JPH076916B2 - モジュール形式の光ファイバ化学センサ - Google Patents
モジュール形式の光ファイバ化学センサInfo
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- JPH076916B2 JPH076916B2 JP1500590A JP50059089A JPH076916B2 JP H076916 B2 JPH076916 B2 JP H076916B2 JP 1500590 A JP1500590 A JP 1500590A JP 50059089 A JP50059089 A JP 50059089A JP H076916 B2 JPH076916 B2 JP H076916B2
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- reaction layer
- fiber
- chemical sensor
- core
- capillary
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/1738—Optionally different kinds of measurements; Method being valid for different kinds of measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
- G01N2021/7706—Reagent provision
- G01N2021/7709—Distributed reagent, e.g. over length of guide
- G01N2021/7716—Distributed reagent, e.g. over length of guide in cladding
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、光ファイバセンサに関し、さらに詳細には、
モジュール形式光ファイバセンサに光ファイバ被覆を含
ませるようにした構造に関する。
モジュール形式光ファイバセンサに光ファイバ被覆を含
ませるようにした構造に関する。
光ファイバセンサは、ファイバコアの屈折率と被覆の屈
折率との関数である光ファイバの伝送特性を利用する。
ファイバを通して良好に光を伝送するためには、被覆
（クラッド）の屈折率がコアの屈折率よりも小さいこと
を要する。典型的な光ファイバセンサは、標準的ファイ
バの先端に特異的な化学反応システムを有する。この先
端は試料環境に曝され、ファイバは、励起用信号と応答
信号とのいずれか一方またはその両方を伝送するために
使用される。センサのファイバコアの側面には、信号を
増強するために、反応物質が設けられる。1987年５月６
日に出願された米国特許出願No.046,986が教示する光フ
ァイバセンサの構成に於いては、反応物質自身が被覆を
形成しており、或いはまた、反応物質が被覆として適切
でなかったり望ましくない場合にはコアと被覆との間に
反応物質がサンドイッチ状に挾み込まれる。このサンド
イッチ構造の場合、被覆は多孔質でなければならず、そ
の孔は、希望する分子種、すなわち希望する種類の物質
が反応層に接触することを可能とするだけの丁度よい大
きさを有していなければならない。この場合には、良好
な被覆層を形成するのは困難なことである。これらの構
成に於いてはいずれも、測定はセンサの本来の位置にて
行われる。分析すべき成分と活性面との間に最大の相互
作用を生じさせる目的で光ファイバセンサ上に被覆を形
成するための、簡単にして広範囲に適用し得る方を開発
することが望まれている。また、センサを試料環境から
移動させた後に測定を行ない得るモジュール形式のセン
サ構造を開発することが望まれている。
折率との関数である光ファイバの伝送特性を利用する。
ファイバを通して良好に光を伝送するためには、被覆
（クラッド）の屈折率がコアの屈折率よりも小さいこと
を要する。典型的な光ファイバセンサは、標準的ファイ
