JPH0222340B2 - - Google Patents
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- JPH0222340B2 JPH0222340B2 JP55117411A JP11741180A JPH0222340B2 JP H0222340 B2 JPH0222340 B2 JP H0222340B2 JP 55117411 A JP55117411 A JP 55117411A JP 11741180 A JP11741180 A JP 11741180A JP H0222340 B2 JPH0222340 B2 JP H0222340B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1468—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
- A61B5/1473—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
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- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14542—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring blood gases
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
- G01N27/4141—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS specially adapted for gases
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
（以下FETという）構造のセンサゲート部表面が
SiO2，Si3N4，AL2O3等のPH感応膜で被覆され
てなるイオンセンサを利用したガスセンサの改良
に関するものである。
（以下FETという）構造のセンサゲート部表面が
SiO2，Si3N4，AL2O3等のPH感応膜で被覆され
てなるイオンセンサを利用したガスセンサの改良
に関するものである。
炭酸ガス、アンモニアガスをはじめとするガス
濃度測定は工業用途において重要な事はいうまで
もないが、近年医学、生理学分野においても、生
体中のガス濃度を測定することが重要視されはじ
めている。例えば生理学においては、一細胞中の
ガス濃度の測定が重要な知見を与えるし、又医学
においては、麻酔患者や、重症患者、回復室の患
者の血中ガス濃度の継続的な測定が緊急事態の発
見に役立つている。かかる目的には細胞中、又は
血管中に挿入して用いることのできる極めて小さ
いガスセンサが必要とされる。
濃度測定は工業用途において重要な事はいうまで
もないが、近年医学、生理学分野においても、生
体中のガス濃度を測定することが重要視されはじ
めている。例えば生理学においては、一細胞中の
ガス濃度の測定が重要な知見を与えるし、又医学
においては、麻酔患者や、重症患者、回復室の患
者の血中ガス濃度の継続的な測定が緊急事態の発
見に役立つている。かかる目的には細胞中、又は
血管中に挿入して用いることのできる極めて小さ
いガスセンサが必要とされる。
上記目的のために従来より用いられていたガス
センサは微小なガラス電極を使用したものであ
る。
センサは微小なガラス電極を使用したものであ
る。
かかるガスセンサの測定原理は、炭酸ガスセン
サについて説明すれば、ガス透過性膜を通過した
サンプル中の炭酸ガスが例えばNaHCO3を含む
電極室の水に溶解すると、H2CO3を生じ、その
結果電極室のPHが変化する。かかるPHの変化
をPHセンサで測定することにより炭酸ガス濃度
を検知することができる。
サについて説明すれば、ガス透過性膜を通過した
サンプル中の炭酸ガスが例えばNaHCO3を含む
電極室の水に溶解すると、H2CO3を生じ、その
結果電極室のPHが変化する。かかるPHの変化
をPHセンサで測定することにより炭酸ガス濃度
を検知することができる。
炭酸ガス（CO2）の様に水に溶けて水溶液の
PHを変化させる物質の例は次に示すような多く
のものがある。
PHを変化させる物質の例は次に示すような多く
のものがある。
CO2＋H2OH+＋HCO- 3
NH3＋H2ONH- 4＋OH-
SO2＋H2OH+＋HSO- 3
2NO2＋H2O2H+＋NO- 3＋NO- 2
X2＋H2O2H+＋XO-＋X-
（X-＝Cl-，Br-，I-） 又、上記ガスの様に水に溶けてはじめてH+を
生成するものではなくても、ある程度以上の蒸気
圧を有する酸類についても原理的に可能である。
例えば酢酸ガスは水にとけて次の様にH+を生成
する。
（X-＝Cl-，Br-，I-） 又、上記ガスの様に水に溶けてはじめてH+を
生成するものではなくても、ある程度以上の蒸気
