JPH0769221B2 - 温度検知材料、温度センサー及び温度測定方法 - Google Patents
温度検知材料、温度センサー及び温度測定方法Info
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- JPH0769221B2 JPH0769221B2 JP3290954A JP29095491A JPH0769221B2 JP H0769221 B2 JPH0769221 B2 JP H0769221B2 JP 3290954 A JP3290954 A JP 3290954A JP 29095491 A JP29095491 A JP 29095491A JP H0769221 B2 JPH0769221 B2 JP H0769221B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な温度検知材料、
それを用いた温度センサー、及び温度測定方法に関する
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は、光照射に
より発生する光電流量が温度依存性を有する新規な温度
検知材料、それを用いた温度センサー、及び温度測定方
法に関するものである。
それを用いた温度センサー、及び温度測定方法に関する
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は、光照射に
より発生する光電流量が温度依存性を有する新規な温度
検知材料、それを用いた温度センサー、及び温度測定方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで温度センサーとしては、金属の
電気抵抗の温度依存性を利用した金属抵抗温度センサ
ー、２種の金属間の熱起電力の差を利用した熱電対、温
度によって電気抵抗が大幅に変化する半導体、すなわち
サーミスタを利用したセンサー、熱膨張係数が異なる２
枚の金属を接着してその湾曲度の温度依存性を利用した
バイメタル温度センサー、フェライトの磁気特性の温度
依存性を利用した感温フェライトセンサー、集電効果を
利用した集電型温度センサーなどが知られている。
電気抵抗の温度依存性を利用した金属抵抗温度センサ
ー、２種の金属間の熱起電力の差を利用した熱電対、温
度によって電気抵抗が大幅に変化する半導体、すなわち
サーミスタを利用したセンサー、熱膨張係数が異なる２
枚の金属を接着してその湾曲度の温度依存性を利用した
バイメタル温度センサー、フェライトの磁気特性の温度
依存性を利用した感温フェライトセンサー、集電効果を
利用した集電型温度センサーなどが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これまで知られている
多種多様の温度センサーは、それぞれ特有の特徴点を有
し、それらに適合した分野に利用されている。本発明
は、これら公知の温度センサーとは全く別異の温度検知
材料を開発するとともに、それを用いた温度センサーを
提供し、これらによって温度測定方法や温度センサーの
利用範囲をより拡大するためになされたものである。
多種多様の温度センサーは、それぞれ特有の特徴点を有
し、それらに適合した分野に利用されている。本発明
は、これら公知の温度センサーとは全く別異の温度検知
材料を開発するとともに、それを用いた温度センサーを
提供し、これらによって温度測定方法や温度センサーの
利用範囲をより拡大するためになされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、新規な温度
検知材料やそれを利用した新規な温度センサーを開発す
るために鋭意研究を重ねた結果、炭素五員環と炭素六員
環がサッカーボール又はラグビーボール状に結合して構
成された炭素６０個又は７０個のかご型化合物、いわゆ
るフラーレン類に、光を照射したときに発生する光電流
が温度によって変化し、その光電流量と温度との間に一
定の相関性を示すことを見出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。
検知材料やそれを利用した新規な温度センサーを開発す
るために鋭意研究を重ねた結果、炭素五員環と炭素六員
環がサッカーボール又はラグビーボール状に結合して構
成された炭素６０個又は７０個のかご型化合物、いわゆ
るフラーレン類に、光を照射したときに発生する光電流
が温度によって変化し、その光電流量と温度との間に一
定の相関性を示すことを見出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。
【０００５】すなわち、本発明は、フラーレン類の中か
ら選ばれた少なくとも１種から成る温度検知材料、電気
絶縁板上に、電極を配設し、電極表面に前記温度検知材
料の薄膜層を設けて成る温度センサー、及び前記温度検
知材料に光を照射し、発生した光電流量を測定し、その
測定量をあらかじめ作製された光電流量と温度との間の
相関データと対比させて、所要の温度を求めることを特
徴とする温度測定方法を提供するものである。
ら選ばれた少なくとも１種から成る温度検知材料、電気
絶縁板上に、電極を配設し、電極表面に前記温度検知材
料の薄膜層を設けて成る温度センサー、及び前記温度検
知材料に光を照射し、発生した光電流量を測定し、その
測定量をあらかじめ作製された光電流量と温度との間の
相関データと対比させて、所要の温度を求めることを特
徴とする温度測定方法を提供するものである。
【０００６】本発明の温度検知材料は、フラーレン類の