バの先端に特異的な化学反応システムを有する。この先
端は試料環境に曝され、ファイバは、励起用信号と応答
信号とのいずれか一方またはその両方を伝送するために
使用される。センサのファイバコアの側面には、信号を
増強するために、反応物質が設けられる。1987年５月６
日に出願された米国特許出願No.046,986が教示する光フ
ァイバセンサの構成に於いては、反応物質自身が被覆を
形成しており、或いはまた、反応物質が被覆として適切
でなかったり望ましくない場合にはコアと被覆との間に
反応物質がサンドイッチ状に挾み込まれる。このサンド
イッチ構造の場合、被覆は多孔質でなければならず、そ
の孔は、希望する分子種、すなわち希望する種類の物質
が反応層に接触することを可能とするだけの丁度よい大
きさを有していなければならない。この場合には、良好
な被覆層を形成するのは困難なことである。これらの構
成に於いてはいずれも、測定はセンサの本来の位置にて
行われる。分析すべき成分と活性面との間に最大の相互
作用を生じさせる目的で光ファイバセンサ上に被覆を形
成するための、簡単にして広範囲に適用し得る方を開発
することが望まれている。また、センサを試料環境から
移動させた後に測定を行ない得るモジュール形式のセン
サ構造を開発することが望まれている。
発明の概要 本発明は、光ファイバセンサに被覆を形成するための改
良された方法を与えることを目的とする。
良された方法を与えることを目的とする。
そのうえ本発明は、分析すべき物質と活性面との間に反
応が生じた後に（もし必要ならば活性面が更に洗われた
後、すなわち更に処理された後に）コアの上に被覆を配
置することを可能にするとともに、光ファイバセンサの
ためのモジュール形式被覆を作ることを目的とする。
応が生じた後に（もし必要ならば活性面が更に洗われた
後、すなわち更に処理された後に）コアの上に被覆を配
置することを可能にするとともに、光ファイバセンサの
ためのモジュール形式被覆を作ることを目的とする。
最後に、本発明は、センサを試料環境から引き離した後
に測定を実行し得るモジュール形式の光ファイバセンサ
を与えることを目的とする。
に測定を実行し得るモジュール形式の光ファイバセンサ
を与えることを目的とする。
ここに開示される光ファイバセンサは：ファイバコア
と；前記コア上に形成される反応面と；前記反応面のた
めの保護層と光ファイバ被覆とを形成すべく前記コア上
に設けられる毛管と；を含む。
と；前記コア上に形成される反応面と；前記反応面のた
めの保護層と光ファイバ被覆とを形成すべく前記コア上
に設けられる毛管と；を含む。
本発明は、改良された引き被せ式被覆と、前記引き被せ
式被覆を光ファイバセンサ上に形成する方法と、それら
を応用したモジュール形式の光ファイバ化学センサとを
提供する。使用に際しては、その表面に反応物質を付着
させられ光ファイバコアが、センサに装備される。反応
面を備えた前記コアが、試料環境中に置かれ、次いで引
き上げられ、（もし必要ならば）さらに次の処理を受け
る。このようにコアが試料に曝されて引き上げられたの
ち、コアの上のきっちりと嵌め合わせ得る適切な直径を
有し且つ適切な屈折率を有する毛管がコアの上へと引き
被せられ（すなわち、コアが毛管の中へと挿入され）、
それにより、コア表面に固定された反応物質を挾み込む
被覆が形成される。そこで、例えば小型の分析器ユニッ
ト内にて、適切な波長の励起信号を入力として印加し反
応層からの応答信号を検出することにより、このモジュ
ール形式光ファイバ化学センサの測定が可能となる。ま
た、毛管は多孔質であってもよく、そのようなセンサ
は、被覆を移動させることなく本来の位置関係のままで
使用可能である。或いはまた、気体はまた液体を流通さ
せる為もしくは屈折率整合液の使用を可能とする為に設
けられるスペーサによって、毛管被覆がコアから離して
設けられる構成であってもよい。
式被覆を光ファイバセンサ上に形成する方法と、それら
を応用したモジュール形式の光ファイバ化学センサとを
提供する。使用に際しては、その表面に反応物質を付着
