JP4256871B2 - 水晶センサ及び感知装置 - Google Patents
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Description
気密空間を形成するための凹部を備えた部材と、
水晶片の一面側及び他面側に各々励振電極が設けられ、他面側の励振電極が前記気密空間に臨むように当該凹部を塞いだ状態で前記部材に保持されている水晶振動子と、
前記一面側の励振電極に設けられ、試料溶液中の測定対象物を吸着する吸着層と、
前記水晶振動子の一面側の上方空間を囲み、前記吸着層に接する試料溶液の収容領域を形成するための収容領域形成部と、
前記水晶振動子の一面側に対して前記収容領域を介して対向し、当該水晶振動子の励振電極よりも大きい、試料溶液の表面張力の影響を抑えるための対向面部と、
この対向面部の外側領域にて、前記対向面部よりも高い位置に形成され、前記収容領域に試料溶液を注入するための注入口と、
前記注入口とは異なる位置にて前記収容領域に連通し、試料溶液の液面レベルを確認するための確認口と、
を備え、
測定対象物が吸着層に吸着されることによる水晶振動子の固有振動数の変化に基づいて測定対象物を測定し、その測定は、試料溶液を対向面部の下方側に満たした静止状態で行われることを特徴とする。
試料溶液を対向面部の下方側に満たした静止状態とは、注入口における液面レベルが対向面部よりも上側に位置していて、対向面部の下方側に空間が存在しない状態を意味する。
なお、第1領域101、第2領域102及び、第3領域103を含む凹部104は試料溶液の収容領域(注入空間)に相当する。第2領域102及び第3領域103の上面側は夫々孔108、109を介して水晶センサの外部と連通しており、第2領域102の上面側の孔108は前記注入空間に試料溶液120を注入するための注入口として構成される。また第3領域の上面側の孔109は、例えば後述の実施形態において詳述するように試料溶液120の確認口(検出口)として形成されることが好ましい。
収容領域形成部100、110は、一体の部材により構成してもよいが、例えば後述の実施の形態に示すように、水晶保持部材と蓋体とに分離された部材により構成される。
このように水晶センサの要部を構成した場合、図で示すように第1領域101に試料溶液120が満たされ静止状態に置かれると、当該領域において試料溶液120の表面張力の発生が抑えられるので、水晶振動子2を安定して発振させることができる。
(第一の実施形態)
本発明に係る水晶センサの第1の実施形態について、図2から図5を用いて説明する。図2は本発明に係る水晶センサの一例を示した斜視図であり、当該水晶センサは配線基板4、水晶保持部材3、水晶振動子2、蓋部5の各部品がこの順に下から重ね合わされることにより構成される。図3は当該水晶センサの各部品の上面側を示した分解斜視図である。
なお試料溶液が第1領域を満たすと共に第3領域における試料溶液の液面は、確認口53に達して、試料溶液を加え続けた場合、当該液面は確認口53に形成されたスロープ部分を登っていく。これにより当該水晶センサに試料溶液を注入したこと及び第1領域51中に試料溶液が満ちていることが、当該水晶センサの外部から容易に判別される。
102、54 第2領域
103、55 第3領域
2 水晶振動子
22、23 励振電極
3、8 水晶保持部材
4、9 配線基板
41、42、91、92 接続端子部
5 蓋部
6 測定器本体
Claims (4)
- 試料溶液を注入口よりも低い液面レベルまで満たし、試料溶液を静止させた状態で当該試料溶液中の測定対象物を測定するために用いられる水晶センサにおいて、
気密空間を形成するための凹部を備えた部材と、
水晶片の一面側及び他面側に各々励振電極が設けられ、他面側の励振電極が前記気密空間に臨むように当該凹部を塞いだ状態で前記部材に保持されている水晶振動子と、
前記一面側の励振電極に設けられ、試料溶液中の測定対象物を吸着する吸着層と、
前記水晶振動子の一面側の上方空間を囲み、前記吸着層に接する試料溶液の収容領域を形成するための収容領域形成部と、
前記水晶振動子の一面側に対して前記収容領域を介して対向し、当該水晶振動子の励振電極よりも大きい、試料溶液の表面張力の影響を抑えるための対向面部と、
この対向面部の外側領域にて、前記対向面部よりも高い位置に形成され、前記収容領域に試料溶液を注入するための注入口と、
前記注入口とは異なる位置にて前記収容領域に連通し、試料溶液の液面レベルを確認するための確認口と、
を備え、
測定対象物が吸着層に吸着されることによる水晶振動子の固有振動数の変化に基づいて測定対象物を測定し、その測定は、試料溶液を対向面部の下方側に満たした静止状態で行われることを特徴とする水晶センサ。 - 水晶振動子はプリント基板に装着され、当該プリント基板の一部が外部に露出して、露出部分に接続端子が設けられていることを特徴とする請求項1記載の水晶センサ。
- 水晶片の等価厚みが200μmより薄いことを特徴とする請求項1または2に記載の水晶センサ。
- 請求項1ないし3のいずれか一つに記載された水晶センサと、この水晶センサの固有振動数の変化を検出して測定対象物の有無及び/または濃度を測定する測定器本体と、を備えたことを特徴とする感知装置。
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