JP2004523731A - ガスの混合物を分析する方法および装置 - Google Patents
ガスの混合物を分析する方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004523731A JP2004523731A JP2002536530A JP2002536530A JP2004523731A JP 2004523731 A JP2004523731 A JP 2004523731A JP 2002536530 A JP2002536530 A JP 2002536530A JP 2002536530 A JP2002536530 A JP 2002536530A JP 2004523731 A JP2004523731 A JP 2004523731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chemically
- temperature
- gas mixture
- substance
- gas
- 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
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/11—Automated chemical analysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
発明の分野
本願は、2000年10月16日出願の米国仮出願第60/240,619号および2000年11月9日出願の米国仮出願第60/246,946号の出願日の利益を主張するものである。
【0002】
本発明は、化学的センサーおよび化学的センサーアレイを用いて多成分ガス系内のNOx、炭化水素、一酸化炭素、酸素などの特定のガスを感知および分析する方法および装置である。センサーおよびセンサーアレイは、化学的/電気的活性物質を用いて多成分ガス系内の個別ガスの存在の検出および/またはその濃度の算出を行う。
【0003】
技術的背景
特定のガスを検出するために化学感知デバイスを使用することは公知である。特定のガスに対して選択性および感受性を有する物質を見いだすべく多くの試みがなされてきた。たとえば、米国特許第4,535,316号には、酸素を測定するための抵抗センサーが開示されている。このほかに、H.Meixner et al,Sensors and Actuators,B33(1996)198−202を参照されたい。検出対象のそれぞれのガスに対して異なる物質を使用しなければならないことは明らかである。しかしながら、ガスが多成分系の一部分である場合、1種の物質を用いて特定のガスを検出することは困難である。なぜなら、その物質が混合物の種々の成分ガスに対して交差感受性をもつからである。
【0004】
多成分ガス系の一例は、酸素、一酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素、CO2、H2S、二酸化硫黄、水素、水蒸気、ハロゲン、およびアンモニアを含む可能性のある燃焼ガス排出物である。H.Meixner et al,Fresenius’J.Anal.Chem.,348(1994)536−541を参照されたい。燃焼プロセスの多くは、さまざまな管轄区において連邦および州の大気質規制により制定された要件をガス排出物が満たしているかを決定する必要がある。こうした必要性に対処するために、いくつかのタイプのガスセンサーが開発されてきた。電気化学的酸素センサーが開示されている米国特許第5,630,920号,Friese et al、酸素および窒素酸化物を検出するためのセンサーが開示されている米国特許第4,770,760号,Noda et al、および酸素を測定するための抵抗センサーが開示されている米国特許第4,535,316号を参照されたい。燃焼ガス排出物のような混合物の2種以上の成分を同時に分析して、たとえば、混合物中のガスのいずれをも分離する必要もなくガスをセンサーに直接接触させることにより生成させたデータだけから濃度を算出できることが有利であろう。先行技術の方法は、現在のところ、こうした必要性を満たしていない。
【0005】
食品および他の比較的低温の用品から発生するガスを検知するために、多数のセンサーが開示されている。K.Albert et al,Chem.Rev.,200(2000)2595−2626を参照されたい。450℃までの種々の燃焼ガスの検出に使用するために、いくつかの非ドープ型およびドープ型酸化スズセンサーのアレイもまた開示されている。C.Di Natale et al,Sensors and Actuators,B20(1994)217−224、J.Getino et al,Sensors and Actuators,B33(1996)128−133、およびC.Di Natale et al,Sensors and Actuators,B23(1995)187−191を参照されたい。しかしながら、より高い温度および腐食性の高い環境で化学的センサーを用いて燃焼ガスをモニターする場合、動作温度が原因でセンサーアレイの性能が変化または劣化する可能性がある。その場合、高温環境のため、化学的にも熱的にも安定でありかつ対象のガスに対して測定可能な応答を保持する物質を使用することが必要である。酸化スズベースのセンサーアレイの応答に及ぼす動作温度の影響について450℃まで研究された。C.Di Natale, Sensors and Actuators B23(1995)187−191を参照されたい。しかしながら、当技術分野ですでに知られている物質のほかに、燃焼ガス系の操作で遭遇すると思われるより高い温度で多成分ガス系のガス排出物を直接モニターすることのできる方法および装置を提供しうる物質が依然として必要である。
【0006】
こうした必要性に対処すれば、化学的センサーを用いて自動車排ガスのような燃焼排出物を測定し、それらの排出物が機能要件および規制要件を満たしているかを調べることができるであろう。このほか、驚くべきことに、自動車排ガスのような高温ガスを分析するのに有用である本発明の方法および装置は低温ガスの分析にも同じように効果的に利用しうることを見いだした。
【0007】
発明の概要
本発明は、多成分ガス系内のガス成分を直接感知する方法であって、(i)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイを含む化学的センサーを多成分ガス系に暴露するステップと、応答を検出するステップと、それぞれの化学的/電気的活性物質の応答を直接測定するステップとを含む上記方法を提供する。好ましくは、化学的/電気的活性物質は半導電性物質であり、多成分ガス系は燃焼プロセス排出物である。測定される応答としては、キャパシタンス、電圧、電流、ACインピーダンス、またはDC抵抗の測定量を挙げることができる。
【0008】
本発明はまた、多成分ガス系内のガス成分の存在を直接感知する化学的センサーであって、基材と、該基材上の少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイと、該系内の該検体ガス成分(複数も可)に暴露したときに該化学的/電気的活性物質からの応答を検出する手段とを備えた上記化学的センサーを提供する。好ましくは、化学的/電気的活性物質は半導電性物質であり、多成分ガス系は燃焼プロセス排出物である。検出される応答としては、キャパシタンス、電圧、電流、ACインピーダンス、またはDC抵抗のような電気的性質を挙げることができる。デバイスはさらに、ハウジングと、検出された応答を測定する手段と、検体ガス成分(複数も可)の存在および/または濃度を同定するために、測定された応答の結果を分析する手段とを具備しうる。
【0009】
本発明はまた、多成分ガス系内のガス成分(複数も可)の存在および/または濃度を直接感知する化学的センサーデバイスであって、基材と、該基材上に堆積された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイと、該ガス成分(複数も可)の存在および/または濃度を同定するために、電気的性質の検出された変化の結果を分析する手段と、ハウジングとを備えた上記化学的センサーデバイスを提供する。化学的/電気的活性物質としては半導電性物質を挙げることができる。
【0010】
他の実施形態において、本発明には、多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に暴露したときに互いに他の化学的/電気的活性物質とは異なる電気的応答特性を呈する、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定する手段と、
(c)該化学的/電気的活性物質に並列回路構成で接続された該アレイの温度値を決定する手段と、
(d)該電気的応答および該温度値のディジタル化ならびにディジタル化された電気的応答および温度値からの値の算出により該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた上記装置が包含される。
【0011】
さらなる実施形態において、本発明には、約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する装置であって、
(a)少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイと、ここで、該アレイは、該ガス混合物内に位置し、かつそれぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有する、
(b)該アレイを該ガス混合物の分離されていない成分に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定する手段と、
(c)該多成分ガス混合物に暴露したときだけ該化学的/電気的活性物質の電気的応答から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出する手段と、
を備えた上記装置が包含される。
【0012】
さらに他の実施形態において、本発明には、約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する装置であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイと、ここで、該アレイは、該ガス混合物内に位置し、かつそれぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに電気抵抗の変化を呈し、そのうちの少なくとも1種の化学的/電気的活性物質は、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を検体ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の抵抗の変化を決定する手段と、
(c)該化学的/電気的活性物質の抵抗の変化から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出する手段と、
を備えた上記装置が包含される。
【0013】
さらに他の実施形態において、本発明には、多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、各物質の電気的応答特性は値として定量化可能であり、そのうちの少なくとも1種の物質の応答値は該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定する手段と、
(c)該電気的応答値から該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた上記装置が包含される。
【0014】
さらに他の実施形態において、本発明には、約400℃未満の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、該アレイは、該ガス混合物内に位置しかつ約400℃以上の実質的に一定の温度を有する、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定する手段と、
(c)該電気的応答値から該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた上記装置が包含される。
【0015】
さらに他の実施形態において、本発明には、多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)第1および第2の化学的/電気的活性物質のアレイと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、これらの化学的/電気的活性物質は、
(i)第1の物質がM1Oxであり、第2の物質がM1 aM2 bOxである;
(ii)第1の物質がM1Oxであり、第2の物質がM1 aM2 bM3 cOxである;
(iii)第1の物質がM1 aM2 bOxであり、第2の物質がM1 aM2 bM3 cOxである;
(iv)第1の物質が第1のM1Oxであり、第2の物質が第2のM1Oxである;
(v)第1の物質が第1のM1 aM2 bOxであり、第2の物質が第2のM1 aM2 bOxである;および
(vi)第1の物質が第1のM1 aM2 bM3 cOxであり、第2の物質が第2のM1 aM2 bM3 cOxである;
からなる群のペアより選択され、M1は、Ce、Co、Cu、Fe、Ga、Nb、Ni、Pr、Ru、Sn、Ti、Tm、W、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択され、M2およびM3は、それぞれ独立して、Al、Ba、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、In、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Pb、Pr、Rb、Ru、Sb、Sc、Si、Sn、Sr、Ta、Ti、Tm、V、W、Y、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択されるが、M2およびM3は、M1 aM2 bM3 cOx中では同一でなく、a、b、およびcは、a+b+c=1という条件つきで、それぞれ独立して、約0.0005〜約1であり、xは、存在する酸素が化合物中の他の元素の電荷とのバランスをとるのに十分な数である、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定する手段と、
(c)該電気的応答から該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた上記装置が包含される。
【0016】
さらに他の実施形態において、本発明には、多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する方法であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイを提供するステップと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に暴露したときに互いに他の化学的/電気的活性物質とは異なる電気的応答特性を呈する、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露するステップと、
(c)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定するステップと、
(d)該化学的/電気的活性物質の電気的応答の決定とは独立して該ガス混合物の温度値を決定するステップと、
(e)該電気的応答および該温度値のディジタル化ならびにディジタル化された電気的応答および温度値からの値の算出により該個別ガス成分の分析を行うステップと、
を含む上記方法が包含される。
【0017】
さらに他の実施形態において、本発明には、約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する方法であって、
(a)少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイを該ガス混合物内に提供するステップと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、そのうちの少なくとも1種の化学的/電気的活性物質は、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を検体ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、
(b)該アレイを該ガス混合物の分離されていない成分に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定するステップと、
(c)該多成分ガス混合物に暴露したときだけ該化学的/電気的活性物質の電気的応答から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出するステップと、
を含む上記方法が包含される。
【0018】
さらに他の実施形態において、本発明には、多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する方法であって、
(a)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイを提供するステップと、ここで、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、各物質の電気的応答特性は値として定量化可能であり、そのうちの少なくとも1種の物質の応答値は該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定するステップと、
(c)該電気的応答値から該個別ガス成分の分析を行うステップと、
を含む上記方法が包含される。
【0019】
発明の詳細な説明
本発明は、さまざまな温度条件下で多成分ガス系内の1種以上の検体ガスを直接感知する方法および装置である。「直接感知する」とは、流動ガスのストリーム中のように多成分ガス系を構成するガスの混合物にガス感知物質のアレイを暴露することを意味する。所望により、ガス混合物内、より特定的にはガス混合物の発生源内にアレイを配置してもよい。このほか、ガス混合物を他の場所にあるその発生源からチャンバーに導入してチャンバー中にアレイを配置してもよい。パイプ、導管、または任意の他の好適なガス移送装置によりガス混合物をチャンバーに送入したりチャンバーから送出したりすることが可能である。
