JP5054530B2 - ガス検知装置 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2004年10月7日に出願された米国仮出願第60/617,246号明細書の利益を主張し、あらゆる目的でこの記載内容全体を本明細書に援用する。
本発明は、排他的ではないが、特に自動車の排ガス、または他の内燃機関からの排ガスの分析に有用な、ガス分析のためのガス検知装置に関する。この装置は、混合物中に存在する個別のガスの検出または定量測定に適用可能であり、小型であり、消費電力が低いことを考慮すると特に好都合である。
自動車エンジンにおいて、排気ガス流中の種々の成分の存在または濃度を検出できると好都合である。このような分析および測定は、エンジンの運転を制御するために、噴射される燃料および空気の量を最適化する目的で使用される。あらゆる運転条件中でエンジンに燃料/空気混合物の最適組成が提供できると、燃料消費およびエンジンからの有害物質の放出を最小限にすることができる。エンジンの制御以外に、ガスの分析および測定は、自動車の触媒コンバータの診断においてもある役割を果たすことができる。触媒コンバータの性能を最適化するためには、排気ガス流中の燃料および酸素の量が、一般にある範囲内となるべきである。
たとえば、酸素、窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素、硫黄酸化物(SOx)、硫化水素(HS)、炭化水素、アンモニア、水素、および水など、自動車エンジンの排気流中には通常さまざまなガスが存在する。ガスセンサーデバイスを使用してガス流を分析することを意図した多数の製品が知られている。典型的なあるガスセンサーデバイスでは、センサー素子として1つもしくはそれ以上の化学/電気活性材料が使用されており、これらの材料のそれぞれは、特定のガスに曝露すると電気的性質が変化する材料である。
排気ガスなどの混合物中の多種多様な気体成分の分析および測定のプロセスにおいて複雑な要因の1つは、分析データとして機能しうる信号が得られる1つもしくはそれ以上のガス以外のガスに曝露することによって、1つの特定のセンサー素子からの信号に影響が生じうることである。たとえば、NOxに応答するようにセンサーとして選択された材料は、窒素酸化物の存在または濃度の存在を検出する以外に、酸素または炭化水素の存在を検知する場合もある。この問題は、1種類の検体ガスの存在を正確に反映する信号を、ガス全体に対する異なるセンサー素子の交差感度によって生じる不可避の信号から分離するのに十分なデータを得るために、複数の異なる種類のセンサー素子を同時に使用することによって対処されている。
しかし、このような交差感度の問題に対処するための複数の異なるセンサー素子で構成されたガスセンサーデバイスでは、その設置の性質に依存してサイズ制限が生じる場合がある。ガスセンサーデバイスが自動車用に使用される場合、非常に厳格で要求の厳しいサイズ制限が生じる。(特許文献1)などに記載されるような現在知られている多くの自動車用ガスセンサーは、100mm以下の直径を有する円よりも小さくないとしても、その円を通り抜けるのに十分小さい必要がある。しかし、車内に搭載される自動車診断は、小型であるガス分析装置として使用されるだけではなく、有毒および有害のすべての多種多様な気体材料を監視するための手持ち式装置がだんだんと重要になってきている。
サイズ制限されたガスセンサーを構成する場合、デバイス内にできるだけ多くの異なるセンサー素子を使用したいという要望と、適切なサイズ制限に適合させるためのセンサーデバイスへの要求との間で、不可避の緊張状態が必然的に生じる。独立した各センサー素子では、その素子自体によって占有される空間のみが考慮されるのではなく、センサーデバイス中に含まれるすべてのセンサー素子を動作させるために必要な入力および出力のパルスおよび信号を運ぶ導線、コネクタ、およびケーブルの位置および配列も考慮される。このため、センサーデバイス中に使用可能なセンサー素子数の増加が可能となり、同時にそのデバイスの大きさが許容制限内に維持される、ガス検知装置などのデバイス用の構成要素の開発が必要となる。
米国特許第5,556,526号明細書
望ましい多数のセンサー素子を収容し、さらに、自動車用途に使用するための実質的にすべての適用可能なサイズ制限、またはその他の望ましい工業環境に適合する、デバイスを構成することができる、ガスセンサーデバイス中の構成要素として使用するためのガス検知装置を提供することで、本発明は上記要求に応える。当然ながら、ガスセンサーデバイス中での本発明のガス検知装置の使用は、自動車産業に限定されるものではない。
