JPH0455737A - 化学物質検出装置 - Google Patents
化学物質検出装置Info
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- JPH0455737A JPH0455737A JP2165541A JP16554190A JPH0455737A JP H0455737 A JPH0455737 A JP H0455737A JP 2165541 A JP2165541 A JP 2165541A JP 16554190 A JP16554190 A JP 16554190A JP H0455737 A JPH0455737 A JP H0455737A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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、化学物質検出装置に関し、特に有機薄膜を検
出素子として各種のガスを識別するための化学物質検出
装置に関する。
出素子として各種のガスを識別するための化学物質検出
装置に関する。
本発明は、ガス物質を吸着する有機薄膜が被着された圧
電体基板と、該圧電体基板に接触される交差指状電極と
を有してなる化学物質検出装置において、前記交差指状
電極を防塵部材により被覆することにより、ゴミ等の付
着による交差指状電極の短絡を防止し、安定に動作する
化学物質検出装置を擾供するものである。
電体基板と、該圧電体基板に接触される交差指状電極と
を有してなる化学物質検出装置において、前記交差指状
電極を防塵部材により被覆することにより、ゴミ等の付
着による交差指状電極の短絡を防止し、安定に動作する
化学物質検出装置を擾供するものである。
近年、ガスセンサに関する研究が各方面で進められてお
り、例えば圧電体基板上に有機物質を成膜し、この有機
物質に対する化学物質の選択的吸着を利用して特定の化
学物質を検出する技術が報告されている。具体的には、
ある種のにおい物質を吸着する高分子膜を水晶振動子の
表面にコーティングしたもの（例えば、電子情報通信学
会技術研究報告ＯＭ Ｅ −８７−５６１９８８年 参
照、）や、スルホン酸ポリマーと４級アミンの複合体か
らなるポリイオンコンプレックス型脂質の２分子膜をキ
ャスト法により成形したもの（ラングミュア１９８７年
、３．第１１７１〜１１７２頁 参照、）等が知られて
いる。
り、例えば圧電体基板上に有機物質を成膜し、この有機
物質に対する化学物質の選択的吸着を利用して特定の化
学物質を検出する技術が報告されている。具体的には、
ある種のにおい物質を吸着する高分子膜を水晶振動子の
表面にコーティングしたもの（例えば、電子情報通信学
会技術研究報告ＯＭ Ｅ −８７−５６１９８８年 参
照、）や、スルホン酸ポリマーと４級アミンの複合体か
らなるポリイオンコンプレックス型脂質の２分子膜をキ
ャスト法により成形したもの（ラングミュア１９８７年
、３．第１１７１〜１１７２頁 参照、）等が知られて
いる。
従来の化学物質検出装置は、第５図に示すように、圧電
体基板（５１）と、その圧電体基板（５１）上に形成さ
れる交差指状電極（ＩＤＴ）からなる人力電極（５２）
及び出力電極（５３）と、これら入力電極（５２）、出
力電極（５３）間の圧電体基板（５Ｉ）上に被着された
有ｍ薄膜（５４）からなる、また、第６図に示すように
、入力電極（５２）及び出力電極（５３）は、増幅ワ 器（計）を介して周波数計（５６）に接続されて発振回
路を形成している。
体基板（５１）と、その圧電体基板（５１）上に形成さ
れる交差指状電極（ＩＤＴ）からなる人力電極（５２）
及び出力電極（５３）と、これら入力電極（５２）、出
力電極（５３）間の圧電体基板（５Ｉ）上に被着された
有ｍ薄膜（５４）からなる、また、第６図に示すように
、入力電極（５２）及び出力電極（５３）は、増幅ワ 器（計）を介して周波数計（５６）に接続されて発振回
路を形成している。
このような化学物質検出装置では、有機薄膜（５４）に
特定の化学物質が選択的に吸着すると、有機薄膜（５４