【0020】
ガス感知物質を多成分ガス混合物に暴露したときに応答を取得することが可能であり、応答はガス混合物中の1種以上の検体ガス自体の濃度の関数になるであろう。センサー材料は検体ガスのそれぞれに実質的に同時に暴露されるであろう。また、分析対象の多成分ガス混合物から検体ガス(複数も可)を物理的に分離する必要はない。本発明は、自動車排ガス中のさまざまな温度の燃焼ガス、たとえば、酸素、一酸化炭素、窒素酸化物、ブタンのような炭化水素、CO2、H2S、二酸化硫黄、ハロゲン、水素、水蒸気、およびアンモニア、の濃度を検出および/または測定するために使用することができる。
【0021】
したがって、本発明は、自動車排ガス系にみられる高い温度、典型的には約400℃から約1000℃までの範囲の温度において有用である。このほかに、ディーゼルエンジンや家庭暖房など、本発明を適用しうるさまざまな他の燃焼プロセスが存在する。これらの用途では、典型的には腐食性の高い環境で、ppmレベルからパーセントレベルの窒素酸化物、アンモニア、一酸化炭素、炭化水素、および酸素のようなガスを検出することが必要である。本発明はまた、製造プロセス、廃棄物ストリーム、および環境モニタリングにみられるような他のガス系において、または医療産業、農産業、もしくは食品および飲料産業のように臭気の検出が重要でありかつ/またはより低温である系において、ガスを検出するのに有用である。
【0022】
本発明では、感知物質のアレイを利用してガス系の成分を分析することにより、たとえば、系内の1種以上の個別検体ガス成分の存在の検出および/またはその濃度の算出を行う。「アレイ」とは、たとえば図1に示されているように、空間的に分離された少なくとも2種の異なる物質を意味する。アレイは、たとえば、3、4、5、6、8、10、もしくは12、または他の望ましい数のガス感知物質を含有しうる。分析対象の混合物中の個体ガスのそれぞれに対して少なくとも1種のセンサー材料を提供することが好ましい。好ましくは、それぞれのガス感知物質の主成分のモルパーセントは、他のそれぞれのモルパーセントとは異なる。
【0023】
使用する感知物質は、化学的/電気的活性物質である。「化学的/電気的活性物質」とは、少なくとも1種の特定のガスに対して電気的応答を有する物質である。ある種の金属酸化物半導電性物質、それらの混合物、または金属酸化物半導体と他の無機化合物との混合物は、化学的/電気的活性があり、本発明に特に有用である。本発明で使用される種々の化学的/電気的活性物質のそれぞれは、好ましくは、対象の検体ガスに暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる種類および/または度合の電気的に検出可能な応答を呈する。その結果、対象外の妨害ガスが存在したとしても、適切に選択された化学的/電気的活性物質のアレイを用いれば、たとえば、検体ガスと相互作用させたり、検体ガスを感知したり、またはガスストリーム中の1種以上の検体ガスの存在および/もしくは濃度を決定したりすることにより、多成分ガス混合物を分析することができる。
【0024】
本発明は、ガスストリーム中に存在すると予想されるガスを検出するのに有用である。たとえば、燃焼プロセスの場合、存在すると予想されるガスとしては、酸素、窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素、アンモニア、または硫化水素が挙げられる。対象となる他のガスとしては、アルコール蒸気、溶媒蒸気、水素、水蒸気、ならびに飽和および不飽和炭化水素、エーテル、ケトン、アルデヒド、カルボニル、生体分子、および微生物に由来するガスを挙げることができる。
【0025】
これらのセンサー材料を用いたガス濃度の測定は、1種以上の検体ガスを含有する混合物に材料を暴露したときの各材料のACインピーダンスのような電気的性質の変化に基づいて行うことができる。ガス混合物の分析はまた、キャパシタンス、電圧、電流、またはDC抵抗のようなセンサー材料の他の電気的性質の変化の度合から行うこともできる。DC抵抗の変化は、たとえば、定電圧で温度の変化を測定することにより求めることが可能である。センサー材料のこれらの例示的な性質のうちの1つの性質の変化は、ガス混合物内の検体ガスの分圧の関数であり、そしてこの分圧は、センサー材料の表面上に吸着された状態、したがって材料の電気的応答特性に影響を及ぼす状態になっている検体ガスの分子の濃度を決定する。化学的/電気的活性物質のアレイを使用することにより、1種以上の検体ガスに暴露したときに該物質が呈するそれぞれの応答のパターンを用いて、多成分ガス系内の少なくとも1種のガスの存在を同時にかつ直接に検出したりかつ/またはその濃度を測定したりすることができる。その結果して、本発明を用いてガス系の組成を決定することができる。この概念を図1に模式的に示し、以下で具体的に説明する。
【0026】
説明のために、理論的な例について以下で考察する。この例では、応答が得られるとき正(+)で示し、応答が得られないとき負(−)で示す。材料1は、ガス1およびガス2には応答するが、ガス3には応答を示さない。材料2は、ガス1およびガス3には応答するが、ガス2には応答を示さず、材料3は、ガス2およびガス3には応答するが、ガス1には応答を示さない。
【0027】
【表1】
【0028】
したがって、材料1、2、および3からなるアレイが未知のガスに対して以下の応答を示す場合、
【0029】
【表2】
【0030】
未知のガスはガス2として同定されるであろう。それぞれの材料の応答は、混合物内の検体ガスの分圧の関数、したがって、その濃度の関数になるであろう。また、数値として応答を記録できる場合もある。そのような場合、応答の数値を用いて、混合物内の検体ガスの濃度に関する定量的情報を得ることができる。多成分ガス系では、ケモメトリックス、ニューラルネットワーク、または他のパターン認識法を用いれば、系の混合物中の1種以上の検体ガスの濃度を算出できるであろう。
【0031】
化学的/電気的活性物質はいかなるタイプの物質であってもよいが、特に有用なのは、ZnO、TiO2、WO3、およびSnO2のような半導電性金属酸化物である。これらの特定の物質は、化学的および熱的に安定であるため有利である。半導電性物質は、ある半導電性物質と他の半導電性物質もしくは任意の無機物質との混合物、またはそれらの組み合わせであってもよい。対象となる半導電性物質は、限定されるものではないがアルミナやシリカのような絶縁体でありかつ多成分ガス混合物の条件下で安定である好適な固体基材上に堆積させることができる。この場合、アレイは、センサー材料を基材上に堆積させた形態をとる。他の好適なセンサー材料としては、バルクまたは薄膜タイプの単結晶または多結晶半導体、無定形半導電性物質、および金属酸化物で構成されてない半導体材料のが挙げられる。
【0032】
本発明でセンサー材料として使用される化学的/電気的活性物質としては、たとえば、式M1Ox、M1 aM2 bOx、もしくはM1 aM2 bM3 cOxで表される金属酸化物、またはそれらの混合物を挙げることができる。式中、
M1、M2、およびM3は、酸素の存在下、500℃超で焼成したときに安定な酸化物を生成する金属であり、
M1は、周期表第2〜15族およびランタニド族から選択され、
M2およびM3は、独立して、周期表第1〜15族およびランタニド族から選択され、
a、b、およびcは、a+b+c=1という条件つきで、それぞれ独立して、約0.0005〜約1の範囲にあり、
xは、存在する酸素が化合物中の他の元素の電荷とのバランスをとるのに十分な数である。
【0033】
2種以上の金属を含有する金属酸化物は、化合物または固溶体でなければならないわけではなく、個別の金属酸化物の混合物であってもよい。それらは、組成勾配を呈するものであってもよく、結晶質もしくは無定形の形態をとることができる。好適な金属酸化物は、
1)約400℃以上の温度である場合、約1〜約105Ω・cm、好ましくは約10〜約104Ω・cmの抵抗率を有し、かつ
2)対象となる少なくとも1種のガスに対して化学的/電気的応答を示し、かつ
3)安定で機械的完全性を有する、すなわち、基材に接着することができ、動作温度で分解しない、金属酸化物である。
【0034】
金属酸化物にはまた、前駆物質中に存在する副次量または痕跡量の水和物および元素が含まれていてもよい。
【0035】
特定の好ましい実施形態において、金属酸化物材料としては、
M1が、Ce、Co、Cu、Fe、Ga、Nb、Ni、Pr、Ru、Sn、Ti、Tm、W、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択され、かつ/または M2およびM3が、それぞれ独立して、Al、Ba、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、In、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Pb、Pr、Rb、Ru、Sb、Sc、Si、Sn、Sr、Ta、Ti、Tm、V、W、Y、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択されるが、M2およびM3が、M1 aM2 bM3 cOx中では同一でない、
金属酸化物材料を挙げることができる。
【0036】
特定の他の好ましい実施形態において、金属酸化物材料としては、
M1Oxが、CeaOx、CoOx、CuOx、FeOx、GaOx、NbOx、NiOx、PrOx、RuOx、SnOx、TaaOx、TiOx、TmOx、WOx、YbOx、ZnOx、ZrOx、Ag添加剤を有するSnOx、Ag添加剤を有するZnOx、Pt添加剤を有するTiOx、フリット添加剤を有するZnOx、フリット添加剤を有するNiOx、フリット添加剤を有するSnOx、もしくはフリット添加剤を有するWOxからなる群より選択され、かつ/または
M1 aM2 bOxが、AlaCrbOx、AlaFebOx、AlaMgbOx、AlaNibOx、AlaTibOx、AlaVbOx、BaaCubOx、BaaSnbOx、BaaZnbOx、BiaRubOx、BiaSnbOx、BiaZnbOx、CaaSnbOx、CaaZnbOx、CdaSnbOx、CdaZnbOx、CeaFebOx、CeaNbbOx、CeaTibOx、CeaVbOx、CoaCubOx、CoaGebOx、CoaLabOx、CoaMgbOx、CoaNbbOx、CoaPbbOx、CoaSnbOx、CoaVbOx、CoaWbOx、CoaZnbOx、CraCubOx、CraLabOx、CraMnbOx、CraNibOx、CraSibOx、CraTibOx、CraYbOx、CraZnbOx、CuaFebOx、CuaGabOx、CuaLabOx、CuaNabOx、CuaNibOx、CuaPbbOx、CuaSnbOx、CuaSrbOx、CuaTibOx、CuaZnbOx、CuaZrbOx、FeaGabOx、FeaLabOx、FeaMobOx、FeaNbbOx、FeaNibOx、FeaSnbOx、FeaTibOx、FeaWbOx、FeaZnbOx、FeaZrbOx、GaaLabOx、GaaSnbOx、GeaNbbOx、GeaTibOx、InaSnbOx、KaNbbOx、MnaNbbOx、MnaSnbOx、MnaTibOx、MnaYbOx、MnaZnbOx、MoaPbbOx、MoaRbbOx、MoaSnbOx、MoaTibOx、MoaZnbOx、NbaNibOx、NbaNibOx、NbaSrbOx、NbaTibOx、NbaWbOx、NbaZrbOx、NiaSibOx、NiaSnbOx、NiaYbOx、NiaZnbOx、NiaZrbOx、PbaSnbOx、PbaZnbOx、RbaWbOx、RuaSnbOx、RuaWbOx、RuaZnbOx、SbaSnbOx、SbaZnbOx、ScaZrbOx、SiaSnbOx、SiaTibOx、SiaWbOx、SiaZnbOx、SnaTabOx、SnaTibOx、SnaWbOx、SnaZnbOx、SnaZrbOx、SraTibOx、TaaTibOx、TaaZnbOx、TaaZrbOx、TiaVbOx、TiaWbOx、TiaZnbOx、TiaZrbOx、VaZnbOx、VaZrbOx、WaZnbOx、WaZrbOx、YaZrbOx、ZnaZrbOx、フリット添加剤を有するAlaNibOx、フリット添加剤を有するCraTibOx、フリット添加剤を有するFeaNibOx、フリット添加剤を有するFeaTibOx、フリット添加剤を有するNbaTibOx、フリット添加剤を有するNbaWbOx、フリット添加剤を有するNiaZnbOx、フリット添加剤を有するNiaZrbOx、もしくはフリット添加剤を有するTaaTibOxからなる群より選択され、かつ/または
M1 aM2 bM3 cOxが、AlaMgbZncOx、AlaSibVcOx、BaaCubTicOx、CaaCebZrcOx、CoaNibTicOx、CoaNibZrcOx、CoaPbbSncOx、CoaPbbZncOx、CraSrbTicOx、CuaFebMncOx、CuaLabSrcOx、FeaNbbTicOx、FeaPbbZncOx、FeaSrbTicOx、FeaTabTicOx、FeaWbZrcOx、GaaTibZncOx、LaaMnbNacOx、LaaMnbSrcOx、MnaSrbTicOx、MoaPbbZncOx、NbaSrbTicOx、NbaSrbWcOx、NbaTibZncOx、NiaSrbTicOx、SnaWbZncOx、SraTibVcOx、SraTibZncOx、もしくはTiaWbZrcOxからなる群より選択される、
金属酸化物材料を挙げることができる。
【0037】
特定の他の好ましい実施形態において、金属酸化物材料としては、第1および第2の化学的/電気的活性物質のアレイの形態をとる金属酸化物材料を挙げることができる。ここで、化学的/電気的活性物質は、
(i)第1の物質がM1Oxであり、第2の物質がM1 aM2 bOxである;
(ii)第1の物質がM1Oxであり、第2の物質がM1 aM2 bM3 cOxである;
(iii)第1の物質がM1 aM2 bOxであり、第2の物質がM1 aM2 bM3 cOxである;
(iv)第1の物質が第1のM1Oxであり、第2の物質が第2のM1Oxである;
(v)第1の物質が第1のM1 aM2 bOxであり、第2の物質が第2のM1 aM2 bOxである;および
(vi)第1の物質が第1のM1 aM2 bM3 cOxであり、第2の物質が第2のM1 aM2 bM3 cOxである;
からなる群のペアより選択され、M1は、Ce、Co、Cu、Fe、Ga、Nb、Ni、Pr、Ru、Sn、Ti、Tm、W、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択され、M2およびM3は、それぞれ独立して、Al、Ba、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、In、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Pb、Pr、Rb、Ru、Sb、Sc、Si、Sn、Sr、Ta、Ti、Tm、V、W、Y、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択されるが、M2およびM3は、M1 aM2 bM3 cOx中では同一でなく、a、b、およびcは、a+b+c=1という条件つきで、それぞれ独立して、約0.0005〜約1であり、xは、存在する酸素が化合物中の他の元素の電荷とのバランスをとるのに十分な数である。
【0038】
センサー材料には、場合により、接着を促進するかまたはそのコンダクタンス、抵抗、もしくは選択性を改変する1種以上の添加剤が含まれていてもよい。接着を促進する添加剤の例は、フリットである。フリットとは、微粉砕ガラスまたは加熱するとガラスもしくはエナメルに変換される微粉砕無機鉱物である。例示的なフリットとしては、DuPont iTechnologiesから入手可能なF2834、F3876、F2967、KH770、KH710、およびKH375と呼ばれるフリットが挙げられる。これらは、センサー材料の製造に用いられる組成物の30体積パーセントまでの量で使用することが可能である。コンダクタンス、抵抗、または選択性を改変する添加剤の例としては、フリットのほかにAg、Au、またはPtが挙げられる。所望により、センサー材料にはまた、たとえば対象となるガスの酸化を触媒するかもしくは特定の検体ガスに対する選択性を向上させる添加剤、またはn型半導体からp型半導体への変換もしくはその逆の変換を行う他のドーパントが含まれていてもよい。これらの添加剤は、センサー材料の製造に用いられる組成物の30重量パーセントまでの量で使用することが可能である。使用するフリットまたは他の添加剤はいずれも、センサー材料全体にわたって一様にまたは均一に分布させる必要はなく、所望によりその特定の表面上またはその近傍に局在化させてもよい。
【0039】
基材に化学的/電気的活性物質を堆積させる方法はいずれも好適である。堆積に使用される1方法は、電極がスクリーン印刷されているアルミナ基材上に半導電性物質を適用する方法である。半導電性物質は、基材上に半導電性物質を手塗りする方法、ウェル中に物質をナノピペット分注する方法、薄膜堆積法、または厚膜印刷法により、電極上に堆積させることができる。こうした方法では、ほとんどの場合、それに続いて、最終焼成により半導電性物質の焼結が行われる。
【0040】
電極および化学的/電気的活性物質を基材にスクリーン印刷する方法を図2〜3に示す。図2は、誘電性物質で覆われた交差指電極を用いて、化学的/電気的活性物質を堆積させることのできるブランクウェルを形成する方法を示している。図3は、6物質のアレイに対する電極スクリーンパターンを示している。このパターンは基材の両側に印刷され、12物質アレイチップを提供する。電極のうちの2つは並列である。したがって、保持されるユニークな物質は6種だけである。その下に示されているのが、誘電性物質に対するスクリーンパターンである。このパターンは、自動車、トラック、機械、または装置のエンジンから生じるすすで覆われた状態のようなガス混合物との接触による物質の汚損を防止したり短絡を防止したりするために、基材の両側の電極上にスクリーン印刷される。その下に示されているのが、実際のセンサー材料に対するスクリーンパターンである。これは、電極上の誘電体中の孔内に印刷される。2種以上の材料をアレイで使用する場合、個別材料は1回に1種ずつ印刷される。
【0041】
