JPH0325343A - センサ装置 - Google Patents
センサ装置Info
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- JPH0325343A JPH0325343A JP15947689A JP15947689A JPH0325343A JP H0325343 A JPH0325343 A JP H0325343A JP 15947689 A JP15947689 A JP 15947689A JP 15947689 A JP15947689 A JP 15947689A JP H0325343 A JPH0325343 A JP H0325343A
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Links
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、液体中に存在する微量の物質を検出するセン
サ装置に関し、特に圧電体を用いた音響素子からなるセ
ンサ装置に関する。
サ装置に関し、特に圧電体を用いた音響素子からなるセ
ンサ装置に関する。
[従来の技術]
従来、液体中に存在する微量の物質を検出するセンサ装
置として、圧電体を用いた音響素子、例えばSAW (
Surface Acoustic Wave)デバ
イスを利用する装置が知られている( J. E. R
oedererarld G. J. BaStiaa
rlS: Anal chem. , VOI.55,
D,2333 (1983) }。これは、水晶などの
圧電体の一方の表面に少なくとも一対のwj園状電極が
設けられた素子で、表面に吸着した微量の物質により、
音響波の伝播速度が変化することを利用して、液体中の
微量物質を検出するセンサ装置である。
置として、圧電体を用いた音響素子、例えばSAW (
Surface Acoustic Wave)デバ
イスを利用する装置が知られている( J. E. R
oedererarld G. J. BaStiaa
rlS: Anal chem. , VOI.55,
D,2333 (1983) }。これは、水晶などの
圧電体の一方の表面に少なくとも一対のwj園状電極が
設けられた素子で、表面に吸着した微量の物質により、
音響波の伝播速度が変化することを利用して、液体中の
微量物質を検出するセンサ装置である。
しかし、レイリイ波モードの弾性表面波は、一般に、そ
の波の伝播速度が液体中の音波の速度より大きいため、
液体中では伝播に伴いそのエネルギーを液体中に放射し
、エネルギーのロスが大きく信号が減衰し、測定が困難
であるという欠点があった。
の波の伝播速度が液体中の音波の速度より大きいため、
液体中では伝播に伴いそのエネルギーを液体中に放射し
、エネルギーのロスが大きく信号が減衰し、測定が困難
であるという欠点があった。
最近、液体中で働く脊響素子として、ラム波( Lam
b WaVe)モードの音響素子が知られている( S
. W. Wenzel and R. }l. Wh
ite: IEEE Trans.Electron
Dev., vol.35 , p.735 (1
988:) )。
b WaVe)モードの音響素子が知られている( S
. W. Wenzel and R. }l. Wh
ite: IEEE Trans.Electron
Dev., vol.35 , p.735 (1
988:) )。
これは、ラム波デバイスにおいて、素子の厚さを波長に
比べて十分小さくすると、非対称な基本モードのラム波
の伝播速度が液体中の音波の速度に比べ小さくなり、伝
播に伴う音波のエネルギーのロスがレイリイ波に比べ、
大幅に減少するためである。従って、このラム波モード
の音響素子は、液体中の微量物質の検出用センサに適し
ている。
比べて十分小さくすると、非対称な基本モードのラム波
の伝播速度が液体中の音波の速度に比べ小さくなり、伝
播に伴う音波のエネルギーのロスがレイリイ波に比べ、
大幅に減少するためである。従って、このラム波モード
の音響素子は、液体中の微量物質の検出用センサに適し
ている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上記のラム波デバイスは、櫛歯状電極が
圧電体の一方の面にのみ形或され、直接あるいは薄い絶
縁膜を介して液体に接するため、この構造のラム波デバ
イスを用いたセンサ装置を液体中に浸して使用すると、
師型電極と液体との間のカップリングがあるため液体の
誘電率や導電率の変化の影響を受けるという欠点があっ
た。これを防ぐために、櫛歯状電極が設けられた面とは
反対の圧電体の面に平板電極を設け、この平板電極が設
けられた面だけに液体が接するような試みも可能である
が、この場合、液体の重量変化や圧力変化の影響を受け
やすく、測定精度を上げることが困難であった。
圧電体の一方の面にのみ形或され、直接あるいは薄い絶
縁膜を介して液体に接するため、この構造のラム波デバ
イスを用いたセンサ装置を液体中に浸して使用すると、