させられ光ファイバコアが、センサに装備される。反応
面を備えた前記コアが、試料環境中に置かれ、次いで引
き上げられ、（もし必要ならば）さらに次の処理を受け
る。このようにコアが試料に曝されて引き上げられたの
ち、コアの上のきっちりと嵌め合わせ得る適切な直径を
有し且つ適切な屈折率を有する毛管がコアの上へと引き
被せられ（すなわち、コアが毛管の中へと挿入され）、
それにより、コア表面に固定された反応物質を挾み込む
被覆が形成される。そこで、例えば小型の分析器ユニッ
ト内にて、適切な波長の励起信号を入力として印加し反
応層からの応答信号を検出することにより、このモジュ
ール形式光ファイバ化学センサの測定が可能となる。ま
た、毛管は多孔質であってもよく、そのようなセンサ
は、被覆を移動させることなく本来の位置関係のままで
使用可能である。或いはまた、気体はまた液体を流通さ
せる為もしくは屈折率整合液の使用を可能とする為に設
けられるスペーサによって、毛管被覆がコアから離して
設けられる構成であってもよい。
図面の説明 第1A図ないし第1F図は、反応面を有する光ファイバを毛
管被覆の内部に設けたモジュール形式光ファイバ化学セ
ンサ（FOCS）の配置を示す。
管被覆の内部に設けたモジュール形式光ファイバ化学セ
ンサ（FOCS）の配置を示す。
第２図は、コンパクトな携帯用モジュール形式検出器を
示す。
示す。
第3A図および第3B図は、流路を有するモジュール形式FO
CSを示す。
CSを示す。
好ましい実施例の説明 本発明は、光ファイバセンサを形成する方法と、それに
よって作られる光ファイバセンサ装置とに関するもので
ある。固定された反応層を有する光ファイバコアのため
の被覆として、毛管が使用される。反応層を有する前記
コアが、先ず試料環境に曝され、次いで、毛管が取り付
けられる前に試料環境から引き上げられる。次に、反応
面を有するコアが毛管内に収められて、モジュール構成
が完成する。本発明の１つの態様に於いては、検出され
るべき物質が被覆を通過して反応層に接触し得るよう、
前記毛管が多孔性であってよい。本発明のもう１つの態
様に於いては、反応面の上に気体または液体を流通させ
得るようにするため、もしくは屈折率整合液の使用を可
能とするため、スペーサ要素によって毛管がファイバコ
アから離隔される。
よって作られる光ファイバセンサ装置とに関するもので
ある。固定された反応層を有する光ファイバコアのため
の被覆として、毛管が使用される。反応層を有する前記
コアが、先ず試料環境に曝され、次いで、毛管が取り付
けられる前に試料環境から引き上げられる。次に、反応
面を有するコアが毛管内に収められて、モジュール構成
が完成する。本発明の１つの態様に於いては、検出され
るべき物質が被覆を通過して反応層に接触し得るよう、
前記毛管が多孔性であってよい。本発明のもう１つの態
様に於いては、反応面の上に気体または液体を流通させ
得るようにするため、もしくは屈折率整合液の使用を可
能とするため、スペーサ要素によって毛管がファイバコ
アから離隔される。
第1E図に示されているように、光ファイバ化学センサ
（FOCS）10は、屈折率N1の光ファイバコア12と、前記フ
ァイバコア12の上に固定されている屈折率N3の反応層
（活性面）14と、それらを取り囲む被覆を形成している
屈折率N2の毛管16とからなっている。各々の屈折率N1、
N2、N3を適切に選択することにより、光ファイバ化学セ
ンサ10は光ファイバ導波路として機能し、そこを通して
光を伝達する。それによって、反応層14の励起と、存在
する反応物質の種類により定まる応答信号の作製との双
方、又はそのいずれか一方を行なわせる。毛管16の種た
る機能は、このセンサが光信号を伝達するための光ファ
イバとして働くようにする為の被覆を提供することであ
る。毛管16の第２の機能は反応層を保護することであ
り、さらに、毛管に孔が設けられている場合には、その
位置関係のままで目的とする種類の物質が反応層に接触
し得るようにすることである。
（FOCS）10は、屈折率N1の光ファイバコア12と、前記フ