）の質量変化や機械的特性変化等が起こるため、表面弾
性波の位相速度が遅くなり、吸着量に応じてループの発
振周波数が変化する。この発振周波数の変化を周波数計
（５６）によって測定することによって特定の化学物質
の検出を行うことができる。
特定の化学物質が選択的に吸着すると、有機薄膜（５４
）の質量変化や機械的特性変化等が起こるため、表面弾
性波の位相速度が遅くなり、吸着量に応じてループの発
振周波数が変化する。この発振周波数の変化を周波数計
（５６）によって測定することによって特定の化学物質
の検出を行うことができる。
［発明が解決しようとする課題〕
ところが、第５図に示すような構造を有する化学物質検
出装置においては、入力電極（５２）や出力電極（５３
）が露出した状態とされるため、ゴミ等の付着により短
絡が起こりやすいという問題がある。
出装置においては、入力電極（５２）や出力電極（５３
）が露出した状態とされるため、ゴミ等の付着により短
絡が起こりやすいという問題がある。
この問題に対して、フィルター等を設けた小室内に化学
物質検出装置を設置し、前記ゴミの影響を解消すること
も考えられるが、この場合には、フィルターとガ不分子
との相互作用により感度低下等が起こる可能性がある。
物質検出装置を設置し、前記ゴミの影響を解消すること
も考えられるが、この場合には、フィルターとガ不分子
との相互作用により感度低下等が起こる可能性がある。
そこで、本発明はこのような実情に鑑みて提案されたも
のであって、ゴミ等の付着による交差指状電極の短絡を
防止し、安定に動作する化学物質検出装置を提供するこ
とを目的とする。
のであって、ゴミ等の付着による交差指状電極の短絡を
防止し、安定に動作する化学物質検出装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明にかかる化学物質検出装置は、上述の目的を達成
するために提案されるものである。
するために提案されるものである。
即ち、本発明は、ガス物質を吸着する有機薄膜が被着さ
れた圧電体基板と、該圧電体基板に接触される交差指状
電極とを有してなる化学物質検出装置において、前記交
差指状電極が防塵部材により被覆されることを特徴とす
る。
れた圧電体基板と、該圧電体基板に接触される交差指状
電極とを有してなる化学物質検出装置において、前記交
差指状電極が防塵部材により被覆されることを特徴とす
る。
防塵部材は、表面弾性波を減衰させず、目的とする発振
周波数で異常発振を起こさないものとされ、例えばガラ
ス板等が使用可能である。
周波数で異常発振を起こさないものとされ、例えばガラ
ス板等が使用可能である。
有Ｉ！薄膜としては、例えばラングミュア・プロジェッ
ト膜（以下、ＬＢ膜と称する。）やプラズマ重合膜、分
子エピタキシー膜等が挙げられる。
ト膜（以下、ＬＢ膜と称する。）やプラズマ重合膜、分
子エピタキシー膜等が挙げられる。
交差指状電極は、圧電体基板に直接設けてもよいし、予
め防塵部材に形成し、この交差指状電極の形成された面
を圧電体基板に圧着させて防塵部材とともに圧電体基板
上に配設してもよい。
め防塵部材に形成し、この交差指状電極の形成された面
を圧電体基板に圧着させて防塵部材とともに圧電体基板
上に配設してもよい。
本発明では、圧電体基板に接触される交差指状電極が防
塵部材により被覆されるので、ゴミ等が交差指状電極に
付着することがない、これにより、ゴミ等による交差指
状電極の短絡が防止される。
塵部材により被覆されるので、ゴミ等が交差指状電極に
付着することがない、これにより、ゴミ等による交差指
状電極の短絡が防止される。
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発
明がこの実施例に限定されるものでないことは言うまで
もない。
明がこの実施例に限定されるものでないことは言うまで
もない。
第１の実施例
本実施例は、圧電体基板上に直接形成された交差指状電
極を覆って防塵部材を形成する例である。
極を覆って防塵部材を形成する例である。
第１図に示すように、水晶基板等からなる圧電体基板０
）上に一対のトランスデユーサ−１即ち入力電極（２）
