なつた。電極２，
３を短絡しないで、一方の電極と電極４との間に
印加してもよいが、測定抵抗は増大する。
は電極２，３を短絡し、これと電極４との間に
1V，50Hzの正弦波を印加して行なつた。電極２，
３を短絡しないで、一方の電極と電極４との間に
印加してもよいが、測定抵抗は増大する。
図のように、相対湿度０〜100％で電気抵抗は
４桁以上変化し、非常に感度が高い。また実験室
中の６ケ月間、1V通電または無通電で放置して
も特性の変化は測定誤差以内で、非常に安定であ
つた。これは、他のセラミツク湿度センサにはな
い特徴である。また応答も２〜15秒と速い。
４桁以上変化し、非常に感度が高い。また実験室
中の６ケ月間、1V通電または無通電で放置して
も特性の変化は測定誤差以内で、非常に安定であ
つた。これは、他のセラミツク湿度センサにはな
い特徴である。また応答も２〜15秒と速い。
第４図は素子温度を変えたときの感ガス特性で
ある。電極２，３間の抵抗を測定する。１１は大
気中でCH3SHの0ppm、１２はCH3SHの100ppm
である。
ある。電極２，３間の抵抗を測定する。１１は大
気中でCH3SHの0ppm、１２はCH3SHの100ppm
である。
図のように、２桁以上の抵抗値変化をしめす。
第５図はCH3SH，H2S，エタノール
（C2H5OH），水素（H2），一酸化炭素（CO）、プ
ロパン（C3H8）の各100ppmに対する感度Ｓであ
る。大気中での抵抗値をRa，ガス100ppm中での
抵抗値Rgとすると感度Ｓは、Ra／Rgで、抵抗値
の変化量を意味する。第５図は素子温度450℃で
ある。図からわかるように、H2，CO，C3H8に
はほとんど感度をしめさない。
（C2H5OH），水素（H2），一酸化炭素（CO）、プ
ロパン（C3H8）の各100ppmに対する感度Ｓであ
る。大気中での抵抗値をRa，ガス100ppm中での
抵抗値Rgとすると感度Ｓは、Ra／Rgで、抵抗値
の変化量を意味する。第５図は素子温度450℃で
ある。図からわかるように、H2，CO，C3H8に
はほとんど感度をしめさない。
メタノール、イソプロピルアルコールなどには
エタノールとほぼ同じ感度をしめした。
エタノールとほぼ同じ感度をしめした。
アパタイトはガス吸着能が高いため、アパタイ
トも、高感度、高選択性に寄与している可能性が
大きい。
トも、高感度、高選択性に寄与している可能性が
大きい。
実施例 ２
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の
感ガス材の形成工程が異なる。すなわち、感ガス
材形成用のペーストは、試薬特級酸化スズSnO2
の粉未を400メツシユ篩通し、その後ブチルカル
ビトールを加えて作り、作成されたSnO2ペース
トを実施例１と同様の位置にスクリーン印刷後、
リード線６，７，８を付けて、800℃で10分焼付
ける。このとき１は水酸アパタイト感湿セラミツ
クス２，３，４はRuO2からなる電極、５はSnO2
感ガス材である。
感ガス材の形成工程が異なる。すなわち、感ガス
材形成用のペーストは、試薬特級酸化スズSnO2
の粉未を400メツシユ篩通し、その後ブチルカル
ビトールを加えて作り、作成されたSnO2ペース
トを実施例１と同様の位置にスクリーン印刷後、
リード線６，７，８を付けて、800℃で10分焼付
ける。このとき１は水酸アパタイト感湿セラミツ
クス２，３，４はRuO2からなる電極、５はSnO2
感ガス材である。
SnO2感ガス材を用いた感ガス感湿素子で第６
図、第７図に示す測定を行なつた。第６図、第７
図は実施例１の第４図、第５図に対応している。
この場合、CH3SHの感度は約1000倍である。
図、第７図に示す測定を行なつた。第６図、第７
図は実施例１の第４図、第５図に対応している。
この場合、CH3SHの感度は約1000倍である。
第７図の測定における素子温度は300℃である。
アルコールはエタノールで代表して示したが、メ
タノール、イソプロピルアルコールなどの他のア
ルコールに対してもほゞ同様な感度を示す。なお
実施例１の第３図に対応する測定は、実施例２の
場合でも同じ測定結果であつたので、記載を省略
する。
アルコールはエタノールで代表して示したが、メ
タノール、イソプロピルアルコールなどの他のア
ルコールに対してもほゞ同様な感度を示す。なお
実施例１の第３図に対応する測定は、実施例２の
場合でも同じ測定結果であつたので、記載を省略
する。
実施例 ３
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の
感ガス材の形成工程が異なる。感ガス用ペースト
はRuO2を０〜50wt％含む酸化スズSnO2ペースト
でこれを実施例１と同位置にスクリーン印刷す
る。このペーストは、試薬特級SnO2を粉砕、400
メツシユ篩い通り後RuO2を混合し、ブチルカル
