JPS5811845A - No↓2ガス検知方法 - Google Patents
No↓2ガス検知方法Info
- Publication number
- JPS5811845A JPS5811845A JP10928381A JP10928381A JPS5811845A JP S5811845 A JPS5811845 A JP S5811845A JP 10928381 A JP10928381 A JP 10928381A JP 10928381 A JP10928381 A JP 10928381A JP S5811845 A JPS5811845 A JP S5811845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- velocity
- answering
- temperature
- sensitivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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】
NO ガスの検知方法に関し、該酸化スズ感応体の動
作温度を好適に選ぶことによシ、感度および応答速度共
に優れたNO2ガス検知方法を提供することを目的とす
る。
作温度を好適に選ぶことによシ、感度および応答速度共
に優れたNO2ガス検知方法を提供することを目的とす
る。
一般にガソリン,都市ガス等の燃焼に伴って発生する排
ガス中には、燃焼状態に従って数ppm〜数1 0 p
pmのNO2ガスが含まれる。例えば、レシプロエンジ
ンを搭載・した自動車の排気ガス中には、ガソリンの燃
焼状態を表わす空気と燃料との混合比である空燃比(
A/1” ; Aは空気の量,Fは燃料の量)が15近
辺では数ppm 、 1 8近辺では数1 0 ppm
と言うように、燃焼状態によって発生するN02ガスの
量が大きく変化する。このことから、発生するNO2ガ
ス量を連続的に検出することで燃焼状態をコントロール
しようとする試みがなされている゛。すなわち発生源で
N02ガスの濃度を正確かつ簡便かつ連続的に測定を行
なうことは、NO2ガスによる環境汚染を防ぐだめに、
発生源でNO2で代表される窒素酸化物を除去しようと
する試みと並んで開発されねばならない重要な技術の1
つと々ってきている。
ガス中には、燃焼状態に従って数ppm〜数1 0 p
pmのNO2ガスが含まれる。例えば、レシプロエンジ
ンを搭載・した自動車の排気ガス中には、ガソリンの燃
焼状態を表わす空気と燃料との混合比である空燃比(
A/1” ; Aは空気の量,Fは燃料の量)が15近
辺では数ppm 、 1 8近辺では数1 0 ppm
と言うように、燃焼状態によって発生するN02ガスの
量が大きく変化する。このことから、発生するNO2ガ
ス量を連続的に検出することで燃焼状態をコントロール
しようとする試みがなされている゛。すなわち発生源で
N02ガスの濃度を正確かつ簡便かつ連続的に測定を行
なうことは、NO2ガスによる環境汚染を防ぐだめに、
発生源でNO2で代表される窒素酸化物を除去しようと
する試みと並んで開発されねばならない重要な技術の1
つと々ってきている。
従来、N02ガスの正確かつ簡便かつ連続的な測定法と
して、例えばUSP第4.、1 6 9,3 6 9号
に提案されているように、酸化スズ薄膜をガス感応体と
するNo ガス(N02およびNOガス)の検知器が
ある。
して、例えばUSP第4.、1 6 9,3 6 9号
に提案されているように、酸化スズ薄膜をガス感応体と
するNo ガス(N02およびNOガス)の検知器が
ある。
このガス検知器は、いわゆる半導体式ガス検知器の範噴
に属し、電子吸収性の酸化性ガスであるNo2, No
がn型半導体である酸化スズ感応体に吸着することで、
該酸化スズ感応体の電気抵抗を、NO2あるいはNOガ
ス濃度に比例して増加させる現象を利用したものである
。半導体式ガス検知器は、ガス濃度変化に比例して電気
抵抗が変化する感応体と、この電気抵抗変化を外部信号
として取り出すだめの電極と、感応体を適切な温度下で
働かすだめの加熱源とで構成されるきわめて簡単な構造
をしている。このように構造が極めて簡単である半導体
式ガス検知器の性能(選択性、感度、応答速度)を決定
するのは、ひとつには感応体を構成する材料の種類であ
り、もうひとつには、感応体の動作する温度である。後
者は特にガス検知器の感度と応答速度に大きな影響をお
よほす。
に属し、電子吸収性の酸化性ガスであるNo2, No