圧を有する酸類についても原理的に可能である。
例えば酢酸ガスは水にとけて次の様にH+を生成
する。
CH3COOHH+＋CH3COO-
この様な反応を利用すれば、アンモニア電極は
ガス透過性膜、NH- 4を有する塩又はポリイオン
を含む水相、比較電極及びPH電極とから作製出
来る。
ガス透過性膜、NH- 4を有する塩又はポリイオン
を含む水相、比較電極及びPH電極とから作製出
来る。
又、SO2電極はHSO- 3を有する塩又はポリイオ
ンを用いればよく、同様に他のガス電極及びH+
を生ずる物質用電極も作製出来る。電極室中の電
解質の役割については炭酸ガスセンサの場合と全
く同様である。
ンを用いればよく、同様に他のガス電極及びH+
を生ずる物質用電極も作製出来る。電極室中の電
解質の役割については炭酸ガスセンサの場合と全
く同様である。
しかしながら医学、生理学分野において使用さ
れるガスセンサは、生体内、例えば血管に挿入さ
れて使用されるため生体挿入部は直径２mm以下と
非常に小型化する必要があるが、ガラス電極は、
そのサイズに限界があり、またこわれ易く、取扱
いが困難な上ガラス膜の電極抵抗が大きくなるた
め高入力抵抗増巾器が必要であり、又電極抵抗が
大きいため絶縁が難しく不要な雑音を誘導しやす
いこと、など実用上解決すべき多くの問題点を有
していた。
れるガスセンサは、生体内、例えば血管に挿入さ
れて使用されるため生体挿入部は直径２mm以下と
非常に小型化する必要があるが、ガラス電極は、
そのサイズに限界があり、またこわれ易く、取扱
いが困難な上ガラス膜の電極抵抗が大きくなるた
め高入力抵抗増巾器が必要であり、又電極抵抗が
大きいため絶縁が難しく不要な雑音を誘導しやす
いこと、など実用上解決すべき多くの問題点を有
していた。
本発明者らはすでに、従来のガラス電極を使用
したガスセンサの欠点を解消したガスセンサとし
てPH感応電界効果トランジスタのゲート部に隣
接して蒸着した比較電極と、該ゲート部と比較電
極の一部を被覆した１〜100μの親水性ポリマー
層と、少なくとも該ポリマー層を包囲したガス透
過性ポリマ層が形成されたガスセンサを特願昭54
−78467号に提案した。かかるセンサは非常に小
型化可能で生体又は医療用ガスセンサとしては画
期的な提案であるが、センサ保存中に感度や応答
速度の低下や原因不明のドリフトが発生すること
があつた。
したガスセンサの欠点を解消したガスセンサとし
てPH感応電界効果トランジスタのゲート部に隣
接して蒸着した比較電極と、該ゲート部と比較電
極の一部を被覆した１〜100μの親水性ポリマー
層と、少なくとも該ポリマー層を包囲したガス透
過性ポリマ層が形成されたガスセンサを特願昭54
−78467号に提案した。かかるセンサは非常に小
型化可能で生体又は医療用ガスセンサとしては画
期的な提案であるが、センサ保存中に感度や応答
速度の低下や原因不明のドリフトが発生すること
があつた。
本発明者らは上述の欠点を解消し、常に安定し
て測定できるガスセンサを提供するため、上述の
ガスセンサを構成する親水性ポリマー層と比較電
極について詳細に検討した結果、長期の耐久性を
有するガスセンサに到達したものである。
て測定できるガスセンサを提供するため、上述の
ガスセンサを構成する親水性ポリマー層と比較電
極について詳細に検討した結果、長期の耐久性を
有するガスセンサに到達したものである。
本発明に使用するFETはゲート部にPH感応層
を有しており、その構造は特開昭54−66194号に
示されている。かかるFETは一端にゲート部を
他端に電極部を有する細長形のセンサでありゲー
ト部周辺は全周をSiO2とSi3N4の２層で被覆され
ている。
を有しており、その構造は特開昭54−66194号に
示されている。かかるFETは一端にゲート部を
他端に電極部を有する細長形のセンサでありゲー
ト部周辺は全周をSiO2とSi3N4の２層で被覆され
ている。
比較電極はAg／AgCl電極が安定性の面でよ
い。比較電極の作製は蒸着とメツキ及び電解を組
合わせて得られる。すなわち、比較電極となる銀
の層の厚さは1μ以上、が好ましいが、銀は窒化
シリコンとの接着性が悪いため銀と窒化シリコン
との間にクロムの蒸着を薄く行なつた後更にその
上に銅を蒸着した接着層を設け、その上に銀を電
解メツキすることにより銀をFET表面に強固に
接着することができる。これをさらにNaCl溶液
中で比較電極を陽極に電解を行なえば銀の表面が
塩素化されてAg／AgCl比較電極を作製すること
ができる。
い。比較電極の作製は蒸着とメツキ及び電解を組
合わせて得られる。すなわち、比較電極となる銀
の層の厚さは1μ以上、が好ましいが、銀は窒化
シリコンとの接着性が悪いため銀と窒化シリコン
との間にクロムの蒸着を薄く行なつた後更にその
上に銅を蒸着した接着層を設け、その上に銀を電
解メツキすることにより銀をFET表面に強固に
接着することができる。これをさらにNaCl溶液
中で比較電極を陽極に電解を行なえば銀の表面が
塩素化されてAg／AgCl比較電極を作製すること
ができる。
上述の窒化シリコン上に設けた各層の厚さはセ
