JP2009150747A - 雰囲気分析用センサユニット、雰囲気分析装置、及び、雰囲気分析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 雰囲気分析用センサユニット、雰囲気分析装置、及び、雰囲気分析方法に関し、光触媒を用いたクリーニング機構を備えた雰囲気分析装置の装置構成を簡素化／小型化する。
【解決手段】 圧電体結晶及び前記圧電体結晶の主面に設けられたセンサ電極からなる物質感応センサと、前記物質感応センサの主面に設けられた光触媒層と、前記光触媒層に対向する位置に配置した紫外線光源とをセンサユニット内に備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は雰囲気分析用センサユニット、雰囲気分析装置、及び、雰囲気分析方法に関するものであり、特に、雰囲気中に含まれる物質を吸着により検出する雰囲気分析用センサユニットにおける光触媒によるクリーニング機構に関するものである。

近年の半導体装置を始めとする精密電子デバイスの製造分野においては、クリーンルーム等の製造環境雰囲気中に含まれる有機物質等がデバイス性能や製造歩留りに影響を与えるため、雰囲気中の汚染物質を検出することが要請されている。

この様な雰囲気中の汚染物質を簡便な方法で検出するために水晶振動子を用いた水晶マイクロバランス（ＱＣＭ：Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ）センサ等が用いられている（例えば、特許文献１或いは特許文献２参照）。

このＱＣＭセンサは、水晶振動子の発振周波数が振動子の重量によって変化する現象を利用するものであり、振動子表面に雰囲気中の汚染物質が自然吸着した場合に、水晶振動子の発振周波数の変化によって汚染物質の存在を検出するものである。

例えば、発振周波数の変化ΔＦ〔Ｈｚ〕は、Ｆ₀ 〔ＭＨｚ〕を基本周波数、Ｎ〔Ｈｚ・ｃｍ〕を使用する水晶の振動周波数、Ａ〔ｃｍ² 〕を電極の面積、ρ〔ｇ・ｃｍ^-3〕を使用する水晶の密度、Δｍ〔ｇ〕を吸着した物質の質量とすると、
ΔＦ＝−Ｆ₀ ² ・Δｍ／（Ｎ・ρ・Ａ）
で表される。

したがって、物質の吸着Δｍによって発振周波数がΔＦだけ変化するので、このΔＦを測定することによって、汚染物質の濃度を測定することができる。
因に、感度としては、電極１ｃｍ² 当たり０．５ｎｇの物質が吸着しただけで発振周波数が１Ｈｚ変化する高感度のＱＣＭセンサが発表されている（例えば、非特許文献１参照）。

このＱＣＭセンサは小型であり、且つ、リアル・タイムで高感度に計測できる特長があるため、製造工場の環境管理や、各所の雰囲気管理に利用されている。
また、このような物質感応センサとしては、水晶振動子を用いたＱＣＭセンサの他に、ＳＡＷ（表面弾性波）素子を利用したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、このようなセンサ表面に物質が吸着したことを検出して雰囲気を分析する吸着型センサでは、長時間使用していると表面に物質が堆積するため、吸着特性が変化する問題があった。
この場合、センサを新しいものと交換すれば特性は戻せるが、メンテナンスの手間がかかるという問題がある。

そこで、センサに光触媒を用いた自動クリーニング機構を組み込むことにより、手間をかけずにセンサ表面を初期状態に戻すことが提案されている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。
特開２００７−２９２６７６号公報 特開２００２−０４８７９７号公報 特開２００１−３４３３１５号公報 国際公開公報ＷＯ２００７／０１０６１７ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｒ．ｆｕｊｉｔｓｕ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｎｅｗｓ／２００６／０９／２５．ｈｔｍ

上述のように、自動クリーニング機構を備えれば便利であるが、光の照射機構も含めるとセンサの装置構成が複雑で大型になり、設置場所に制約が多いという欠点があった。

したがって、光触媒を用いたクリーニング機構を備えた雰囲気分析装置において、装置構成を簡素化／小型化することを目的とする。

この雰囲気分析用ユニットは、圧電体結晶及び前記圧電体結晶の主面にセンサ電極からなる物質感応センサと、前記物質感応センサの主面に設けられた光触媒層と、前記光触媒層に対向する位置に配置した紫外線光源とを備えることを要件とする。

