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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