センサー材料は導体により相互接続され、そして次にそれらの導体は電気入出力回路に接続される。回路には、計器と、データ取得手段と、検体ガスに暴露したときにセンサー材料が呈する応答を測定および記録したり、その応答に関連したシグナルを発生させたり、検体ガスの存在および/または濃度を示す結果の報告または表示を行うことによりガス混合物の定量分析を終了させるようにシグナルを処理したりするのに必要な他のデバイスと、が含まれる。たとえば、アレイ中のいくつかのセンサーをマルチプレクサーにより逐次的にアクセスし、次に、検索されたデータを測定された電気的性質の値と多成分混合物中の個別検体ガスの濃度との比例関係に基づいて処理することが可能である。データの取得、加工、保存、および表示システムには、アナログ形式からディジタル形式への変換を行ってセンサーの応答および温度の測定値のような他の値のディジタル化を可能にする手段が含まれていてもよい。
【0042】
応答モデルは、分析対象の混合物中の成分として存在すると予想される特定の個別ガスに対する個別センサー材料の正確に測定された電気的応答に特有なあらかじめ決められた値から定数、係数、または他の因子が導かれた方程式を用いて構築される。方程式は、ガス混合物に暴露したときにセンサー材料が呈する電気的応答とは独立した別の値として温度を考慮に入れる方法で構築することも可能である。アレイ中のそれぞれの個別センサー材料は、混合物中の成分ガスの少なくとも1種に対するその応答に関して、他のセンサーのそれぞれとは異なり、それぞれの検体ガス単独に対するそれぞれのセンサーの応答は既知である。
【0043】
化学的/電気的活性物質の暴露の対象となるガスとしては、単一のガス、混合物、または窒素のような不活性ガスと混合された1種以上のガスを挙げることができる。対象となる特定のガスは、ドナーガスおよびアクセプターガスである。これらは、一酸化炭素、H2S、および炭化水素のように半導電性物質に電子を与えるか、またはO2、窒素酸化物(一般にNOxと記される)、およびハロゲンのように半導電性物質から電子を受け取るガスである。ドナーガスに暴露したとき、n型半導電性物質では、電気抵抗が減少して電流が増大するため、I2R加熱に基づく温度の上昇を示すであろう。アクセプターガスに暴露したとき、n型半導電性物質では、電気抵抗が増大して電流が減少するため、I2R加熱に基づく温度の低下を示すであろう。p型半導電性物質では、逆の現象を生じるであろう。
【0044】
センサー材料の幾何学的形状、材料の選定、材料の厚さ、および使用電圧は、変化させることが可能であり、所要の感受性に依存する。好ましくは、センサー材料は、センサー材料を横切って約1〜約20ボルト、好ましくは約1〜約12ボルトの電圧が印加される回路中に並列に接続される。多成分ガス混合物の分析を行う場合、アレイ中のそれぞれの化学的/電気的活性センサー材料は、混合物中の対象となる検体ガス成分に暴露したときにアレイ中の他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を呈することが好ましい。
【0045】
記載のごとく、測定しうる電気的応答特性のタイプとしては、ACインピーダンスもしくはAC抵抗、キャパシタンス、電圧、電流、またはDC抵抗が挙げられる。ガス混合物内の成分の分析を行うために測定されるセンサー材料の電気的応答特性として抵抗を用いることが好ましい。たとえば、好適なセンサー材料は、約400℃以上の温度である場合、少なくとも約1Ω・cm、好ましくは少なくとも約10Ω・cm、かつ約105Ω・cm以下、好ましくは約104Ω・cm以下の抵抗率を有する材料である。そのようなセンサー材料はまた、ガス混合物中の検体に好ましくは約400℃以上の温度で暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセント、好ましくは少なくとも約1パーセントの抵抗の変化を呈する材料として特性づけることも可能である。
【0046】
対象となるガス状成分(複数も可)を分析する目的で測定される応答特性のタイプに関係なく、応答値が長期間にわたり安定であるセンサー材料を利用することが望ましい。センサー材料を検体に暴露したとき、検体の濃度は検体を含む特定のガス混合物の組成の関数であるので、センサー材料の応答特性は、好ましくは、一定温度で長期間にわたり一定に保持されるかまたはごくわずかに変化するであろう。たとえば、応答特性が変化する場合、その応答特性の変化は、少なくとも約1分間または好ましくは数時間、たとえば、少なくとも約1時間、好ましくは少なくとも約10時間、より好ましくは少なくとも約100時間、最も好ましくは少なくとも約1000時間にわたり、約20パーセント以下、好ましくは約10パーセント以下、より好ましくは約5パーセント以下、最も好ましくは約1パーセント以下であろう。上記のセンサー材料の利点の1つは、それらがこの種の応答安定性により特性づけられる点である。
【0047】
ガス混合物が約400℃を超える用途では、センサー材料およびアレイの温度は、検体ガス(複数も可)を含有するガス混合物の温度だけで実質的に決定可能であるかまたは好ましくはその温度だけで決定可能である。これは典型的には可変温度である。より高温度のガスを分析する場合、ヒーターにアレイを配設してセンサー材料を急速に最低温度まで低下させるようにすることが望ましいこともある。しかしながら、分析を開始した後、典型的にはヒーター(使用する場合)のスイッチを切り、選択された温度にセンサー材料を保持する方法は用いない。したがって、センサー材料の温度は、周囲環境の温度と共に上昇または降下する。周囲環境の温度、つまりセンサーおよびアレイの温度は、アレイが暴露されるガス混合物の温度だけで実質的に決まる。
【0048】
ガス混合物が約400℃未満である用途では、約400℃以上の選択された温度にセンサー材料およびアレイを保持することが好ましいこともある。この選択された温度は、実質的に一定であってもよく、好ましくは一定である。また、選択された温度は、約500℃以上、約600℃以上、または約700℃以上であってもよい。これは、便宜上、当技術分野で知られているようにアレイと組み合わされたヒーターを用いて行いうる。また、ガス混合物の温度は、約300℃未満、約200℃未満、または約100℃未満であってもよい。
【0049】
アレイの温度変化は、センサー材料の電気的応答特性、たとえば抵抗の定量化された値の変化により表すことが可能である。対象となるガスが混合物中で一定の分圧であるとき、センサー材料の電気的応答特性は、アレイの温度変化つまり材料の温度変化に伴って変化する可能性がある。電気的応答特性の値のこうした変化は、温度変化の度合つまり温度値を決定または測定する目的で測定することが可能である。この温度測定は化学的/電気的活性物質の電気的応答の決定とは独立に行うことが好ましい。これは、直列ではなく並列回路構成で温度測定装置をセンサー材料に接続することにより行うことができる。熱電対または高温計は、アレイの温度を決定する目的に有用である。特に温度決定装置がサーミスター(典型的には検体ガスに応答しない材料)である場合、好ましくは、いずれのガスセンサーの作製に用いられる材料とも異なった材料からサーミスターを作製する。温度または温度変化を決定する方法に関係なく、温度値または定量化された温度変化は、ガスの混合物中の検体ガスの分析を行いうる望ましい入力であり、好ましくはディジタル化された形態である。
【0050】
種々の先行技術とは異なり、本発明の方法および装置では、分析を行うことを目的としてたとえば隔膜セルまたは電解セルにより混合物の成分ガスを分離する必要はない。また、本発明により分析を行う場合、参照ガスを利用して応答または分析結果をベースライン値に合わせる必要はない。ただし、それぞれの個別検体ガスへのそれぞれの個別センサー材料の暴露に対して割り当てられる標準化された応答値を決定する予備試験は別である。センサー材料は、検体ガス成分を含有する混合物にのみ暴露される。検体から得られた値と比較するための応答値を得るためにセンサー材料をなんらかの他のガスに暴露することはない。したがって、対象となる成分ガス(複数も可)の分析は、検体を含有する混合物に化学的/電気的活性物質を暴露したときに得られる電気的応答だけを用いて行われる。検体ガスに関する情報は、検体そのものは除いて混合物中に含まれるいかなるガスにセンサー材料を暴露しても得られない。
【0051】
したがって、本発明は、多成分ガス系内の1種以上のガスの存在および/または濃度を直接感知する方法および装置であって、多成分ガスストリーム中のガスを検出するように選択された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイを含む上記方法および装置を提供する。アレイ、対象のガス、ガスストリーム、および化学的/電気的活性物質については、先に述べたとおりである。多成分ガス系は、センサー材料が分解したりまたはセンサー装置が正常に機能しないほど低くも高くもない本質的に任意の温度であってよい。一実施形態では、ガス系は、室温(約25℃)のようなより低い温度または約0℃〜約100℃未満の範囲の温度であってもよいが、他の実施形態では、ガス混合物は、約400℃〜約1000℃の範囲のようなより高い温度であってもよい。
【0052】
本発明は、より高い温度である可能性のあるガス混合物、たとえば、自動車排ガスのような燃焼ストリーム、ディーゼルエンジン、および家庭暖房システムに含まれるガスに適用可能である。しかしながら、本発明はまた、製造プロセス、廃棄物ストリーム、および環境モニタリングにみられるような、または医療産業、農産業、もしくは食品および飲料産業のように臭気の検出が重要でありかつ/またはより低温である系にみられるような他の発生源に由来するガス混合物にも適用可能である。したがって、ガス混合物は、約100℃以上、約200℃以上、約300℃以上、約400℃以上、約500℃以上、約600℃以上、約700℃以上、または約800℃以上、かつ、約1000℃未満、約900℃未満、約800℃未満、約700℃未満、約600℃未満、約500℃未満、約400℃未満、約300℃未満、約200℃未満、または約100℃未満である温度を有していてもよい。
【0053】
本発明には、ガス混合物に暴露したときに存在する化学的/電気的活性物質のそれぞれが呈する応答を決定、測定、および記録する手段がさらに含まれるであろう。たとえば、電気的性質の変化を決定、測定、および記録する任意の手段を使用することができる。これは、たとえば、それらの表面に吸着されたガス分子の濃度に応じた該物質のACインピーダンスの変化を測定することのできるデバイスであってもよい。電気的性質を決定する他の手段は、たとえばキャパシタンス、電圧、電流、またはDC抵抗を測定するのに使用される好適なデバイスであってもよい。このほか、感知物質の温度の変化を測定および記録してもよい。化学的感知方法および装置には、ガスの存在の同定およびそれらの濃度の測定が行えるように、検出ガスを測定または分析する手段がさらに含まれていてもよい。これらの手段としては、ケモメトリックス、ニューラルネットワーク、または他のパターン認識技術を行うことのできる機器または装置のようなデバイスを挙げることができる。化学的センサーデバイスには、化学的/電気的活性物質のアレイ用のハウジング、検出手段、および分析手段がさらに含まれるであろう。
【0054】
本発明はまた、多成分ガス系内の1種以上のガスの存在および/または濃度を直接感知する化学的センサーであって、基材と、多成分ガスストリーム中のあらかじめ決められたガスを検出するように選択された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイと、ガス系に暴露したときに存在する化学的/電気的活性物質のそれぞれの電気的性質の変化を検出する手段と、を備えた上記化学的センサーを提供する。アレイ、対象のガス、ガスストリーム、化学的/電気的活性物質、および検出手段については、先に述べたとおりである。
【0055】
センサー材料のアレイは、多成分混合物の他のいくつかの成分の存在により競争反応が起こったとしても対象となる個別ガスを検出できなければならない。この目的のために、本発明では、本明細書に記載されているように複数のセンサー材料のアレイを使用する。各センサー材料は、検出対象の混合物のガス成分の少なくとも1種に対して異なる感受性を有する。必要とされる感受性を有し、本明細書に記載されているような他の属性を有し、かつ本明細書に記載のタイプの条件で動作することのできるセンサーは、センサーの作製に用いられる材料の組成を適切に選択することによって得られる。この目的のために、材料の種々の好適な組成を本明細書に記載する。アレイ中のセンサーの数は、典型的には、混合物中の分析対象の個別ガス成分の数よりも大きいかまたはその数に等しい。
【0056】
以下の実施例は、これらに限定されるものではなく、本発明の例示を目的としたものであって、なんら本発明を限定しようとするものではない。以下に提供されている実施例において、「チップ」は、電極と、感知物質と、誘電体を使用する場合には誘電体と、を含むアルミナ基材を記述するために使用される。「X%A:MO」という表記は、他の無機化合物(A)が指定の濃度(原子基準でX%)で金属酸化物(MO)に添加されたものであることを意味する。「フリット」という用語は、ある温度で一般にガラスを形成する無機化合物の混合物を記述するために使用される。
【0057】
実施例
以下に記載されているのは、センサー材料の調製ならびに赤外線(IR)サーモグラフィー法およびACインピーダンス法を用いるシグナルの測定に使用しうる代表的な技術である。
【0058】
IRサーモグラフィーサンプルおよび測定
ガスまたはガス混合物に暴露したときのセンサー材料のインピーダンス変化は、赤外線サーモグラフィーイメージングのような技術により材料サンプルの温度変化を測定することによって決定することが可能である。
【0059】
A.アレイチップの作製
図2に示されている交差指電極パターンをアルミナ基材(Coors Tekから入手、96%アルミナ、1”×0.75”×0.025”)上にスクリーン印刷することにより、ブランクアレイチップを作製された。半自動スクリーン印刷機(ETP Electro−dial,Series L−400)を使用した。電極ペーストは、DuPont iTechnologiesから製品番号5715として入手可能である。使用した電極スクリーン(Microcircuit Engineering Corporationから入手)は、0.5ミルのエマルジョン厚さを有していた。スクリーン印刷の後、120℃の対流式オーブンで物品を10分間乾燥させ、次に、焼成した。焼成は、30分のサイクル時間および850℃のピーク温度で10分間の条件で10ゾーンベルトLindberg炉を用いて空気中で行った。電極を焼成して基材上に配設した後、図2に示されている誘電体(DuPont iTechnologies、製品番号5704)パターンを、0.9ミルのエマルジョン厚さを有するスクリーン(Microcircuit Engineering Corporation)を用いて電極上にスクリーン印刷した。次に、物品を120℃で10分間乾燥させ、そして先に述べたのと同一の焼成サイクルを用いて焼成した。
【0060】
B.半導電性金属酸化物の調製およびアレイチップ上への適用
約175mgの半導電性金属酸化物粉末または半導電性金属酸化物と好適なガラスフリット(DuPont iTechnologies製品番号F2889もしくはF3876)との混合物または半導電性金属酸化物粉末と他の無機化合物との混合物を、約75mgの好適な媒質(DuPont iTechnologies製品番号M2619)および1mgの好適な界面活性剤(DuPont iTechnologies製品番号R0546)と共にガラススライド上に秤取した。媒質および界面活性剤を一緒に混合し、そして媒質および界面活性剤に金属酸化物粉末または混合物を徐々に添加して湿潤させた。所要により、この時点で好適な溶媒(DuPont iTechnologies製品番号R4553)を添加して粘度を減少させた。次に、ペーストを乳棒付きメノウ乳鉢に移してより完全に混合した。次に、微細尖頭型木製アプリケーターを用いて、ごく少量のペーストをアレイチップのウェルの1つに配置した。アレイチップ上のウェルがすべて充填されるまで、金属酸化物粉末または混合物のそれぞれについて、この手順は繰り返した。アレイチップ上のウェルにペーストを充填した後、アレイチップを密閉チャンバー中に配置し、チップ上を通過するように低流量のN2ガスを流動させた。次に、アレイチップを120℃で10分間乾燥させた。1℃/分のランプ速度で650℃まで上昇させてその温度に30分間保持にする条件でFisherプログラマブルボックス炉を用いて空気中で焼成を行った。冷却速度は室温まで5℃/分であった。
【0061】
C.アレイチップの配線
約1.5”の0.005”白金線を用いてリード線を作製した。線の一端を裸にし、他端を雌RS232コネクターに接続した。導電性ペースト(Pelco製品番号16023)を用いて白金リード線の裸の末端をアレイチップ上の露出導体パッドの1つに取り付けた。同様にして、アレイチップ上の他の露出導体パッドに第2のリード線を取り付けた。
【0062】
D.IRサーモグラフィー測定
試験チャンバーは、ガスフロー用の入口および出口バルブと、1”MgFウィンドウと、2つの熱電対フィードスルーと、2つの電気的フィードスルーとを含む2.75”キューブを備えていた。電気的フィードスルーにより、サンプルヒーター(Advanced Ceramics,Boralectric heater # HT−42)および電圧/電流測定ユニット(Keithley Instruments model #236)への接続を行った。マルチガスコントローラー(MKS model #647B)を用いてガスフローを調節した。Hampton Controls製のユニット(70VAC/700W位相角)を用いて、サンプルヒーターを制御した。測定中、100μm接写レンズを用いてアレイチップの前面に赤外線カメラ(Inframetrics PM390)の焦点を合わせた。
【0063】
測定を行う前に、サンプルヒーター上の試験チャンバー内にサンプルを配置した。次に、アレイチップに接続されたリード線の雌ピンを、電圧/電流測定ユニットに接続された電気的フィードスルーに接続した。チャンバーを閉じ、IRカメラのビジュアル経路に配置した。次に、サンプルを加熱しながら、ガス(100sccmのN2、25sccmのO2)をチャンバーに流入させた。次に、サンプルを所望の温度まで加熱し(約10℃/分)、平衡化させてから、電圧/電流測定ユニットのスイッチを入れて電圧を印加した。電圧は、典型的には、アレイを通って10〜20mAの電流が流れるように調節した。
【0064】