ビトールを加えて作られる。印刷後、リード線
６，７，８を付けて、800℃で10分焼付する。こ
のとき１は水酸アパタイト感湿セラミツクス、
２，３，４はRuO2からなる電極、５は（SnO2＋
R2O2）感ガス材である。
感ガス材の形成工程が異なる。感ガス用ペースト
はRuO2を０〜50wt％含む酸化スズSnO2ペースト
でこれを実施例１と同位置にスクリーン印刷す
る。このペーストは、試薬特級SnO2を粉砕、400
メツシユ篩い通り後RuO2を混合し、ブチルカル
ビトールを加えて作られる。印刷後、リード線
６，７，８を付けて、800℃で10分焼付する。こ
のとき１は水酸アパタイト感湿セラミツクス、
２，３，４はRuO2からなる電極、５は（SnO2＋
R2O2）感ガス材である。
（SnO2＋RuO2）感ガス材を用いた感ガス感湿
素子で第８図、第９図に示す測定を行なつた。
素子で第８図、第９図に示す測定を行なつた。
第８図は素子を300℃に保つたときのCH3SHに
対する感ガス特性とRuO2含有量との関係である。
但し、RuO2の含有量が0wt％でもRuO2を主成分
とする電極２，３が設けられている。第１図の電
極２，３間の抵抗を測定する。１１は大気中で
CH3SHの0ppm，１２はCH3SHの100ppm中であ
る。RuO210wt％含むものは、約2000倍の感度を
しめす。RuO2が40〜50wt％になると、大気中で
の抵抗値が下がり、感度も低下する。ここで述べ
ている感度とは、大気中での抵抗値Raとエタノ
ール100ppmでの抵抗値Rgとの比Ra／Rgのこと
である。
対する感ガス特性とRuO2含有量との関係である。
但し、RuO2の含有量が0wt％でもRuO2を主成分
とする電極２，３が設けられている。第１図の電
極２，３間の抵抗を測定する。１１は大気中で
CH3SHの0ppm，１２はCH3SHの100ppm中であ
る。RuO210wt％含むものは、約2000倍の感度を
しめす。RuO2が40〜50wt％になると、大気中で
の抵抗値が下がり、感度も低下する。ここで述べ
ている感度とは、大気中での抵抗値Raとエタノ
ール100ppmでの抵抗値Rgとの比Ra／Rgのこと
である。
第９図はCH3SH，H2S，C2H5OH，H2，C3H8
およびCOの各100ppmでの感度Ｓで、素子温度
300℃RuO2含有率10wt％である。図からわかる
ように、CH3SH，H2S，C2H5OH以外には、ほ
とんど感度をしめさない。メタノール・イソプロ
ピルアルコールなどのアルコールに対しては、エ
タノールとほぼ同じ感度を示す。
およびCOの各100ppmでの感度Ｓで、素子温度
300℃RuO2含有率10wt％である。図からわかる
ように、CH3SH，H2S，C2H5OH以外には、ほ
とんど感度をしめさない。メタノール・イソプロ
ピルアルコールなどのアルコールに対しては、エ
タノールとほぼ同じ感度を示す。
第８図でRuO2：0wt％は、実施例２そのもの
である。
である。
なお実施例１の第３図に対応する測定は、実施
例３の場合でも同じ測定結果であつたので、記載
を省略する。
例３の場合でも同じ測定結果であつたので、記載
を省略する。
実施例 ４
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の
感ガス材の形成工程が異なる感ガス用ペースト
は、RuO2を０〜50wt％含む酸化亜鉛ZnOペース
トでこれを実施１と同位置にスクリーン印刷す
る。このペーストは、試薬特級ZnOを、粉砕、
400メツシユ篩い通し後RuO2を混合し、ブチルカ
ルビトールを加えて作られる。印刷後、リード線
６，７，８を付けて、800℃で10分焼付する。こ
のとき１は水酸アパタイト感湿セラミツクス、
２，３，４はRuO2からなる電極、５は（ZnO＋
RuO2）感ガス材である。
感ガス材の形成工程が異なる感ガス用ペースト
は、RuO2を０〜50wt％含む酸化亜鉛ZnOペース
トでこれを実施１と同位置にスクリーン印刷す
る。このペーストは、試薬特級ZnOを、粉砕、
400メツシユ篩い通し後RuO2を混合し、ブチルカ
ルビトールを加えて作られる。印刷後、リード線
６，７，８を付けて、800℃で10分焼付する。こ
のとき１は水酸アパタイト感湿セラミツクス、
２，３，４はRuO2からなる電極、５は（ZnO＋
RuO2）感ガス材である。
（ZnO＋RuO2）感ガス材を用いた感ガス感湿
素子で第１０図、第１１図に示す測定を行なつ
た。第１０図、第１１図は実施例３の第８図、第
９図に対応している。この場合のCH3SHに対す
る感度は実施例３と同様にRuO2を10wt％含むの
で約2000倍で、CH3SH0→100ppmでの応答速度
は１秒と非常に速い。第１０図、第１１図の測定
における素子温度は450℃である。アルコールは