師型電極と液体との間のカップリングがあるため液体の
誘電率や導電率の変化の影響を受けるという欠点があっ
た。これを防ぐために、櫛歯状電極が設けられた面とは
反対の圧電体の面に平板電極を設け、この平板電極が設
けられた面だけに液体が接するような試みも可能である
が、この場合、液体の重量変化や圧力変化の影響を受け
やすく、測定精度を上げることが困難であった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みて創案されたも
ので、液体中の物質を高感度で精度良く検出できるセン
υ装置を提供することを目的とする。
ので、液体中の物質を高感度で精度良く検出できるセン
υ装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明は、少なくとも一対の櫛歯状電極が圧電体層内部
に設けられ、かつ該圧電体層の上下の表面に平板電極が
設けられてなることを特徴とするセンサ装置である。
に設けられ、かつ該圧電体層の上下の表面に平板電極が
設けられてなることを特徴とするセンサ装置である。
[作用]
本発明によれば、液体中で動作するラム波モードを持つ
音響素子で構成ざれる液体成分測定用センサが得られる
。本発明のセンサ装置では、センサ部分が液体中に浸さ
れても、@歯状電極および圧電体層は平板電極により囲
まれて電気的にシールドざれているため、液体の導電率
が変化してもその影響を受けず、また、センサ仝体が液
体中に浸されているため、液体の圧力変化の影響が少な
く、センサ部表面の質量変化のみを検出でき、正確な測
定が可能である。
音響素子で構成ざれる液体成分測定用センサが得られる
。本発明のセンサ装置では、センサ部分が液体中に浸さ
れても、@歯状電極および圧電体層は平板電極により囲
まれて電気的にシールドざれているため、液体の導電率
が変化してもその影響を受けず、また、センサ仝体が液
体中に浸されているため、液体の圧力変化の影響が少な
く、センサ部表面の質量変化のみを検出でき、正確な測
定が可能である。
センサ部表面の質量変化を引き起こすものとしては、表
面に設けられた特定の+h質を吸着あるいは吸収するレ
セプタ、例えば表面に固定化ざれた抗体が挙げられ、こ
の場合、抗原一抗体反応を検出する免疫センサが得られ
る。
面に設けられた特定の+h質を吸着あるいは吸収するレ
セプタ、例えば表面に固定化ざれた抗体が挙げられ、こ
の場合、抗原一抗体反応を検出する免疫センサが得られ
る。
[実施例コ
以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第1図は、本発明の一実施例の部分断面図で、図中、1
はシリコン(Si)、2は窒化シリコン、3はチタン(
T1〉および金(AU>よりなる平板電極、4は酸化亜
1 (ZnO) 、5は金(AU>よりなるIi!li
i歯状電極である。第2図は第1図に示されたー実施例
の平面図で、wj商状電極5の形状を示す。
はシリコン(Si)、2は窒化シリコン、3はチタン(
T1〉および金(AU>よりなる平板電極、4は酸化亜
1 (ZnO) 、5は金(AU>よりなるIi!li
i歯状電極である。第2図は第1図に示されたー実施例
の平面図で、wj商状電極5の形状を示す。
以上のように構成ざれたセンサは、圧電体である酸化亜
鉛4に電圧を加えるための電極が、酸化亜鉛4の内部に
埋め込まれた金のwj歯状電極5と酸化亜鉛4の上下に
設けられたチタンおよび金からなる平板電極3により構
戒されるため、平板電極3はシールド電極としての動き
も持ら、液体の誘電率や導電率が変化しても酸化亜鉛に
か0えられる電圧分布は変化せず安定な動作が可能とな
る。
鉛4に電圧を加えるための電極が、酸化亜鉛4の内部に
埋め込まれた金のwj歯状電極5と酸化亜鉛4の上下に
設けられたチタンおよび金からなる平板電極3により構
戒されるため、平板電極3はシールド電極としての動き
も持ら、液体の誘電率や導電率が変化しても酸化亜鉛に
か0えられる電圧分布は変化せず安定な動作が可能とな
る。
第3図は、本センサ装置6を用いて液体中の戊分を測定
する場合の測定系の構成図で、7は被測定液体、8は容
器、9は発振器、10は位相検出器である。センサ装置
6のセンサ領賊11には、測定対象と特異的に反応する
レセプタ、例えば抗体が固定化されている。
する場合の測定系の構成図で、7は被測定液体、8は容
器、9は発振器、10は位相検出器である。センサ装置
6のセンサ領賊11には、測定対象と特異的に反応する
レセプタ、例えば抗体が固定化されている。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明のセンサ装置は液体の誘電
率や導電率の変化および圧力変化の影四を受けず、セン
サ部の質量変化だけを検出づることができる。従って、
このセン−IJ装置のセンυ部の表面に特定の物質を吸
着または吸収するような膜を設けることにより、高感度
でvS度の良いセンサ装置を実現することができる。
率や導電率の変化および圧力変化の影四を受けず、セン