次のガス:N2、O2、ならびに次のガス混合物:1%CO/99%N2、1%NO2/99%N2、および1%C4H10/99%N2の流れに変更するごとにその20分後に材料のアレイのIRサーモグラフィー画像を撮影した。特に記載のない限り、以下に記載のすべてのガス混合物の含量は体積パーセントで記されている。2%O2/98%N2中における材料の温度を他のガス混合物中におけるそれらの温度から差し引いて、実施例における温度シグナルを決定した。ThermMonitor 95 Pro,version 1.61(Thermoteknix Systems,Ltd.)を用いて温度の引き算を行った。ドナーガスに暴露したとき、n型半導電性物質では、抵抗率が減少して電流が増大するため、I2R加熱に基づく温度の上昇を示すであろう。アクセプターガスに暴露したとき、n型半導電性物質では、抵抗率が増大して電流が減少するため、I2R加熱に基づく温度の低下を示すであろう。p型半導電性物質では、逆の現象を生じるであろう。
【0065】
ACインピーダンスサンプルおよび測定
A.半導電性金属酸化物ペーストの調製
約2〜3mgの半導電性金属酸化物粉末または半導電性金属酸化物と好適なガラスフリット(DuPont iTechnologies製品番号F2889もしくはF3876)との混合物または半導電性金属酸化物と他の無機化合物との混合物を、固形分約40〜70重量%にするのに必要な量の好適な媒質(DuPont iTechnologies製品番号M2619)と共に秤取した。次に、これらの物質をマラー(Hoover automatic muller,model #M5)に移して、乾燥粉末が残留しなくなるまで、スパチュラを用いてそれらを一緒に混合さした。所要により、uPont iTechnologies製品番号R0546のような好適な溶媒を添加して粘度を減少させた。マラーを用いて1パスあたり25回転で500グラムの重量を約6回通し、さらなる混合を行った。次に、必要になるまで、完成ペーストを容器に移して保存した。
【0066】
B.単一センサーの作製
感知物質のアレイではなく単一の物質を用いて、感知チップのいくつかを作製した。0.4”の長さで0.008”の間隔を有する電極を与える交差指電極パターンをアルミナ基材(Coors Tek、96%アルミナ、1”×1”×0.025”)上にスクリーン印刷することにより、単一感知サンプルチップを作製した。半自動スクリーン印刷機(ETP Electro−dial,Series L−400)を使用した。電極ペースト(製品番号5715)は、DuPont iTechnologiesから入手可能である。電極スクリーン(Microcircuit Engineering Corporation)は、0.5ミルのエマルジョン厚さを有していた。印刷の後、120℃の対流式オーブンで物品を10分間乾燥させ、次に、焼成した。焼成は、30分のサイクル時間および850℃のピーク温度で10分間の条件で10ゾーンベルト炉(Lindberg)を用いて空気中で行った。次に、0.5”×0.5”の開口領域を有するスクリーン(Microcircuit Engineering Corporation)を用いて、センサー材料を基材上でスクリーン印刷した。このスクリーンは、1.0ミルのエマルジョン厚さを有していた。センサー材料を印刷した後、120℃の対流式オーブンで物品を10分間乾燥させた。この時点で、Lindbergチューブ炉を用いて10〜45分間にわたり850℃まで昇温して空気中で焼成した。
【0067】
C.センサーアレイの作製
さまざまな電極およびセンサー構成を用いて、センサーアレイのACインピーダンスデータを得ることができる。すぐ下に記載されているのは、12物質アレイの作製である。
【0068】
電極パターン(図3)をアルミナ基材(Coors Tek、96%アルミナ、2.5”×0.75”×0.040”)上にスクリーン印刷することにより、センサーアレイチップを作製した。半自動スクリーン印刷機(ETP Electro−dial,Series L−400)を使用した。電極ペースト(製品番号4597)は、DuPont iTechnologiesから入手可能である。電極スクリーン(Microcircuit Engineering Corporation)は、0.4ミルのエマルジョン厚さを有していた。図3では、センサーパッドのうちの2つが並列であるため、この電極配置から得られるユニークなセンサー材料の測定値は6つだけであることに注意されたい。印刷の後、130℃の対流式オーブンで物品を10分間乾燥させ、次に、焼成した。焼成は、30分のサイクル時間および850℃のピーク温度で10分間の条件で10ゾーンベルト炉(Lindberg)を用いて空気中で行った。電極を焼成して基材上に配設した後、図3に示されている誘電体(DuPont iTechnologies、製品番号QM44)パターンを、1.0ミルのエマルジョン厚さを有するスクリーン(Microcircuit Engineering Corporation)を用いて電極上にスクリーン印刷した。次に、物品を130℃で10分間乾燥させ、そして先に述べたのと同一の焼成サイクルを用いて焼成した。この時点で、図3に示されているスクリーン(Microcircuit Engineering Corporation)を用いてそれぞれのセンサー材料を基材上にスクリーン印刷することにより誘電体のウェル中に配置する。このスクリーンは、1.0ミルのエマルジョン厚さを有していた。各センサー材料を印刷した後、130℃の対流式オーブンで物品を10分間乾燥させた。すべてのセンサー材料(6種)をセンサーのこの面に適用した後、先に述べたのと同一の焼成サイクルを用いて物品を焼成した。この焼成ステップの後、基材の反対側の面に対して上記の印刷、乾燥、および焼成のステップを繰り返し、アレイチップに6種のさらなるセンサー材料を追加した。
【0069】
D.ACインピーダンスの測定
単一センサー材料サンプルについて、ステンレス鋼ねじを用いて1.2”白金線をサンプル上の電極のそれぞれに接続した。次に、試験チャンバーの外面まで延在する直径0.127”のインコネル線に白金線の末端を接続した。炉中に存在する電磁界による干渉を除去するために、インコネル線の全長を酸化アルミニウムおよび接地インコネルチューブで囲んだ。直径4”および長さ24”である一端密閉型溶融石英反応器の末端に取り付けられたステンレス鋼フランジにインコネルチューブを溶接した。また炉に起因した電磁干渉を除去するために、石英反応器を接地ステンレス鋼スクリーンで包んだ。ヒンジ式Lindbergチューブ炉のキャビティー内にチャンバーアセンブリー全体を配置して、炉が閉めた。
【0070】
炉外面上のインコネル線からスイッチ(2枚のKeithley7062高周波カードを含むKeithley7001)まで延在する10ペアの同軸ケーブル(1サンプルあたり1ペア)ならびにスイッチからインターフェースおよびアナライザーまで延在する1ペアの同軸ケーブルを用いて、サンプルを誘電性インターフェース(Solartron1296)および周波数応答アナライザー(Solartron1260)に接続した。スイッチ、誘電体インターフェース、および周波数アナライザーはすべて、コンピューターにより制御した。
【0071】
4つの独立した流量計(MKS製品番号1179)とマルチガスコントローラー(MKS製品番号647B)とを備えたコンピューター制御システムを用いて石英チャンバーに流入するガスフローを調節した。コンピューター制御されたファジー論理コントローラー(Fuji PYX)を用いて炉の温度を決定した。
【0072】
サンプルを炉内に装着した後、炉の加熱を行いながら合成空気混合物で石英反応器をパージングした。測定温度で炉を平衡化させた後、ガス濃度(N2、O2、1%CO/99%N2、および1%NO2/99%N2)を所望の値に設定し、十分な時間をかけて反応器内の雰囲気を平衡化させた。この時点で、それぞれのサンプルのACインピーダンス測定値(1Hz〜1MHz)を逐次的に測定した。次に、典型的にはガス濃度を新しい値に設定し、雰囲気を平衡化させ、そして他のラウンドの測定を行った。特定の温度においてすべての所望の雰囲気でサンプルを測定するまで、この手順を繰り返した。この時点で温度を変更して、このプロセスを繰り返した。すべての測定を行った後、炉を室温まで冷却させてサンプルを取り出した。
【0073】
センサーアレイチップについても、上記のものと同じような測定システムを使用することができる。唯一の差異は、炉内のインコネル線に接続される白金線を、導電性ペースト(Pelco製品番号16023)を用いてアレイチップ上の電極パッドに接続しなければならない点である。サンプルからスイッチまでの結線の数は、アレイ上のセンサーの数に依存する。
【0074】
実施例1
この実施例では、450℃の4種の燃焼ガス組成物の存在下における20種の金属酸化物半導電性物質の電気的性質の変化を示す。以下の表1に列挙されているシグナルは、上記の赤外線サーモグラフィー法により得たものである。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載の4種のガス組成物のうちの1種に暴露したときの物質の温度差(℃)を表し、半導電性物質の電気抵抗の変化を反映している。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0075】
【表3】
【0076】
次の測定は10V以外で行った。1Vを用いてPr6O11を測定し、16Vを用いてBaCuO2.5、CuMnFeO4、CuGaO2、およびCuFe2O4を測定し、20Vを用いてZn4TiO6を測定し、12Vを用いてLaCuO4およびSrCu2O2を測定した。
【0077】
実施例2
この実施例では、450℃の5種の燃焼ガス組成物の存在下における8種の金属酸化物半導電性物質の電気的性質の変化を示す。以下の表2に列挙されているシグナルは、赤外線サーモグラフィー法により得たものである。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載のガス組成物に暴露したときの半導電性物質の温度差(℃)である。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、半導電性物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0078】
【表4】
【0079】
実施例3
この実施例では、600℃の4種の燃焼ガス組成物の存在下における26種の金属酸化物半導電性物質の電気的性質の変化を示す。すぐ下の表3に列挙されているシグナルは、赤外線サーモグラフィー法を用いて得たものである。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質の温度差(℃)の測定値である。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0080】
【表5】
【0081】
4VでBaCuO2.5を測定し、1VでFe2O3を測定し、5VでZnO+2.5%F2889、ZnO+10%F3876、SnO2+5%F2889、Tm2O3、Yb2O3、Fe:ZrO2、およびMnCrO3を測定し、2VでWO3+10%F3876を測定し、6VでCuFe2O4を測定し、20Vを用いてZn4TiO6およびZnTiO3を測定したが、それ以外は10Vを用いてすべての測定値を得た。
【0082】
実施例4
この実施例では、実施例3の4種の金属酸化物物質のセットを用いてIRサーモグラフィーシグナルにより600℃の記載の4種のガス組成物を識別しうることを示す。以下の表4に結果を示す。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載のガスに暴露したときの物質の温度差(℃)の測定値である。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0083】
【表6】
【0084】
実施例5
この実施例では、実施例3の4種の金属酸化物物質のこの第2のセットを用いてIRサーモグラフィーシグナルにより600℃の記載の4種のガス組成物を識別しうることを実証する。以下の表5に結果を示す。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載のガスに暴露したときの物質の温度差(℃)の測定値である。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0085】
【表7】
【0086】
比較例A
この比較例では、実施例3の6種の物質のこのセットを用いてIRサーモグラフィーシグナルにより600℃の2種のガス組成物を識別できないことを実証し、物質を適切に選択することの重要性を示す。。以下の表5Aに結果を示す。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質の温度差(℃)の測定値である。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0087】
【表8】
【0088】
比較例B
この比較例では、3種の物質のこのセットを用いてIRサーモグラフィーシグナルにより600℃の2種のガス組成物を識別できないことを実証し、物質を適切に選択することの重要性を示す。以下の表5Bに結果を示す。これらのシグナルは、2%O2/98%N2である比較ガスにおける温度に対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質の温度差(℃)の測定値である。別段の記載がないかぎり、シグナルはすべて、物質を横切って10Vの印加を行ったときに得られたものである。空欄は、そのガス組成物をその物質に接触させたときに検出可能なシグナルが得られなかったことを示す。別段の記載がないかぎり、N2中2000ppmでガスを測定した。
【0089】
【表9】
【0090】
実施例6
この実施例では、400℃の4種のガス組成物の存在下における19種の金属酸化物半導電性物質の応答の測定のためのACインピーダンス法の使用を示す。以下の表6に列挙されているシグナルは、N2中10,000ppmのO2におけるインピーダンスの大きさに対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質のインピーダンスの大きさの比である。使用したガスは、N2中200ppmのNO2、N2中200ppmのNO2および10,000ppmのO2、N2中1000ppmのCO、ならびにN2であった。
【0091】
【表10】
【0092】
実施例7
この実施例では、550℃の4種のガス組成物の存在下における19種の金属酸化物半導電性物質の応答の測定のためのACインピーダンス法の使用を示す。表に列挙されているシグナルは、ACインピーダンス法により得られたものである。これらのシグナルは、N2中10,000ppmのO2におけるインピーダンスの大きさに対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質のインピーダンスの大きさの比である。使用したガスは、N2中200ppmのNO2、N2中200ppmのNO2および10,000ppmのO2、N2中1000ppmのCO、ならびにN2であった。
【0093】
【表11】
【0094】
実施例8
この実施例では、650〜700℃の4種のガス組成物の存在下における23種の半導電性物質の応答の測定のためのACインピーダンス法の使用を示す。表に列挙されているシグナルは、ACインピーダンス法により得られたものである。これらのシグナルは、N2中10,000ppmのO2におけるインピーダンスの大きさに対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質のインピーダンスの大きさの比である。使用したガスは、N2中200ppmのNO2、N2中200ppmのNO2および10,000ppmのO2、N2中1000ppmのCO、ならびにN2であった。
【0095】
【表12】
【0096】
実施例9
この実施例では、800℃の4種のガス組成物の存在下における16種の半導電性物質の応答の測定のためのACインピーダンス法の使用を示す。表に列挙されているシグナルは、ACインピーダンス法により得られたものである。これらのシグナルは、N2中10,000ppmのO2におけるインピーダンスの大きさに対する、記載のガス組成物に暴露したときの物質のインピーダンスの大きさの比である。使用したガスは、N2中200ppmのNO2、N2中200ppmのNO2および10,000ppmのO2、N2中1000ppmのCO、ならびにN2であった。
【0097】
【表13】
【図面の簡単な説明】
【図1】センサーアレイの概念を示している。
【図2】16個のブランクウェルを形成する、誘電体被覆層で覆われた交差指電極のパターンを示す概略図である。
【図3】測定用アレイチップの作製に使用される電極パターン、誘電体パターン、およびセンサー材料パターンを示している。
Claims (94)
- 多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に暴露したときに互いに他の化学的/電気的活性物質とは異なる電気的応答特性を呈するアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定する手段と、
(c)該化学的/電気的活性物質に並列回路構成で接続された該アレイの温度値を決定する手段と、
(d)該電気的応答および該温度値のディジタル化ならびにディジタル化された電気的応答および温度値からの値の算出により該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた、装置。 - 前記アレイが、約400℃以上の温度を有する前記ガス混合物内に位置する、請求項1に記載の装置。
- 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項1に記載の装置。
- 前記ガス混合物中の成分ガスが分離されていない、請求項1に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項1に記載の装置。
- 前記多成分ガス混合物に暴露したときだけ前記化学的/電気的活性物質の電気的応答から前記分析が行われる、請求項1に記載の装置。