と出力電極（３）が所定の間隔をもって設けられる。こ
れら入力電極（２）と出力電極（３）は、蒸着やエツチ
ング等によって形成されるアルミニウム電極であり、そ
の形式は高周波帯において電気音響効果に優れた交差指
状電極（すだれ状電極）である、前記アルミニウム電極
間の幅ａや表面弾性波の伝搬方向（図中、矢印Ｘで表す
、）に沿って見た電極間の距Ｈｂは交差指状電極の周期
によって決まる。
）上に一対のトランスデユーサ−１即ち入力電極（２）
と出力電極（３）が所定の間隔をもって設けられる。こ
れら入力電極（２）と出力電極（３）は、蒸着やエツチ
ング等によって形成されるアルミニウム電極であり、そ
の形式は高周波帯において電気音響効果に優れた交差指
状電極（すだれ状電極）である、前記アルミニウム電極
間の幅ａや表面弾性波の伝搬方向（図中、矢印Ｘで表す
、）に沿って見た電極間の距Ｈｂは交差指状電極の周期
によって決まる。
これら入力電極（２）と出力電極（３）上にはガラス板
等からなる防塵部材（５）、 （５）がそれぞれ設けら
れる。
等からなる防塵部材（５）、 （５）がそれぞれ設けら
れる。
これにより、入力電極（２）や出力電極（３）は各防塵
部材（５）、 （５）によって覆われるので、ゴミ等の
付着によって入力電極（２）や出力電極（３）に短絡が
生じる広れがない、なお、これら防塵部材（５１，（５
１を圧電体基板（１）上に固定する手段として、例えば
接着剤を用いることができる。この場合、接着剤を塗布
する領域は、表面弾性波の伝わる領域を避けることが必
要である。
部材（５）、 （５）によって覆われるので、ゴミ等の
付着によって入力電極（２）や出力電極（３）に短絡が
生じる広れがない、なお、これら防塵部材（５１，（５
１を圧電体基板（１）上に固定する手段として、例えば
接着剤を用いることができる。この場合、接着剤を塗布
する領域は、表面弾性波の伝わる領域を避けることが必
要である。
また、入力電極（２）と出力電極（３）に挟まれた領域
の圧電体基板（１）上に、特定の化学物質を選択的に吸
着する有４１Ｉ薄膜（４）が被着される。この有ｍ薄膜
（４）は、化学物質の吸着量によって質量変化や機械的
特性の変化等を起こす。
の圧電体基板（１）上に、特定の化学物質を選択的に吸
着する有４１Ｉ薄膜（４）が被着される。この有ｍ薄膜
（４）は、化学物質の吸着量によって質量変化や機械的
特性の変化等を起こす。
このような構成の化学物質検出装置においては、入力信
号が入力電極（２）による表面弾性波に変換され、これ
が圧電体基板（＋）の表面を伝搬し、所望の遅延時の距
離だけ離れた出力電極（３）によって電気信号に戻され
る。いま、有機薄膜（４）に異種の化学物質（ガス分子
）が取り込まれると、層全体の重量が増加するために表
面弾性波の位相速度が遅くなり、吸着量に比例してルー
プの発振周波数が低下する。ガス分子が脱着すれば、発
振周波数はもとに戻る。従って、この発振周波数の変化
を例えば周波数計（図示せず、）によって測定すれば、
有機薄膜（４）に対するガス分子の吸着量を検出するこ
とができる。
号が入力電極（２）による表面弾性波に変換され、これ
が圧電体基板（＋）の表面を伝搬し、所望の遅延時の距
離だけ離れた出力電極（３）によって電気信号に戻され
る。いま、有機薄膜（４）に異種の化学物質（ガス分子
）が取り込まれると、層全体の重量が増加するために表
面弾性波の位相速度が遅くなり、吸着量に比例してルー
プの発振周波数が低下する。ガス分子が脱着すれば、発
振周波数はもとに戻る。従って、この発振周波数の変化
を例えば周波数計（図示せず、）によって測定すれば、
有機薄膜（４）に対するガス分子の吸着量を検出するこ
とができる。
第２の実施例
本実施例は、第２図に示すように、予め防塵部材の一方
の面に交差指状電極を形成し、その面を圧電体基板上に
圧着させて圧電体基板上に交差指状電極を固定させた例
である。なお、本実施例は、みかけ上第１の実施例と同
し構造を有するものであり、同一部材については、第１
の実施例と同し符号を用いて説明する。
の面に交差指状電極を形成し、その面を圧電体基板上に
圧着させて圧電体基板上に交差指状電極を固定させた例