エタノールで代表して示したが、メタノール、イ
ソプロピルアルコールなどの他のアルコールに対
してもほぼ同様な感度を示す。
素子で第１０図、第１１図に示す測定を行なつ
た。第１０図、第１１図は実施例３の第８図、第
９図に対応している。この場合のCH3SHに対す
る感度は実施例３と同様にRuO2を10wt％含むの
で約2000倍で、CH3SH0→100ppmでの応答速度
は１秒と非常に速い。第１０図、第１１図の測定
における素子温度は450℃である。アルコールは
エタノールで代表して示したが、メタノール、イ
ソプロピルアルコールなどの他のアルコールに対
してもほぼ同様な感度を示す。
なお、実施例１の第３図に対応する測定は、実
施例４の場合でも同じ測定結果であつたので、記
載を省略する。
施例４の場合でも同じ測定結果であつたので、記
載を省略する。
実施例 ５
実施例１と前判は同条件で製造するが、後半の
感ガス材の形成工程が異なる。
感ガス材の形成工程が異なる。
感ガス用ペーストは、RuO2を０〜50wt％含む
マグネシウムフエライトペーストで、これを実施
例１と同位置にスクリーン印刷する。このペース
トは共沈法で得られたシユウ酸塩を1000℃，１時
間大気中で焼成し、粉砕、400メツシユ篩い通し
後RuO2を混合し、ブチルカルビトールを加えて
作られる。フエライトの組成はMgFe1.5Al0.5O4
である。印刷後、リード線６，７，８を付けて、
800℃で10分焼付する。このとき１は水酸アパタ
イト感湿セラミツクス、２，３，４はRuO2から
なる電極、５は（マグネシウムフエライト＋
RuO2）感ガス材である。
マグネシウムフエライトペーストで、これを実施
例１と同位置にスクリーン印刷する。このペース
トは共沈法で得られたシユウ酸塩を1000℃，１時
間大気中で焼成し、粉砕、400メツシユ篩い通し
後RuO2を混合し、ブチルカルビトールを加えて
作られる。フエライトの組成はMgFe1.5Al0.5O4
である。印刷後、リード線６，７，８を付けて、
800℃で10分焼付する。このとき１は水酸アパタ
イト感湿セラミツクス、２，３，４はRuO2から
なる電極、５は（マグネシウムフエライト＋
RuO2）感ガス材である。
（MgFe1.5Al0.5O4＋RuO2）感ガス材を用いた
感ガス感湿素子で第１２図、第１３図に示す測定
を行なつた。第１２図、第１３図は実施例３の第
４図、第５図に対応している。この場合の
CH3SHに対する感度は実施例３と同様にRuO2を
10wt％含むもので、約600倍で、CH3SH0→
100ppmでの応答速度は２秒と非常に速い。第１
３図の測定における素子温度は250℃である。ア
ルコールはエタノールで代表して示したが、メタ
ノール、イソプロピルアルコールなどの他のアル
コールに対してもほぼ同様な感度を示す。
感ガス感湿素子で第１２図、第１３図に示す測定
を行なつた。第１２図、第１３図は実施例３の第
４図、第５図に対応している。この場合の
CH3SHに対する感度は実施例３と同様にRuO2を
10wt％含むもので、約600倍で、CH3SH0→
100ppmでの応答速度は２秒と非常に速い。第１
３図の測定における素子温度は250℃である。ア
ルコールはエタノールで代表して示したが、メタ
ノール、イソプロピルアルコールなどの他のアル
コールに対してもほぼ同様な感度を示す。
なお実施例１の第３図に対応する測定は、実施
例５の場合でも同じ測定結果であつたので、記載
を省略する。
例５の場合でも同じ測定結果であつたので、記載
を省略する。
上記ではMgFe1.5Al0.5O4を使用したが、Alを
含まないMgFe2O4でも同様に感度を有する。
含まないMgFe2O4でも同様に感度を有する。
マグネシウムフエライトは実施例１ないし４の
材料と異なり、ガス吸着により抵抗が増大する。
（第１２図）Ｐ型半導体である。従つて、この場
合のみＳ＝Rg／Raとしてある。
材料と異なり、ガス吸着により抵抗が増大する。
（第１２図）Ｐ型半導体である。従つて、この場
合のみＳ＝Rg／Raとしてある。
実施例 ６
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の
感ガス材の形成工程が異なる。感ガス用ペースト
は、RuO2を０〜50wt％含む酸化ニオブNb2O5ペ
ーストでこれを実施例１と同位置にスクリーン印
刷する。このペーストは、試薬特級Nb2O5を1000
℃，１時間大気中で焼成したものを、粉砕、400
メツシユ篩い通し後RuO2を混合し、ブチルカル
ビトールを加えて作られる。印刷後、リード線
６，７，８を付けて、800℃で10分焼付する。こ
のとき１は水酸アパタイト感湿セラミツクス、
２，３，４はRuO2からなる電極、５は（Nb2O5
＋RuO2）感ガス材である。
感ガス材の形成工程が異なる。感ガス用ペースト