サ部の質量変化だけを検出づることができる。従って、
このセン−IJ装置のセンυ部の表面に特定の物質を吸
着または吸収するような膜を設けることにより、高感度
でvS度の良いセンサ装置を実現することができる。
第1図は本発明の一実施例の部分断面図、第2図は第1
図のセンサ装置の平面図、第3図は本発明のセンサ装置
を使用した測定系の一例を示す構或図である。 1・・・シリコン 3・・・平板電極 5・・・櫛歯状電極 7・・・被測定液体 9・・・発振器 11・・・センリ領域 2・・・窒化シリコン 4・・・酸化亜鉛 6・・・センザ装置 8・・・容器 10・・・位相検出器 代 理 人
図のセンサ装置の平面図、第3図は本発明のセンサ装置
を使用した測定系の一例を示す構或図である。 1・・・シリコン 3・・・平板電極 5・・・櫛歯状電極 7・・・被測定液体 9・・・発振器 11・・・センリ領域 2・・・窒化シリコン 4・・・酸化亜鉛 6・・・センザ装置 8・・・容器 10・・・位相検出器 代 理 人
Claims (1)
- (1)少なくとも一対の櫛歯状電極が圧電体層内部に設
けられ、かつ該圧電体層の上下の表面に平板電極が設け
られてなることを特徴とするセンサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15947689A JPH0325343A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15947689A JPH0325343A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | センサ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0325343A true JPH0325343A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15694605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15947689A Pending JPH0325343A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | センサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0325343A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0755680A (ja) * | 1993-08-10 | 1995-03-03 | Nec Corp | ラム波デバイス |
JP2006174712A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Ck Hanbai Kk | ペット収納ボックス及びその車両固定構造 |
KR100613204B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2006-08-22 | 리노시스템 주식회사 | 깃발 펼침장치 |
JP2008536395A (ja) * | 2005-04-06 | 2008-09-04 | バイオスケール・インコーポレーテッド | 電気的応答デバイス |
JP2009290423A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Fujitsu Media Device Kk | 弾性表面波デバイス |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP15947689A patent/JPH0325343A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0755680A (ja) * | 1993-08-10 | 1995-03-03 | Nec Corp | ラム波デバイス |
JP2006174712A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Ck Hanbai Kk | ペット収納ボックス及びその車両固定構造 |
JP2008536395A (ja) * | 2005-04-06 | 2008-09-04 | バイオスケール・インコーポレーテッド | 電気的応答デバイス |
KR100613204B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2006-08-22 | 리노시스템 주식회사 | 깃발 펼침장치 |
JP2009290423A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Fujitsu Media Device Kk | 弾性表面波デバイス |
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