JPH0940427A - 複合金属酸化物膜 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一酸化炭素ガスセンサーとして有用な複合金
属酸化物膜を提供する。 【解決手段】 ニッケルとコバルトを原子比で１：９９
〜１：１の割合で含有する複合金属酸化物膜及びこの複
合金属酸化物膜からなる一酸化炭素ガスセンサー。
属酸化物膜を提供する。 【解決手段】 ニッケルとコバルトを原子比で１：９９
〜１：１の割合で含有する複合金属酸化物膜及びこの複
合金属酸化物膜からなる一酸化炭素ガスセンサー。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合金属酸化物膜
及びこれを用いる一酸化炭素ガスセンサーに関するもの
である。
及びこれを用いる一酸化炭素ガスセンサーに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】酸化ニッケルや酸化コバルトのようなＰ
型半導体の金属酸化物膜は、加熱下において酸素含有ガ
スと接触させると波長３５０〜１５００ｎｍの光を吸収
することが知られている。そして、このガスの中に、例
えば、少量の一酸化炭素ガスのような還元ガスが混入す
ると前記の光吸収が少なくなり、吸光度は一酸化炭素ガ
ス濃度に比例して可逆的に変化することが知られてい
る。しかし、酸化ニッケル膜や酸化コバルト膜は、一酸
化炭素ガス濃度の変化による吸光度変化量が少なく、ま
た、応答速度特性も不良なため、一酸化炭素ガス濃度の
変化を感度良く検知するのが困難なので、一酸化炭素ガ
スセンサーとして実用性があるものではない。
型半導体の金属酸化物膜は、加熱下において酸素含有ガ
スと接触させると波長３５０〜１５００ｎｍの光を吸収
することが知られている。そして、このガスの中に、例
えば、少量の一酸化炭素ガスのような還元ガスが混入す
ると前記の光吸収が少なくなり、吸光度は一酸化炭素ガ
ス濃度に比例して可逆的に変化することが知られてい
る。しかし、酸化ニッケル膜や酸化コバルト膜は、一酸
化炭素ガス濃度の変化による吸光度変化量が少なく、ま
た、応答速度特性も不良なため、一酸化炭素ガス濃度の
変化を感度良く検知するのが困難なので、一酸化炭素ガ
スセンサーとして実用性があるものではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、一酸化炭素
ガスセンサーとして有用な複合金属酸化物膜を提供する
ことをその課題とする。
ガスセンサーとして有用な複合金属酸化物膜を提供する
ことをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ニッケルとコバル
トの複合酸化物では一酸化炭素ガス濃度の変化と相関す
る前記の吸光度変化量が大きいことを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明によれば、ニッケルとコバルトを原子比で１：９９〜
１：１の割合で含有する複合金属酸化物膜及びこの複合
金属酸化物膜からなる一酸化炭素ガスセンサーが提供さ
れる。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ニッケルとコバル
トの複合酸化物では一酸化炭素ガス濃度の変化と相関す
る前記の吸光度変化量が大きいことを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明によれば、ニッケルとコバルトを原子比で１：９９〜
１：１の割合で含有する複合金属酸化物膜及びこの複合
金属酸化物膜からなる一酸化炭素ガスセンサーが提供さ