ァイバコア12の上に固定されている屈折率N3の反応層
（活性面）14と、それらを取り囲む被覆を形成している
屈折率N2の毛管16とからなっている。各々の屈折率N1、
N2、N3を適切に選択することにより、光ファイバ化学セ
ンサ10は光ファイバ導波路として機能し、そこを通して
光を伝達する。それによって、反応層14の励起と、存在
する反応物質の種類により定まる応答信号の作製との双
方、又はそのいずれか一方を行なわせる。毛管16の種た
る機能は、このセンサが光信号を伝達するための光ファ
イバとして働くようにする為の被覆を提供することであ
る。毛管16の第２の機能は反応層を保護することであ
り、さらに、毛管に孔が設けられている場合には、その
位置関係のままで目的とする種類の物質が反応層に接触
し得るようにすることである。
光ファイバセンサは、第1A図ないし第1F図に示されてい
るように順に形成される。作用する信号の波長に対し適
当な屈折率N1と伝送特性とを有する光ファイバコア12が
選ばれる。ファイバコア12は、代表的には、100ミクロ
ンないし1,000ミクロンの直径を有する。コア12の表面
に適切な反応物を取り付け又は固定することにより、コ
アの屈折率N1よりも大きな屈折率N3を有する活性面14が
コア上に形成される。反応層14は、検出されるべき特定
の種または群に対して特異的な、モノクローナル抗体、
ポリクロナール抗体、酵素、もしくは他の有機物にて形
成されてよく、従来の手段によって取り付けられる。活
性面を具備するコアが、テスト溶液（分析試料）18の中
に置かれて反応させられる。次に、反応システムは緩衝
溶液20の中で洗われ、安定化される。反応面を覆う被覆
を形成して反応面を保護すべく、コアの屈折率N1よりも
小さい適切な屈折率N2を有し且つぴったりと合う寸法を
有する毛管16が、コアの上へとスライドさせられる（す
なわち、コアが毛管の中へと挿入される）。
るように順に形成される。作用する信号の波長に対し適
当な屈折率N1と伝送特性とを有する光ファイバコア12が
選ばれる。ファイバコア12は、代表的には、100ミクロ
ンないし1,000ミクロンの直径を有する。コア12の表面
に適切な反応物を取り付け又は固定することにより、コ
アの屈折率N1よりも大きな屈折率N3を有する活性面14が
コア上に形成される。反応層14は、検出されるべき特定
の種または群に対して特異的な、モノクローナル抗体、
ポリクロナール抗体、酵素、もしくは他の有機物にて形
成されてよく、従来の手段によって取り付けられる。活
性面を具備するコアが、テスト溶液（分析試料）18の中
に置かれて反応させられる。次に、反応システムは緩衝
溶液20の中で洗われ、安定化される。反応面を覆う被覆
を形成して反応面を保護すべく、コアの屈折率N1よりも
小さい適切な屈折率N2を有し且つぴったりと合う寸法を
有する毛管16が、コアの上へとスライドさせられる（す
なわち、コアが毛管の中へと挿入される）。
毛管は、第1F図に示されているように、より良い界面を
形成し且つ屈折率整合をもたらすため（さらに、コアの
上への毛管の滑動を容易にするため）、適切な屈折率整
合液22にて覆われてよい。屈折率整合液22の屈折率をNy
とする。NyがN1よりも大きい場合には、屈折率整合液22
は主としてより良い界面を形成すべく機能し、一方、毛
管16は導波路のための被覆を形成する。しかしながら、
入手可能な毛管は、被覆を形成するに必要とされる望み
通りの屈折率N2を持ち得ないことがある。そこで、N1よ
りも小さな屈折率Nyを有する屈折率整合液を選ぶことに
より、屈折率整合液が効果的な被覆として機能し、毛管
被覆（その屈折率N2はもはや重要ではない）は主として
FOCSの構造部材として働くことになる。
形成し且つ屈折率整合をもたらすため（さらに、コアの
上への毛管の滑動を容易にするため）、適切な屈折率整
合液22にて覆われてよい。屈折率整合液22の屈折率をNy
とする。NyがN1よりも大きい場合には、屈折率整合液22
は主としてより良い界面を形成すべく機能し、一方、毛