ンサの安定性、耐久性に大きな影響を与える。す
なわち、銀電極の下地となる銅層の厚さはあまり
薄いとメツキの際や、センサ保存中に電極の剥離
が起こり、ドリフトやノイズが大きくなり使用不
可能となる。したがつて銅層の厚さは500Å以上
が好ましく、通常1μ程度が実用上望ましい。こ
れよりいくら厚くても厚すぎることはないが、あ
まり厚いと蒸着が難しくなる。また銀層の厚さ及
びAgCl層の厚さは、あまり薄いとたとえセンサ
作製直後には正常でも、長期間保存中に次第に不
安定となりドリフトが激しくなる。したがつて充
分な耐久性を得るにはAg層の厚さが3μ、AgCl層
の厚さが1μ以上が好ましい。また比較電極の形
も重要な因子であり、ゲート部と比較電極間の距
離が大きいと誘導によるノイズをひろいやすくな
るのでゲートと比較電極は１mm以下にすることが
望ましい。また比較電極の形はそのボンデイング
部とゲート間の短絡を防ぐために上述の特開昭54
−66194号に開示された細長形のセンサには、そ
の形状に沿つた細長形とすることが好ましい。
ンサの安定性、耐久性に大きな影響を与える。す
なわち、銀電極の下地となる銅層の厚さはあまり
薄いとメツキの際や、センサ保存中に電極の剥離
が起こり、ドリフトやノイズが大きくなり使用不
可能となる。したがつて銅層の厚さは500Å以上
が好ましく、通常1μ程度が実用上望ましい。こ
れよりいくら厚くても厚すぎることはないが、あ
まり厚いと蒸着が難しくなる。また銀層の厚さ及
びAgCl層の厚さは、あまり薄いとたとえセンサ
作製直後には正常でも、長期間保存中に次第に不
安定となりドリフトが激しくなる。したがつて充
分な耐久性を得るにはAg層の厚さが3μ、AgCl層
の厚さが1μ以上が好ましい。また比較電極の形
も重要な因子であり、ゲート部と比較電極間の距
離が大きいと誘導によるノイズをひろいやすくな
るのでゲートと比較電極は１mm以下にすることが
望ましい。また比較電極の形はそのボンデイング
部とゲート間の短絡を防ぐために上述の特開昭54
−66194号に開示された細長形のセンサには、そ
の形状に沿つた細長形とすることが好ましい。
このようにして作製された比較電極を有する
FET PHセンサはボンデイング部をカテーテル
に埋込まれる。この時カテーテルの先端は、斜め
に切られて、FETゲート部と比較電極の先端の
みが露出するようにすることが、外力によるセン
サの破壊を防ぐために好ましい。カテーテルと
FETの〓間は絶縁材を充填するが絶縁材として
はエポキシ樹脂もしくはシリコン樹脂又は両者の
併用が好ましい。このようなカテーテルに埋込ん
だ状態で前記のメツキ電解を行なうこともでき
る。
FET PHセンサはボンデイング部をカテーテル
に埋込まれる。この時カテーテルの先端は、斜め
に切られて、FETゲート部と比較電極の先端の
みが露出するようにすることが、外力によるセン
サの破壊を防ぐために好ましい。カテーテルと
FETの〓間は絶縁材を充填するが絶縁材として
はエポキシ樹脂もしくはシリコン樹脂又は両者の
併用が好ましい。このようなカテーテルに埋込ん
だ状態で前記のメツキ電解を行なうこともでき
る。
このようにして得られたPHセンサのゲート部
と比較電極の両方にまたがるようにNaHCO3、
NaClを含んだポリマー溶液を塗布し、ポリマー
層を作製する。このポリマー層の厚さは厚すぎる
と応答速度が小さくなり、薄すぎるとシグナルが
不安定になるのでゲート面において、薄く均一で
ある必要があり、その厚さは乾燥状態で１〜10μ
が好ましい。もし、均一でなければtailingが起
こり、10μ以上の厚さになると応答速度が小さく
なる。
と比較電極の両方にまたがるようにNaHCO3、
NaClを含んだポリマー溶液を塗布し、ポリマー
層を作製する。このポリマー層の厚さは厚すぎる
と応答速度が小さくなり、薄すぎるとシグナルが
不安定になるのでゲート面において、薄く均一で
ある必要があり、その厚さは乾燥状態で１〜10μ
が好ましい。もし、均一でなければtailingが起
こり、10μ以上の厚さになると応答速度が小さく
なる。
ここで用いるポリマーの条件としては適度な吸
水性（測定温度37℃で60％以上）を持ちCOOH
基等の有機酸基や塩基基を含まない（1mol％以
下）ことが重要であり、このようなポリマーとし
てエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリメチロールプロパン、３−メチル−１，３，
５−ペンタントリオール、ブタンジオール、トリ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、
グリセリン、ポリビニルピロリドン等のPVAの
可塑剤で可塑化されたポリビニルアルコール
（PVA、重合度500〜3500）が安定性の面から優
れている。もし吸水性が低いと応答速度が低くな
り、有機酸や塩基基を含むと感度が低下する。こ
のポリマー層中におけるPVAの含有量は乾燥状
態で50重量％以上（PVA／PVA＋可塑剤の比
率）が好ましい。これより小さいと吸水性の低下