れる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の複合金属酸化物膜は、ニ
ッケルとコバルトを原子比で１：９９〜１：１、好まし
くは１：９〜１：１の割合で含有する。膜厚は５０〜３
００ｎｍ、好ましくは７０〜１５０ｎｍとするのが望ま
しい。この複合金属酸化物膜は薄膜状なので、透明支持
体に支持させて使用するのが好ましい。この場合の透明
支持体としては、４５０℃程度の温度で変質したり変形
したりしない上に酸素ガスや一酸化炭素ガスとも反応せ
ず、波長３５０〜１５００ｎｍの光を吸収しないか又は
吸光量の僅少な材料が用いられる。このような透明支持
体を具体的に例示すれば、ガラス、石英等が挙げられ
る。また、透明支持体の厚みは特に限定されないが、一
般的には０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍ
ｍである。
ッケルとコバルトを原子比で１：９９〜１：１、好まし
くは１：９〜１：１の割合で含有する。膜厚は５０〜３
００ｎｍ、好ましくは７０〜１５０ｎｍとするのが望ま
しい。この複合金属酸化物膜は薄膜状なので、透明支持
体に支持させて使用するのが好ましい。この場合の透明
支持体としては、４５０℃程度の温度で変質したり変形
したりしない上に酸素ガスや一酸化炭素ガスとも反応せ
ず、波長３５０〜１５００ｎｍの光を吸収しないか又は
吸光量の僅少な材料が用いられる。このような透明支持
体を具体的に例示すれば、ガラス、石英等が挙げられ
る。また、透明支持体の厚みは特に限定されないが、一
般的には０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍ
ｍである。
【０００６】本発明の一酸化炭素ガスセンサーは、前記
複合金属酸化物膜からなるもので、Ｐ型半導体膜の光学
特性が一酸化炭素ガスに接触すると変化することを利用
したものである。すなわち、酸素ガスと一酸化炭素ガス
を含む混合ガスを高温でＰ型半導体膜に接触させると、
その膜の吸光度が一酸化炭素濃度に相関して変化するこ
とを利用したセンサーである。
複合金属酸化物膜からなるもので、Ｐ型半導体膜の光学
特性が一酸化炭素ガスに接触すると変化することを利用
したものである。すなわち、酸素ガスと一酸化炭素ガス
を含む混合ガスを高温でＰ型半導体膜に接触させると、
その膜の吸光度が一酸化炭素濃度に相関して変化するこ
とを利用したセンサーである。
【０００７】ニッケルやコバルト等の酸化物から成るＰ
型半導体膜は、酸素ガスを吸着すると下記（１）式のよ
うに正孔を形成する。そして、この状態にあるＰ型半導
体膜に高温で一酸化炭素ガスが接触すると、下記（２）
式の反応で正孔が消失する。
型半導体膜は、酸素ガスを吸着すると下記（１）式のよ
うに正孔を形成する。そして、この状態にあるＰ型半導
体膜に高温で一酸化炭素ガスが接触すると、下記（２）
式の反応で正孔が消失する。
【化１】 １／２Ｏ2 → Ｐ+ ＋ Ｏ-ad (１） ＣＯ ＋ Ｏ-ad ＋ Ｐ+ → ＣＯ2 （２） 〔但し、（１）式及び（２）式のＰ+及びＯ-adはそれぞ
れ正孔及び吸着酸素を表している〕 前記（２）式の反応による正孔の消失濃度は、一酸化炭
素濃度と相関し、また、この正孔の消失濃度に応じて膜
の吸光度が変化する。本発明のセンサーはこの原理を利
用したものである。
れ正孔及び吸着酸素を表している〕 前記（２）式の反応による正孔の消失濃度は、一酸化炭
素濃度と相関し、また、この正孔の消失濃度に応じて膜
の吸光度が変化する。本発明のセンサーはこの原理を利
用したものである。