がn型半導体である酸化スズ感応体に吸着することで、
該酸化スズ感応体の電気抵抗を、NO2あるいはNOガ
ス濃度に比例して増加させる現象を利用したものである
。半導体式ガス検知器は、ガス濃度変化に比例して電気
抵抗が変化する感応体と、この電気抵抗変化を外部信号
として取り出すだめの電極と、感応体を適切な温度下で
働かすだめの加熱源とで構成されるきわめて簡単な構造
をしている。このように構造が極めて簡単である半導体
式ガス検知器の性能(選択性、感度、応答速度)を決定
するのは、ひとつには感応体を構成する材料の種類であ
り、もうひとつには、感応体の動作する温度である。後
者は特にガス検知器の感度と応答速度に大きな影響をお
よほす。
USP第4,169,369号では、NOxガス(N0
2およびNoガス)検知器として酸化スズ薄膜のうち特
に、S n 0xOX値が1.5〜1.95.好適には
18〜19の薄膜を用いることで特に、NOxガスに選
択的感度を有するガス検知器が提案されている。感応体
を構成する材料として従来からよく知られている酸化ス
ズのうち、特に、その酸化状態を規定することでNOx
ガスに特に選択性の優れた酸化スズ感応体を提供してい
る。このことは、USP第4,169,369号に記載
されている第3図と、第3図を説明する記述5ペ一ジ6
7行目〜6ページ36行目に詳細に述べられている。
2およびNoガス)検知器として酸化スズ薄膜のうち特
に、S n 0xOX値が1.5〜1.95.好適には
18〜19の薄膜を用いることで特に、NOxガスに選
択的感度を有するガス検知器が提案されている。感応体
を構成する材料として従来からよく知られている酸化ス
ズのうち、特に、その酸化状態を規定することでNOx
ガスに特に選択性の優れた酸化スズ感応体を提供してい
る。このことは、USP第4,169,369号に記載
されている第3図と、第3図を説明する記述5ペ一ジ6
7行目〜6ページ36行目に詳細に述べられている。
しかしながら、ガス検知器の特性を決定するもうひとつ
の大切な因子である動作温度については、150℃〜3
00℃が好適であると8−!!−ジ47行目から55行
目に述べられているのみである。
の大切な因子である動作温度については、150℃〜3
00℃が好適であると8−!!−ジ47行目から55行
目に述べられているのみである。
すなわち、300℃以上では応答速度は速くなるが、0
ver 5hootを生じ、また150℃以下では、低
濃度では応答速度が遅くなると述べられているのみであ
る。0ver 5hootとは伺を意味するのか、当該
検知器の性能について°’ 0ver 5hoot ”
がどのよう々影響を与えるのか全く記述されておらず、
動作温度の上限が何故300℃であるのか、ガス検知器
の技術分野に熟知した技術者であってもこれを知ること
は至難の技といわねばならない。すなわち、該ガス検知
器の性能を決定する重要な因子のひとつである動作温度
についてその好適値を、USP第4,169,369号
の記述のみからは知シ難い。
ver 5hootを生じ、また150℃以下では、低
濃度では応答速度が遅くなると述べられているのみであ
る。0ver 5hootとは伺を意味するのか、当該
検知器の性能について°’ 0ver 5hoot ”
がどのよう々影響を与えるのか全く記述されておらず、
動作温度の上限が何故300℃であるのか、ガス検知器
の技術分野に熟知した技術者であってもこれを知ること
は至難の技といわねばならない。すなわち、該ガス検知
器の性能を決定する重要な因子のひとつである動作温度
についてその好適値を、USP第4,169,369号
の記述のみからは知シ難い。
感度については、270℃についてのみしか具体例が示
されておらず、また応答速度については立ち上シ速度1
5秒、立ち下多速度30秒と記されているのみで、動作
温度により応答速度がどのように変化するのか知シ難い
。
されておらず、また応答速度については立ち上シ速度1
5秒、立ち下多速度30秒と記されているのみで、動作
温度により応答速度がどのように変化するのか知シ難い
。
本発明は、酸化スズを主体とする感応体を備えた半導体
式ガス検知器について、動作温度を好適に選ぶことによ
シ、感度、応答速度共に優れたN02ガス検知器を提供
しようとするものであり、好適な動作温度として305
℃以上が選ばれる。
式ガス検知器について、動作温度を好適に選ぶことによ
シ、感度、応答速度共に優れたN02ガス検知器を提供
しようとするものであり、好適な動作温度として305
℃以上が選ばれる。