- 分析を行う前記手段が前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出する手段である、請求項1に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を個別ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、請求項1に記載の装置。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項1に記載の装置。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項1に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項1に記載の装置。
- 約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する装置であって、
(a)少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、該アレイは、該ガス混合物内に位置し、かつそれぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有するアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物の分離されていない成分に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定する手段と、
(c)該多成分ガス混合物に暴露したときだけ該化学的/電気的活性物質の電気的応答から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出する手段と、
を備えた、装置。 - 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項12に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項12に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を検体ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、請求項12に記載の装置。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の検体ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項12に記載の装置。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項12に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項12に記載の装置。
- 約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する装置であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、該アレイは、該ガス混合物内に位置し、かつそれぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに電気抵抗の変化を呈し、そのうちの少なくとも1種の化学的/電気的活性物質は、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を検体ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈するアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の抵抗の変化を決定する手段と、
(c)該化学的/電気的活性物質の抵抗の変化から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出する手段と、
を備えた、装置。 - 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項19に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項19に記載の装置。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の検体ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項19に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項19に記載の装置。
- 多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、各物質の電気的応答特性は値として定量化可能であり、そのうちの少なくとも1種の物質の応答値は該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示すアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定する手段と、
(c)該電気的応答値から該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた、装置。 - 前記アレイが、約400℃以上の温度を有する前記ガス混合物内に位置する、請求項24に記載の装置。
- 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項24に記載の装置。
- 分析を行う前記手段が前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出する手段である、請求項24に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項24に記載の装置。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項24に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項24に記載の装置。
- 約400℃未満の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、該アレイは、該ガス混合物内に位置しかつ約400C以上の実質的に一定の温度を有するアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定する手段と、
(c)該電気的応答値から該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた、装置。 - 前記ガス混合物中の成分ガスが分離されていない、請求項31に記載の装置。
- 前記多成分ガス混合物に暴露したときだけ前記化学的/電気的活性物質の電気的応答から前記分析が行われる、請求項31に記載の装置。
- 分析を行う前記手段が前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出する手段である、請求項31に記載の装置。
- 前記化学的/電気的活性物質に並列回路構成で接続された、前記ガス混合物の温度値を決定する手段をさらに備え、前記個別ガス成分が、ディジタル化された電気的応答およびディジタル化された温度値から分析される、請求項31に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を個別ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、請求項31に記載の装置。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項31に記載の装置。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項31に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項31に記載の装置。
- 多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)第1および第2の化学的/電気的活性物質のアレイであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、これらの化学的/電気的活性物質は、
(i)第1の物質がM1Oxであり、第2の物質がM1 aM2 bOxである;
(ii)第1の物質がM1Oxであり、第2の物質がM1 aM2 bM3 cOxである;
(iii)第1の物質がM1 aM2 bOxであり、第2の物質がM1 aM2 bM3 cOxである;
(iv)第1の物質が第1のM1Oxであり、第2の物質が第2のM1Oxである;
(v)第1の物質が第1のM1 aM2 bOxであり、第2の物質が第2のM1 aM2 bOxである;および
(vi)第1の物質が第1のM1 aM2 bM3 cOxであり、第2の物質が第2のM1 aM2 bM3 cOxである;
からなる群のペアより選択され、M1は、Ce、Co、Cu、Fe、Ga、Nb、Ni、Pr、Ru、Sn、Ti、Tm、W、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択され、M2およびM3は、それぞれ独立して、Al、Ba、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、In、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Pb、Pr、Rb、Ru、Sb、Sc、Si、Sn、Sr、Ta、Ti、Tm、V、W、Y、Yb、Zn、およびZrからなる群より選択されるが、M2およびM3は、M1 aM2 bM3 cOx中では同一でなく、a、b、およびcは、a+b+c=1という条件つきで、それぞれ独立して、約0.0005〜約1であり、xは、存在する酸素が化合物中の他の元素の電荷とのバランスをとるのに十分な数である、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定する手段と、
(c)該電気的応答から該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた、装置。 - (a)M1Oxが、CeaOx、CoOx、CuOx、FeOx、GaOx、NbOx、NiOx、PrOx、RuOx、SnOx、TaaOx、TiOx、TmOx、WOx、YbOx、ZnOx、ZrOx、Ag添加剤を有するSnOx、Ag添加剤を有するZnOx、Pt添加剤を有するTiOx、フリット添加剤を有するZnOx、フリット添加剤を有するNiOx、フリット添加剤を有するSnOx、もしくはフリット添加剤を有するWOxからなる群より選択され、
(b)M1 aM2 bOxが、AlaCrbOx、AlaFebOx、AlaMgbOx、AlaNibOx、AlaTibOx、AlaVbOx、BaaCubOx、BaaSnbOx、BaaZnbOx、BiaRubOx、BiaSnbOx、BiaZnbOx、CaaSnbOx、CaaZnbOx、CdaSnbOx、CdaZnbOx、CeaFebOx、CeaNbbOx、CeaTibOx、CeaVbOx、CoaCubOx、CoaGebOx、CoaLabOx、CoaMgbOx、CoaNbbOx、CoaPbbOx、CoaSnbOx、CoaVbOx、CoaWbOx、CoaZnbOx、CraCubOx、CraLabOx、CraMnbOx、CraNibOx、CraSibOx、CraTibOx、CraYbOx、CraZnbOx、CuaFebOx、CuaGabOx、CuaLabOx、CuaNabOx、CuaNibOx、CuaPbbOx、CuaSnbOx、CuaSrbOx、CuaTibOx、CuaZnbOx、CuaZrbOx、FeaGabOx、FeaLabOx、FeaMobOx、FeaNbbOx、FeaNibOx、FeaSnbOx、FeaTibOx、FeaWbOx、FeaZnbOx、FeaZrbOx、GaaLabOx、GaaSnbOx、GeaNbbOx、GeaTibOx、InaSnbOx、KaNbbOx、MnaNbbOx、MnaSnbOx、MnaTibOx、MnaYbOx、MnaZnbOx、MoaPbbOx、MoaRbbOx、MoaSnbOx、MoaTibOx、MoaZnbOx、NbaNibOx、NbaNibOx、NbaSrbOx、NbaTibOx、NbaWbOx、NbaZrbOx、NiaSibOx、NiaSnbOx、NiaYbOx、NiaZnbOx、NiaZrbOx、PbaSnbOx、PbaZnbOx、RbaWbOx、RuaSnbOx、RuaWbOx、RuaZnbOx、SbaSnbOx、SbaZnbOx、ScaZrbOx、SiaSnbOx、SiaTibOx、SiaWbOx、SiaZnbOx、SnaTabOx、SnaTibOx、SnaWbOx、SnaZnbOx、SnaZrbOx、SraTibOx、TaaTibOx、TaaZnbOx、TaaZrbOx、TiaVbOx、TiaWbOx、TiaZnbOx、TiaZrbOx、VaZnbOx、VaZrbOx、WaZnbOx、WaZrbOx、YaZrbOx、ZnaZrbOx、フリット添加剤を有するAlaNibOx、フリット添加剤を有するCraTibOx、フリット添加剤を有するFeaNibOx、フリット添加剤を有するFeaTibOx、フリット添加剤を有するNbaTibOx、フリット添加剤を有するNbaWbOx、フリット添加剤を有するNiaZnbOx、フリット添加剤を有するNiaZrbOx、もしくはフリット添加剤を有するTaaTibOxからなる群より選択され、かつ/または
(c)M1 aM2 bM3 cOxが、AlaMgbZncOx、AlaSibVcOx、BaaCubTicOx、CaaCebZrcOx、CoaNibTicOx、CoaNibZrcOx、CoaPbbSncOx、CoaPbbZncOx、CraSrbTicOx、CuaFebMncOx、CuaLabSrcOx、FeaNbbTicOx、FeaPbbZncOx、FeaSrbTicOx、FeaTabTicOx、FeaWbZrcOx、GaaTibZncOx、LaaMnbNacOx、LaaMnbSrcOx、MnaSrbTicOx、MoaPbbZncOx、NbaSrbTicOx、NbaSrbWcOx、NbaTibZncOx、NiaSrbTicOx、SnaWbZncOx、SraTibVcOx、SraTibZncOx、もしくはTiaWbZrcOxからなる群より選択される、
請求項40に記載の装置。 - 前記アレイが、約400℃以上の温度を有する前記ガス混合物内に位置する、請求項40に記載の装置。
- 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項40に記載の装置。
- 前記ガス混合物中の成分ガスが分離されていない、請求項40に記載の装置。
- 前記多成分ガス混合物に暴露したときだけ前記化学的/電気的活性物質の電気的応答から前記分析が行われる、請求項40に記載の装置。
- 分析を行う前記手段が前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出する手段である、請求項40に記載の装置。
- 前記化学的/電気的活性物質に並列回路構成で接続された、前記ガス混合物の温度値を決定する手段をさらに備え、前記個別ガス成分が、ディジタル化された電気的応答およびディジタル化された温度値から分析される、請求項40に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項40に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を個別ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、請求項40に記載の装置。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項40に記載の装置。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項40に記載の装置。
- 多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する装置であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、各物質の電気的応答特性は値として定量化可能であり、そのうちの少なくとも1種の物質の応答値は該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示すアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定する手段と、
(c)該化学的/電気的活性物質に並列に接続された、該ガス混合物の温度値を決定する手段と、
(d)該電気的応答および該温度値のディジタル化ならびにディジタル化された電気的応答および温度値からの値の算出により該個別ガス成分の分析を行う手段と、
を備えた、装置。 - 前記アレイが、約400℃以上の温度を有する前記ガス混合物内に位置する、請求項52に記載の装置。
- 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項52に記載の装置。
- 前記ガス混合物中の成分ガスが分離されていない、請求項52に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項52に記載の装置。
- 前記多成分ガス混合物に暴露したときだけ前記化学的/電気的活性物質の電気的応答から前記分析が行われる、請求項52に記載の装置。
- 分析を行う前記手段が前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出する手段である、請求項52に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を個別ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、請求項52に記載の装置。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項52に記載の装置。
- 前記アレイが、約400℃未満の温度を有するガス混合物内に位置し、かつ前記アレイが、約400℃以上の実質的に一定の温度を有する、請求項52に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項52に記載の装置。