【０００８】前記の一酸化炭素ガスセンサー（以下、単
にセンサーとも云う）は、種々の方法で製造することが
できる。例えば、可溶性ニッケル化合物と可溶性コバル
ト化合物を含む有機溶剤溶液を透明支持体の両面又は片
面に均一塗布し、これを乾燥して均一膜を形成させてか
ら空気中で３５０〜４５０℃で焼成する方法で製造でき
るし、透明支持体に前記組成の複合金属酸化物膜を蒸着
したり、複合金属酸化物膜を透明支持体に貼り付ける等
の方法で製造することもできる。前記のセンサー製造方
法において、可溶性ニッケル化合物及び可溶性コバルト
化合物としては、有機酸塩や有機キレート化合物等が用
いられる。
にセンサーとも云う）は、種々の方法で製造することが
できる。例えば、可溶性ニッケル化合物と可溶性コバル
ト化合物を含む有機溶剤溶液を透明支持体の両面又は片
面に均一塗布し、これを乾燥して均一膜を形成させてか
ら空気中で３５０〜４５０℃で焼成する方法で製造でき
るし、透明支持体に前記組成の複合金属酸化物膜を蒸着
したり、複合金属酸化物膜を透明支持体に貼り付ける等
の方法で製造することもできる。前記のセンサー製造方
法において、可溶性ニッケル化合物及び可溶性コバルト
化合物としては、有機酸塩や有機キレート化合物等が用
いられる。
【０００９】本発明の一酸化炭素ガス濃度測定方法は、
本発明の一酸化炭素ガスセンサーに２００〜３５０℃、
好ましくは２５０〜３００℃で試料ガスを接触させなが
ら、波長３５０〜１５００ｎｍ、好ましくは５００〜１
５００ｎｍの光を照射し、透過してくる光量の変化から
試料ガス中の一酸化炭素ガス濃度を測定する方法であ
る。本発明の一酸化炭素ガスセンサーは、製品毎に僅か
に表面状態が異なり、そのため完全な同一性能品の製造
が困難である。従って、同じ試料ガスを使っても使用セ
ンサー毎に僅かに透過光量が異なる場合が多い。それゆ
え、一酸化炭素ガス濃度を測定する際は、試料ガスと類
似組成の標準ガス（一酸化炭素ガス濃度既知のガス）を
使って、センサー毎に一酸化炭素ガス濃度と透過光量に
関する検量線を作製し、この検量線から一酸化炭素ガス
濃度を求めるのが望ましい。
本発明の一酸化炭素ガスセンサーに２００〜３５０℃、
好ましくは２５０〜３００℃で試料ガスを接触させなが
ら、波長３５０〜１５００ｎｍ、好ましくは５００〜１
５００ｎｍの光を照射し、透過してくる光量の変化から
試料ガス中の一酸化炭素ガス濃度を測定する方法であ
る。本発明の一酸化炭素ガスセンサーは、製品毎に僅か
に表面状態が異なり、そのため完全な同一性能品の製造
が困難である。従って、同じ試料ガスを使っても使用セ
ンサー毎に僅かに透過光量が異なる場合が多い。それゆ
え、一酸化炭素ガス濃度を測定する際は、試料ガスと類
似組成の標準ガス（一酸化炭素ガス濃度既知のガス）を
使って、センサー毎に一酸化炭素ガス濃度と透過光量に
関する検量線を作製し、この検量線から一酸化炭素ガス
濃度を求めるのが望ましい。
【００１０】本発明で一酸化炭素ガス濃度の測定に使わ
れる照射光は、特に制約されないが、その波長は、一般
的には、３５０ｎｍ〜１５００ｎｍ、好ましくは５００
〜１５００ｎｍである。また、照射光は単一光又は混合
光より成る平行ビーム光とするのが望ましい。光源とし
ては、ハロゲンランプ、白熱灯、蛍光灯等が用いられ
る。また、透過光は光電管や光電池等の光電変換器で光
量を電気量に変えて測定される。本発明では、加熱した
試料ガスの流路に一酸化炭素ガスセンサーを設ける等の
方法で加熱試料ガスをセンサーに接触させ、同時にセン
サー表面に前記の光を照射し、その透過光量を測定す
る。本発明で用いる試料ガスには、酸素の存在が必要で
あるが、この場合の試料ガス中の酸素濃度は、通常、