この動作温度域においては、酸化スズを感応体とするこ
とで十分実用に供し得る感度と応答速度を有したNO2
ガス検知方法を提供することができる。
とで十分実用に供し得る感度と応答速度を有したNO2
ガス検知方法を提供することができる。
以下、実施例によシ詳細に述べる。
〈実施例1〉
第1図は、本発明の実施例に用いた酸化スズ感応体を備
えたNO2ガス検知器の構造の概略を示す断面の正面図
である。3は表面粗さが約2.5μの厚さ0.5wm、
縦5 m 、横5mの純度99チのアルミナ基板である
04は、このアルミナ基板の片方の面に酸化ルテニウム
粉末と低融点ガラス粉末との混合物を主成分とするペー
ストを200〜250(5) メツシュのステンレススクリーンによシ印刷した後、8
50℃で焼成することで得た約60Ωの抵抗体より成る
面状ヒーターである。5は銀−パラジウム導電ペースト
6を介して面状ヒーター4と共に焼き付は固定された面
状ヒーター4用の線径05喘の白金線よ構成るリード線
、2は、白金粉末と高融点ガラス粉末よりなる導電ペー
ストを、アルミナ基板3の中央部が0.5WrM巾の溝
で露出する形状にアルミナ基板3のもう一方の面に印刷
後、950℃で焼き付けされたガス感応体の電気信号を
外部に取シ出すための電極である08は電極2と共に焼
き付は固定されたクロメル−アルメル線よシなるガス感
応体の温度測定用熱電対である。
えたNO2ガス検知器の構造の概略を示す断面の正面図
である。3は表面粗さが約2.5μの厚さ0.5wm、
縦5 m 、横5mの純度99チのアルミナ基板である
04は、このアルミナ基板の片方の面に酸化ルテニウム
粉末と低融点ガラス粉末との混合物を主成分とするペー
ストを200〜250(5) メツシュのステンレススクリーンによシ印刷した後、8
50℃で焼成することで得た約60Ωの抵抗体より成る
面状ヒーターである。5は銀−パラジウム導電ペースト
6を介して面状ヒーター4と共に焼き付は固定された面
状ヒーター4用の線径05喘の白金線よ構成るリード線
、2は、白金粉末と高融点ガラス粉末よりなる導電ペー
ストを、アルミナ基板3の中央部が0.5WrM巾の溝
で露出する形状にアルミナ基板3のもう一方の面に印刷
後、950℃で焼き付けされたガス感応体の電気信号を
外部に取シ出すための電極である08は電極2と共に焼
き付は固定されたクロメル−アルメル線よシなるガス感
応体の温度測定用熱電対である。
7は、熱電対8と同じく電極2と共に焼き付は固定され
た線径0.5+o+の白金線よりなる電極2用のリード
線である。1は、酸化スズを主成分とするガス感応体で
ある。純度99.99%の100メツシュパス100%
の金属スズ粉末よ構成る、直径150調のターゲット材
料を用いて、電極間距離40ONn、。
た線径0.5+o+の白金線よりなる電極2用のリード
線である。1は、酸化スズを主成分とするガス感応体で
ある。純度99.99%の100メツシュパス100%
の金属スズ粉末よ構成る、直径150調のターゲット材
料を用いて、電極間距離40ONn、。
アルゴンガス圧1.5 、Pa 、酸素ガス圧1. O
P a −、基板(6) 温度約210℃、電力400W、電圧2.651(Vで
60分ス・やツタリングを行々うことで得た酸化スズ薄
膜を空気中605℃で2時間加熱焼成することで得た厚
さ2600Xの酸化スズ薄膜である。作製順序は、先づ
、電極2およびリード線7および熱電対8をアルミナ基
板3に焼き付けた後、面状ヒーター4およびリード線5
を焼き付け、最後にRF7./′Pツタリング法によシ
酸化スズを主体とするガス感応体が形成される。
P a −、基板(6) 温度約210℃、電力400W、電圧2.651(Vで
60分ス・やツタリングを行々うことで得た酸化スズ薄
膜を空気中605℃で2時間加熱焼成することで得た厚
さ2600Xの酸化スズ薄膜である。作製順序は、先づ
、電極2およびリード線7および熱電対8をアルミナ基
板3に焼き付けた後、面状ヒーター4およびリード線5
を焼き付け、最後にRF7./′Pツタリング法によシ
酸化スズを主体とするガス感応体が形成される。
第2図は、本発明に従うN02ガス検出器のガス応答特
性を評価するのに用いた装置の概略を示す図である。
性を評価するのに用いた装置の概略を示す図である。
第2図において、11は濃度サンプルガス流路、12は
キャリアガス溜め、13はキャリアガス流路、14は弁
、15はポンプ、16.17は流量計、18はサンプル
ガス溜め、19はガス分析計、20はキャリアガス溜め
であシ、サンプルガス溜め18には濃度サンプルガスを