- 約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物について、該混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する装置であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイであって、該アレイは、該ガス混合物内に位置し、かつそれぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに電気抵抗の変化を呈し、そのうちの少なくとも1種の化学的/電気的活性物質は、約400C以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を検体ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈するアレイと、
(b)該アレイを該ガス混合物の分離されていない成分に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の抵抗の変化を決定する手段と、
(c)該多成分ガス混合物に暴露したときだけ該化学的/電気的活性物質の抵抗の変化から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出する手段と、
を備えた、装置。 - 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項63に記載の装置。
- 前記化学的/電気的活性物質に並列回路構成で接続された、前記ガス混合物の温度値を決定する手段をさらに備え、前記個別ガス成分が、ディジタル化された電気的応答およびディジタル化された温度値から分析される、請求項63に記載の装置。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項63に記載の装置。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の検体ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項63に記載の装置。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項63に記載の装置。
- 多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する方法であって、
(a)並列回路構成で接続された少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイを提供することであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に暴露したときに互いに他の化学的/電気的活性物質とは異なる電気的応答特性を呈することと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露することと、
(c)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定することと、
(d)該化学的/電気的活性物質の電気的応答の決定とは独立して該ガス混合物の温度値を決定することと、
(e)該電気的応答および該温度値のディジタル化ならびにディジタル化された電気的応答および温度値からの値の算出により該個別ガス成分の分析を行うことと、
を含む、方法。 - 前記アレイが、約400℃以上の温度を有する前記ガス混合物内に位置する、請求項69に記載の方法。
- 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項69に記載の方法。
- 前記ガス混合物中の成分ガスが分離されていない、請求項69に記載の方法。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項69に記載の方法。
- 前記多成分ガス混合物に暴露したときだけ前記化学的/電気的活性物質の電気的応答から前記分析が行われる、請求項69に記載の方法。
- 行われる前記分析が、前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出することを含む、請求項69に記載の方法。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を個別ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、請求項69に記載の方法。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項69に記載の方法。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項69に記載の方法。
- 前記アレイが、約400℃未満の温度を有するガス混合物内に位置し、かつ前記アレイが、約400C以上の実質的に一定の温度を有する、請求項69に記載の方法。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項69に記載の方法。
- 約400℃以上の温度を有する多成分ガス混合物中の少なくとも2種の個別検体ガス成分の濃度を算出する方法であって、
(a)少なくとも3種の化学的/電気的活性物質のアレイを該ガス混合物内に提供することであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別検体ガス成分のそれぞれに暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、そのうちの少なくとも1種の化学的/電気的活性物質は、約400℃以上の温度である場合、(i)約1Ω・cm〜約105Ω・cmの範囲の電気抵抗率を有し、かつ(ii)該物質を検体ガス成分に暴露したときに暴露前の抵抗と比較して少なくとも約0.1パーセントの電気抵抗の変化を呈する、
(b)該アレイを該ガス混合物の分離されていない成分に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答を決定することと、
(c)該多成分ガス混合物に暴露したときだけ該化学的/電気的活性物質の電気的応答から該個別検体ガス成分のそれぞれの濃度を算出することと、
を含む、方法。 - 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項81に記載の方法。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項81に記載の方法。
- 選択された温度の前記ガス混合物に暴露したときの各物質の電気的応答特性が値として定量化可能であり、かつ該選択された温度の検体ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に少なくとも1種の物質の応答値が一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示す、請求項81に記載の方法。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項81に記載の方法。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項81に記載の方法。
- 多成分ガス混合物中の少なくとも1種の個別ガス成分を分析する方法であって、
(a)少なくとも2種の化学的/電気的活性物質のアレイを提供することであって、それぞれの化学的/電気的活性物質は、該個別ガス成分に選択された温度で暴露したときに他の化学的/電気的活性物質のそれぞれとは異なる電気的応答特性を有し、各物質の電気的応答特性は値として定量化可能であり、そのうちの少なくとも1種の物質の応答値は該選択された温度の個別ガス成分に該物質を少なくとも約1分間暴露した際に一定であるかまたは約20パーセント以下の変化を示すことと、
(b)該アレイを該ガス混合物に暴露したときにそれぞれの化学的/電気的活性物質の電気的応答値を決定することと、
(c)該電気的応答値から該個別ガス成分の分析を行うことと、
を含む、方法。 - 前記アレイが、約400℃以上の温度を有する前記ガス混合物内に位置する、請求項87に記載の方法。
- 前記ガス混合物が燃焼プロセスからの排出物である、請求項87に記載の方法。
- 行われる前記分析が、前記ガス混合物内の前記個別ガス成分の濃度を算出することを含む、請求項87に記載の方法。
- それぞれの化学的/電気的活性物質の温度が実質的に前記ガス混合物の可変温度だけで決まる、請求項87に記載の方法。
- 前記電気的応答が、抵抗、インピーダンス、キャパシタンス、電圧、または電流からなる群より選択される、請求項87に記載の方法。
- 少なくとも1種の化学的/電気的活性物質が金属酸化物である、請求項87に記載の方法。
- 前記アレイが、約400℃未満の温度を有するガス混合物中に位置し、かつ前記アレイが、約400℃以上の実質的に一定の温度を有する、請求項87に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24061900P | 2000-10-16 | 2000-10-16 | |
US24694600P | 2000-11-09 | 2000-11-09 | |
PCT/US2001/032138 WO2002033393A2 (en) | 2000-10-16 | 2001-10-15 | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009065343A Division JP2009175153A (ja) | 2000-10-16 | 2009-03-18 | ガスの混合物を分析する方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004523731A true JP2004523731A (ja) | 2004-08-05 |
JP2004523731A5 JP2004523731A5 (ja) | 2005-12-22 |
Family
ID=26933549
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002536530A Pending JP2004523731A (ja) | 2000-10-16 | 2001-10-15 | ガスの混合物を分析する方法および装置 |
JP2009065343A Pending JP2009175153A (ja) | 2000-10-16 | 2009-03-18 | ガスの混合物を分析する方法および装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009065343A Pending JP2009175153A (ja) | 2000-10-16 | 2009-03-18 | ガスの混合物を分析する方法および装置 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6960476B2 (ja) |
EP (1) | EP1368645B1 (ja) |
JP (2) | JP2004523731A (ja) |
KR (3) | KR20030038818A (ja) |
CN (1) | CN1311236C (ja) |
AU (1) | AU2002211746A1 (ja) |
BR (1) | BR0114823A (ja) |
CA (1) | CA2423235A1 (ja) |
HK (1) | HK1062712A1 (ja) |
TW (1) | TWI260408B (ja) |
WO (1) | WO2002033393A2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008516239A (ja) * | 2004-10-07 | 2008-05-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガス検知装置 |
JP2008523397A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-07-03 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガスセンサーデバイスの部品 |
JP2010043905A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガスセンサ |
JP2011506940A (ja) * | 2007-12-10 | 2011-03-03 | エーアーデーエス・ドイッチュラント・ゲーエムベーハー | 改善された選択性を有するガスセンサ |
JP2013531250A (ja) * | 2010-07-13 | 2013-08-01 | エバーハルト カール ウニヴェルジテート テュービンゲン | ガスセンサーおよびその製造方法 |
US10571427B2 (en) | 2016-09-20 | 2020-02-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Molecular detection apparatus |
JP2021196176A (ja) * | 2020-06-09 | 2021-12-27 | アルプスアルパイン株式会社 | 感ガス材料、感ガス材料の製造方法及びガス濃度測定装置 |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2002211746A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-29 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
US6849239B2 (en) | 2000-10-16 | 2005-02-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
JP4856851B2 (ja) * | 2002-04-05 | 2012-01-18 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガス放出プロセスを制御する方法および装置 |
KR101074956B1 (ko) | 2002-04-05 | 2011-10-18 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 가스 혼합물 분석 장치 |
JP2005522711A (ja) * | 2002-04-15 | 2005-07-28 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガス検知材料の感度、速度または安定性を回復する方法 |
US7575931B2 (en) * | 2002-06-19 | 2009-08-18 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for reducing a nitrogen oxide, and control thereof |
US20040126286A1 (en) * | 2002-06-19 | 2004-07-01 | Deruyter John C. | Method and apparatus for reducing a nitrogen oxide |
KR20110115621A (ko) * | 2003-03-26 | 2011-10-21 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 가스 혼합물의 분석 장치 |
US7763208B2 (en) * | 2003-11-12 | 2010-07-27 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | System and method for sensing and analyzing gases |
US20050211949A1 (en) * | 2003-11-13 | 2005-09-29 | Bivens Donald B | Detectable refrigerant compositions and uses thereof |
GB0416311D0 (en) * | 2004-07-21 | 2004-08-25 | Imp College Innovations Ltd | Gas sensor |
US7460958B2 (en) * | 2004-10-07 | 2008-12-02 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Computer-implemented system and method for analyzing mixtures of gases |
WO2007047392A2 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Southwest Research Institute | Planar multi-electrode array sensor for localized electrochemical corrosion detection |
US7611671B2 (en) * | 2005-10-14 | 2009-11-03 | Aperon Biosystems Corp. | Reduction of carbon monoxide interference in gaseous analyte detectors |
EP1914577A1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-04-23 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical fibre installation apparatus |
EP1975605B1 (en) * | 2007-03-30 | 2009-05-13 | Sony Deutschland Gmbh | A method of altering the sensitivity and/or selectivity of a chemiresistor sensor array |
US7856737B2 (en) * | 2007-08-28 | 2010-12-28 | Mathews Company | Apparatus and method for reducing a moisture content of an agricultural product |