は、RuO2を０〜50wt％含む酸化ニオブNb2O5ペ
ーストでこれを実施例１と同位置にスクリーン印
刷する。このペーストは、試薬特級Nb2O5を1000
℃，１時間大気中で焼成したものを、粉砕、400
メツシユ篩い通し後RuO2を混合し、ブチルカル
ビトールを加えて作られる。印刷後、リード線
６，７，８を付けて、800℃で10分焼付する。こ
のとき１は水酸アパタイト感湿セラミツクス、
２，３，４はRuO2からなる電極、５は（Nb2O5
＋RuO2）感ガス材である。
（Nb2O5＋RuO2）感ガス材を用いた感ガス感
湿素子で第１４図、第１５図に示す測定を行なつ
た。第１４図、第１５図は実施例３の第４図、第
５図に対応している。この場合のCH3SHに対す
る感度は実施例３と同様にRuO2を10wt％含むも
ので約600倍で、CH3SH0→100ppmでの応答速度
は、１秒と非常に速い。第１４図、第１５図の測
定における素子温度は300℃である。アルコール
はエタノールで代表して示したが、メタノール、
イソプロピルアルコールなどの他のアルコールに
対してもほぼ同様な感度を示す。
湿素子で第１４図、第１５図に示す測定を行なつ
た。第１４図、第１５図は実施例３の第４図、第
５図に対応している。この場合のCH3SHに対す
る感度は実施例３と同様にRuO2を10wt％含むも
ので約600倍で、CH3SH0→100ppmでの応答速度
は、１秒と非常に速い。第１４図、第１５図の測
定における素子温度は300℃である。アルコール
はエタノールで代表して示したが、メタノール、
イソプロピルアルコールなどの他のアルコールに
対してもほぼ同様な感度を示す。
なお実施例１の第３図に対応する測定は、実施
例２の場合でも同じ測定結果であつたので、記載
を省略する。
例２の場合でも同じ測定結果であつたので、記載
を省略する。
以上の実施例は、アパタイトとして、水酸アパ
タイトを用いた例であるが、他のアパタイト、す
わち、水酸基をハロゲンで置きかえたものや、カ
ルシウムをストロシウム、バリウム、鉛などに置
き換えたアパタイトを用いてもよい。また第１，
２図は板状の感ガス感湿素子であるが、筒状にし
て、内表面を全面塗り電極、外表面を分離電極に
して、分離電極の間に、感ガスペーストを塗つて
も良い。
タイトを用いた例であるが、他のアパタイト、す
わち、水酸基をハロゲンで置きかえたものや、カ
ルシウムをストロシウム、バリウム、鉛などに置
き換えたアパタイトを用いてもよい。また第１，
２図は板状の感ガス感湿素子であるが、筒状にし
て、内表面を全面塗り電極、外表面を分離電極に
して、分離電極の間に、感ガスペーストを塗つて
も良い。
セラミツクス材を介在させて上記素子基板に設
けた第１、第２電極、第１電極と離間し上記素子
基板の第１電極と同じ面に設けた第３電極、第１
電極と第３電極に接触し第１電極と第３電極間に
設けたガスに対して感度を有する金属酸化物を備
えた感ガス感湿素子であるので、一つの一体化し
た素子で、０〜100％の相対湿度および悪臭ガス、
アルコールガスを高感度で選択的に検出すること
ができる。
けた第１、第２電極、第１電極と離間し上記素子
基板の第１電極と同じ面に設けた第３電極、第１
電極と第３電極に接触し第１電極と第３電極間に
設けたガスに対して感度を有する金属酸化物を備
えた感ガス感湿素子であるので、一つの一体化し
た素子で、０〜100％の相対湿度および悪臭ガス、
アルコールガスを高感度で選択的に検出すること
ができる。
第１図、第２図はこの発明の実施例の構成を示
す斜視図で、第１図はその表面、第２図はその裏
面を示す。第３図はこの発明の感湿特性を示す特
性曲線図、第４図、第６図はそれぞれこの発明の
各実施例の感ガス特性の温度依存性を示す特性曲
線図、第８図、第１０図、第１２図および第１４
図はそれぞれこの発明の各実施例の感ガス特性に
おけるRuO2含有量依存性を示す特性曲線図、第
５図、第７図、第９図、第１１図、第１３図およ
び第１５図は、それぞれこの発明の各実施例にお
ける各種ガスに対する感度を示す特性折線図であ
る。 図中、１は感湿セラミツクスである素子基板、
２，３，４は電極でそれぞれ第１、第３、第２電
極に該当する。５は感ガス材、６，７，８はリー
ド線である。なお図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。
す斜視図で、第１図はその表面、第２図はその裏
面を示す。第３図はこの発明の感湿特性を示す特
性曲線図、第４図、第６図はそれぞれこの発明の
各実施例の感ガス特性の温度依存性を示す特性曲
線図、第８図、第１０図、第１２図および第１４
図はそれぞれこの発明の各実施例の感ガス特性に
おけるRuO2含有量依存性を示す特性曲線図、第
５図、第７図、第９図、第１１図、第１３図およ
び第１５図は、それぞれこの発明の各実施例にお