キャリアガスによシ希釈した所定濃度のサンプルガスが
収められている。濃度サンプルガスとして窒素で希釈さ
れたNo2450 ppm 標準ガスを用い、キャリア
ガスとして窒素或いは乾燥空気或いは気温約20℃、相
対湿度50〜70%の大気を用いて適当な濃度に希釈し
てN02ガス応答・感度測定用のサンプルガスとして用
いた。サンプルガスの濃度は、化学発光法を用いたガス
分析計19により測定の都度較正した。
キャリアガス溜め、13はキャリアガス流路、14は弁
、15はポンプ、16.17は流量計、18はサンプル
ガス溜め、19はガス分析計、20はキャリアガス溜め
であシ、サンプルガス溜め18には濃度サンプルガスを
キャリアガスによシ希釈した所定濃度のサンプルガスが
収められている。濃度サンプルガスとして窒素で希釈さ
れたNo2450 ppm 標準ガスを用い、キャリア
ガスとして窒素或いは乾燥空気或いは気温約20℃、相
対湿度50〜70%の大気を用いて適当な濃度に希釈し
てN02ガス応答・感度測定用のサンプルガスとして用
いた。サンプルガスの濃度は、化学発光法を用いたガス
分析計19により測定の都度較正した。
次にポンプ28で21/分の流量でキャリアガスをガス
流路26に招き入れながら、第1図で示したガス検知器
の熱電対8が結線されたヒータ一温度コントローラ23
によシ予め設定した温度でガス検知器25を保持した後
、ガス切換え電磁弁21の操作によりサンプルがス溜め
18から、あらかじめ所定濃度に希釈しておいたNO2
サンプルガスをポンf28で吸引することで2 l1分
の流量で招き入れ、この際の、ガス検知器25の電気抵
抗変化が、立ち上シ特性として第3図に示したガス検知
器の電気抵抗測定装置を介して記録される。
流路26に招き入れながら、第1図で示したガス検知器
の熱電対8が結線されたヒータ一温度コントローラ23
によシ予め設定した温度でガス検知器25を保持した後
、ガス切換え電磁弁21の操作によりサンプルがス溜め
18から、あらかじめ所定濃度に希釈しておいたNO2
サンプルガスをポンf28で吸引することで2 l1分
の流量で招き入れ、この際の、ガス検知器25の電気抵
抗変化が、立ち上シ特性として第3図に示したガス検知
器の電気抵抗測定装置を介して記録される。
次に、電気抵抗値が一定値R6に達した後、再びガス切
り換え電磁弁を操作することで、キャリアガスを、キャ
リアガス溜め20から同じくポンプ28で、21/分の
流量で招き入れ、いわゆるキャリアガスとの置換を行な
い、この際のガス検知器25の電気抵抗変化が、立ち下
シ特性として記録される。ガス置換の際のガス検知器2
5の温度変化は、キャリアガス、サンプルガス共、流量
カ21/分の同一値に規制されているため1℃以下であ
る。
り換え電磁弁を操作することで、キャリアガスを、キャ
リアガス溜め20から同じくポンプ28で、21/分の
流量で招き入れ、いわゆるキャリアガスとの置換を行な
い、この際のガス検知器25の電気抵抗変化が、立ち下
シ特性として記録される。ガス置換の際のガス検知器2
5の温度変化は、キャリアガス、サンプルガス共、流量
カ21/分の同一値に規制されているため1℃以下であ
る。
次に、電気抵抗値が一定値(Ro)に達した後、先程と
は異なった濃度に変化させておいたサンプルガスを用い
て同様のことが行なわれる。ここで使用されるガス検知
器が配置されているガス流路の容積は約200医であシ
、サンプルガスとキャリアガスの置換は、遅くとも約6
秒間で完結する。
は異なった濃度に変化させておいたサンプルガスを用い
て同様のことが行なわれる。ここで使用されるガス検知
器が配置されているガス流路の容積は約200医であシ
、サンプルガスとキャリアガスの置換は、遅くとも約6
秒間で完結する。
このように第2図及び第3図に示した装置を用いること
で、置換の際のガス検知器の温度変化は1℃以内に抑え
ること5ができ、ガス検知器の動作温度の影響について
正確な評価を行々うことができる。なお22はヒーター
用電源、24はガス検知器抵抗測定装置、27は流量計
である。
で、置換の際のガス検知器の温度変化は1℃以内に抑え
ること5ができ、ガス検知器の動作温度の影響について
正確な評価を行々うことができる。なお22はヒーター
用電源、24はガス検知器抵抗測定装置、27は流量計
である。
(9−)
また、第3図において、31は直流電源(IV)、32
はガス検知器、33はインピーダンス変換器である。
はガス検知器、33はインピーダンス変換器である。
第4図、第5図、第6図は、NO3濃度が10ppmで
、キャリアガスとして大気を用いたときのガス検出器の