本発明に特有の利点の1つは、ガス検知装置中で、多数のセンサー素子、およびそれらと関連する電極(印刷電極など)が省スペースで配列されることである。本発明の別の利点は、ガス検知装置中で、多くのセンサー素子を行き来するパルスおよび信号の入力および出力を運ぶために十分な数の複数の導線が省スペースで配列されることである。多数のセンサー素子をコンパクトな小型ガス検知装置中に組み込むことによって、本発明は、実質的にあらゆるサイズ制限の条件下で、ガス混合物中の多種多様の成分を非常に低濃度で識別することができる。本発明のガス検知装置は、自走車両内、または他のあらゆる望ましい種類の工業設備内に設置されるガスセンサーデバイス中に組み込まれる。これらおよびその他の利点を、より詳細に以下に説明する。
本発明の一実施形態は、約100mm以下の直径を有する円を通り抜けることができ;(a)4つ以上のセンサー素子と、(b)それぞれが2つ以上のセンサー素子に接触する2つ以上の電極とを含む、ガス検知装置である。
本発明の別の実施形態は、(a)4つ以上のセンサー素子と、(b)センサー素子の第1の群の少なくとも1つの構成要素に接触する第1の電極と、(c)センサー素子の第1の群の少なくとも1つの構成要素に接触し、センサー素子の第2の群の少なくとも1つの構成要素にも接触する第2の電極とを含み、センサー素子の第1の群のいずれの構成要素も、センサー素子の第2の群の構成要素ではない、ガス検知装置。
同じ特徴が図2にも示されている場合には、図1に示される特徴と同じ番号付けが図2でも行われている。同じ特徴が図3にも示されている場合には、図1および2に示される特徴と同じ番号付けが図3でも行われている。
本発明の一実施形態は、内燃機関の排気ガス中に含まれるものなどのガス混合物を分析する装置であり、この装置は複数のセンサー素子を含むことができる。これらのセンサー素子は、混合物中に含まれる特定のガスを検出し、それに基づいた信号を発生させるために、一体型の物体などの基体または多層積層体の上に搭載することができる。一体型の物体である基体は、原料の1つの固体部分としてアルミナまたはジルコニアなどの材料から製造されるのであり、複数の別個の層を積み重ねることによって製造されるのではない。対照的に、多層積層体は、熱および圧力を加えて処理することによって互いに結合させて複数の層を組み立てることによって製造される。基体は、典型的には平面形状であり、たとえばその断面が長方形を形成し、その一方の寸法の長さが他方を500%以上超える。しかし、基体は他の形状を有することもでき、たとえば、その断面が、一方の寸法の長さが他方を500%未満で超える長方形を形成したり、あるいは、断面が台形、円形、または楕円形を有したりすることもできる。
本発明のガス検知装置中には、複数のガスセンサー素子が使用され、これらのガスセンサー素子は、ガス混合物の入力流が実質的に同時にすべてのガスセンサー素子の上を通過するように、ガス入力および出力手段に対して搭載された個別に電気的に応答する固体センサー素子のアレイを構成することができる。必要ではないが、分析される混合物中の個別のガスのそれぞれ1種類に対して少なくとも1つのセンサー素子が提供されることが好ましい。しかし、前述したように、2種類以上のガスに対する個別の素子の感度によって生じる信号をクロスチェックするために、追加のセンサー素子も提供され、このため多数のセンサー素子が必要となる場合がある。本発明の装置は、基体上または基体内に取り付けられた加熱板または電熱線などの、基体を加熱するためのヒーターを含むこともできる。このヒーターは、加熱板または電熱線に接続された電源によって電力供給される。
センサー素子の固体表面と、吸着したガス種との間の電気化学的相互作用によって、センサー素子中に電気伝導率の変化が生じる。センサー素子は、たとえば、金属酸化物半導体から製造することができる。ガスとセンサー表面との相互作用によって生じる電気信号は、出力として抽出され、混合物中の種々の気体成分の存在または濃度を検出する解析器によって処理される。これらの判定または計算は、ルックアップテーブルまたはアルゴリズムで制御された計算機能によって、あるいは高度なデコンボリューションまたはニューラルネットワーク技術によって行われる。
基体の1つもしくはそれ以上の表面上に多数のセンサー素子を設置し、パルスおよび信号の入力および出力ラインを多重化し、共通の増幅器ユニットおよび解析器ユニットを提供することによって、ガス混合物中の異なるガス成分の分析を、適切な小ささのセンサーデバイスで行うことが可能となる。本発明の装置が小型であるために、ガス発生源の十分近くにセンサーデバイスを設置することができ、そのため、ガスが発生した時間と、センサーデバイスの一部であるガス検知装置とガスが接触する時間との間で、ガス混合物の組成に有意な変化が生じない。