０．１〜９９．９５容量％、好ましくは１〜９９．９容
量％である。また、試料ガス中の一酸化炭素濃度は、
０．０５〜９９．９容量％、好ましくは０．１〜９９容
量％である。
れる照射光は、特に制約されないが、その波長は、一般
的には、３５０ｎｍ〜１５００ｎｍ、好ましくは５００
〜１５００ｎｍである。また、照射光は単一光又は混合
光より成る平行ビーム光とするのが望ましい。光源とし
ては、ハロゲンランプ、白熱灯、蛍光灯等が用いられ
る。また、透過光は光電管や光電池等の光電変換器で光
量を電気量に変えて測定される。本発明では、加熱した
試料ガスの流路に一酸化炭素ガスセンサーを設ける等の
方法で加熱試料ガスをセンサーに接触させ、同時にセン
サー表面に前記の光を照射し、その透過光量を測定す
る。本発明で用いる試料ガスには、酸素の存在が必要で
あるが、この場合の試料ガス中の酸素濃度は、通常、
０．１〜９９．９５容量％、好ましくは１〜９９．９容
量％である。また、試料ガス中の一酸化炭素濃度は、
０．０５〜９９．９容量％、好ましくは０．１〜９９容
量％である。
【００１１】次に、一酸化炭素ガス濃度測定装置の一例
を図１に示す。この図で１は光源、２は光ファイバー、
３は光ファイバー先端部、４は絞り、５は照射光入口
窓、６はガラス（石英）セル、７は加熱部材、８は一酸
化炭素ガスセンサー、９は一酸化炭素ガスセンサー支持
体、１０は温度センサー、１１はガス入口、１２はガス
出口、１３は加熱部材７と加熱用電源との間を絡む電
線、１４は加熱用電源、１５は制御器、１６は透過光出
口窓、１７は集光レンズ、１８は光ファイバーの受光
端、１９は透過光量測定装置、２０は光スペクトラムア
ナライザーである。図２に、加熱部材７を含む部分の説
明図を示す。この図において、加熱部材７は２つの逆Ｕ
字管の内部にニクロム線を挿入したものからなる。それ
らの逆Ｕ字管の間には支持体９が連結され、それら支持
体９の間に一酸化炭素ガスセンサー８が挿入されてい
る。光源１から出た光は、光ファイバー２を通り、その
先端部３及びその先端に配設されたコリメートレンズを
通って平行ビームに形成された後、絞り４を通って照射
光入口窓５からセル６内に入り、直進してセンサー８を
透過後に透過光出口窓１６を通って集光レンズ１７に入
る。ここで集光された透過光は、光ファイバーの受光口
１７を通って光ファイバー２経由で透過光量測定装置１
９に入り、透過光量が測定される。試料ガスはガス導入
管１１からセル６内に入り、加熱部材７により加熱され
ているセンサー８に接触した後、ガス排出管１２から排
出される。
を図１に示す。この図で１は光源、２は光ファイバー、
３は光ファイバー先端部、４は絞り、５は照射光入口
窓、６はガラス（石英）セル、７は加熱部材、８は一酸
化炭素ガスセンサー、９は一酸化炭素ガスセンサー支持
体、１０は温度センサー、１１はガス入口、１２はガス
出口、１３は加熱部材７と加熱用電源との間を絡む電
線、１４は加熱用電源、１５は制御器、１６は透過光出
口窓、１７は集光レンズ、１８は光ファイバーの受光
端、１９は透過光量測定装置、２０は光スペクトラムア
ナライザーである。図２に、加熱部材７を含む部分の説
明図を示す。この図において、加熱部材７は２つの逆Ｕ
字管の内部にニクロム線を挿入したものからなる。それ
らの逆Ｕ字管の間には支持体９が連結され、それら支持
体９の間に一酸化炭素ガスセンサー８が挿入されてい
る。光源１から出た光は、光ファイバー２を通り、その
先端部３及びその先端に配設されたコリメートレンズを
通って平行ビームに形成された後、絞り４を通って照射
光入口窓５からセル６内に入り、直進してセンサー８を