動作温度を90℃〜390℃の間で変化させた際の、R
O/Roで与えられるガス感度(第4図)と、サンプル
ガス導入240秒後のガス感応100 (%)で与えら
れる立ち上シ率(第5図)と、キャリアガス置換240
秒後のガス感応膜の抵抗で与えられる立ち下り率(第6
図)とを、示している。
、キャリアガスとして大気を用いたときのガス検出器の
動作温度を90℃〜390℃の間で変化させた際の、R
O/Roで与えられるガス感度(第4図)と、サンプル
ガス導入240秒後のガス感応100 (%)で与えら
れる立ち上シ率(第5図)と、キャリアガス置換240
秒後のガス感応膜の抵抗で与えられる立ち下り率(第6
図)とを、示している。
第4図、第5図、第6図から明らか々ように、本ガス検
知器においては、感度の最も優れている温度(250℃
付近)が必ずしも最も速い応答速度を立ち上シ、立ち下
シの両方において与えていない。動作温度の影響は、第
4図で示される感度におけるよシも、第5図および第6
図で示される(10) ように応答速度において比較的顕著であり、本ガス検知
器の動作温度の決定は、応答速度を尺度として行なわれ
ねばならない。
知器においては、感度の最も優れている温度(250℃
付近)が必ずしも最も速い応答速度を立ち上シ、立ち下
シの両方において与えていない。動作温度の影響は、第
4図で示される感度におけるよシも、第5図および第6
図で示される(10) ように応答速度において比較的顕著であり、本ガス検知
器の動作温度の決定は、応答速度を尺度として行なわれ
ねばならない。
本発明は、以上述べてきた本ガス検知器の感度および応
答速度の温度依存性を示す事実に基づいており、本発明
に従うと酸化スズを主体とする感応体を備えたNO2ガ
ス検知器の動作温度を305℃以上とする検知方式を採
用することで、NO2ガスを高感度、高応答速度で連続
的に検出することができる。
答速度の温度依存性を示す事実に基づいており、本発明
に従うと酸化スズを主体とする感応体を備えたNO2ガ
ス検知器の動作温度を305℃以上とする検知方式を採
用することで、NO2ガスを高感度、高応答速度で連続
的に検出することができる。
動作温度が305℃以下では、立ち上シ、立ち下シ共極
端に応答速度が遅くなり実用に供し難い。
端に応答速度が遅くなり実用に供し難い。
動作温度が305℃以上では、感度は温度の上昇と共に
低下するが十分速い応答速度が得られることから、NO
2ガス濃度の連続測定を支障々く行なうことができる。
低下するが十分速い応答速度が得られることから、NO
2ガス濃度の連続測定を支障々く行なうことができる。
第7図は、典型的々本発明に従う検知方式によるNO2
ガス検知器のN02ガスに対する応答の様子を示してい
る。動作温度は330℃、NO2濃度6.4ppm、キ
ャリアガスは、気温20℃、相対湿度62%の大気であ
る。サンプルガス導入及びキャリアガスとの置換に伴う
、酸化スズを主体とする感応体の電気抵抗の増減の様子
が記録計の電圧読み取シ値の経時的な変化として示され
ている。第8図は、典型的な本発明による検知方式を用
いたNo ガス検知器の感度のNO2ガス濃度依存性
を示しており、感度の対数値と、NO2ガス濃度の対数
値との間に直線的々比例関係があり、NO2ガス濃度測
定が可能であることを示している。
ガス検知器のN02ガスに対する応答の様子を示してい
る。動作温度は330℃、NO2濃度6.4ppm、キ
ャリアガスは、気温20℃、相対湿度62%の大気であ
る。サンプルガス導入及びキャリアガスとの置換に伴う
、酸化スズを主体とする感応体の電気抵抗の増減の様子
が記録計の電圧読み取シ値の経時的な変化として示され
ている。第8図は、典型的な本発明による検知方式を用
いたNo ガス検知器の感度のNO2ガス濃度依存性
を示しており、感度の対数値と、NO2ガス濃度の対数
値との間に直線的々比例関係があり、NO2ガス濃度測
定が可能であることを示している。
また、妨害ガスの影響について、第7図に示したNO2
ガス応答の典型例と同様の条件下で、サンプルガスに、
プロパンガス150 ppm 、−酸化炭素3000p
pm、水素ガス] 00 pPmを同時に混合して、こ
れら妨害ガスの影響を調べたところ、記録計(精度10
mV )の電圧値の読みとしてその影響はほとんど検
出されなかった。
ガス応答の典型例と同様の条件下で、サンプルガスに、
プロパンガス150 ppm 、−酸化炭素3000p
pm、水素ガス] 00 pPmを同時に混合して、こ
れら妨害ガスの影響を調べたところ、記録計(精度10