である。なお、本実施例は、みかけ上第１の実施例と同
し構造を有するものであり、同一部材については、第１
の実施例と同し符号を用いて説明する。
第２図に示すように、水晶基板等からなる圧電体基板（
１）上にガラス板等からなる防塵部材（５）、 （５）
が所定の間隔を空けて配設される。この防塵部材（５）
、 （５）の圧電体基板（＋）と接する面（５ａ）、
（５ａ）側には、交差指状電極からなり、一対のトラン
スデユーサ−として機能する入力電極（２）又は出力電
極（３）がそれぞれ形成されている。即ち、これら入力
電極（２）、出力電極（３）は、みかけ上防塵部材（５
）、 （５）によって圧着されて圧電体基板（１）上に
固定され、第１図とほぼ同様な構成とされる。従って、
予め防塵部材（５）、 （５）の一方の面（５ａ）、
（５ａ）に入力電極（２）や出力電極（３）を形成して
も、動作上何ら問題は起こらない、また、入力電極（２
）と出力電極（３）は防塵部材（５）、 （５）によっ
て覆われたかたちとされるので、ゴミ等の付着による入
力電極（２）や出力電極（３）の短絡が防止できる。
１）上にガラス板等からなる防塵部材（５）、 （５）
が所定の間隔を空けて配設される。この防塵部材（５）
、 （５）の圧電体基板（＋）と接する面（５ａ）、
（５ａ）側には、交差指状電極からなり、一対のトラン
スデユーサ−として機能する入力電極（２）又は出力電
極（３）がそれぞれ形成されている。即ち、これら入力
電極（２）、出力電極（３）は、みかけ上防塵部材（５
）、 （５）によって圧着されて圧電体基板（１）上に
固定され、第１図とほぼ同様な構成とされる。従って、
予め防塵部材（５）、 （５）の一方の面（５ａ）、
（５ａ）に入力電極（２）や出力電極（３）を形成して
も、動作上何ら問題は起こらない、また、入力電極（２
）と出力電極（３）は防塵部材（５）、 （５）によっ
て覆われたかたちとされるので、ゴミ等の付着による入
力電極（２）や出力電極（３）の短絡が防止できる。
また、入力電極（２）と出力電極（３）に挟まれた領域
の圧電体基板（１）上に、特定の化学物質を選択的に吸
着する有Ｉｌ薄膜（４）が被着される。この有Ｉｌ’ａ
ｔ膜（４）に対して特定の化学物質が吸着すると、上述
のように、質量や機械的特性が変化し、ループの発振周
波数が変化する。この発振周波数の変化を利用すれば、
有ａ薄膜（４）に対するガス分子の吸着量を検出するこ
とができる。
の圧電体基板（１）上に、特定の化学物質を選択的に吸
着する有Ｉｌ薄膜（４）が被着される。この有Ｉｌ’ａ
ｔ膜（４）に対して特定の化学物質が吸着すると、上述
のように、質量や機械的特性が変化し、ループの発振周
波数が変化する。この発振周波数の変化を利用すれば、
有ａ薄膜（４）に対するガス分子の吸着量を検出するこ
とができる。
なお、本実施例において、各防塵部材（５）、 （５）
に形成された入力電極（２）や出力電極（３）を圧電体
基板（１）上の所定の位置に精度よく設置するために、
入力電極（２）が形成された防塵部材（５）と出力電極
（３）が形成された防塵部材（５）をつなぐことが好ま
しい。
に形成された入力電極（２）や出力電極（３）を圧電体
基板（１）上の所定の位置に精度よく設置するために、
入力電極（２）が形成された防塵部材（５）と出力電極
（３）が形成された防塵部材（５）をつなぐことが好ま
しい。
この場合、防塵部材（５）の形状としては、例えば第３
図に示すようなコ字型や第４図に示すように、有機薄膜
（４）の形成領域を囲むパターン等が考えられる。この
ように、入力電極（２）が形成された部分と出力電極（
３）が形成された部分をつなぐことにより、入力電極（
２）と出力電極（３）間の距離を固定することができる
ので、信転性に優れた化学物質検出装置を得ることがで
きる。
図に示すようなコ字型や第４図に示すように、有機薄膜
（４）の形成領域を囲むパターン等が考えられる。この
ように、入力電極（２）が形成された部分と出力電極（
３）が形成された部分をつなぐことにより、入力電極（
２）と出力電極（３）間の距離を固定することができる
ので、信転性に優れた化学物質検出装置を得ることがで
きる。