管16は導波路のための被覆を形成する。しかしながら、
入手可能な毛管は、被覆を形成するに必要とされる望み
通りの屈折率N2を持ち得ないことがある。そこで、N1よ
りも小さな屈折率Nyを有する屈折率整合液を選ぶことに
より、屈折率整合液が効果的な被覆として機能し、毛管
被覆（その屈折率N2はもはや重要ではない）は主として
FOCSの構造部材として働くことになる。
試料環境に反応層が曝されたのちに前記反応層をシール
するための密な毛管を使用する代わりに、毛管をスライ
ドさせることなく本来の位置関係のままでこの光ファイ
バセンサを使用し得るようにするため、目的屯する分子
種が被覆を通過して反応層へと到達することを可能とす
る適切な大きさの孔を具備する毛管が使用されてもよ
い。螢光の測定または吸収の測定または屈折の測定に置
いて、この光ファイバセンサは、あらゆる場合に標準的
な手法にて使用することが出来る。励起するための光は
ファイバを通って反応層へと伝達され、反応層にて発生
する光はファイバの外へと送出され得る。反射型または
非反射型の端部17を具備する閉鎖された毛管が使用され
てもよく、また、開放された毛管が使用されてもよい。
反射型の多孔質毛管の使用は、単一の端部を有しており
且つ本来の位置関係での測定が出来るファイバセンサの
設計を可能にする。この光ファイバセンサは、適切な励
起手段および検出手段と組み合わせて使用される。
するための密な毛管を使用する代わりに、毛管をスライ
ドさせることなく本来の位置関係のままでこの光ファイ
バセンサを使用し得るようにするため、目的屯する分子
種が被覆を通過して反応層へと到達することを可能とす
る適切な大きさの孔を具備する毛管が使用されてもよ
い。螢光の測定または吸収の測定または屈折の測定に置
いて、この光ファイバセンサは、あらゆる場合に標準的
な手法にて使用することが出来る。励起するための光は
ファイバを通って反応層へと伝達され、反応層にて発生
する光はファイバの外へと送出され得る。反射型または
非反射型の端部17を具備する閉鎖された毛管が使用され
てもよく、また、開放された毛管が使用されてもよい。
反射型の多孔質毛管の使用は、単一の端部を有しており
且つ本来の位置関係での測定が出来るファイバセンサの
設計を可能にする。この光ファイバセンサは、適切な励
起手段および検出手段と組み合わせて使用される。
ここに提示する１つの実施例に於いては、本発明のFOCS
は、第２図に示されているように小型にまとめられた携
帯用のモジュール形式検出ユニットに結合されて使用さ
れる。検出器ユニット24は、光源28と検出器30との間に
伸長しているチャネル26を有する。予め定められた長さ
を有するFOCSがチャネル26の中に嵌め込まれ、光源28と
検出器30とに当接させられて測定が可能となる。結果
が、表示装置33に示される。検出器ユニット24はオンオ
フスイッチ34によって作動させられ、そのエネルギーは
通常の手段、たとえばバッテリーから供給される。光源
28および検出器30は、通常の構成要素、たとえばレーザ
ダイオードおよびホトダイオードからなる。この検出器
ユニット24はきわめてコンパクトである。この検出器ユ
ニットに、異なるFOCSを使用することも出来る。他の結
合方法が使用されてもよい。
は、第２図に示されているように小型にまとめられた携
帯用のモジュール形式検出ユニットに結合されて使用さ
れる。検出器ユニット24は、光源28と検出器30との間に
伸長しているチャネル26を有する。予め定められた長さ
を有するFOCSがチャネル26の中に嵌め込まれ、光源28と
検出器30とに当接させられて測定が可能となる。結果
が、表示装置33に示される。検出器ユニット24はオンオ
フスイッチ34によって作動させられ、そのエネルギーは
通常の手段、たとえばバッテリーから供給される。光源
28および検出器30は、通常の構成要素、たとえばレーザ
ダイオードおよびホトダイオードからなる。この検出器
ユニット24はきわめてコンパクトである。この検出器ユ
ニットに、異なるFOCSを使用することも出来る。他の結