透過後に透過光出口窓１６を通って集光レンズ１７に入
る。ここで集光された透過光は、光ファイバーの受光口
１７を通って光ファイバー２経由で透過光量測定装置１
９に入り、透過光量が測定される。試料ガスはガス導入
管１１からセル６内に入り、加熱部材７により加熱され
ているセンサー８に接触した後、ガス排出管１２から排
出される。
【００１２】一酸化炭素ガスセンサー８付近の温度は温
度センサー１０で測定され、この温度情報は制御器１５
で電力情報に変えて加熱用電源１５に伝えられる。そし
て、加熱用電源１５から温度情報に対応した電力が加熱
部材７に配設されたニクロム線に供給され、センサー８
付近の温度は常に一定値に保たれる。また、光スペクト
ラムアナライザー２０は任意の光波長における吸光度変
化測定の目的のために使用される。
度センサー１０で測定され、この温度情報は制御器１５
で電力情報に変えて加熱用電源１５に伝えられる。そし
て、加熱用電源１５から温度情報に対応した電力が加熱
部材７に配設されたニクロム線に供給され、センサー８
付近の温度は常に一定値に保たれる。また、光スペクト
ラムアナライザー２０は任意の光波長における吸光度変
化測定の目的のために使用される。
【００１３】次に、本発明の一酸化炭素ガス濃度測定方
法の特徴について記す。 試料ガス中の一酸化炭素ガスの濃度変化と相関して
透過光量が瞬時に変るから、試料ガス中の一酸化炭素ガ
スの濃度変化を感度よくかつ連続的に測定できる。 この方法は、一酸化炭素ガス濃度の変化と相関する
透過光量の変化に基づいていることから、可燃性ガス含
有ガス中の一酸化炭素ガス濃度の変化を電気ノイズが発
生する環境下でも容易に測定することができる。 光ファイバーを使うことにより、光を長距離間減衰
量少なく送ることができるから、一酸化炭素ガスが発生
する場所と一酸化炭素ガス濃度の測定室が離れている場
合も、正確かつ容易に一酸化炭素ガス濃度を測定でき
る。上記の特徴から、本発明法は工場や石炭鉱山等で発
生する一酸化炭素ガスの濃度検知システム等に好適な方
法である
法の特徴について記す。 試料ガス中の一酸化炭素ガスの濃度変化と相関して
透過光量が瞬時に変るから、試料ガス中の一酸化炭素ガ
スの濃度変化を感度よくかつ連続的に測定できる。 この方法は、一酸化炭素ガス濃度の変化と相関する
透過光量の変化に基づいていることから、可燃性ガス含
有ガス中の一酸化炭素ガス濃度の変化を電気ノイズが発
生する環境下でも容易に測定することができる。 光ファイバーを使うことにより、光を長距離間減衰
量少なく送ることができるから、一酸化炭素ガスが発生
する場所と一酸化炭素ガス濃度の測定室が離れている場
合も、正確かつ容易に一酸化炭素ガス濃度を測定でき
る。上記の特徴から、本発明法は工場や石炭鉱山等で発
生する一酸化炭素ガスの濃度検知システム等に好適な方
法である
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明はこの実施例によって限定されな
い。
説明するが、本発明はこの実施例によって限定されな
い。
【００１５】実施例１ ニッケル６０ｍｇとコバルト１２１ｍｇが溶解している
オクチル酸溶液２．５１ｇとｎ−ブタノール２．１５ｇ
との混合液のうちの２００ｍｌを、スピンコーターにセ
ットされた厚み０．１ｍｍの１８ｍｍ×１８ｍｍのガラ
ス板上に、スピンコーターを６０００ｒｐｍで回転させ
ながら、１００秒間塗布する。その後、ガラス板を取り
はずし、室温で２０時間程度放置し、ガラス板の上に残
存しているｎ−ブタノールを充分に蒸発除去した。この
ようにして、ニッケルとコバルトが原子比で１：２の割
合で含まれている膜をガラス板の片面に形成させてか