mV )の電圧値の読みとしてその影響はほとんど検
出されなかった。
〈実施例2〉
第1図の1で示した酸化スズを主体とする感応体を、S
nO2粉末をターゲット拐料としてRFスパッタリング
法で生成した。
nO2粉末をターゲット拐料としてRFスパッタリング
法で生成した。
純度99.99%の200メツシュパス100%のS
n O2粉末より成る直径150陥のターグシト材料を
用いて、電極間距離400 wn 、アルゴンガス圧4
、0 Pa 、基板温度100℃、電力500Wで20
分間スパッタリングを行なうことで得た酸化スズ薄膜を
、空気中605℃で2時間加熱処理することで厚さ42
00Xの酸化スズ薄膜を1llffiの1で示した酸化
スズ感応体の代シに有したガス検知器について実施例1
と同様の方法によシ本発明の効果を調べた。
n O2粉末より成る直径150陥のターグシト材料を
用いて、電極間距離400 wn 、アルゴンガス圧4
、0 Pa 、基板温度100℃、電力500Wで20
分間スパッタリングを行なうことで得た酸化スズ薄膜を
、空気中605℃で2時間加熱処理することで厚さ42
00Xの酸化スズ薄膜を1llffiの1で示した酸化
スズ感応体の代シに有したガス検知器について実施例1
と同様の方法によシ本発明の効果を調べた。
下表は、キャリアガスとして20℃、相対湿度62%の
大気を用いた際のN02ガス濃度10 ppmでの該検
知器の応答性を示している。
大気を用いた際のN02ガス濃度10 ppmでの該検
知器の応答性を示している。
(13)
実施例1に較べると、感度が2倍近く高くなっているが
、応答速度は各温度共若干遅くなっている。しかし、実
施例1と同様に応答速度について、本発明に従う検知方
式を用いた場合とそうでない場合とでは、明らかに顕著
な差があることは動作温度が270℃である場合と、3
05℃である場合の立ち上り率および立ち下シ率を較べ
れば明瞭である。
、応答速度は各温度共若干遅くなっている。しかし、実
施例1と同様に応答速度について、本発明に従う検知方
式を用いた場合とそうでない場合とでは、明らかに顕著
な差があることは動作温度が270℃である場合と、3
05℃である場合の立ち上り率および立ち下シ率を較べ
れば明瞭である。
(14)
〈実施例3〉
第1図の1で示した酸化スズを主体とする感応体を、S
nOが99モル分率、Cr2O3が1モル分率で混合さ
れた粉末をターゲット材料としてRFスパッタリング法
で生成した。
nOが99モル分率、Cr2O3が1モル分率で混合さ
れた粉末をターゲット材料としてRFスパッタリング法
で生成した。
純度99.9996の200メツシュパス100%のS
n O2粉末と、純度99.99チの200メツシュ
パス100%のCr2O3粉末とを、S n O2粉末
が99モル分率、 Cr2O3粉末が1モル分率となる
ように均一に混合して成る直径150mのターゲット材
料を用いて、電極間距離400 mm 、アルゴンガス
圧3.5Pa。
n O2粉末と、純度99.99チの200メツシュ
パス100%のCr2O3粉末とを、S n O2粉末
が99モル分率、 Cr2O3粉末が1モル分率となる
ように均一に混合して成る直径150mのターゲット材
料を用いて、電極間距離400 mm 、アルゴンガス
圧3.5Pa。
基板温度100℃、電力400Wで、25分間スパッタ
リングを行なうことで得た酸化スズ薄膜を空気中650
℃で2時間加熱処理することで厚さ3200Xの酸化ス
ズ薄膜を第1図の1で示した酸化スズ感応体の代りに有
したガス検知器について、実施例1と同様な方法により
本発明の効果を調べた。
リングを行なうことで得た酸化スズ薄膜を空気中650
℃で2時間加熱処理することで厚さ3200Xの酸化ス
ズ薄膜を第1図の1で示した酸化スズ感応体の代りに有
したガス検知器について、実施例1と同様な方法により
本発明の効果を調べた。
下表は、キャリアガスとして20℃、相対湿度62q6
の大気を用いた際のNO2ガス濃度10 ppmでの該
検知器の応答性を示している。
の大気を用いた際のNO2ガス濃度10 ppmでの該
検知器の応答性を示している。
本実施例においても、実施例1.実施例2と同様に、応
答速度について、本発明に従う検知方法を用いた場合と
そうで々い場合とでは、明らかに顕著々差があることは
動作温度が270℃である場合と305℃である場合の
立ち上シ率、および立ち下シ率を較べれば明瞭である。
答速度について、本発明に従う検知方法を用いた場合と
そうで々い場合とでは、明らかに顕著々差があることは
