JP2000310608A - 花粉測定装置 - Google Patents

花粉測定装置

Info

Publication number
JP2000310608A
JP2000310608A JP11118527A JP11852799A JP2000310608A JP 2000310608 A JP2000310608 A JP 2000310608A JP 11118527 A JP11118527 A JP 11118527A JP 11852799 A JP11852799 A JP 11852799A JP 2000310608 A JP2000310608 A JP 2000310608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pollen
sensitive
measuring device
substrate
microsensor
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
Application number
JP11118527A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Murakoshi
尊雄 村越
Shigeru Nakamura
茂 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
Priority to JP11118527A priority Critical patent/JP2000310608A/ja
Publication of JP2000310608A publication Critical patent/JP2000310608A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 花粉の種類と飛散数を自動的に測定すること
ができる花粉測定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の花粉装置は、複数の感応部を有
するマイクロセンサと、該マイクロセンサからの出力を
入力し上記感応部に花粉が付着したことを検出する検出
回路と、花粉の種類毎の検出曲線のデータを有するデー
タストレージ部と、該データストレージ部より供給され
たデータと上記検出回路の出力を入力して花粉の種類を
識別する識別回路と、該識別回路の出力より花粉の種類
毎の花粉の数を計数するカウンタとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は花粉の飛散数を測定
するための花粉測定装置に関し、特に、薄膜半導体マイ
クロセンサを使用する花粉測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】環境測定のための薄膜半導体マイクロセ
ンサが知られている。例えば、文献、「環境計測用マイ
クロセンサの研究」垣沼克好及び原和裕、電気学会化学
センサシステム研究会資料CS−98−24、53〜5
8頁(1998年)、には、CO2 、NOX 、SOX
の環境汚染ガス、及び、花粉、カビ、ダスト等の微粉塵
を測定するための薄膜半導体マイクロセンサが記載され
ている。
【0003】図4を参照して従来の薄膜半導体マイクロ
センサの例を説明する。このマイクロセンサは、基板2
0とその下面及び上面に形成された絶縁膜21、22と
上側の絶縁膜22上に形成された電極23及び感応膜3
0とを有し、電極23の上には更に絶縁膜24が形成さ
れている。絶縁膜24には窓24Aが形成され、この窓
24Aの部分では、電極23は露出されている。この露
出された電極23より電源が供給されることができる。
【0004】感応膜30は上側のガス検知層30Aと下
側の電気伝導層30Bからなる。ガス検知層30Aは酸
化バナジウムV2 5 が添加されたSnO2 系であり、
電気伝導層30Bは酸化チタンTiO2 及び酸化マグネ
シウムMgOが添加された酸化鉄Fe2 3 系である。
感応膜30は数100℃の温度に上昇する。感応膜30
を一定の高温度に保持するための機構が設けられてい
る。図示のように、基板20の下面には、凹部20Aが
形成され、この凹部20Aの底面はダイヤフラム22A
を構成している。感応膜30は、このダイヤフラム22
A上に配置されている。
【0005】こうして、感応膜30を、ダイヤフラム2
2A上に配置することによって、加熱した感応膜30よ
り熱が基板30を経由して放熱されることが防止され、
感応膜30の温度が所定の高温度に保持される。
【0006】感応膜30のガス検知層30Aに環境物
質、例えば、還元性ガス等が触れると、感応膜30のコ
ンダクタンスが変化する。コンダクタンス曲線のカーブ
及びピーク値を読み取ることによって還元性ガスの種類
及び濃度が判る。花粉等の有機物が感応膜30に付着す
ると、加熱された感応膜30によって燃焼し、還元性ガ
スが発生する。こうして発生した還元性ガスはガス検知
層30Aによって検知され、コンダクタンスが変化す
る。コンダクタンス曲線のカーブ及びピークの個数を読
み取ることによって花粉の種類及び個数が判る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】花粉の飛散数は、最盛
期に、一日約100個/cm2 程度であり、最大でも一
日数100個/cm2 である。ダーラム型捕集器によっ
てスライド1cm2 当たり一日に100個以上の花粉数
が観測されたときは大飛散日と称され、その年の最初の
大飛散日は大飛散開始日と称される。
【0008】一方、従来の薄膜半導体マイクロセンサの
感応膜の寸法は、例えば、500μm×500μmであ
る。従って、従来の薄膜半導体マイクロセンサを使用す
ると、大飛散日でも、一日1個程度の花粉しか測定する
ことができない。これでは、花粉の飛散数の正確な測定
値を得ることはできない。
