JP2011106928A - 水素吸着検知センサ及び水素吸着検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水素吸着検知センサ1は、光が入射及び反射する受光表面2aを有した基板2と、受光表面2a上に設けられたパラジウム薄膜層4と、を少なくとも備える。パラジウム薄膜層4又は基板2はグレーティングを構成し、パラジウム薄膜層4に水素分子が吸着する。また、グレーティングは平行に並んだ多数の矩形溝によって形成されることが好ましい。グレーティングのピッチは1μm〜2μmであることが好ましい。パラジウム薄膜層4の層厚さは1〜20nmであることが好ましい。パラジウム薄膜層4と基板2との間には少なくとも一つの内側薄膜層3をさらに備え、内側薄膜層3は金、銀、銅、又はアルミニウムを含むことが好ましい。
【選択図】図1
Description
光が入射及び反射する受光表面を有した基板と、
前記受光表面上に設けられ、かつ、パラジウムを含んだ薄膜層と、
を備え、
前記基板は金、銀、銅、又はアルミニウムを含み、
前記パラジウム薄膜層又は/及び前記基板がグレーティングを構成し、かつ、
前記パラジウム薄膜層に水素分子が吸着することを特徴とする水素吸着検知センサに関するものである。
光が入射及び反射する受光表面を有した基板と、
前記受光表面上に設けられ、かつ、パラジウムを含んだ薄膜層と、
前記パラジウム薄膜層と前記基板との間に設けられた少なくとも一つの内側薄膜層と、
を備え、
前記内側薄膜層は金、銀、銅、又はアルミニウムを含み、
前記パラジウム薄膜層又は/及び前記基板がグレーティングを構成し、かつ、
前記パラジウム薄膜層に水素分子が吸着することを特徴とする水素吸着検知センサに関するものである。
前記光を前記受光表面に向けて入射させる光照射器と、
前記受光表面から反射した前記光の反射率を検出する反射光検出器と、を備え、
前記受光表面への前記光の入射角度は複数の励起角度範囲から選択されることを特徴とする水素吸着検知装置に関するものである。
Λ:グレーティングピッチ(格子間隔),λ:入射光の波長,m:回折次数,εm(ω):ドルーデの自由電子モデルにより与えられる金属薄膜の誘電分散,ksp:表面プラズモンの波数、kpx入射光のx方向の波数ベクトル、G:グレーティングベクトル、θ:入射光の入射角度(基板と垂直な方向を0°とする)
(実施例1)
実施例1の基板2には、ポリカーボネートからなり、かつ、グレーティングのピッチ及び深さがそれぞれ1.6μm及び160nmであるCD−R(Mitsui Advanced Media Inc.製)を用いた。この基板2表面に予め付着した色素を硝酸により除去した後、洗浄を行い、この基板2の表面上に層厚さ150nmの銀Ag製の内側薄膜層3と層厚さ10nmのパラジウムPd薄膜層4とを真空蒸着法により堆積した。以上のような構成の水素吸着検知センサ1を、図1(a)に示すような水素吸着検知装置100に配置した。単色光(λ=632.8nm、ヘリウムネオンレーザ)を偏光子11によってp偏光にした後、図示しないθ−2θゴニオメータ上に設置・固定された試料(つまり、水素吸着検知センサ1)に照射し、反射光はフォトダイオード(つまり、反射光検出器12)で分光を行った。さらに、パラジウム薄膜層4の外側には、アルゴンArと水素H2の混合ガスを、水素濃度を変化させながら間欠的に導入してSPR(反射率)特性を評価した。
実施例2の水素吸着検知センサ1では、グレーティング基板2表面上に銀Agからなる薄膜層3とパラジウムPd薄膜層4とを堆積させたが、Pd薄膜層4の層厚さを5nmとした。この点以外は実施例1と同様であり、その他のセンサ構成の説明は省略する。
比較例1の水素吸着検知センサでは、グレーティング基板2表面上にパラジウムPd薄膜層4を堆積させなかった(つまり、層厚さ150nmの銀Ag製薄膜層3のみを堆積させた)こと以外は実施例1と同様であり、その他のセンサ構成の説明は省略する。
2 基板
2a 基板の受光表面
3 内側薄膜層
4 パラジウム薄膜層
10 光照射器
11 偏光子
12 反射光検出器
100 水素吸着検知装置
Claims (8)
- 光が入射及び反射する受光表面を有した基板と、
前記受光表面上に設けられ、かつ、パラジウムを含んだ薄膜層と、
を備え、
前記基板は金、銀、銅、又はアルミニウムを含み、
前記パラジウム薄膜層又は/及び前記基板がグレーティングを構成し、かつ、
前記パラジウム薄膜層に水素分子が吸着することを特徴とする水素吸着検知センサ。 - 光が入射及び反射する受光表面を有した基板と、
前記受光表面上に設けられ、かつ、パラジウムを含んだ薄膜層と、
前記パラジウム薄膜層と前記基板との間に設けられた少なくとも一つの内側薄膜層と、
を備え、
前記内側薄膜層は金、銀、銅、又はアルミニウムを含み、
前記パラジウム薄膜層又は/及び前記基板がグレーティングを構成し、かつ、
前記パラジウム薄膜層に水素分子が吸着することを特徴とする水素吸着検知センサ。 - 前記グレーティングが平行に並んだ多数の矩形溝によって形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素吸着検知センサ。
- 前記グレーティングのピッチが1μm〜2μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水素吸着検知センサ。
- 前記グレーティングの深さが10nm〜200nmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水素吸着検知センサ。
- 前記パラジウム薄膜層の層厚さが1〜20nmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の水素吸着検知センサ。
- 前記内側薄膜層の層厚さが100nm以上であることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の水素吸着検知センサ。
- 請求項4〜8のいずれかに記載の水素吸着検知センサと、
前記光を前記受光表面に向けて入射させる光照射器と、
前記受光表面から反射した前記光の反射率を検出する反射光検出器と、
を備え、
前記受光表面への前記光の入射角度は複数の励起角度範囲から選択されることを特徴とする水素吸着検知装置。
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JP2009261316A JP2011106928A (ja) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | 水素吸着検知センサ及び水素吸着検知装置 |
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JP2009261316A JP2011106928A (ja) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | 水素吸着検知センサ及び水素吸着検知装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015166861A (ja) * | 2014-02-12 | 2015-09-24 | 国立大学法人三重大学 | 光学装置の製造方法及び光学装置 |
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-
2009
- 2009-11-16 JP JP2009261316A patent/JP2011106928A/ja active Pending
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