JPS5811845A - Ｎｏ↓２ガス検知方法 - Google Patents
Ｎｏ↓２ガス検知方法Info
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- 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
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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
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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】
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 |
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