【0009】また、従来のマイクロセンサでは、花粉の
種類と飛散個数を自動的に測定することはできなかっ
た。
【0010】従って、本発明は、以上の点に鑑み、花粉
の飛散数を正確に測定することができる花粉測定装置を
提供することを目的とする。
【0011】更に、本発明は、花粉の飛散数を正確に測
定することができる構造が簡単な且つコンパクトな花粉
測定装置を提供することを目的とする。
【0012】更に、本発明は、花粉の種類と飛散数を自
動的に測定することができる花粉測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によると、花粉測
定装置は、複数の感応部を有するマイクロセンサと、該
マイクロセンサからの出力を入力し上記感応部に花粉が
付着したことを検出する検出回路と、花粉の種類毎の検
出曲線のデータを有するデータストレージ部と、該デー
タストレージ部より供給されたデータと上記検出回路の
出力を入力して花粉の種類を識別する識別回路と、該識
別回路の出力より花粉の種類毎の花粉の数を計数するカ
ウンタとを有する。
【0014】従って、花粉の種類と個数を自動的に観測
することができる。
【0015】本発明によると、花粉測定装置において、
上記マイクロセンサは上記感応部の周囲に形成されたヒ
ータを有する。上記マイクロセンサは基板と該基板の上
に形成された帯状の電極とを有し、上記感応部は上記帯
状の電極に沿って配置されている。上記感応部は碁盤目
状に整列して配置されている。
【0016】本発明によると、花粉測定装置において、
上記マイクロセンサは、基板と該基板に形成された第1
の絶縁膜と該第1の絶縁膜の上に形成された電極及び感
応膜と該電極の上に形成された第2の絶縁膜と該第2の
絶縁膜の上に上記感応膜を囲むように形成されたヒータ
とを有する。上記基板は、厚さが薄いダイヤフラムを含
み、上記感応膜は上記ダイヤフラムの上に配置されてい
る。
【0017】
【発明の実施の形態】図1を参照して本発明による花粉
測定装置の例について説明する。本例の花粉測定装置
は、薄膜半導体マイクロセンサ100と、コンダクタン
スの変化を検出するための検出回路11と、コンダクタ
ンスの変化より花粉の種類を識別するための識別回路1
3と、多数の種類の花粉のコンダクタンスの変化曲線の
データを記憶しているデータストレージ部15と、コン
ダクタンスの変化曲線のピーク数を計数するカウンタ1
7と、を有する。
【0018】薄膜半導体マイクロセンサ100は略正方
形の基板101とこの基板上に形成された集積回路パタ
ーン102とそれに接続された検出端子105、105
及びヒータ用端子106、106とを有する。検出端子
105、105は電源及び検出回路11に接続され、ヒ
ータ用端子106、106は図示しないヒータ用電源に
接続されている。
【0019】集積回路パターン102は、所定のピッチ
にて碁盤目状に配列された多数の感応部を有し、これら
の感応部の面積の総和は、約1cm2 となるように構成
されている。例えば、1つの基板に、寸法が500μm
×500μmの感応膜が400個形成される。この場
合、400個の感応膜は、20行×20列の正方形に配
列されてよい。
【0020】図2を参照して本例の薄膜半導体マイクロ
センサ100の詳細を説明する。本例の薄膜半導体マイ
クロセンサ100は、略正方形の基板20とその上面に
形成された絶縁膜22とこの絶縁膜22上に形成された
電極23及び感応膜30とを有する。電極23の上には
更に絶縁膜24が形成され、絶縁膜24の上には、感応
膜30を囲むようにヒータ32が形成されている。
【0021】基板20の下面には絶縁膜21が形成さ
れ、更に、凹部20Aが形成されている。この凹部20
Aの底面はダイヤフラム22Aを構成している。感応膜
30は、このダイヤフラム22A上に配置されている。
感応膜30は上側のガス検知層30Aと下側の電気伝導
層30Bからなる。
【0022】ガス検知層30Aは適当な量の酸化バナジ
ウムV2 5 が添加されたSnO2系の層であってよ
く、電気伝導層30Bは適当な量の酸化チタンTiO2
及び酸化マグネシウムMgOが添加された酸化鉄Fe2
3 系の層であってよい。
【0023】図1を参照して説明したように、感応膜3
0は略正方形の基板20の上面に碁盤目状に配列されて
いる。従って、電極23は碁盤目の横の線に沿って帯状
に形成されている。感応膜30、絶縁膜24及びヒータ
32は、この帯状の電極23に沿って、所定のピッチに
て配列されている。
【0024】尚、基板20の下面に形成された凹部20
A及びダイヤフラム22Aは、帯状の電極23に沿っ
て、感応膜30のピッチと同一のピッチにて、形成され
ている。従って、感応膜30は、ダイヤフラム22Aの
上に配置される。
【0025】感応膜30は帯状の電極23に接続され、
この帯状の電極23の両端は検出端子105、105に
接続されている。検出端子105の一方は電源に接続さ
れ、他方は検出回路11に接続されている。尚、図示し
ないが、ヒータ32も別個の帯状電極に接続され、その
両端はヒータ用端子106、106に接続されている。
このヒータ用端子は図示しないヒータ電源に接続され
る。
【0026】本例の薄膜半導体マイクロセンサ100の
製造方法を説明する。先ず、単結晶又は多結晶のケイ素
からなる略正方形の基板20を用意し、その両面に二酸
化ケイ素の被膜を形成する。それによって二酸化ケイ素
の絶縁膜21、22が形成される。次に凹部20Aを形
成し、それによってダイヤフラム22Aを形成する。凹
部20Aは、二酸化ケイ素の絶縁膜22が露出されるよ
うに形成されてよい。それによって二酸化ケイ素の絶縁
膜22よりなるダイヤフラム22Aが形成される。
【0027】二酸化ケイ素の絶縁膜22上に帯状の金属
薄膜を形成し、その上に二酸化ケイ素の被膜を形成す
る。それによって、電極23及び絶縁膜24が形成され
る。次に、この電極23及び絶縁膜24に窓を形成し、