や、形態保持性の低下より長期の使用もしくは保
存の際ゲートと比較電極間の電気的接触が切れや
すくなる。またここで用いるPVAのケン化度は
98モル％以上であり、これよりケン化度が低下す
るとドリフトが激しくなり、感度の経時変化が見
られるようになる。PVAは他のモノマー（例え
ば、ビニルピロリドン、炭酸ビニレン）が共重合
された共重合体であつてもよいが、この場合でも
PVAユニツトはポリマー層の50重量％以上（乾
燥状態）含有されていなければならない。また
PVAの含有量が大きすぎると、乾燥状態で放置
した時に感度及び応答速度の低下しやすくなるの
で好ましくなく、PVAは95％以下であることが
好ましい。
水性（測定温度37℃で60％以上）を持ちCOOH
基等の有機酸基や塩基基を含まない（1mol％以
下）ことが重要であり、このようなポリマーとし
てエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリメチロールプロパン、３−メチル−１，３，
５−ペンタントリオール、ブタンジオール、トリ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、
グリセリン、ポリビニルピロリドン等のPVAの
可塑剤で可塑化されたポリビニルアルコール
（PVA、重合度500〜3500）が安定性の面から優
れている。もし吸水性が低いと応答速度が低くな
り、有機酸や塩基基を含むと感度が低下する。こ
のポリマー層中におけるPVAの含有量は乾燥状
態で50重量％以上（PVA／PVA＋可塑剤の比
率）が好ましい。これより小さいと吸水性の低下
や、形態保持性の低下より長期の使用もしくは保
存の際ゲートと比較電極間の電気的接触が切れや
すくなる。またここで用いるPVAのケン化度は
98モル％以上であり、これよりケン化度が低下す
るとドリフトが激しくなり、感度の経時変化が見
られるようになる。PVAは他のモノマー（例え
ば、ビニルピロリドン、炭酸ビニレン）が共重合
された共重合体であつてもよいが、この場合でも
PVAユニツトはポリマー層の50重量％以上（乾
燥状態）含有されていなければならない。また
PVAの含有量が大きすぎると、乾燥状態で放置
した時に感度及び応答速度の低下しやすくなるの
で好ましくなく、PVAは95％以下であることが
好ましい。
またこのポリマー層に含まれる電解質例えば炭
酸ガスセンサの場合NaHCO3及びNaClの濃度は
それぞれポリマーに対し0.01−1M、0.1−2Mが
好ましく、これより濃度が低いと感度低下が起り
やすくまたシグナルが不安定となる。またこれよ
り大きいと応答速度の低下が起こる。
酸ガスセンサの場合NaHCO3及びNaClの濃度は
それぞれポリマーに対し0.01−1M、0.1−2Mが
好ましく、これより濃度が低いと感度低下が起り
やすくまたシグナルが不安定となる。またこれよ
り大きいと応答速度の低下が起こる。
少なくとも上記親水性ポリマー層を包囲するガ
ス透過性ポリマーは公知のガス透過性膜を使用す
ることができる。それらは例えばテトラフロロエ
チレン、トリフロロエチレン、ヘキサフロロプロ
ピレン、クロロトリフロロエチレン等の重合体、
共重合体の弗素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリペンテン−１、等のポリオレフイン及
びシリコン樹脂などである。この中でとくに好ま
しいのはポリテトラフルオロエチレン及びシリコ
ン樹脂であり、前者を用いると経時変化の少ない
センサが、また後者を用いると応答時間の短かい
センサが得られる。また膜の厚さは強度、応答時
間の面から弗素樹脂、オレフイン樹脂では３〜
20μ、シリコン樹脂等のゴムでは50〜300μが好ま
しい。
ス透過性ポリマーは公知のガス透過性膜を使用す
ることができる。それらは例えばテトラフロロエ
チレン、トリフロロエチレン、ヘキサフロロプロ
ピレン、クロロトリフロロエチレン等の重合体、
共重合体の弗素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリペンテン−１、等のポリオレフイン及
びシリコン樹脂などである。この中でとくに好ま
しいのはポリテトラフルオロエチレン及びシリコ
ン樹脂であり、前者を用いると経時変化の少ない
センサが、また後者を用いると応答時間の短かい
センサが得られる。また膜の厚さは強度、応答時
間の面から弗素樹脂、オレフイン樹脂では３〜
20μ、シリコン樹脂等のゴムでは50〜300μが好ま
しい。
ガス透過性膜のコーテイング法としては、浸し
塗り、スプレー塗り、真空蒸着、紫外線重合、プ
ラズマ重合、スパツタリングによる方法等を用い
ることができる。ガス透過性膜は十分な応答速度
を得るために均一で薄い膜であることが必要であ
り、とくにポリテトラフロロエチレンやポリエチ
レン・ポリプロピレンのようなゴム状でないポリ
マーは薄膜である必要があり、真空蒸着、紫外線
重合、プラズマ重合、スパツタリング法等の気相
重合法をとることが望ましい。さらに先端を閉じ
たガス透過性のチユーブをセンサの少なくともゲ