センサー素子と、センサー素子を出入りするパルスおよび信号が流れる電極との多重化省スペースレイアウトによって、本発明の装置中の多数のセンサー素子が収容される。これらのセンサー素子は、後述のような化学/電気活性材料から製造することができ、基体の1つもしくはそれ以上の表面上に設置することができる。電極は、金、白金、またはパラジウムなどの金属、あるいはそれらの2種類以上の混合物から製造することができ、基体上または基体内部に設置することができる。基体表面上のセンサー素子および電極は、後述のような種々の印刷技術のいずれかによって適用することができる。1つもしくはそれ以上の層が電極を有する「グリーン」テープの複数の層を提供し、それらの層を互いに積そうして、多層積層体を形成することによって、基体内部に電極を設置することができる。
センサー素子および電極の省スペースレイアウトの特定の一実施形態を、図1に見ることができる。複数のセンサー素子2が基体4上に提供されている。複数の電極6が、種々のセンサー素子2を接触端子8に接続している。電極によって、各センサー素子を通る電気回路を完成させることができる。接触端子は導線(図示せず)に接触し、これによって電気パルスを種々のセンサー素子2に通すことができ、種々のセンサー素子2から信号を受信できるようになる。信号は、後述のように処理するためのマイクロプロセッサーまで送られる。
多重化されているために、電極が互いに交差して示されており、これは、交差部の間の誘電体層によって実現される。
本発明のガス検知装置は、約100mm以下、好ましくは約50mm以下、より好ましくは約25mm以下、最も好ましくは約18mm以下の直径を有する円を通り抜けることができる。
一実施形態においては、本発明の装置は、たとえば、4つ以上のセンサー素子と、それぞれが2つ以上のセンサー素子に接触する2つ以上の電極とを含むことができる。たとえば、電極A 10が、センサー素子A−1 12およびA−2 14に接触し、電極B 16が、センサー素子B−1 18およびB−2 20に接触する。図から分かるように、電極A 10およびB 12のそれぞれが、異なるセンサー素子に接触している。
センサー素子A−3 22およびセンサー素子B−3 24は、それぞれ場合により使用される。図1中に示されているが、当面のガス分析作業について推定される困難さに依存して、これらの一方または両方を、装置中に組み込んだり組み込まなかったりすることができ、この推定される困難さから、希望する程度の詳細さでガス混合物の分析を行うのに必要なセンサー素子数が決まる。センサー素子A−3 22およびB−3 24が図示されるように存在する場合、電極C 26および電極D 28も図示されるように存在する。センサー素子A−3 22およびB−3 24の一方または両方が存在しない場合は、それに対応する電極も存在しない。センサー素子A−3 22が図示されるように存在する場合、電極A 10およびC 26を使用することでその素子を通過する回路を完成させることができ、本明細書の種々の図面に示されるように、他のセンサー素子を通過する回路も、それぞれの素子と隣接する電極を使用することで同様の方法で回路を完成させることができる。
センサー素子A−3 22が存在する実施形態において、電極A 10が3つのセンサー素子に接触しているのが分かる。同様に、センサー素子B−3 24が存在する実施形態において、電極B 16が3つのセンサー素子に接触しているのが分かる。これらの場合において、電極A 10およびB 16は、異なるセンサー素子に接触している。
別の実施形態が図2に示されており、この図中の装置は、図1に示される実施形態に記載されるものに加えて、さらなるセンサー素子および電極を含んでいる。同じ特徴が図2にも示されている場合には、図1に示される特徴と同じ番号付けが図2でも行われている。図2において、電極E 30は、センサー素子E−1 32およびE−2 34に接触しており、したがって2つ以上のセンサー素子に接触する第3の電極となる。電極E 30は、電極A 10およびB 16のいずれとも異なるセンサー素子に接触している。
センサー素子E−3 36は、場合により使用されるものであり、図2中には示されているが、装置中に含まれる場合も含まれない場合もある。センサー素子E−3 36が図示されるように存在する場合、電極F 38も図示されるように存在する。センサー素子E−3 36が存在しない場合は、電極F 38も存在しない。センサー素子E−3 36が図示されるように存在する場合、電極E 30は、3つのセンサー素子に接触する第3の電極となる。このような場合でも、電極E 30は、電極A 10およびB 16のいずれとも異なるセンサー素子に接触している。