ら、このガラス板を電気炉内にセットして１時間で電気
炉内温度を４００℃まで昇温させた。そして、４００℃
で２時間電気炉内に該ガラス板を放置後に電源を切って
ガラス板を室温まで自然冷却させた。
オクチル酸溶液２．５１ｇとｎ−ブタノール２．１５ｇ
との混合液のうちの２００ｍｌを、スピンコーターにセ
ットされた厚み０．１ｍｍの１８ｍｍ×１８ｍｍのガラ
ス板上に、スピンコーターを６０００ｒｐｍで回転させ
ながら、１００秒間塗布する。その後、ガラス板を取り
はずし、室温で２０時間程度放置し、ガラス板の上に残
存しているｎ−ブタノールを充分に蒸発除去した。この
ようにして、ニッケルとコバルトが原子比で１：２の割
合で含まれている膜をガラス板の片面に形成させてか
ら、このガラス板を電気炉内にセットして１時間で電気
炉内温度を４００℃まで昇温させた。そして、４００℃
で２時間電気炉内に該ガラス板を放置後に電源を切って
ガラス板を室温まで自然冷却させた。
【００１６】上記の方法で作製した実施例１のニッケル
とコバルトを含む複合金属膜を有するガラス板を一酸化
炭素ガスセンサーとして使い、図１に示した装置で一酸
化炭素ガスの濃度差に対応する透過光量差を測定した。
具体的には、光源に波長４００〜６５０ｎｍの光が出る
ハロゲンランプを使い、セルには内容積１８０ミリリッ
トルのガラスセルを、透過光量測定装置にはアドバンテ
スト社製の光パワーメーター〔型式：ＴＱ８２１０；光
量をフォトダイオードによって電気量として表示する装
置〕を使った。そして、ハロゲンランプの光を光ファイ
バーの先端面に設けたコリメートレンズで円形平行ビー
ム光とし、この光を光ファイバー経由で絞りを通してガ
ラスセルの照射用窓に照射した。センサー透過後の光
は、レンズで集光後に光ファイバーで光パワーメーター
１９に送られ、ここで透過光量を測定した。また、セン
サー付近のガス温は約３００℃とした。本実施例では、
センサーと接触するガスが空気の場合と、１容量％の一
酸化炭素ガスを含む各空気からなる試料ガスの場合につ
いて透過光量を測定し、その光量差からセンサー性能を
評価することにした。また、ガラスセル内を試料ガスで
充満させるため、試料ガスを３０分間ガラスセル内に流
入させてから透過光量を測定した。以上のようにして求
めた透過光量差を表１に示す。
とコバルトを含む複合金属膜を有するガラス板を一酸化
炭素ガスセンサーとして使い、図１に示した装置で一酸
化炭素ガスの濃度差に対応する透過光量差を測定した。
具体的には、光源に波長４００〜６５０ｎｍの光が出る
ハロゲンランプを使い、セルには内容積１８０ミリリッ
トルのガラスセルを、透過光量測定装置にはアドバンテ
スト社製の光パワーメーター〔型式：ＴＱ８２１０；光
量をフォトダイオードによって電気量として表示する装
置〕を使った。そして、ハロゲンランプの光を光ファイ
バーの先端面に設けたコリメートレンズで円形平行ビー
ム光とし、この光を光ファイバー経由で絞りを通してガ
ラスセルの照射用窓に照射した。センサー透過後の光
は、レンズで集光後に光ファイバーで光パワーメーター
１９に送られ、ここで透過光量を測定した。また、セン
サー付近のガス温は約３００℃とした。本実施例では、
センサーと接触するガスが空気の場合と、１容量％の一
酸化炭素ガスを含む各空気からなる試料ガスの場合につ
いて透過光量を測定し、その光量差からセンサー性能を
評価することにした。また、ガラスセル内を試料ガスで
充満させるため、試料ガスを３０分間ガラスセル内に流
入させてから透過光量を測定した。以上のようにして求
めた透過光量差を表１に示す。
【００１７】
【表１】 なお、前記透過光量差は、ＣＯガス投入直前とＣＯガス