また、雰囲気分析装置としては、上述の雰囲気分析用センサユニットと、周波数カウンターと、電源回路と、中央制御装置とを少なくとも備えることを要件とする。

さらに、雰囲気分析方法としては、圧電体結晶及び前記圧電体結晶の主面にセンサ電極からなる物質感応センサの主面に設けられた光触媒層に対してセンサユニット内に設けた紫外線光源からの紫外線を照射し、前記物質感応センサの振動数が一定に安定した時点で前記紫外線の照射を停止し、雰囲気分析を開始することを要件とする。

開示の雰囲気分析用センサユニット及び雰囲気分析装置によれば、物質感応センサに吸着した被測定物質を分解するための光触媒層に紫外線を照射する紫外線光源をセンサ筐体内に設けているので、装置構成を簡素化することができる。
また、検出主要部の構成がセンサユニットとしてユニット化されるので、取扱が非常に簡単になる。

ここで、図１を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１参照
図１は、本発明の実施の形態の雰囲気分析装置の全体構成図であり、被測定物質を測定する圧電体結晶を用いたセンサユニット１１、センサユニット１１からの振動周波数を計測する周波数カウンター１２、センサユニット１１に内装された紫外線光源に電力を供給する光源電源及び電源制御回路１３、及び、周波数カウンター１２と光源電源及び電源制御回路１３の動作を制御する中央制御装置１４からなる。
なお、光源電源及び電源制御回路１３には、圧電体結晶に高周波電圧を印加する発振回路も備えられている。

この場合のセンサユニット１１を構成する圧電体結晶からなるセンサ素子としては、水晶振動子、特に、ＡＴカットされた水晶振動子、或いは、ＬｉＴａＯ₃ 等を用いた物質吸着電極を備えた表面弾性波（ＳＡＷ）素子である。

また、圧電体結晶からなるセンサ素子の表面には、ディッピング法、塗布法、或いは、スパッタ法によって、光触媒層を設けておく。
この場合の光触媒としては、光触媒作用のあるものであれば何でも良いが、特に、酸化チタン或いはチタンアパタイトが典型的なものである。
なお、チタンアパタイトは、カルシウムヒドロキシアパタイト〔Ｃａ₁₀（ＰＯ₄ ）₆ （ＯＨ）₂ 〕のＣａ原子の一つがＴｉ原子に置き換わったものである。

また、センサユニット１１に内装される紫外線光源は、典型的には、ＧａＮ系紫外線ＬＥＤであり、発光波長が後述する光触媒の活性化に好適な３６５ｎｍ乃至３７５ｎｍで、光出力は１０ｍＷ乃至１００ｍＷ程度であれば良い。
因に、このような特性を有するＬＥＤとしては、ＮＳＰＵ５１０ＣＳ（日亜化学工業株式会社製商品型番）或いはＮＣＳＵ０３３Ａ（日亜化学工業株式会社製商品型番）等が挙げられる。

この紫外線ＬＥＤとしては、表面実装型ＬＥＤを用いても良いし、或いは、凸レンズ状に樹脂モールドしたモールド型ＬＥＤを用いても良い。
なお、表面実装型ＬＥＤの場合には、複数のＬＥＤチップを実装することで高出力が得られる特徴があるが、発熱も伴うので放熱部材、例えば、放熱フィンを備えたヒートシンクをＬＥＤチップを実装した実装基板の背面に設けても良い。

また、センサユニット１１と周波数カウンター１２或いは光源電源及び電源制御回路１３との接続は、センサユニット１１側に取り付けたフレキシブル・フラット・ケーブルを用いて行う。

或いは、センサユニット１１にバッテリー付き無線ＩＣタグ、或いは、無線ＩＣタグとバッテリーを取付け、このバッテリーから紫外線光源及び圧電体結晶に電力或いは電圧を印加するとともに、圧電体結晶における振動信号を無線ＩＣタグによって周波数カウンター１２に送信しても良い。

また、この場合の中央制御装置１４は典型的にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、周波数カウンター１２と光源電源及び電源制御回路１３とを制御し、周波数カウンター１２は共振周波数の計測データを中央制御装置１４に転送する。

中央制御装置１４は周波数カウンター１２からの共振周波数データを記録するとともに、紫外線光源の電源を制御し、必要に応じて水晶振動子或いは物質吸着電極のクリーニングを行う。