さらに別の実施形態が図3に示されており、この図中の装置は、図2に示される実施形態に記載されるものに加えて、さらなるセンサー素子および電極を含んでいる。同じ特徴が図3にも示されている場合には、図2に示される特徴と同じ番号付けが図3でも行われている。図3において、電極G 40は、センサー素子G−1 42およびG−2 44に接触しており、したがって2つ以上のセンサー素子に接触する第4の電極となる。電極G 40は、A 10、B 16、およびE 30のいずれとも異なるセンサー素子に接触している。
センサー素子G−3 46は、場合により使用されるものであり、図3中には示されているが、装置中に含まれる場合も含まれない場合もある。センサー素子G−3 46が図示されるように存在する場合、電極H 48も図示されるように存在する。センサー素子G−3 46が存在しない場合は、電極 H 48も存在しない。センサー素子G−3 46が図示されるように存在する場合、電極G 40は、3つのセンサー素子に接触する第4の電極となる。このような場合でも、電極G 40は、電極A 10、B 16、およびE 30のいずれとも異なるセンサー素子に接触している。
図2を参照すると、電極J 50がセンサー素子B−2 20およびE−2 34に接触しており、電極K 52がセンサー素子A−1 12、B−1 18、およびE−1 32に接触しているのが分かる。図3を参照すると、電極K 52がセンサー素子A−1 12、B−1 18、E−1 32、およびG−1 42に接触しているのが分かる。したがって、電極A 10、B 16、E 30、G 40、J 50、およびK 52のそれぞれは、2つ以上のセンサー素子に接触する電極であると言うことができる。さらに、電極A 10、B 16、E 30、G 40およびK 52のそれぞれは、3つ以上のセンサー素子に接触する電極であると言うことができ、電極K 52は4つのセンサー素子に接触する電極であると言うことができる。
本発明の装置において、前述のように基体表面上にセンサー素子が設置される場合、希望するなら基体の別の表面上にヒーターを設置することができる。図4は、ヒーターのレイアウトの一例を示している。図4において、基体4の表面上のヒーター54は電極56に接続されており、電極56は接触端子58に接続されている。このヒーターは、たとえば、加熱板であってよく、金、白金、またはパラジウムなどの金属あるいはそれら2種類以上の混合物でできていてよく、印刷またはその他の公知の技術によって付着させることができる。
基体の1つの表面上にセンサー素子が設置され、基体の別の表面上にはヒーターが設置される場合、本発明の装置中、基体の両方の表面上に電極が存在する。図1〜3を図4と比較することで分かるように、基体の第1の表面上の電極は、第2の表面上に存在する数の少なくとも2倍、または少なくとも3倍の数で存在できることが分かる。
前述したように、本発明の装置においては、基体の1つもしくはそれ以上の表面上にセンサー素子を設置することができる。特に、多層積層体の場合は、2つ以上の表面上にセンサー素子を設置することができる。センサー素子として使用される材料は、「グリーン」テープの異なる層の上に設置することができ、その後、種々の層を組み合わせて最終的に硬化した積層体が形成され、これによって基体が構成される。センサー素子が上に設置される層が、基体表面になる。
電極は、センサー素子と同じ層の上に設置することができるし、基体の内部上にあり、したがって表面とはならない層の上に設置することもできる。したがって、電極は、基体の1つ、2つ、またはそれを超える数の表面上に設置することができるし、表面上に存在しなくてもよい。さらに、センサー素子を基体の1つ、2つ、またはそれを超える数の表面上に設置できるので、図1、2、および3に示される各実施形態は、基体の1つの表面上に設置することができる。その結果、基体の1つ、2つ、またはそれを超える数の表面上に4個以上、6個以上、8個以上、または10個以上のセンサー素子が存在することができる。したがって基体は、合計で6個以上、8個以上、10個以上、または12個以上のセンサー素子を含むことができる。