ート部領域に被覆して挿入されたチユーブの他端
をセンサと液密に固定することもできる。この方
法は上述の細長形のセンサの場合ガスセンサを小
型化することができ好ましい方法である。
塗り、スプレー塗り、真空蒸着、紫外線重合、プ
ラズマ重合、スパツタリングによる方法等を用い
ることができる。ガス透過性膜は十分な応答速度
を得るために均一で薄い膜であることが必要であ
り、とくにポリテトラフロロエチレンやポリエチ
レン・ポリプロピレンのようなゴム状でないポリ
マーは薄膜である必要があり、真空蒸着、紫外線
重合、プラズマ重合、スパツタリング法等の気相
重合法をとることが望ましい。さらに先端を閉じ
たガス透過性のチユーブをセンサの少なくともゲ
ート部領域に被覆して挿入されたチユーブの他端
をセンサと液密に固定することもできる。この方
法は上述の細長形のセンサの場合ガスセンサを小
型化することができ好ましい方法である。
このようにして作成された炭酸ガスセンサーは
このままでは作動しないので水中もしくは水蒸気
中で親水性ポリマーを吸湿させ膨潤してから用い
られる。このように作製したセンサは一たん乾燥
しても、水に長時間浸漬することにより再び使用
可能となるが、直ちに使用するためには水中で保
存することが好ましく、本発明のセンサは水中保
存によつてもドリフト、応答速度、感度の低下が
起らない。
このままでは作動しないので水中もしくは水蒸気
中で親水性ポリマーを吸湿させ膨潤してから用い
られる。このように作製したセンサは一たん乾燥
しても、水に長時間浸漬することにより再び使用
可能となるが、直ちに使用するためには水中で保
存することが好ましく、本発明のセンサは水中保
存によつてもドリフト、応答速度、感度の低下が
起らない。
以上のように本発明のガスセンサは親水性ポリ
マー層が乾燥しても、再び吸湿させて使用するこ
とができるという優れた特徴を有しており、この
特徴は大量に生産する場合大きな利点がある。し
たがつて本発明により大量に比較的容易に製作で
きるFETを使用したガスセンサの商業的生産が
可能となつたのである。
マー層が乾燥しても、再び吸湿させて使用するこ
とができるという優れた特徴を有しており、この
特徴は大量に生産する場合大きな利点がある。し
たがつて本発明により大量に比較的容易に製作で
きるFETを使用したガスセンサの商業的生産が
可能となつたのである。
実施例
第１図に示すように細長状のFETイオンセン
サ２の表面に蒸着により0.03μのCr層、1μのCu
層、10μのAg層と3μのAgCl層からなるAg−
AgCl比較電極４を形成した後、カテーテル６内
に電極部を挿入した。カテーテル内壁とセンサと
比較電極の電極部との〓間にエポキシ樹脂５を封
入した後、センサのゲート部１と比較電極の一部
を5μの0.1N NaClと0.1N NaHCO3を含み、かつ
可塑剤としてグリセリン30％を含むケン化度98.5
％のポリビニルアルコール（重合度1700）層３で
被覆した。更に肉厚100μの先端を封止したシリ
コンチユーブ１０をゲート部先端より挿入被覆
し、チユーブ他端はシリコン樹脂６でカテーテル
先端と液密に接着して炭酸ガスセンサを作製し
た。
サ２の表面に蒸着により0.03μのCr層、1μのCu
層、10μのAg層と3μのAgCl層からなるAg−
AgCl比較電極４を形成した後、カテーテル６内
に電極部を挿入した。カテーテル内壁とセンサと
比較電極の電極部との〓間にエポキシ樹脂５を封
入した後、センサのゲート部１と比較電極の一部
を5μの0.1N NaClと0.1N NaHCO3を含み、かつ
可塑剤としてグリセリン30％を含むケン化度98.5
％のポリビニルアルコール（重合度1700）層３で
被覆した。更に肉厚100μの先端を封止したシリ
コンチユーブ１０をゲート部先端より挿入被覆
し、チユーブ他端はシリコン樹脂６でカテーテル
先端と液密に接着して炭酸ガスセンサを作製し
た。
上記ガスセンサを水中に浸漬してPVA層が37
℃での含水率が60％以上となるまで膨潤させた。
℃での含水率が60％以上となるまで膨潤させた。
かかるセンサを25℃で５％及び12％の炭酸ガス
を含む窒素気流中に挿入して測定したところシグ
ナルの差が18mV（理論値22mV）50％応答速度30
秒の優れた炭酸ガスセンサが得られた。またこの
センサは室温中で昼夜安定した出力を維持し、ま
た一たん乾燥させても50℃の水中に２時間浸漬す
ることにより再び使用可能となつた。
を含む窒素気流中に挿入して測定したところシグ
ナルの差が18mV（理論値22mV）50％応答速度30
秒の優れた炭酸ガスセンサが得られた。またこの
センサは室温中で昼夜安定した出力を維持し、ま
た一たん乾燥させても50℃の水中に２時間浸漬す
ることにより再び使用可能となつた。
このセンサは37℃水中で３ケ月放置した後も安
定な測定ができたのに対し、本実施例と同様の方
法で銅の蒸着を省いて作製したセンサは１ケ月後
には2/5が比較電極のはくりのため、ノイズがは
げしく、測定因難になつた。
定な測定ができたのに対し、本実施例と同様の方