次に、図２を参照して、本発明の実施例１の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットを説明する。
図２参照
図２は、本発明の実施例１の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図であり、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側面図であり、また、図２（ｃ）は水晶振動子の拡大断面図である。
このセンサユニットは、水晶振動子２１を実装した発振回路基板２０を、一対のＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ で挟み込んで支持接続具３２で機械的に固定して開放系の筐体を構成したものである。

この場合の水晶振動子２１は、水晶２２の表面に電極２３，２４を設けるとともに、水晶振動子２１の表面に光触媒層２５を設けて構成する。
この場合の光触媒層２５は、酸化チタン或いはチタンアパタイトのいずれでも良いが、ここでは、チタンアパタイト粉末を主に水からなる溶剤に分散させたのち、ディッピング法により水晶振動子２１の表面に付着させるものである。

また、この場合の水晶２２は、例えば、ＡＴカットされた水晶を用い、その直径は、例えば、８ｍｍである。
一方、対向電極２３，２４は厚さが、例えば、０．２μｍの金膜で構成し、そのサイズは任意であり、面積が大きいほど感度が高まるが、ここでは、例えば、４ｍｍの直径とする。
なお、水晶振動子２１においては、対向電極２３，２４がセンサ電極、即ち、物質吸着電極となる。

また、対向電極２３，２４にはそれぞれリード端子２６，２７が接続され、このリード端子２６，２７は絶縁支持部材２８によって支持固定されるとともに、発振回路基板２０に装着されたソケット２９に差し込まれる。

また、各ＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ には所定の配線（図示は省略）が施され、その一端に表面実装型の紫外線ＬＥＤ３１₁ ，３１₂ がダイボンディングされている。
この場合の紫外線ＬＥＤ３１₁ ，３１₂ としては、例えば、発光波長が３６５ｎｍで、出力が２５０ｍＷのＮＣＳＵ０３３Ａ（日亜化学工業株式会社製商品型番）を用いる。

この一対のＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ と発振回路基板２０を、一対の支持接続具３２で機械的に接続して開放系の筐体を構成してユニット化する。
この時、一対のＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ に設けた配線の他端に設けたパッドと発振回路基板２０に設けたパッドをリード線３３₁ ，３３₂ で接続するとともに、発振回路基板２０には外部との接続を行うフレキシブル・フラット・ケーブル３４を接続する。

このセンサユニットを用いて雰囲気分析を行う場合には、分析の前に紫外線ＬＥＤ３１₁ ，３１₂ を点灯させて、発生した紫外線を水晶振動子２１の表面に付着させた光触媒層２５に照射する。

光が照射されると、光触媒は周囲の空気からＯ₃ や、Ｏ^- やＨ⁺ 等のラジカル基を発生させ、このＯ₃ やラジカル基が光触媒層２５の表面に付着した被測定物質と反応して分解する。
この時、被測定物質がアセトアルデヒドやホルムアルデヒドの場合には、水や二酸化炭素に分解されて蒸発し、水晶発振子２１の表面は清浄化される。

被測定物質が完全に除去された時点で水晶発振子２１からの振動信号の周波数は一定になるので、一定になった時点で紫外線の照射を停止して測定を開始する。
或いは、予め、完全に清浄化される時間を測定しておき、その測定した清浄化に要する時間の間、固定的に紫外線を照射するように設定しても良い。

なお、被測定物質がＳＯ₂ 、Ｈ₂ Ｓ、ＨＣｌ等の場合には、その分解反応生成物は不揮発性となり、水晶発振子２１の表面は清浄化されないが、その場合には、水晶振動子２１の共振周波数の低下幅Δｆ₂ と被測定物質の濃度のとの関係を予め測定しておくことで、精度の高い測定が可能になる（必要ならば、上述の特許文献４参照）。

このように、本発明の実施例１においては、水晶発振子を実装する発振回路基板とＬＥＤ基板とで、開放系の筐体を構成して紫外線光源を含めてユニット化しているので、構成が簡素化／小型化され、任意の位置に配置して環境汚染物質等の分析が容易になる。
また、装置構成が簡素化／小型化されることにより、その取扱が簡単になる。

また、本発明の実施例１においては、紫外線光源として出力が大きな表面実装型ＬＥＤを用いているので、短時間での表面清浄化が可能になり、環境汚染物質等の分析のための待機時間を短縮することができる。