さらに別の実施形態が図5に示されており、同じ特徴が図5にも示されている場合には、図1に示される特徴と同じ番号付けが図5でも行われている。図5において、センサー素子A−1 12は、第1の電極の電極A 10、および第2の電極の電極K 52に接触している。センサー素子A−2 14は、電極A 10に接触しており、センサー素子B−1 18も電極K 52に接触している。したがって、電極A 10は、センサー素子A−1 12、A−2 14、およびA−3 22よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触しており;電極K 52についても同じことが言える。センサー素子B−2 20は電極K 52とは接触していないが、電極K 52は、センサー素子B−1 18、B−2 20、およびB−3 24よりなる群の少なくとも1つの構成要素とも接触している。センサー素子A−1 12、A−2 14、およびA−3 22よりなる群の構成要素はいずれも、センサー素子B−1 18、B−2 20、およびB−3 24よりなる群の構成要素ではない。
図5から分かるように、電極Aは、センサー素子A−1 12、A−2 14、およびA−3 22よりなる群の2つ以上の構成要素に接触しているだけでなく、その群のすべての構成要素に接触している。
さらに別の実施形態が図6に示されており、この図中の装置は、図5に示される実施形態に記載されるものに加えて、さらなるセンサー素子および電極を含んでいる。同じ特徴が図6にも示されている場合には、図5に示される特徴と同じ番号付けが図6でも行われている。図6において、電極K 52はセンサー素子E−1 32に接触しており、したがってセンサー素子E−1 32、E−2 34、およびE−3 36よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触している。センサー素子E−1 32、E−2 34、およびE−3 36よりなる群の構成要素はいずれも、それぞれ、センサー素子A−1 12、A−2 14、およびA−3 22よりなる群;ならびにB−1 18、B−2 20、およびB−3 24よりなる群のいずれの構成要素でもない。
第3の電極である電極B 16はセンサー素子B−1 18およびB−2 20に接触しており、したがって、図6から分かるように、電極B 16は、センサー素子B−1 18、B−2 20、およびB−3 24よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触している。しかし、電極B 16は、その群の2つ以上の構成要素に接触しており、実際にはその群のすべての構成要素に接触していることも分かるであろう。第4の電極である電極J 50は、センサー素子B−1 18、B−2 20、およびB−3よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触し、センサー素子E−1 32、E−2 34、およびE−3 36よりなる群の少なくとも1つの構成要素にも接触している。
さらに別の実施形態が図7に示されており、この図中の装置は、図6に示される実施形態に記載されるものに加えて、さらなるセンサー素子および電極を含んでいる。同じ特徴が図7にも示されている場合には、図6に示される特徴と同じ番号付けが図7でも行われている。図7において、第5の電極である電極E 30は、センサー素子E−1 32、E−2 34、およびE−3 36よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触している。しかし、電極E 30は、その群の2つ以上の構成要素に接触しており、実際にはその群のすべての構成要素に接触していることも分かるであろう。
電極K 52は、センサー素子G−1 42、G−2 44、およびG−3 46よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触している。センサー素子G−1 42、G−2 44、およびG−3 46よりなる群の構成要素はいずれも、それぞれ、センサー素子A−1 12、A−2 14、およびA−3 22よりなる群;B−1 18、B−2 20、およびB−3 24よりなる群;ならびにE−1 32、E−2 34、およびE−3 36よりなる群のいずれの構成要素でもない。第6の電極である電極G 40も、センサー素子G−1 42、G−2 44、およびG−3 46よりなる群の少なくとも1つの構成要素に接触している。しかし、電極G 40は、その群の2つ以上の構成要素に接触しており、実際にはその群のすべての構成要素に接触していることも分かるであろう。
この装置の他の実施形態にも当てはまるが、センサー素子のこれらの群の一部またはすべては、基体の1つの表面上に設置することができ、前述したようにヒーターは、基体の別の表面上に設置することができる。このような場合、電極は、基体の両方の表面上に設置される。基体の第1の表面上の電極は、第2の表面上に存在する数の少なくとも2倍、または少なくとも3倍の数で存在できる。