合方法が使用されてもよい。
本発明のもう１つの実施例に於いては、第3A図および第
3B図に示されているように、ファイバセンサ36の毛管16
が、反応面14を具備するコア12からスペーサ38によって
離隔されており、コア12と被覆16との間に環状の流路40
が形成される。流路40には、入口42および出口44が設け
られる。反応面14を覆っている環状流路40を通して気体
または液体を吸引すべく、ポンプ44が使用されてよい。
この実施例に於いては、被覆16は多孔質ではない。セン
サ36は、気体もしくは液体用のセンサである。スペーサ
38は、気体を透過させ得る多数の孔（微粒子を濾過する
ことが出来る）を具備する環状ディスクであってもよ
く、また、液体の流通を可能とする第3B図の如き多数の
支柱であってもよく、また、それ以外の何等かの適切な
離隔手段であってもよい。スペーサ38は光学的に透明で
あってよく、したがって、光の伝送に悪影響を及ぼすこ
とはない。反応面と毛管との離隔距離が小さい場合に
は、気体または液体の屈折率は問答とならない。離隔距
離が大きい場合には、ここを流れる気体または液体の屈
折率は、コアの屈折率よりも大きいことを要する。
3B図に示されているように、ファイバセンサ36の毛管16
が、反応面14を具備するコア12からスペーサ38によって
離隔されており、コア12と被覆16との間に環状の流路40
が形成される。流路40には、入口42および出口44が設け
られる。反応面14を覆っている環状流路40を通して気体
または液体を吸引すべく、ポンプ44が使用されてよい。
この実施例に於いては、被覆16は多孔質ではない。セン
サ36は、気体もしくは液体用のセンサである。スペーサ
38は、気体を透過させ得る多数の孔（微粒子を濾過する
ことが出来る）を具備する環状ディスクであってもよ
く、また、液体の流通を可能とする第3B図の如き多数の
支柱であってもよく、また、それ以外の何等かの適切な
離隔手段であってもよい。スペーサ38は光学的に透明で
あってよく、したがって、光の伝送に悪影響を及ぼすこ
とはない。反応面と毛管との離隔距離が小さい場合に
は、気体または液体の屈折率は問答とならない。離隔距
離が大きい場合には、ここを流れる気体または液体の屈
折率は、コアの屈折率よりも大きいことを要する。
本発明のさらにもう１つの実施例に於いては感度を高め
るため、反応層の固定がなされる前に、エッチングによ
る回折格子15、または重合体、もくしく他の適切な手段
がコア上に設けられる。これは、単分子層からなる活性
面の使用と、励起光の単色性の制御とを可能にする。
るため、反応層の固定がなされる前に、エッチングによ
る回折格子15、または重合体、もくしく他の適切な手段
がコア上に設けられる。これは、単分子層からなる活性
面の使用と、励起光の単色性の制御とを可能にする。
添付された請求の範囲によってのみ制限されるべき本拝
命の範疇から離れることなく、以上に詳しく説明したこ
れらの実施例に変形或いは修正を加えて本発明を実施す
ることが可能である。
命の範疇から離れることなく、以上に詳しく説明したこ
れらの実施例に変形或いは修正を加えて本発明を実施す
ることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−36963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−66143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−182557（ＪＰ，Ａ) 特表 昭56−501297（ＪＰ，Ａ)
Claims (13)
- 【請求項１】ファイバコア（12）と； 前記ファイバコア（12）上に形成され試料物質と反応す
るように配列された反応層（14）と； 前記ファイバコア（12）および前記反応層（14）の回り
に周設された毛管と；を備える光ファイバ化学センサに
おいて： 前記毛管（16）は、非多孔質のものであり、前記反応層
（14）を固定するとともに保護するものであり、前記反