次に、図３を参照して、本発明の実施例２の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットを説明する。
図３参照
図３は、本発明の実施例２の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図であり、図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は側面図であり、また、図３（ｃ）は水晶振動子の拡大断面図である。
このセンサユニットは、上述の実施例１のセンサユニットと基本的構成は同じであるが、放熱機構を設けるとともに、基板間の結合を強固にしたものである。
図に示すように、水晶振動子２１を実装した発振回路基板４０を、一対のＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ で挟み込んで支持接続具３５で各基板の４隅を固定して、開放系の筐体を構成する。
また、発振回路基板４０には外部との接続を行うフレキシブル・フラット・ケーブル３４を接続する。

この場合の水晶振動子２１の構成は、上記の実施例１と全く同様であるが、発振回路基板４０としてＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ と同じサイズの基板を用い、ＬＥＤと対向する位置に開口４１を形成する。

また、各ＬＥＤ基板３０₁ ，３０₂ の紫外線ＬＥＤ３１₁ ，３１₂ の搭載面と反対側の面には、放熱フィン４３₁ ，４３₂ を備えたヒートシンク４２₁ ，４２₂ を設けて、紫外線ＬＥＤ３１₁ ，３１₂ における発熱を効率的に放出して、発熱が水晶振動子２１に与える影響を軽減する。
その他の構成及び測定方法は上記の実施例１と同様である。

このように、本発明の実施例２においては、ＬＥＤ基板にヒートシンクを設けているので、ＬＥＤにおける発熱が水晶振動子に与える影響を軽減することができる。
また、発振回路基板のサイズをＬＥＤ基板のサイズとほぼ等しくして、支持接続具３５で各基板の４隅を固定しているので機械的強度をより高めることができる。

次に、図４を参照して、本発明の実施例３の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットを説明する。
図４参照
図４は、本発明の実施例３の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図であり、図４（ａ）は正面図であり、図４（ｂ）は側面図であり、また、図４（ｃ）は水晶振動子の拡大断面図である。
このセンサユニットは、水晶振動子２１を実装した発振回路基板４０を、一対のＬＥＤ基板５０₁ ，５０₂ で挟み込んで支持接続具５２で各基板の４隅を固定して、開放系の筐体を構成する。

また、一対のＬＥＤ基板５０₁ ，５０₂ に設けた配線の他端に設けたパッドと発振回路基板４０に設けたパッドをリード線５３₁ ，５３₂ で接続するとともに、発振回路基板４０には外部との接続を行うフレキシブル・フラット・ケーブル５４を接続する。

この場合の水晶振動子２１及び発振回路基板４０の構成は、上記の実施例２と全く同様であり、ＬＥＤ基板５０₁ ，５０₂ として発振回路基板４０と同じサイズの基板を用いる。
また、発振回路基板４０のＬＥＤと対向する位置に開口４１を形成する。

また、一対のＬＥＤ基板５０₁ ，５０₂ に実装される紫外線ＬＥＤ５１₁ ，５１₂ は、凸レンズ状に樹脂モールドしたモールド型紫外線ＬＥＤであり、例えば、発光波長が３７５ｎｍで、出力が１０ｍＷのＮＳＰＵ５１０ＣＳ（日亜化学工業株式会社製商品型番）を用いる。

このように、本発明の実施例３においては、紫外線ＬＥＤとして凸レンズ状樹脂モールド型ＬＥＤを用いているので、センサユニットをより小型に構成することができる。

次に、図５を参照して、本発明の実施例４の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットを説明する。
図５参照
図５は、本発明の実施例４の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図であり、図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は側面図であり、また、図５（ｃ）は水晶振動子の拡大断面図である。
このセンサユニットは、水晶振動子２１を発振回路基板６０の中央部に実装したソケット６１に装着するとともに、発振回路基板６０の両側に一対の紫外線ＬＥＤ６２₁ ，６２₂ を実装したものである。
また、発振回路基板６０には外部との接続を行うフレキシブル・フラット・ケーブル６４を接続する。