法で銅の蒸着を省いて作製したセンサは１ケ月後
には2/5が比較電極のはくりのため、ノイズがは
げしく、測定因難になつた。
第１図はガスセンサの構造の一例を示す断面図
である。
である。
Claims (1)
- １ 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ構造のセ
ンサゲートをもつ水素イオンセンサの、少なくと
も上記ゲートと、該ゲートに近接して一体に設け
られ、かつトランジスタ表面上に順次設けられた
クロム層および銅層を介して形成された銀−塩化
銀からなる比較電極の少なくとも一部を、1μ〜
10μの厚さの、電解質を含む可塑化されたビニル
アルコールを主構成モノマーとする、酸性基およ
び／または塩基性基を実質的に含まない親水性ポ
リマー層で被覆するとともに、上記ポリマー層
を、さらにガス透過性ポリマー層で包囲したこと
を特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55117411A JPS5740641A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Gas sensor |
| US06/293,304 US4409980A (en) | 1980-08-25 | 1981-08-17 | Gas sensor with pH-sensitive FET transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55117411A JPS5740641A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Gas sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5740641A JPS5740641A (en) | 1982-03-06 |
| JPH0222340B2 true JPH0222340B2 (ja) | 1990-05-18 |
Family
ID=14710977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55117411A Granted JPS5740641A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Gas sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4409980A (ja) |
| JP (1) | JPS5740641A (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4534356A (en) * | 1982-07-30 | 1985-08-13 | Diamond Shamrock Chemicals Company | Solid state transcutaneous blood gas sensors |
| US4589418A (en) * | 1982-12-06 | 1986-05-20 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Coating for silver/silver chloride reference electrode |
| JPS59131156A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-27 | Kuraray Co Ltd | ガスセンサ− |
| US4536274A (en) * | 1983-04-18 | 1985-08-20 | Diamond Shamrock Chemicals Company | pH and CO2 sensing device and method of making the same |
| GB2145280B (en) * | 1983-08-19 | 1987-12-02 | Emi Ltd | Vapour sensor |
| CA1228895A (en) * | 1984-01-19 | 1987-11-03 | Imants R. Lauks | Ambient sensing devices |
| US4715850A (en) * | 1984-12-06 | 1987-12-29 | Controlled Release Technologies, Inc. | Therapeutic agent delivery system and method |
| US4716887A (en) * | 1985-04-11 | 1988-01-05 | Telectronics N.V. | Apparatus and method for adjusting heart/pacer rate relative to cardiac pCO2 to obtain a required cardiac output |