応層（14）が前記試料物質と反応した後に前記ファイバ
コア（12）および前記反応層（14）の回りに周設される
ものであり、組み立てられる前記光ファイバ化学センサ
中に光信号を案内できるようにして光ファイバクラッド
の機能を提供するように前記ファイバコア（12）および
前記反応層（14）の回りにぴったりと合うように周設さ
れるものである、ことを特徴とする光ファイバ化学セン
サ。 - 【請求項２】前記ファイバコア（12）が屈折率N1を有し
ており、前記反応層（14）が屈折率N3を有しており、前
記毛管（16）クラッドが屈折率N2を有しており、且つ、
前記の各屈折率が N2＜N1＜N3の関係を有することを特徴とする請求項１記
載の光ファイバ化学センサ。 - 【請求項３】前記毛管と前記反応層との間に屈折率整合
液（22）が注入されることを特徴とする請求項１記載の
光ファイバ化学センサ。 - 【請求項４】前記屈折率整合液（22）が、センサのため
の効果的なクラッドを形成すべく、前記ファイバコア
（12）の屈折率よりも小さな屈折率Nyを有しており且つ
前記反応層（14）と前記毛管（16）との間の環状通路に
充満していることを特徴とする請求項３記載の光ファイ
バ化学センサ。 - 【請求項５】前記屈折率整合液（22）が前記ファイバコ
ア（12）の屈折率よりも大きな屈折率Nyを有しており、
且つ、前記毛管（16）が前記ファイバコア（12）の屈折
率よりも小さな屈折率を有していることを特徴とする請
求項３記載の光ファイバ化学センサ。 - 【請求項６】前記光ファイバ化学センサに効果的に組み
合わせられた励起手段（28）と検出手段（30）とを含む
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ化学セン
サ。 - 【請求項７】前記光ファイバ化学センサと前記励起手段
（28）と前記検出手段（30）とが共に、コンパクトな携
帯用検出ユニット（24）内に据え付けられることを特徴
とする請求項６記載の光ファイバ化学センサ。 - 【請求項８】前記ファイバコア（12）はその上に形成さ
れた回折格子（15）を有することを特徴とする請求項１
記載の光ファイバ化学センサ。 - 【請求項９】前記毛管（16）は反射性の閉鎖端部（17）
を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ化
学センサ。 - 【請求項１０】ファイバコア（12）の上に、試料物質と
反応するように配列された反応層（14）を形成する工程
と； 前記試料物質に前記反応層（14）を晒す工程と； 前記ファイバコア（12）および前記反応層（14）の回り
に毛管（16）を配置する工程と；を備え、 前記毛管（16）は、非多孔質のものであり、前記反応層
（14）を固定するとともに保護するものであり、前記反
応層（14）が前記試料物質と反応した後に前記ファイバ
コア（12）および前記反応層（14）の回りに周設される
ものであり、組み立てられる前記光ファイバ化学センサ
中に光信号を案内できるようにして光ファイバクラッド
の機能を提供するように前記ファイバコア（12）および
前記反応層（14）の回りにぴったりと合うように周設さ
れるものである、ことを特徴とする光ファイバ化学セン
サの組み立て方法。 - 【請求項１１】前記毛管（16）中に周設される前に、前
記反応層（14）とともに晒された前記ファイバコア（1
2）を前記反応層（14）を安定化するために処理するこ
とを特徴とする請求項10に記載の光ファイバ化学センサ
の組み立て方法。 - 【請求項１２】前記毛管（16）と前記反応層（14）との
間に屈折率整合液（22）が注入されることを特徴とする
請求項10に記載の光ファイバ化学センサの組み立て方
法。 - 【請求項１３】前記屈折率整合液（22）が、前記ファイ
バコア（12）の屈折率よりも小さく形成することを特徴
とする請求項12に記載の光ファイバ化学センサの組み立
て方法。
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