そこに感応膜30を形成する。最後にヒータ32及びヒ
ータ用電極を形成する。
【0028】薄膜半導体マイクロセンサ100は、スパ
ッタリング、蒸着、エッチング等の既知の薄膜形成技
術、集積回路製造技術及びマイクロマシニング技術を使
用して製造される。
【0029】花粉が本例の薄膜半導体マイクロセンサ1
00の感応膜30に付着すると、花粉は燃焼する。感応
膜30は自身の発熱及びヒータ32の発熱によって加熱
されているため、花粉は容易に燃焼する。
【0030】花粉が燃焼すると、還元性ガスが発生す
る。感応膜30のガス検知層30Aは、この還元性ガス
に反応し、検出端子105、105の間のコンダクタン
スが変化する。コンダクタンスの変化は検出回路11に
よって検出される。
【0031】図3はコンダクタンスΩの変化を示す曲線
である。図示のように、花粉が感応膜30に付着する
と、花粉の燃焼及び還元性ガスの発生によって、コンダ
クタンスΩは急激に増加し急速に減少する。コンダクタ
ンスの変化の曲線は還元性ガスの種類によって異なる。
即ち、コンダクタンスの変化の曲線は花粉によって異な
る。
【0032】再び図1を参照する。データストレージ部
15は多数の種類の花粉のコンダクタンス曲線を記憶し
ている。識別回路13は、検出回路11より供給された
コンダクタンス曲線とデータストレージ部15より供給
されたコンダクタンス曲線を比較し、花粉の種類を識別
する。
【0033】カウンタ17は花粉の種類毎にコンダクタ
ンス曲線のピーク数を計数する。それによって花粉の種
類と個数が検出される。
【0034】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【0035】
【発明の効果】本発明によると、簡単な方法によって花
粉の飛散個数を自動的に測定することができる利点が得
られる。
【0036】本発明によると、花粉の種類毎に飛散数を
自動的に測定することができる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による花粉測定装置の例を示す説明図で
ある。
【図2】本発明による花粉測定装置の薄膜半導体マイク
ロセンサの構造の例を示す説明図である。
【図3】本発明による花粉測定装置の薄膜半導体マイク
ロセンサのコンダクタンス曲線の例を説明するための説
明図である。
【図4】従来の薄膜半導体マイクロセンサの構造の例を
示す図である。
【符号の説明】
11…検出回路、 13…識別回路、 15…データス
トレージ部、 17…カウンタ、 20…基板、 2
1,22…絶縁膜、 23…電極、 24…絶縁膜、
30…感応膜、 30A…ガス検出層、 30B…電気
伝導層、 100…薄膜半導体マイクロセンサ、 10
1…基板、 102…集積回路パターン、105,10
6…端子、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G046 AA00 AA02 BA01 BB02 BC03 BC04 BE03 DC13 DC16 DC17 DC18 FB02 2G060 AA02 AA15 AA20 AB26 AE19 AF07 AG06 AG08 BA01 BB09 HA02 HC10 HC13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の感応部を有するマイクロセンサ
    と、該マイクロセンサからの出力を入力し上記感応部に
    花粉が付着したことを検出する検出回路と、花粉の種類
    毎の検出曲線のデータを有するデータストレージ部と、
    該データストレージ部より供給されたデータと上記検出
    回路の出力を入力して花粉の種類を識別する識別回路
    と、該識別回路の出力より花粉の種類毎の花粉の数を計
    数するカウンタとを有する花粉測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の花粉測定装置において、
    上記マイクロセンサは上記感応部の周囲に形成されたヒ
    ータを有することを特徴とする花粉測定装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の花粉測定装置において、
    上記マイクロセンサは基板と該基板の上に形成された帯
    状の電極とを有し、上記感応部は上記帯状の電極に沿っ
    て配置されていることを特徴とする花粉測定装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の花粉測定装置において、
    上記感応部は碁盤目状に整列して配置されていることを
    特徴とする花粉測定装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の花粉測定装置において、
    上記マイクロセンサは、基板と該基板に形成された第1
    の絶縁膜と該第1の絶縁膜の上に形成された電極及び感
    応膜と該電極の上に形成された第2の絶縁膜と該第2の
    絶縁膜の上に上記感応膜を囲むように形成されたヒータ
    とを有することを特徴とする花粉測定装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の花粉測定装置において、
    上記基板は、厚さが薄いダイヤフラムを含み、上記感応
    膜は上記ダイヤフラムの上に配置されていることを特徴
    とする花粉測定装置。
JP11118527A 1999-04-26 1999-04-26 花粉測定装置 Pending JP2000310608A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11118527A JP2000310608A (ja) 1999-04-26 1999-04-26 花粉測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11118527A JP2000310608A (ja) 1999-04-26 1999-04-26 花粉測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000310608A true JP2000310608A (ja) 2000-11-07