中から選ばれた少なくとも１種から成るものである。こ
のフラーレン類としては、図１で示される化学構造をも
つＣ60と図２で示される化学構造をもつＣ70とが知られ
ており、いずれも市販品として入手可能である。本発明
においては、これらのＣ60及びＣ70をそれぞれ単独で用
いてもよいし、また両者の混合物として用いてもよい。
本発明の温度センサーは、この温度検知材料を用いて、
これを薄膜層として、電気絶縁板上に配設した電極の表
面に設けて成るものである。この温度センサーを作製す
るには、例えば、石英、ガラスなどの電気絶縁性の基板
上に、金、白金、銅などの導電性材料により、電極を形
成させ、その上に全面にわたってフラーレン類を厚さ２
〜１５ｎｍで蒸着させる。図３は、この際に形成される
電極形状の１例を示す斜視図であって、該形状がくし形
状のものであり、絶縁性基板１の上に、導電性材料でく
し形状電極２を形成させた状態が示されている。本発明
における電極の形状は、このようなくし形状に限られる
ものではなく、使用目的に応じて任意な形状にすること
ができる。また、図４は、この電極２を設けた基板１上
に、フラーレン類の層３を形成した状態を示す断面図で
ある。次に、本発明の温度センサーを用いて温度を測定
する方法を図面に従って説明する。図５は、この測定方
法を説明するために用いられる装置の１例を示す側面図
であって、熱伝導性材料、例えば銅で作製された支持板
４に温度センサーＡを支持し、熱媒液留め６の温度を調
節して、温度センサーＡを所定の温度に保持しながら、
支持体の貫通孔５を通して光を照射する。この際の光の
波長としては、通常６００ｎｍ、４００ｎｍを用いる
が、それ以外の波長のものでもよい。また、上記の熱媒
液留め６は、他の温度制御手段、例えば電熱手段などに
変えることもできる。このようにして、光の照射により
温度センサーＡの電極間に発生する光電気量を、電極に
導線７を介して接続した電極計８で検量し、各温度に対
応した光電気量との間の検量線を作製する。次いで、測
定しようとする物体に温度センサーを接触させ、光を照
射して、上記と同様にして光電流量を測定し、上記の検
量線と対比して温度を求める。このようにして、Ｃ60を
用いた場合は１５〜８０℃の範囲の温度を高い精度をも
って測定することができる。また、Ｃ60とＣ70の混合物
を用いた場合も同様である。
中から選ばれた少なくとも１種から成るものである。こ
のフラーレン類としては、図１で示される化学構造をも
つＣ60と図２で示される化学構造をもつＣ70とが知られ
ており、いずれも市販品として入手可能である。本発明
においては、これらのＣ60及びＣ70をそれぞれ単独で用
いてもよいし、また両者の混合物として用いてもよい。
本発明の温度センサーは、この温度検知材料を用いて、
これを薄膜層として、電気絶縁板上に配設した電極の表
面に設けて成るものである。この温度センサーを作製す
るには、例えば、石英、ガラスなどの電気絶縁性の基板
上に、金、白金、銅などの導電性材料により、電極を形
成させ、その上に全面にわたってフラーレン類を厚さ２
〜１５ｎｍで蒸着させる。図３は、この際に形成される
電極形状の１例を示す斜視図であって、該形状がくし形
状のものであり、絶縁性基板１の上に、導電性材料でく
し形状電極２を形成させた状態が示されている。本発明
における電極の形状は、このようなくし形状に限られる
ものではなく、使用目的に応じて任意な形状にすること
ができる。また、図４は、この電極２を設けた基板１上
に、フラーレン類の層３を形成した状態を示す断面図で
ある。次に、本発明の温度センサーを用いて温度を測定
する方法を図面に従って説明する。図５は、この測定方
法を説明するために用いられる装置の１例を示す側面図
であって、熱伝導性材料、例えば銅で作製された支持板
４に温度センサーＡを支持し、熱媒液留め６の温度を調
節して、温度センサーＡを所定の温度に保持しながら、
支持体の貫通孔５を通して光を照射する。この際の光の
波長としては、通常６００ｎｍ、４００ｎｍを用いる
が、それ以外の波長のものでもよい。また、上記の熱媒
液留め６は、他の温度制御手段、例えば電熱手段などに
変えることもできる。このようにして、光の照射により
温度センサーＡの電極間に発生する光電気量を、電極に
導線７を介して接続した電極計８で検量し、各温度に対
応した光電気量との間の検量線を作製する。次いで、測
定しようとする物体に温度センサーを接触させ、光を照
射して、上記と同様にして光電流量を測定し、上記の検
量線と対比して温度を求める。このようにして、Ｃ60を
用いた場合は１５〜８０℃の範囲の温度を高い精度をも
って測定することができる。また、Ｃ60とＣ70の混合物
を用いた場合も同様である。
【０００７】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定される
ものではない。実施例縦２５ｍｍ、横３３ｍｍ、厚さ１
ｍｍの石英板上に金を、くし形状に蒸着して、図３に示
す電極を形成したのち、この上にＣ60を厚さ５ｎｍに蒸
着し、温度センサーを作製した。この温度センサーを図
５に示す装置に取付け、氷水で温度調節しながら、温度
を２７℃から徐々に１７℃にまで降下させ、発生する光
電流量を測定した。その結果をグラフとして図６に示
す。このグラフから明らかなように、光電流量の対数値
は温度との関係で良好な直線性を示している。従って、
光電流量を読み取ることにより少なくとも１５〜３０℃
の温度範囲で高い精度の温度測定ができることが分る。
明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定される