EP2075608A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | British Telecmmunications public limited campany | Cable installation using optical detection |
EP2075606A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | British Telecmmunications public limited campany | Cable installation using induction |
US9164073B1 (en) | 2008-02-11 | 2015-10-20 | Pavel Nosovitskiy | Multi-functional, discrete determination of concentrations of gases in a gaseous mixture |
US8185325B2 (en) * | 2008-02-11 | 2012-05-22 | Pavel Nosovitskiy | Multi-functional, discrete and mutually exclusive method for determining concentrations of gases in a gaseous mixture |
US20100058834A1 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-11 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for low drift chemical sensor array |
GB0817639D0 (en) * | 2008-09-26 | 2008-11-05 | British Telecomm | Cable installation apparatus |
US8184296B2 (en) * | 2009-02-18 | 2012-05-22 | W R Systems | Emissions monitoring apparatus, system, and method |
EP2230545A1 (en) | 2009-03-19 | 2010-09-22 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Passive remote air flow and cable detection |
GB0905590D0 (en) | 2009-03-31 | 2009-05-13 | British Telecomm | Blown cable apparatus |
EP2369388A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-28 | British Telecommunications public limited company | Optical fibre splice tray assembly |
US20140166499A1 (en) * | 2011-04-20 | 2014-06-19 | Lehigh University | Supercapacitive swing adsorption |
RU2504760C2 (ru) * | 2011-07-21 | 2014-01-20 | Виктор Васильевич Рыжаков | Способ измерения полисостава газовых сред |
TWI445958B (zh) | 2012-02-09 | 2014-07-21 | Ind Tech Res Inst | 氣體檢測系統、裝置及方法 |
US9164080B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-10-20 | Ohio State Innovation Foundation | System and method for sensing NO |
WO2014080443A1 (en) | 2012-11-26 | 2014-05-30 | Empire Technology Development Llc | Odor sensing system |
WO2015187878A1 (en) | 2014-06-03 | 2015-12-10 | The Regents Of The University Of California | Chemically sensitive field effect transistor sensors |
US10228343B2 (en) * | 2014-09-03 | 2019-03-12 | Northwestern University | Electrochemical detection of carbon dioxide using a carbohydrate based coordination polymer |
CN104597095B (zh) * | 2015-01-14 | 2017-02-22 | 吉林大学 | 基于Co3V2O8敏感电极和三维三相界面的YSZ基混成电位型NO2传感器及制备方法 |
JP6586694B2 (ja) * | 2015-07-07 | 2019-10-09 | 国立大学法人九州工業大学 | ガスセンサ用材料及びその製造方法、並びにこれを用いたガスセンサの製造方法 |
CN105572204B (zh) * | 2015-12-16 | 2018-03-13 | 吉林大学 | 基于YSZ和铌铁矿型MNb2O6敏感电极的混成电位型高温NO2传感器及制备方法 |
CN105606679B (zh) * | 2016-01-14 | 2018-02-02 | 吉林大学 | 基于稳定氧化锆和ZnNb2O6敏感电极的高灵敏乙醇传感器及制备方法 |
KR102442058B1 (ko) * | 2016-12-09 | 2022-09-13 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 그의 제어방법 |
JP7126238B2 (ja) * | 2018-03-05 | 2022-08-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 可燃性ガスの分析方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5766347A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Detector for mixture gas |
EP0293255A2 (en) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | American Intell-Sensors Corporation | Gas sensing instrument |
EP0527258A1 (de) * | 1991-08-14 | 1993-02-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Gassensor-Array zur Detektion einzelner Gaskomponenten in einem Gasgemisch |
JPH0623710B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1994-03-30 | 徳山曹達株式会社 | NOxガス検知素子 |
JPH06222028A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | NOxセンサ |
JPH0676980B2 (ja) * | 1989-06-13 | 1994-09-28 | 株式会社トクヤマ | NOxガス検知素子 |
JPH0862168A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-03-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 窒素酸化物検出素子 |
US5832411A (en) * | 1997-02-06 | 1998-11-03 | Raytheon Company | Automated network of sensor units for real-time monitoring of compounds in a fluid over a distributed area |
JPH11503231A (ja) * | 1995-03-27 | 1999-03-23 | カリフォルニア・インスティチュート・オブ・テクノロジー | 流体中のアナライトを検出するためのセンサアレイ |
US6109095A (en) * | 1996-12-31 | 2000-08-29 | Corning Incorporated | Metal oxide semiconductor catalyst hydrocarbon sensor |
WO2002033393A2 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
Family Cites Families (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4007435A (en) | 1973-07-30 | 1977-02-08 | Tien Tseng Ying | Sensor device and method of manufacturing same |
JPS5352200A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-12 | Hitachi Ltd | Manufacture of gas sensor material |
US4151503A (en) | 1977-10-05 | 1979-04-24 | Ford Motor Company | Temperature compensated resistive exhaust gas sensor construction |
US4234542A (en) | 1979-01-29 | 1980-11-18 | Bendix Autolite Corporation | Thin coat temperature compensated resistance oxide gas sensor |
US4225842A (en) | 1979-07-25 | 1980-09-30 | Bendix Autolite Corporation | Resistance type oxygen sensor |
JPS56110043A (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detecting method for humidity and reducing gas and complex detecting sensor thereof |
US4387359A (en) | 1981-01-21 | 1983-06-07 | Bendix Autolite Corporation | Titania oxygen sensor with chrome oxide compensator |
US4542640A (en) | 1983-09-15 | 1985-09-24 | Clifford Paul K | Selective gas detection and measurement system |
US4670405A (en) * | 1984-03-02 | 1987-06-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Sensor array for toxic gas detection |
US4535316A (en) | 1984-03-26 | 1985-08-13 | Allied Corporation | Heated titania oxygen sensor |
JPH0672861B2 (ja) | 1986-08-04 | 1994-09-14 | 日本碍子株式会社 | NOxセンサ |
US4911892A (en) * | 1987-02-24 | 1990-03-27 | American Intell-Sensors Corporation | Apparatus for simultaneous detection of target gases |
JPH01260355A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Figaro Eng Inc | 排ガスセンサ |
EP0354486A3 (de) * | 1988-08-12 | 1990-08-01 | E.T.R. Elektronik Technologie Rump Gmbh | Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Zwecke der Identifizierung und Quantifizierung unbekannter gasförmiger Substanzen |
US4990856A (en) * | 1989-01-23 | 1991-02-05 | Varian Associates, Inc. | Mass analysis apparatus and method |
GB8927567D0 (en) | 1989-12-06 | 1990-02-07 | Gen Electric Co Plc | Detection of chemicals |
DE4228052A1 (de) | 1991-09-30 | 1993-04-01 | Siemens Ag | Abgas-sensor zur regelung des betriebs von brennkraftmaschinen |
GB9122603D0 (en) * | 1991-10-24 | 1991-12-04 | Capteur Sensors & Analysers | Sensing gaseous substances |
EP0575628B1 (en) * | 1992-01-10 | 1999-09-01 | Mikuni Corporation | Gas sensor and its manufacture |
US5426934A (en) * | 1993-02-10 | 1995-06-27 | Hitachi America, Ltd. | Engine and emission monitoring and control system utilizing gas sensors |
SE513477C2 (sv) | 1993-11-08 | 2000-09-18 | Volvo Ab | Sensor för detektering av kväveoxidföreningar |
DE4408361C2 (de) | 1994-03-14 | 1996-02-01 | Bosch Gmbh Robert | Elektrochemischer Sensor zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen |
DE4408504A1 (de) | 1994-03-14 | 1995-09-21 | Bosch Gmbh Robert | Sensor zur Bestimmung der Konzentration von Gaskomponenten in Gasgemischen |
US5879526A (en) | 1994-11-08 | 1999-03-09 | Robert Bosch Gmbh | Electrochemical measuring sensor for determining nitrogen oxides in gas mixtures |
SE512866C2 (sv) * | 1995-02-21 | 2000-05-29 | Volvo Ab | Anordning för analys av avgaser |
US5578194A (en) * | 1995-03-10 | 1996-11-26 | Nova Biomedical Corporation | Calibration of electrodes |
WO2000000808A2 (en) | 1998-06-09 | 2000-01-06 | California Institute Of Technology | Colloidal particles used in sensing arrays |
US6170318B1 (en) * | 1995-03-27 | 2001-01-09 | California Institute Of Technology | Methods of use for sensor based fluid detection devices |
JPH095273A (ja) | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の排ガス測定方法 |
GB9512929D0 (en) | 1995-06-24 | 1995-08-30 | Sun Electric Uk Ltd | Multi-gas sensor systems for automatic emissions measurement |
US5554273A (en) | 1995-07-26 | 1996-09-10 | Praxair Technology, Inc. | Neural network compensation for sensors |
US6084418A (en) | 1996-02-28 | 2000-07-04 | Denso Corporation | Method for accurately detecting sensor element resistance |
JPH106237A (ja) | 1996-06-14 | 1998-01-13 | Hoshizaki Electric Co Ltd | ブッシュ着脱ツール |
JPH1068346A (ja) | 1996-06-21 | 1998-03-10 | Ngk Insulators Ltd | エンジン排ガス系の制御法 |
