JP2013076599A - 光ファイバー式水素センサ、水素濃度計測装置、水素濃度表示装置及び光ファイバー式水素センサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】図1は本発明の光ファイバー式水素センサの一例を示す図である。光ファイバーのクラッド2の外周にパラジウムをコーティングしてパラジウム層3を形成し、その外周に第1樹脂層4及び第2樹脂層5をコーティングして、該両樹脂層を紫外線照射処理により硬化させた光ファイバー式水素センサである。
【選択図】 図1
Description
この結果、パラジウムにヨウ素が吸蔵されることがなく、ヨウ素が存在する環境下でも、水素を正しくセンシングすることが可能となる。特に原子力発電所において、ヨウ素が発生する様な環境下においても、水素を正しくセンシングでき、適用効果が大きい。
22は光ファイバー式水素センサ6用のコネクタである。駆動回路25は光源24から特定波長の光を出力するための指令信号を光源24に出力すると共に、サンプリング処理回路29にサンプリング開始タイミングを指令するために該指令信号を出力する。光ファイバー式水素センサ6のパラジウム層3の水素吸蔵に伴うパラジウム層3の体積膨張によって歪みが発生し、これにより光ファイバー式水素センサ6の光ファイバー100が歪み、図8に示すように光ファイバー式水素センサ6に入射された入射光に対してブリルアン散乱光が発生する。ブリルアン散乱光は入射光に対して波長(周波数と言う場合がある)がシフトしており、この波長シフト量(周波数シフト量と言う場合がある)が上記水素吸蔵による歪みに対応する。このブリルアン散乱光はミラー22によりフィルタ26に導かれる。フィルタ26により入射光のフィルタリングがなされ、計測対象外の不要な光を除去する。フィルタ26から出力される光は光電変換器27に出力され、電気信号に変換される。変換された電気信号はアンプ28で増幅され、サンプリング処理回路29に出力される。
2 クラッド
3 パラジウム層
4 第1樹脂層
5 第2樹脂層
6、7、37 光ファイバー式水素センサ
12 第1樹脂層用ダイス
13、15 紫外線照射機
14 第2樹脂層用ダイス
18 フッ素コート層
19 フッ素コート用ダイス
21、38 水素濃度計測装置
42 大画面可変情報表示装置
100 光ファイバー
Claims (14)
- コアと、前記コアの外周に設けられたクラッドと、前記クラッドの外周に設けられたパラジウム層と、前記パラジウム層の外周に設けられ、硬化処理された樹脂層を有することを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- 請求項1において、前記樹脂層は、紫外線照射処理により硬化して形成されたことを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- 請求項2において、前記樹脂層の外周に、さらに、第2の樹脂層が設けられたことを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- 請求項1において、前記パラジウム層は、光ファイバーのクラッド外周にナノ粒子をドープしたパラジウムをコーティングして形成されることを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- 請求項1乃至4のいずれかにおいて、最外周の樹脂層にフッ素がドープあるいはコーティングで形成されることを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- 請求項4において、前記パラジウム層に銀、ニッケル、あるいはクロムであるナノ粒子をドープすることを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- 請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記パラジウム層と前記樹脂層はダイスにより形成することを特徴とする光ファイバー式水素センサ。
- コアと、前記コアの外周に設けられたクラッドと、前記クラッドの外周に設けられたパラジウム層と、前記パラジウム層の外周に設けられ、硬化処理された樹脂層を有する光ファイバー式水素センサに、光源から特定波長の光を出力し、前記パラジウム層の水素吸蔵による歪みによって上記特定波長の光から波長がシフトされたブリルアン散乱光を検出し、特定波長の光を出力した時刻からブリルアン散乱光を検出するまでの時間を計測し、この経過時間で水素吸蔵位置を特定し、検出したブリルアン散乱光が上記の特定波長の光からの波長シフト量、或いは周波数シフト量を評価し、水素吸蔵位置の水素濃度を計測する水素濃度計測装置。
- コアと、前記コアの外周に設けられたクラッドと、前記クラッドの外周に設けられたパラジウム層と、前記パラジウム層の外周に設けられ、硬化処理された樹脂層を有する光ファイバー式水素センサに、光源から特定波長の光を出力し、前記パラジウム層の水素吸蔵による歪みによって上記特定波長の光から波長がシフトされたブリルアン散乱光を検出し、特定波長の光を出力した時刻からブリルアン散乱光を検出するまでの時間を計測し、この経過時間で水素吸蔵位置を特定し、検出したブリルアン散乱光が上記の特定波長の光からの波長シフト量、或いは周波数シフト量を評価し、水素吸蔵位置の水素濃度を計測する水素濃度計測装置によって計測された水素濃度を計測したエリアに対応させて建屋構成図上に表示することを特徴とする水素濃度表示装置。
- 光ファイバーのクラッド外周にパラジウムをコーティングしてパラジウム層を形成し、その外周に樹脂層をコーティングして、該樹脂層を紫外線照射処理により硬化させて光ファイバー式水素センサを製造する光ファイバー式水素センサの製造方法。
- 光ファイバーのクラッド外周にパラジウムをコーティングしてパラジウム層を形成し、その外周に第1樹脂層及び第2樹脂層をコーティングして、該両樹脂層を紫外線照射処理により硬化させて光ファイバー式水素センサを製造する光ファイバー式水素センサの製造方法。
- 光ファイバーのクラッド外周にナノ粒子をドープしたパラジウムをコーティングしパラジウム層を形成し、その外周に第1樹脂層及び第2樹脂層をコーティングして、該両樹脂層を紫外線照射処理により硬化させて光ファイバー式水素センサを製造する光ファイバー式水素センサの製造方法。
- 光ファイバーのクラッド外周にパラジウムを、前記光ファイバーの長手方向に非連続的にコーティングし、前記クラッドの外周に第1樹脂層及び第2樹脂層を、前記光ファイバーの長手方向に連続的にコーティングして、該両樹脂層を紫外線照射処理により硬化させて光ファイバー式水素センサを製造する光ファイバー式水素センサの製造方法。
- 光ファイバーのクラッド外周にナノ粒子をドープしたパラジウムを、前記光ファイバーの長手方向に非連続的にコーティングし、前記クラッドの外周に第1樹脂層及び第2樹脂層を、前記光ファイバーの長手方向に連続的にコーティングして、該両樹脂層を紫外線照射処理により硬化させて光ファイバー式水素センサを製造する光ファイバー式水素センサの製造方法。
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