また、発振回路基板６０に実装される紫外線ＬＥＤ６２₁ ，６２₂ は、凸レンズ状に樹脂モールドされるとともにリード端子６３₁ ，６３₂ の長い紫外線ＬＥＤ６２₁ ，６２₂ であり、この長いリード端子６３₁ ，６３₂ を屈曲させて凸状レンズの光軸を水晶振動子２１に向けるように設定する。

このように、本発明の実施例４においては、１枚の実装基板のみでセンサユニットを構成しているので、構成が簡素化できるとともに、部品点数が少なくなるので、低価格のセンサユニットを実現することができる。

次に、図６を参照して、本発明の実施例５の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットを説明する。
図６参照
図６は、本発明の実施例５の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図であり、図６（ａ）は正面図であり、図６（ｂ）は側面図であり、また、図５（ｃ）は水晶振動子の拡大断面図である。
このセンサユニットは、上記の実施例４のセンサユニットに概して筐体を設けたものであり、正面図及び側面図においては、筐体６５を断面図として図示している。

即ち、水晶振動子２１を発振回路基板６０の中央部に実装したソケット６１に装着するとともに、発振回路基板６０の両側に一対の紫外線ＬＥＤ６２₁ ，６２₂ を実装し、また、水晶振動子２１及び一対の紫外線ＬＥＤ６２₁ ，６２₂ を囲むように、アルミニウム製の矩形筒状の筐体６５を設けたものである。
また、発振回路基板６０には外部との接続を行うフレキシブル・フラット・ケーブル６４を接続する。

このように、本発明の実施例５においては、矩形筒状の筐体を設けているので、水晶振動子２１及び一対の紫外線ＬＥＤ６２₁ ，６２₂ を機械的に保護することができ、使用時における破壊や変形から保護されるので、信頼性が向上する。

次に、図７を参照して、本発明の実施例６の雰囲気分析装置を説明する。
図７参照
図７は、本発明の実施例６の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図であり、図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は側面図であり、また、図７（ｃ）は表面弾性波素子の拡大斜視図である。
発振回路基板７０に、両端に入力用電極７３と出力用電極７４とを設けるとともに、両者の間にセンサ電極、即ち、物質吸着電極７５を設けたＬｉＴａＯ₃ 基板７２からなる表面弾性波素子７１を実装する。

なお、入力用電極７３と出力用電極７４との間に接続した増幅器７７は、発振回路基板７０に実装しておく。
また、表面弾性波素子７１に設けた物質吸着電極７５を覆うように酸化チタン粉末或いはチタンアパタイト粉末をディッピング法により付着させて光触媒層７６を形成する。
なお、ここではチタンアパタイト粉末を用いる。

また、この発振回路基板７０に対向するように、表面実装型の紫外線ＬＥＤ８１を実装したＬＥＤ基板８０を配置して支持接続具８２で発振回路基板７０とＬＥＤ基板８０とを４隅で接続して開放系の筐体を構成する。

また、ＬＥＤ基板８０に設けた配線の他端に設けたパッドと発振回路基板７０に設けたパッドをリード線８３で接続するとともに、発振回路基板７０には外部との接続を行うフレキシブル・フラット・ケーブル８４を接続する。

この場合、表面弾性波素子７１の入力用電極７３と出力用電極７４との間にフレキシブル・フラット・ケーブル８４を介して外部に設けた発振回路から、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの電気信号を印加するとＬｉＴａＯ₃ 基板７２の圧電効果により入力用電極７３と出力用電極７４との間に互いに逆位相の表面波が励起される。

この状態で、物質吸着電極７５に大気中の物質が吸着すると、励起された表面弾性波の中心周波数が変化するので、この周波数の変化を測定することによって、大気中の汚染物質の濃度を測定することが可能になる。

以上、本発明の実施の形態及び各実施例を説明してきたが、本発明は実施の形態及び各実施例に記載された構成・条件等に限られるものではなく各種の変更が可能であり、例えば、上記の各実施例においては、光触媒層をディッピング法によって形成しているが、スパッタ法によって成膜しても良いものである。
この場合には、酸化チタンターゲット或いはチタンアパタイト粉末を焼結したターゲットを用いれば良い。

また、上記の各実施例においては、信号の授受或いは電力の供給をフレキシブル・フラット・ケーブルを介して行っているが、フレキシブル・フラット・ケーブルは必須ではなく、無線ＩＣタグを用いて信号の授受を行っても良い。