ける各種ガスに対する感度を示す特性折線図であ
る。 図中、１は感湿セラミツクスである素子基板、
２，３，４は電極でそれぞれ第１、第３、第２電
極に該当する。５は感ガス材、６，７，８はリー
ド線である。なお図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アパタイトセラミツクスからなる素子基板、
上記アパタイトセラミツクスを介在させて上記素
子基板に設けた第１、第２電極、第１電極と離間
し上記素子基板の第１電極と同じ面に設けた第３
電極、及び第１電極と第３電極に接触し第１電極
と第３電極間に設けたガスに対して感度を有する
金属酸化物を備えた感ガス感湿素子。 ２ 金属酸化物は酸化チタン、酸化ニオブ、酸化
スズ、酸化亜鉛、及びマグネシウムフエライトの
一種である特許請求の範囲第１項記載の感ガス感
湿素子。 ３ 金属酸化物は酸化チタン、酸化ニオブ、酸化
スズ、酸化亜鉛及びマグネシウムフエライトの一
種と酸化ルテニウムとの混合物である特許請求の
範囲第１項記載の感ガス感湿素子。 ４ 電極は多孔質面電極である特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載の感ガス感湿
素子。 ５ 第１、第３電極は素子基板に酸化ルテニウム
を焼付けたものである特許請求の範囲第１項ない
し第４項のいずれかに記載の感ガス感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171479A JPS5960348A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 感ガス感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171479A JPS5960348A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 感ガス感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960348A JPS5960348A (ja) | 1984-04-06 |
| JPH0225452B2 true JPH0225452B2 (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=15923864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171479A Granted JPS5960348A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 感ガス感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960348A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816660B2 (ja) * | 1990-01-16 | 1996-02-21 | 享士郎 関 | 厚膜磁性半導体及びその製造方法 |
| JP3806061B2 (ja) * | 2002-05-21 | 2006-08-09 | 富士通株式会社 | 金属修飾アパタイト含有膜の形成方法、これに用いられるコーティング液、および金属修飾アパタイト含有膜で被覆された部位を有する電子機器 |
| JP4858964B2 (ja) * | 2006-09-15 | 2012-01-18 | 国立大学法人東北大学 | 酸化カルシウム‐酸化ルテニウム系酸化物、それを用いた抵抗型酸素センサ及び熱電変換素子用材料 |
| CN104040347B (zh) * | 2012-04-30 | 2016-06-15 | 科学与工业研究会 | 用于呼吸中的丙酮检测的传感器组合物 |
| JP2020126002A (ja) * | 2019-02-05 | 2020-08-20 | Koa株式会社 | 硫化検出センサ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57171481A (en) * | 1981-04-16 | 1982-10-22 | Nitto Kikai Kk | Water purifier |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171479A patent/JPS5960348A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5960348A (ja) | 1984-04-06 |
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