| GB8512796D0 (en) * | 1985-05-21 | 1985-06-26 | Bellhouse Brian John | Testing liquids |
| US4694834A (en) * | 1986-03-31 | 1987-09-22 | Medtronic, Inc. | Gas sensor |
| JPS62240025A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | 住友電気工業株式会社 | カテ−テル型センサ |
| JPH02500130A (ja) * | 1987-05-15 | 1990-01-18 | ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・リミテッド | 固相電解質による電気化学的センサー |
| AT396175B (de) * | 1987-12-11 | 1993-06-25 | Vaillant Gmbh | In die wandung eines warmwasserspeichers ragende schutzanode |
| US5288563A (en) * | 1991-02-18 | 1994-02-22 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Hydrogen ion concentration sensor and lead-acid battery having the sensor |
| EP0661535A1 (en) * | 1993-12-15 | 1995-07-05 | Hitachi, Ltd. | Ion sensor |
| SE512680C2 (sv) * | 1994-01-24 | 2000-05-02 | Synectics Medical Ab | Sätt och system för bestämning av mätstorheter i vätska medelst metallisk enkristallelektrod |
| SE510733C2 (sv) | 1995-01-03 | 1999-06-21 | Chemel Ab | Kemisk sensor baserad på utbytbar igenkänningskomponent samt användning därav |
| US6309538B1 (en) * | 1998-10-27 | 2001-10-30 | Polaris Pool Systems, Inc. | Spa chemistry monitoring and chemical dispensing unit |
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| AU2002257460A1 (en) * | 2002-05-21 | 2003-12-02 | Rhocraft Research And Development Ltd. | Ion exchange membranes and dissolved gas sensors |
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| JPS5480193A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-26 | Airco Inc | Chemically sensitive fielddeffect transistor device |
| JPS562546A (en) * | 1979-06-20 | 1981-01-12 | Kuraray Co Ltd | Gas sensor using fet and its manufacture |
Family Cites Families (2)
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1980
- 1980-08-25 JP JP55117411A patent/JPS5740641A/ja active Granted
-
1981
- 1981-08-17 US US06/293,304 patent/US4409980A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS562546A (en) * | 1979-06-20 | 1981-01-12 | Kuraray Co Ltd | Gas sensor using fet and its manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5740641A (en) | 1982-03-06 |
| US4409980A (en) | 1983-10-18 |
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