US5776601A (en) | 1996-10-28 | 1998-07-07 | General Motors Corporation | Titania exhaust gas oxygen sensor |
DE19653756C2 (de) * | 1996-12-20 | 1999-01-14 | Porsche Ag | Neue Regelstrategie für einen NOx-Speicher |
EP1020721A4 (en) * | 1997-01-20 | 2000-10-04 | Osaka Gas Co Ltd | METHOD FOR DETECTING STICHOXIDES, AND SENSOR ELEMENT FOR DETECTING VIN STICHOXIDES |
JP3633745B2 (ja) | 1997-03-18 | 2005-03-30 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ装置 |
JP3510447B2 (ja) * | 1997-03-19 | 2004-03-29 | 日本碍子株式会社 | ガス濃度測定方法 |
EP0878709B1 (en) | 1997-03-21 | 2004-08-25 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Method and apparatus for measuring NOx gas concentration |
JPH10267895A (ja) | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 排気ガスセンサ及びそれを用いた排気ガスセンサシステム |
US6082176A (en) | 1997-06-13 | 2000-07-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | NOx-concentration detecting apparatus |
US6254750B1 (en) * | 1997-07-29 | 2001-07-03 | Ecm Engine Control And Monitoring | Exhaust emission sensors |
JP3007961B2 (ja) * | 1998-03-13 | 2000-02-14 | 工業技術院長 | 金属酸化物薄膜の製造方法 |
US6085576A (en) | 1998-03-20 | 2000-07-11 | Cyrano Sciences, Inc. | Handheld sensing apparatus |
DE19846487C5 (de) * | 1998-10-09 | 2004-12-30 | Basf Ag | Meßsonde für die Detektion der Momentankonzentrationen mehrerer Gasbestandteile eines Gases |
DE19924029C2 (de) * | 1999-05-26 | 2001-05-23 | Porsche Ag | Verfahren zur Überwachung der Funktion eines Systems zur Abgasnachbehandlung |
JP4317640B2 (ja) | 2000-03-31 | 2009-08-19 | 日本特殊陶業株式会社 | 制御システム |
WO2001092864A1 (en) | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas detector and automobile ventilation system |
US6411905B1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-06-25 | The Governors Of The University Of Alberta | Method and apparatus for estimating odor concentration using an electronic nose |
CN100429514C (zh) * | 2000-10-16 | 2008-10-29 | 纳幕尔杜邦公司 | 用于半导体基化学传感器的红外热成象筛选技术 |
JP4856851B2 (ja) | 2002-04-05 | 2012-01-18 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガス放出プロセスを制御する方法および装置 |
-
2001
- 2001-10-15 AU AU2002211746A patent/AU2002211746A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-15 JP JP2002536530A patent/JP2004523731A/ja active Pending
- 2001-10-15 CN CNB018174574A patent/CN1311236C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-15 WO PCT/US2001/032138 patent/WO2002033393A2/en active Application Filing
- 2001-10-15 KR KR10-2003-7005269A patent/KR20030038818A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-10-15 CA CA002423235A patent/CA2423235A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-15 KR KR1020097008259A patent/KR101127280B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-10-15 EP EP01979823A patent/EP1368645B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-15 BR BR0114823-0A patent/BR0114823A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-10-15 US US09/977,791 patent/US6960476B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-15 KR KR1020117014997A patent/KR101127378B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-11-08 TW TW090127757A patent/TWI260408B/zh not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-07-27 HK HK04105547A patent/HK1062712A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-03-18 JP JP2009065343A patent/JP2009175153A/ja active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5766347A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Detector for mixture gas |
EP0293255A2 (en) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | American Intell-Sensors Corporation | Gas sensing instrument |
JPH0623710B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1994-03-30 | 徳山曹達株式会社 | NOxガス検知素子 |
JPH0676980B2 (ja) * | 1989-06-13 | 1994-09-28 | 株式会社トクヤマ | NOxガス検知素子 |
EP0527258A1 (de) * | 1991-08-14 | 1993-02-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Gassensor-Array zur Detektion einzelner Gaskomponenten in einem Gasgemisch |
US6235243B1 (en) * | 1991-08-14 | 2001-05-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas sensor array for detecting individual gas constituents in a gas mixture |
JPH06222028A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | NOxセンサ |
JPH0862168A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-03-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 窒素酸化物検出素子 |
JPH11503231A (ja) * | 1995-03-27 | 1999-03-23 | カリフォルニア・インスティチュート・オブ・テクノロジー | 流体中のアナライトを検出するためのセンサアレイ |
US6109095A (en) * | 1996-12-31 | 2000-08-29 | Corning Incorporated | Metal oxide semiconductor catalyst hydrocarbon sensor |
US5832411A (en) * | 1997-02-06 | 1998-11-03 | Raytheon Company | Automated network of sensor units for real-time monitoring of compounds in a fluid over a distributed area |
WO2002033393A2 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
兼安昌美 他: "集積センサとパターン認識による臭気同定", 計測自動制御学会論文集, vol. 23, no. 10, JPN4007018653, October 1987 (1987-10-01), pages 1030 - 1037, ISSN: 0000893341 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008516239A (ja) * | 2004-10-07 | 2008-05-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガス検知装置 |
JP2008523397A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-07-03 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ガスセンサーデバイスの部品 |
JP2011506940A (ja) * | 2007-12-10 | 2011-03-03 | エーアーデーエス・ドイッチュラント・ゲーエムベーハー | 改善された選択性を有するガスセンサ |
JP2010043905A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガスセンサ |
JP2013531250A (ja) * | 2010-07-13 | 2013-08-01 | エバーハルト カール ウニヴェルジテート テュービンゲン | ガスセンサーおよびその製造方法 |
US10571427B2 (en) | 2016-09-20 | 2020-02-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Molecular detection apparatus |
JP2021196176A (ja) * | 2020-06-09 | 2021-12-27 | アルプスアルパイン株式会社 | 感ガス材料、感ガス材料の製造方法及びガス濃度測定装置 |
JP7438030B2 (ja) | 2020-06-09 | 2024-02-26 | アルプスアルパイン株式会社 | 感ガス材料、感ガス材料の製造方法及びガス濃度測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2423235A1 (en) | 2002-04-25 |
KR20090057143A (ko) | 2009-06-03 |
EP1368645A2 (en) | 2003-12-10 |
CN1473269A (zh) | 2004-02-04 |
WO2002033393A2 (en) | 2002-04-25 |
KR101127378B1 (ko) | 2012-03-30 |
KR20030038818A (ko) | 2003-05-16 |
US20020121440A1 (en) | 2002-09-05 |
US6960476B2 (en) | 2005-11-01 |
AU2002211746A1 (en) | 2002-04-29 |
TWI260408B (en) | 2006-08-21 |
HK1062712A1 (en) | 2004-11-19 |
JP2009175153A (ja) | 2009-08-06 |
KR20110083757A (ko) | 2011-07-20 |
EP1368645B1 (en) | 2011-08-24 |
WO2002033393A3 (en) | 2003-09-25 |
BR0114823A (pt) | 2004-02-25 |
KR101127280B1 (ko) | 2012-04-24 |
CN1311236C (zh) | 2007-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101127378B1 (ko) | 가스의 혼합물을 분석하는 방법 및 장치 | |
US8043566B2 (en) | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases | |
JP4824910B2 (ja) | ガスの混合物の分析装置 | |
JP4885726B2 (ja) | ガスを検知および分析するシステム並びに方法 | |
JP2011237447A (ja) | ガス検知材料の感度、速度または安定性を回復する方法 | |
JP5386552B2 (ja) | ガスの混合物の分析装置 | |
EP1351762B1 (en) | Infrared thermographic screening technique for semiconductor-based chemical sensors | |
AU2002258354A1 (en) | Infrared thermographic screening technique for semiconductor-based chemical sensors | |
AU2002258354A2 (en) | Infrared thermographic screening technique for semiconductor-based chemical sensors | |
JP2009150904A (ja) | ガスの混合物の分析装置 | |
ES2369200T3 (es) | Método para analizar mezclas de gases. | |
TWI255340B (en) | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041014 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20071211 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20071218 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080303 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080310 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080408 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080708 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080715 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080902 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081008 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081025 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090318 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090512 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20090605 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100618 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100623 |