動作温度が270℃である場合と305℃である場合の
立ち上シ率、および立ち下シ率を較べれば明瞭である。
Cr2O3を1モル分率含有する本実施例では、妨害ガ
スとして、1100ppの水素ガスの混合によって動作
温度が360℃、450℃においては、水素ガスが混合
しない場合に較べると感度が2/3程度に減少する影響
が見られたが、応答速度についてはほとんど影響はなか
った。
スとして、1100ppの水素ガスの混合によって動作
温度が360℃、450℃においては、水素ガスが混合
しない場合に較べると感度が2/3程度に減少する影響
が見られたが、応答速度についてはほとんど影響はなか
った。
第1図は、N02ガス検知器の構造を示す断面の正面図
、 第2図は、ガス応答特性を評価する測定装置の概略図、
第3図は、ガス検知器の電気抵抗測定装置の概略図、第
4図は、NO2ガス感度の動作温度による違いを示す図
、第5図は、NO2ガス応答速度(立ち上り)の動作温
度による違いを示す図、第6図は、NO2ガス応答速度
(立ち下シ)の動作温度による違いを示す図、第7図は
、ガス検知器のNO2ガス応答の様子を示す図、第8図
は、NO2ガス感度のN02ガス濃度依存性を示す図で
ある。 1・・・ガス感応体、2・・・電極、3・・・アルミナ
基板、4・・・面状ヒーター、8・・・熱電対、18・
・・サンプルガス溜め、20・・・キャリアガス溜め、
21・・・ガス切換え電磁弁、23・・・ヒータ一温度
コントローラ、(17) 24゜0.ガス検知器抵抗測定装置、25・・・ガス検
知器、26・・・ガス流路。 (18) 第3図 31 第4図 S畳5!IL友(’C) 第5図 J@杵i人 (0C) 第6図 ()寸七作↓戊 (’C)
、 第2図は、ガス応答特性を評価する測定装置の概略図、
第3図は、ガス検知器の電気抵抗測定装置の概略図、第
4図は、NO2ガス感度の動作温度による違いを示す図
、第5図は、NO2ガス応答速度(立ち上り)の動作温
度による違いを示す図、第6図は、NO2ガス応答速度
(立ち下シ)の動作温度による違いを示す図、第7図は
、ガス検知器のNO2ガス応答の様子を示す図、第8図
は、NO2ガス感度のN02ガス濃度依存性を示す図で
ある。 1・・・ガス感応体、2・・・電極、3・・・アルミナ
基板、4・・・面状ヒーター、8・・・熱電対、18・
・・サンプルガス溜め、20・・・キャリアガス溜め、
21・・・ガス切換え電磁弁、23・・・ヒータ一温度
コントローラ、(17) 24゜0.ガス検知器抵抗測定装置、25・・・ガス検
知器、26・・・ガス流路。 (18) 第3図 31 第4図 S畳5!IL友(’C) 第5図 J@杵i人 (0C) 第6図 ()寸七作↓戊 (’C)
Claims (1)
- ガス検知部に酸化スズを主体とするガス感応膜を備え、
該感応膜を305℃以上で動作させるようにしたことを
特徴とするNO2ガス検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10928381A JPS5811845A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | No↓2ガス検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10928381A JPS5811845A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | No↓2ガス検知方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5811845A true JPS5811845A (ja) | 1983-01-22 |
Family
ID=14506236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10928381A Pending JPS5811845A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | No↓2ガス検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5811845A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58158549A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | No↓2ガス検知器 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP10928381A patent/JPS5811845A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58158549A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | No↓2ガス検知器 |