Family

ID=14738818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11118527A Pending JP2000310608A (ja) 1999-04-26 1999-04-26 花粉測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000310608A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006292664A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気汚染度検知装置
JP2007086061A (ja) * 2005-08-26 2007-04-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 粒子検出センサ、粒子検出センサの作製方法、及び粒子検出センサの検出方法
US8492172B2 (en) 2005-08-26 2013-07-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Particle detection sensor, method for manufacturing particle detection sensor, and method for detecting particle using particle detection sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006292664A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気汚染度検知装置
JP4700995B2 (ja) * 2005-04-14 2011-06-15 パナソニック株式会社 空気汚染度検知装置
JP2007086061A (ja) * 2005-08-26 2007-04-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 粒子検出センサ、粒子検出センサの作製方法、及び粒子検出センサの検出方法
US8492172B2 (en) 2005-08-26 2013-07-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Particle detection sensor, method for manufacturing particle detection sensor, and method for detecting particle using particle detection sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mitzner et al. Development of a micromachined hazardous gas sensor array
US7635091B2 (en) Humidity sensor formed on a ceramic substrate in association with heating components
US7294899B2 (en) Nanowire Filament
EP0444753B1 (en) Method of determining gaseous hydrocarbons using gas sensors formed of thin tin oxide films
JPS60243549A (ja) ガスの触媒燃焼用のセンサの製造方法
JP2000310608A (ja) 花粉測定装置
CN106082102B (zh) 集成温度湿度气体传感的传感器电路制造方法及传感器
JPH11160266A (ja) ガスセンサ
JPH0358060B2 (ja)
JP3112180B2 (ja) 湿度センサ
JP6397072B2 (ja) 薄膜式ガスセンサの検査方法
JP3402525B2 (ja) 熱依存性検出装置
JPH11201929A (ja) 薄膜ガスセンサ
Accorsi et al. A new microsensor for environmental measurements
EP0701123A1 (en) Formaldehyde vapour detector
JPS6138534A (ja) 熱流センサ
Emadi Development of a MEMS chemicapacitor polymer-based gas sensor on a temperature controlled platform
JP2004144627A (ja) 可燃性ガス検出素子及びその製造方法
JP6411567B2 (ja) 薄膜式ガスセンサの検査方法
RU2178559C2 (ru) Полупроводниковый газовый датчик
JPH11264808A (ja) ガスセンサユニット
JP2984095B2 (ja) ガスセンサの製造方法
JPH01221649A (ja) 一酸化炭素ガス検出方法とそれに使用するセンサー、並びに、一酸化炭素ガス及びメタンガス検出方法とそれに使用するセンサー
Kang et al. A high-speed capacitive humidity sensor
JPH06331641A (ja) 流量検出装置および流量検出方法