その場合には、発振回路基板にバッテリー付き無線ＩＣタグを実装して、バッテリーから紫外線ＬＥＤ及び水晶振動子に電力或いは電圧を供給するようにすれば良い。
また、バッテリーの容量が足りない場合には、別途バッテリーを発振回路基板に搭載して、無線ＩＣタグで信号の授受を行えば良い。

また、上記の実施例６においては、表面実装型の紫外線ＬＥＤを用いているが、実施例３と同様に、凸レンズ状樹脂モールド型紫外線ＬＥＤを用いても良いものである。

本発明の活用例としては、半導体装置をはじめとする精密電子デバイスの製造工場における雰囲気管理が典型的なものであるが、精密電子デバイスに限らず各種の製造工場の雰囲気管理に適用されるものであり、さらには、シックハウス管理等の一般的な環境管理にも適用されるものである。

本発明の実施の形態の雰囲気分析装置の全体構成図である。 本発明の実施例１の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図である。 本発明の実施例２の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図である。 本発明の実施例３の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図である。 本発明の実施例４の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図である。 本発明の実施例５の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図である。 本発明の実施例６の雰囲気分析装置を構成するセンサユニットの概略的構成図である。

符号の説明

１１ センサユニット
１２ 周波数カウンター
１３ 光源電源及び電源制御回路
１４ 中央制御装置
２０，４０ 発振回路基板
２１ 水晶振動子
２２ 水晶
２３，２４ 電極
２５ 光触媒層
２６，２７ リード端子
２８ 絶縁支持部材
２９ ソケット
３０₁ ，３０₂ ，５０₁ ，５０₂ ，８０ ＬＥＤ基板
３１₁ ，３１₂ ，８１ 紫外線ＬＥＤ
３２，３５，５２，８２ 支持接続具
３３₁ ，３３₂ ，５３₁ ，５３₂ ，８３ リード線
３４，５４，８４ フレキシブル・フラット・ケーブル
３５ 支持接続具
４１ 開口
４２₁ ，４２₂ ヒートシンク
４３₁ ，４３₂ 放熱フィン
６０ 発振回路基板
６１ ソケット
６２₁ ，６２₂ 紫外線ＬＥＤ
６３₁ ，６３₂ リード端子
６４ フレキシブル・フラット・ケーブル
６５ 筐体
７０ 発振回路基板
７１ 表面弾性波素子
７２ ＬｉＴａＯ₃ 基板
７３ 入力用電極
７４ 出力用電極
７５ 物質吸着電極
７６ 光触媒層
７７ 増幅器

Claims (6)

1. 圧電体結晶及び前記圧電体結晶の主面に設けられたセンサ電極からなる物質感応センサと、前記物質感応センサの主面に設けられた光触媒層と、前記光触媒層に対向する位置に配置した紫外線光源とを備えた雰囲気分析用センサユニット。
2. 前記紫外線光源が発光ダイオードであり、前記発光ダイオードがチップ状態で光源実装基板に実装されるとともに、前記一対の光源実装基板により前記物質感応センサを実装するセンサ実装基板を挟んでセンサ筐体を構成する請求項１記載の雰囲気分析用センサユニット。
3. 前記紫外線光源が、凸レンズ状に樹脂モールドされたモールド型発光ダイオードであり、前記モールド型発光ダイオードを光源実装基板に実装されるとともに、前記一対の光源実装基板により前記物質感応センサを実装するセンサ実装基板を挟んでセンサ筐体を構成する請求項１記載の雰囲気分析用センサユニット。
4. 前記紫外線光源が、凸レンズ状に樹脂モールドされたモールド型発光ダイオードであり、前記モールド型発光ダイオードを前記物質感応センサを実装したセンサ実装基板に、前記物質感応センサを挟んで対向するように実装した請求項１記載の雰囲気分析用センサユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のセンサユニットと、周波数カウンターと、電源回路装置と、中央制御装置とを少なくとも備えたことを特徴とする雰囲気分析装置。
6. 圧電体結晶及び前記圧電体結晶の主面にセンサ電極からなる物質感応センサの主面に設けられた光触媒層に対してセンサ筐体内に設けた紫外線光源からの紫外線を照射し、前記物質感応センサの振動数が一定に安定した時点で前記紫外線の照射を停止し、雰囲気分析を開始する雰囲気分析方法。

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