ものではない。実施例縦２５ｍｍ、横３３ｍｍ、厚さ１
ｍｍの石英板上に金を、くし形状に蒸着して、図３に示
す電極を形成したのち、この上にＣ60を厚さ５ｎｍに蒸
着し、温度センサーを作製した。この温度センサーを図
５に示す装置に取付け、氷水で温度調節しながら、温度
を２７℃から徐々に１７℃にまで降下させ、発生する光
電流量を測定した。その結果をグラフとして図６に示
す。このグラフから明らかなように、光電流量の対数値
は温度との関係で良好な直線性を示している。従って、
光電流量を読み取ることにより少なくとも１５〜３０℃
の温度範囲で高い精度の温度測定ができることが分る。
【０００８】
【発明の効果】本発明の温度検知材料及びそれを用いた
温度センサーは、温度のわずかな変化に対して、光電流
量が著しく変化することから、電流計で光電流量を読み
取ることにより、高い精度での温度測定が可能であり、
微妙な温度制御を必要とする分野において好適に利用す
ることができる。
温度センサーは、温度のわずかな変化に対して、光電流
量が著しく変化することから、電流計で光電流量を読み
取ることにより、高い精度での温度測定が可能であり、
微妙な温度制御を必要とする分野において好適に利用す
ることができる。
【図１】 Ｃ60の化学構造を示す炭素結合図。
【図２】 Ｃ70の化学構造を示す炭素結合図。
【図３】 本発明の温度センサーの電極形状の１例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図４】 本発明の温度センサーの１例を示す断面図。
【図５】 本発明方法を行うための装置の１例を示す側
面図。
面図。
【図６】 Ｃ60の温度と光電流との関係を示すグラフ。
１ 基板 ２ 電極 ３ フラーレン層
Claims (4)
- 【請求項１】 フラーレン類の中から選ばれた少なくと
も１種から成る温度検知材料。 - 【請求項２】 電気絶縁板上に、電極を配設し、電極表
面に請求項１記載の温度検知材料の薄膜層を設けたこと
を特徴とする温度センサー。 - 【請求項３】 電極がくし形状のものである請求項２記
載の温度センサー。 - 【請求項４】 請求項１記載の温度検知材料に光を照射
し、発生した光電流量を測定し、その測定量をあらかじ
め作成された光電流量と温度との間の相関データと対比
させて、所要の温度を求めることを特徴とする温度測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290954A JPH0769221B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 温度検知材料、温度センサー及び温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290954A JPH0769221B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 温度検知材料、温度センサー及び温度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599759A JPH0599759A (ja) | 1993-04-23 |
| JPH0769221B2 true JPH0769221B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=17762625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290954A Expired - Lifetime JPH0769221B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 温度検知材料、温度センサー及び温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769221B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012105367A1 (de) | 2012-02-24 | 2013-08-29 | O-Flexx Technologies Gmbh | Thermoelektrisches Modul und Herstellungsverfahren |
| JP2014003117A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Takaya Watanabe | 元素内包フラーレントムソン素子 |
| KR20210115295A (ko) | 2020-03-12 | 2021-09-27 | (주)아모레퍼시픽 | 온도 변화량 측정 센서 |
| US20240201022A1 (en) * | 2021-11-17 | 2024-06-20 | Caretech Services Pty Ltd | Temperature detector for a heat sensitive material |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3290954A patent/JPH0769221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0599759A (ja) | 1993-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |