JPS588743B2 - ガス・湿度センサ - Google Patents
ガス・湿度センサInfo
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- JPS588743B2 JPS588743B2 JP53152401A JP15240178A JPS588743B2 JP S588743 B2 JPS588743 B2 JP S588743B2 JP 53152401 A JP53152401 A JP 53152401A JP 15240178 A JP15240178 A JP 15240178A JP S588743 B2 JPS588743 B2 JP S588743B2
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスや水分を検出するガス・湿度センサにかか
わり、従来の金属酸化物超微粒子膜で形成されたセンサ
を活性化して、ガスに対してさらに敏感に感心する改良
されたガス・湿度センサを提供するものである。
わり、従来の金属酸化物超微粒子膜で形成されたセンサ
を活性化して、ガスに対してさらに敏感に感心する改良
されたガス・湿度センサを提供するものである。
平均粒径が士数人から百数十人程度の金属酸化物超微粒
子で構成された膜がガスや水蒸気に対して抵抗値が敏感
に変化することが見出され、これを用いたセンサが提案
されている。
子で構成された膜がガスや水蒸気に対して抵抗値が敏感
に変化することが見出され、これを用いたセンサが提案
されている。
本発明は、従来の超微粒子感応膜センサの感度をさらに
向上させることができるものである。
向上させることができるものである。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例を説明す
る。
る。
第１図イ，口は本発明に係るセンサの平面図とｘ−ｘ’
断面図である。
断面図である。
本発明のセンサは、第１図に示すように、まずガラスや
セラミックスなどの絶縁基板１上に対をなす電極２，３
を形成し、その上にさらに錫，チタン，亜鉛あるいはニ
ッケル等の金属酸化物半導体の超微粒子膜４を形成する
。
セラミックスなどの絶縁基板１上に対をなす電極２，３
を形成し、その上にさらに錫，チタン，亜鉛あるいはニ
ッケル等の金属酸化物半導体の超微粒子膜４を形成する
。
その上にさらにパラジウム超微粒子膜あるいはパラジウ
ム超微粒子と前記金属酸化物超微粒子との混成膜５を形
成して成るものである。
ム超微粒子と前記金属酸化物超微粒子との混成膜５を形
成して成るものである。
本発明のセンサは、一般に次のようにして製造される。
例えば、金属酸化物として錫酸化物を用いた超微粒子膜
の作製例を第２図を用いて説明する。
の作製例を第２図を用いて説明する。
真空蒸着装置１１内の試料ホルダー１２に、第１図で示
したような電極２，３を有する絶縁基板１を、その電極
面が図面下方向を向くように取付ける。
したような電極２，３を有する絶縁基板１を、その電極
面が図面下方向を向くように取付ける。
また蒸着用ボート１３には、蒸発材料１４としてＳｎ，
ＳｎＯ，ＳｎＯ２のうちのいずれかをセットする。
ＳｎＯ，ＳｎＯ２のうちのいずれかをセットする。
また蒸発用ボート１３と近接して配置した蒸着用ボート
１５にはパラジウム蒸発材料１６をセットする。
１５にはパラジウム蒸発材料１６をセットする。
しかるのち排気口１７に接続された真空ポンプ（図面上
では省略）を作動させて排気を行ない、装置１１内の真
空度を１０−６Ｔｏｒｒのオーダにした後、酸素ガス導
入口１８のコックを開いて装置１１内に酸素ガスを導入
し、その圧力をたとえば０．５Ｔｏｒｒ程度に保つ。
では省略）を作動させて排気を行ない、装置１１内の真
空度を１０−６Ｔｏｒｒのオーダにした後、酸素ガス導
入口１８のコックを開いて装置１１内に酸素ガスを導入
し、その圧力をたとえば０．５Ｔｏｒｒ程度に保つ。
次に蒸発用電源１９によりボート１３に通電して発熱さ
せ、０２ガス０．５Ｔｏｒｒ雰囲気のもとて蒸発用材料
１４を士数秒から数分間蒸発させる。
せ、０２ガス０．５Ｔｏｒｒ雰囲気のもとて蒸発用材料
１４を士数秒から数分間蒸発させる。
たとえば蒸発材料１４としてＳｎを選び１２０〜１６０
Ｗの電力をボート１３に印加すると、平均粒径が約４０
人の超微粒子からなる約２０μｍ厚さの錫酸化物の超微
粒子の膜４が、第１図に示すように、基板１上に形成さ
れた。
Ｗの電力をボート１３に印加すると、平均粒径が約４０
人の超微粒子からなる約２０μｍ厚さの錫酸化物の超微
粒子の膜４が、第１図に示すように、基板１上に形成さ
れた。
錫酸化物超微粒子膜が形成された後、再び排気口１７に
接続された真空ポンプ（図面上では省略）を作動させて
、装置１１内を真空度が１０−３Ｔｏｒｒのオーダー才
で排気を行なった後、不活性ガス導入口２０のコックを
開いて、たとえばアルゴンガス、またはヘリウムガスな
どの不活性ガスを装置１１内に導入し、その圧力を、た
とえばアルゴンガスで１．ＯＴｏｒｒ程度に保つ。
接続された真空ポンプ（図面上では省略）を作動させて
、装置１１内を真空度が１０−３Ｔｏｒｒのオーダー才
で排気を行なった後、不活性ガス導入口２０のコックを
開いて、たとえばアルゴンガス、またはヘリウムガスな
どの不活性ガスを装置１１内に導入し、その圧力を、た
とえばアルゴンガスで１．ＯＴｏｒｒ程度に保つ。
次に蒸発用電源２１によりボート１５に通電して発熱さ
せ、アルゴンガス雰囲気のもとて蒸発材料１６を士数秒
から数分間蒸発させる。
せ、アルゴンガス雰囲気のもとて蒸発材料１６を士数秒
から数分間蒸発させる。
たとえば、ボート１５に１２０〜１６０Ｗの電力を１分
間印加すると、平均粒径が数十人で２〜５μｍの厚さの
パラジウム超微粒子膜５が、前記工で形成された錫酸化
物超微粒子４の上に形成される。
間印加すると、平均粒径が数十人で２〜５μｍの厚さの
パラジウム超微粒子膜５が、前記工で形成された錫酸化
物超微粒子４の上に形成される。
ここでは、蒸発材料を蒸発させるのに抵抗加熱法を例に
あげて述べたが、たとえば誘導加熱法や赤外線加熱法な
どの他の方法でもよいことは言うまでもない。
あげて述べたが、たとえば誘導加熱法や赤外線加熱法な
どの他の方法でもよいことは言うまでもない。
金属酸化物超微粒子はガスや水蒸気などの外的作用因子
に対してきわめて敏感に感心するが、上述のように金属
酸化物超微粒子にパラジウム超微粒子を密着させると一
層高感度になる。
に対してきわめて敏感に感心するが、上述のように金属
酸化物超微粒子にパラジウム超微粒子を密着させると一
層高感度になる。
第３図は、イソブタンガスに対する感度を相対的に比較
した図であり、Ａは酸素ガス圧０．５Ｔｏｒｒ中で作製
した錫酸化物超微粒子のみで構成された厚さ２０μｍの
超微粒子膜であり、ＢはＡの錫酸化物超微粒子膜の上に
さらにアルゴンガス圧１０Ｔｏｒｒ中で厚さ１ｌｎのパ
ラジウム超微粒子膜を密着して形成した膜である。
した図であり、Ａは酸素ガス圧０．５Ｔｏｒｒ中で作製
した錫酸化物超微粒子のみで構成された厚さ２０μｍの
超微粒子膜であり、ＢはＡの錫酸化物超微粒子膜の上に
さらにアルゴンガス圧１０Ｔｏｒｒ中で厚さ１ｌｎのパ
ラジウム超微粒子膜を密着して形成した膜である。
このとき感応膜Ｂの感度は感応膜Ａに比べ約１．９倍に
増大した。
増大した。
第４図は各感応膜の感度の基板温度を変えたときに、そ
れぞれの基板温度においてイソブタンガス５００ｐｐｍ
に対する感応膜の電気抵抗の変化率を感度として測定し
た結果を示したものであって、図中の破線で示す感応膜
Ｂの感度は、図中の実線で示す感応膜Ａの感度より、基
板温度域のすべてについて大きな値を示した。
れぞれの基板温度においてイソブタンガス５００ｐｐｍ
に対する感応膜の電気抵抗の変化率を感度として測定し
た結果を示したものであって、図中の破線で示す感応膜
Ｂの感度は、図中の実線で示す感応膜Ａの感度より、基
板温度域のすべてについて大きな値を示した。
感度があらわれる温度も感応膜Ｂのほうが感応膜Ａより
も低い。
も低い。
これは錫酸化物超微粒子膜上に密着して形成されたパラ
ジウム超微粒子膜中のパラジウムは、感応膜が還元性ガ
スにさらされると、錫酸化物超微粒子膜中の還元された
Ｓｎ０２に再び酸素を与えて酸化し、反応を早めるとと
もに、パラジウム自身が酸化還元反応をくりかえして発
熱し、その結果還元性ガスの吸着を促進するからである
。
ジウム超微粒子膜中のパラジウムは、感応膜が還元性ガ
スにさらされると、錫酸化物超微粒子膜中の還元された
Ｓｎ０２に再び酸素を与えて酸化し、反応を早めるとと
もに、パラジウム自身が酸化還元反応をくりかえして発
熱し、その結果還元性ガスの吸着を促進するからである
。
したがって錫酸化物超微粒子膜上に形成するパラジウム
超微粒子膜としてｔ，還元性ガスが錫酸化物超微粒子膜
へ十分到達できるような膜厚で、かつ適当な粒径を有し
ていなければならない。
超微粒子膜としてｔ，還元性ガスが錫酸化物超微粒子膜
へ十分到達できるような膜厚で、かつ適当な粒径を有し
ていなければならない。
本発明の場合パラジウム超微粒子膜の膜厚は数μｍ程度
で錫酸化物超微粒子と同じ位の大きさの数十人の平均粒
径を持つパラジウム超微粒子膜の場合に最も良好な結果
が得られた。
で錫酸化物超微粒子と同じ位の大きさの数十人の平均粒
径を持つパラジウム超微粒子膜の場合に最も良好な結果
が得られた。
このように、本発明のガス・湿度センサによれば、金属
酸化物超微粒子で構成した膜に、さらにパラジウム超微
粒子膜を重ねることにより、その外的作用因子に対する
感度を大巾に向上させることができるとともに、センサ
動作時の温度も低下せしめることができる。
酸化物超微粒子で構成した膜に、さらにパラジウム超微
粒子膜を重ねることにより、その外的作用因子に対する
感度を大巾に向上させることができるとともに、センサ
動作時の温度も低下せしめることができる。
第１図は本発明の一実施例におけるセンサを示し、イは
平面図、口はイをｘ−ｘ’で切断した断面図である。 第２図は錫酸化物超微粒子膜およびパラジウム超微粒子
膜を製造するための装置の一例を示す図、第３図及び第
４図は本発明にがかるセンサの効果を説明するための図
である。 １・・・・・・絶縁基板、２，３・・・・・・電極、４
・・・・・・錫酸化物超微粒子膜、５・・・・・・パラ
ジウム超微粒子膜もしくはパラジウム超微粒子と錫酸化
物超微粒子の混成膜。
平面図、口はイをｘ−ｘ’で切断した断面図である。 第２図は錫酸化物超微粒子膜およびパラジウム超微粒子
膜を製造するための装置の一例を示す図、第３図及び第
４図は本発明にがかるセンサの効果を説明するための図
である。 １・・・・・・絶縁基板、２，３・・・・・・電極、４
・・・・・・錫酸化物超微粒子膜、５・・・・・・パラ
ジウム超微粒子膜もしくはパラジウム超微粒子と錫酸化
物超微粒子の混成膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電極を設置した絶縁性支持基体上に形成された平均
粒径が士数λ〜百数十人の金属酸化物超微粒子膜の上に
、平均粒径が士数人〜百数十人のパラジウム超微粒子膜
あるいは平均粒径がそれぞれ士数人〜百数十人のパラジ
ウム超微粒子と金属酸化物超微粒子との混成膜を密着し
てなるガス・湿度センサ。 ２ 金属酸化物超微粒子膜の平均粒径とパラジウム超微
粒子膜の平均粒径がほぼ同一であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のガス・湿度センサ。 ３ 金属酸化物超微粒子膜が錫酸化物の超微粒子膜であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガン・
湿度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53152401A JPS588743B2 (ja) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | ガス・湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53152401A JPS588743B2 (ja) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | ガス・湿度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5578235A JPS5578235A (en) | 1980-06-12 |
| JPS588743B2 true JPS588743B2 (ja) | 1983-02-17 |
Family
ID=15539698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53152401A Expired JPS588743B2 (ja) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | ガス・湿度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588743B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288361A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料噴射ポンプ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4441073A (en) * | 1980-12-22 | 1984-04-03 | Electric Power Research Institute, Inc. | Resistivity sensor system for detecting faults in sealed gas-insulated electrical apparatus |
| US4423407A (en) * | 1981-02-27 | 1983-12-27 | Dart Industries Inc. | Apparatus and method for measuring the concentration of gases |
| JPS58105049A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｎｏ↓２ガス検知器ならびに検知方法 |
| JPS5990040A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 一酸化炭素ガス検知器 |
| JPH0650293B2 (ja) * | 1985-06-24 | 1994-06-29 | フイガロ技研株式会社 | ガスセンサ |
-
1978
- 1978-12-08 JP JP53152401A patent/JPS588743B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288361A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料噴射ポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5578235A (en) | 1980-06-12 |
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