上述のように、本発明では、圧電体基板に接触される交
差指状電極を防塵部材により被覆することにより、ゴミ
等が交差指状電極に付着することが防止される。従って
、化学物質検出装置を外界にさらされた状態で使用して
も、ゴミ等による交差指状電極の短絡が起こる虞れがな
く、安定に作動する化学物質検出装置を提供することが
できる。
差指状電極を防塵部材により被覆することにより、ゴミ
等が交差指状電極に付着することが防止される。従って
、化学物質検出装置を外界にさらされた状態で使用して
も、ゴミ等による交差指状電極の短絡が起こる虞れがな
く、安定に作動する化学物質検出装置を提供することが
できる。
第１図は本発明の化学物質検出装置の第１の実施例の分
解斜視図である。第２図は本発明の化学物質検出装置の
第２の実施例の分解斜視図、第３図は防塵部材の他の形
状例を示す分解斜視図、第４図は防塵部材のさらに他の
形状例を示す分解斜視図である。第５図は従来の化学物
質検出装置の一例の断面図、第６図は前記−例の回路図
である。 （１）・ （２）・ （３）・ （４）・ （５）・ ・・圧電体基板 ・・入力電極 ・・出力電極 ・・有機薄膜 ・・防塵部材
解斜視図である。第２図は本発明の化学物質検出装置の
第２の実施例の分解斜視図、第３図は防塵部材の他の形
状例を示す分解斜視図、第４図は防塵部材のさらに他の
形状例を示す分解斜視図である。第５図は従来の化学物
質検出装置の一例の断面図、第６図は前記−例の回路図
である。 （１）・ （２）・ （３）・ （４）・ （５）・ ・・圧電体基板 ・・入力電極 ・・出力電極 ・・有機薄膜 ・・防塵部材
Claims (1)
- ガス物質を吸着する有機薄膜が被着された圧電体基板と
、該圧電体基板に接触される交差指状電極とを有してな
る化学物質検出装置において、前記交差指状電極が防塵
部材により被覆されたことを特徴とする化学物質検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165541A JPH0455737A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 化学物質検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165541A JPH0455737A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 化学物質検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455737A true JPH0455737A (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=15814344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165541A Pending JPH0455737A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 化学物質検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0455737A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001153781A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Maruyasu Industries Co Ltd | 液体の特性値を測定するための弾性表面波装置 |
| JP2006184011A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波センサ |
| JP2006258766A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Japan Radio Co Ltd | 弾性波センサ |
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