JPH038507B2 (ja) * | 1982-03-16 | 1991-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4541988A (en) | Constant temperature catalytic gas detection instrument | |
KR20100081326A (ko) | 통합 온도 제어 및 온도 센서를 가지는 복합형 전위차 가스 센서 어레이 | |
Cretescu et al. | Electrochemical sensors for monitoring of indoor and outdoor air pollution | |
US4723439A (en) | Humidity detector | |
EP0579639A1 (en) | Tin oxide gas sensors | |
US4134818A (en) | Solid electrolyte sensor for monitoring combustibles in an oxygen containing environment | |
Kim et al. | Propane/butane semiconductor gas sensor with low power consumption | |
Xu et al. | Behaviour of a catalytic combustion methane gas sensor working on pulse mode | |
RU2132551C1 (ru) | Способ эксплуатации газового датчика | |
Harkoma-Mattila et al. | Sensitivity and selectivity of doped SnO2 thick-film sensors to H2S in the constant-and pulsed-temperature modes | |
JPS5811845A (ja) | No↓2ガス検知方法 | |
IL48045A (en) | Method and apparatus for detecting the presence of alcohol and measuring its concentration | |
Sayago et al. | Long-term reliability of sensors for detection of nitrogen oxides | |
US9304101B1 (en) | Method of sensor conditioning for improving signal output stability for mixed gas measurements | |
RU106955U1 (ru) | Газовый датчик | |
JPH02662B2 (ja) | ||
JPH06242060A (ja) | 炭化水素センサ | |
JP2615138B2 (ja) | 複合ガスセンサ | |
Eastwood et al. | The behaviour of tin dioxide sensors in exhaust environments at low and intermediate temperatures | |
JP3387611B2 (ja) | Coガスセンサーおよびcoガス検出方法 | |
JPH0228823B2 (ja) | ||
Bertocci et al. | Stability evaluation of YCoO3 basedperovskites used for NO2 detection | |
JPS5811844A (ja) | No↓2ガス検知器及び検知方法 | |
JP3953175B2 (ja) | 窒素酸化物濃度測定装置及び窒素酸化物濃度測定方法 | |
JP3371358B2 (ja) | 酸素ガス・一酸化炭素ガスセンサ、酸素・一酸化炭素測定装置及び酸素・一酸化炭素測定方法 |