これも前述したように、センサー素子は、基体の1つもしくはそれ以上の表面上に設置することができる。特に、多層積層体の場合、センサー素子を2つ以上の表面上に設置することもできる。その結果、基体の1つ、2つ、またはそれを超える数の表面上に、4個以上、6個以上、8個以上または10個以上のセンサー素子が存在することができる。したがって基体は、合計で6個以上、8個以上、10個以上、または12個以上のセンサー素子を含むことができる。電極は、センサー素子と同じ層の上に設置することができるし、基体の内面上に設置することもできる。したがって、電極は、基体の1つ、2つ、またはそれを超える数の表面上に設置することができるし、表面上に存在しなくてもよい。
本発明の装置のその他の説明、およびその使用方法は、2001年10月15日に出願された米国特許出願第09/977,791号明細書、および2002年4月5日米国特許出願第10/117,472号明細書に見ることができ、これらのそれぞれの記載内用全体があらゆる目的で本明細書に援用される。
本発明の装置が、特定の特徴、整数、および/または成分を含んでなる、含む、含有する、または有するとして言及または説明される場合、そのような言及または説明が明らかに逆のことを意味するのでない限り、明示的に言及または説明された成分以外の1つもしくはそれ以上の成分が、その装置中に存在してもよいことを理解されたい。しかし、別の実施形態においては、本発明の装置は、特定の成分から実質的になるとして言及または説明される場合があり、そのような実施形態においては、装置の動作原理または特徴的な特性を実質的に変化させる成分は、その中には存在しない。さらに別の実施形態においては、本発明の装置が、特定の成分よりなるとして言及または説明される場合があり、そのような実施形態においては、言及された成分以外の成分は、その中に存在しない。
不定冠詞「a」または「an」が、本発明の装置中に1つの成分が存在することの言及または説明に関して使用される場合、そのような言及または説明が明らかに逆のことを意味するのでない限り、そのような不定冠詞の使用によって、その装置中に存在する成分の数が1に限定されるものではないと理解されたい。
電極をセンサー素子に接続する多重回路の概略図である。 電極をセンサー素子に接続する多重回路の概略図である。 電極をセンサー素子に接続する多重回路の概略図である。 ガス混合物を分析する装置中の基体上のヒーターのレイアウトを示している。

Claims (6)

  1. (a)センサー素子の第1、第2、第3および第4の群、ここで、センサー素子のある群のいずれの構成要素もセンー素子の他のいずれの群の構成要素ではない、と、
    (b)センサー素子の第1の群のすべての構成要素に接触している第1の電極と、
    (c)センサー素子の前記4つの群のそれぞれの1つの構成要素に接触している第2の電極と、
    (d)センサー素子の前記第2の群のすべての構成要素に接触する第3の電極と、
    (e)センサー素子の前記第2の群の、第2の電極が接触する構成要素とは異なる1つの構成要素に接触し、センサー素子の前記第3の群の、第2の電極が接触する構成要素とは異なる1つの構成要素にも接触する第4の電極と、
    (f)センサー素子の前記第3の群のすべての構成要素に接触する第5の電極と、
    (g)センサー素子の前記第4の群のすべての構成要素に接触する第6の電極と、
    (h)センサー素子の前記第1の群の、第2の電極が接触する構成要素とは異なる1つの構成要素に接触する第7の電極と、
    (i)センサー素子の前記第2の群の、第2の電極が接触する構成要素とは異なる1つの構成要素に接触する第8の電極と、
    (j)センサー素子の前記第3の群の、第2の電極が接触する構成要素とは異なる1つの構成要素に接触する第9の電極と、
    (k)センサー素子の前記第4の群の、第2の電極が接触する構成要素とは異なる1つの構成要素に接触する第10の電極とを含んでなる、ガス検知装置。
  2. 少なくとも6つのセンサー素子を含んでなる請求項1に記載の装置。
  3. 一体型の物体である請求項1に記載の装置。
  4. 多層積層体である請求項1に記載の装置。
  5. 複数の表面を有し、2つ以上の前記表面上にセンサー素子が設置されている請求項1に記載の装置。
  6. 約18mm以下の直径を有する円を通り抜けることができる請求項1に記載の装置。
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