投入３０分の差を示し、吸光度差比は、ＣＯガス投入直
前とＣＯガス投入３０分の値の比を示す。
投入３０分の差を示し、吸光度差比は、ＣＯガス投入直
前とＣＯガス投入３０分の値の比を示す。
【００１８】実施例２〜３、比較例１〜２ ニッケルとコバルトの混合比を変えたが、両者とも実施
例１の場合と同じオクチル酸溶液を使い、両者の金属の
合計濃度も実施例１の場合と同じにしてｎ−ブタノール
溶液を作製した。この液を複合酸化物膜形成用塗布液と
し、それ以外は実施例１の場合と同様にして実施例２〜
３及び比較例１〜２の一酸化炭素ガスセンサーを作製し
た。このセンサーを使い、一酸化炭素ガス濃度が１．０
容量％の空気を試料ガスとして、実施例２〜３及び比較
例１〜２のセンサーについて実施例１の場合と同様な評
価を行った結果を表２に示す。
例１の場合と同じオクチル酸溶液を使い、両者の金属の
合計濃度も実施例１の場合と同じにしてｎ−ブタノール
溶液を作製した。この液を複合酸化物膜形成用塗布液と
し、それ以外は実施例１の場合と同様にして実施例２〜
３及び比較例１〜２の一酸化炭素ガスセンサーを作製し
た。このセンサーを使い、一酸化炭素ガス濃度が１．０
容量％の空気を試料ガスとして、実施例２〜３及び比較
例１〜２のセンサーについて実施例１の場合と同様な評
価を行った結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】参考比較例１〜３ 実施例１の一酸化炭素ガスセンサー製造時と同様にし
て、酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガンから
成る単一酸化金属膜をガラス板上に形成させ、参考比較
例１〜３の一酸化炭素ガスセンサーを作製した。これら
のセンサーを使用し、試料ガスが１．０容量％の一酸化
炭素ガスを含む空気の場合について実施例１の場合と同
じ方法で評価した結果を表４に示す。なお、表４はガラ
ス板上に塗布する溶液中の金属濃度を変えて同種のセン
サーを多数作製し、その中で性能評価が最高のセンサー
について評価結果を示したものである。
て、酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化マンガンから
成る単一酸化金属膜をガラス板上に形成させ、参考比較
例１〜３の一酸化炭素ガスセンサーを作製した。これら
のセンサーを使用し、試料ガスが１．０容量％の一酸化
炭素ガスを含む空気の場合について実施例１の場合と同
じ方法で評価した結果を表４に示す。なお、表４はガラ
ス板上に塗布する溶液中の金属濃度を変えて同種のセン
サーを多数作製し、その中で性能評価が最高のセンサー
について評価結果を示したものである。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【発明の効果】本発明の膜状一酸化炭素ガスセンサー
は、従来の一酸化炭素ガスセンサーと異なって光量変化
から一酸化炭素ガス濃度を求めることができるセンサー
である。そのため、電気ノイズや可燃性ガスが存在する
劣悪な環境下でもつかえるセンサーである。また、この
センサーはＰ型半導体膜の一酸化炭素ガスに対する特異
な性能を利用したセンサーであるが、従来のＰ型半導体
膜より大幅に高性能な複合金属酸化物膜が使われている
ため、一酸化炭素ガス濃度の微少な変化でも捕捉するこ
とができる高性能で応答の速い一酸化炭素ガスセンサー
である。本発明の一酸化炭素ガス濃度測定方法は、前記
の一酸化炭素ガスセンサーを使用する一酸化炭素ガス濃
度測定方法は、前記の一酸化炭素ガスセンサーを使用す
る一酸化炭素ガス濃度測定方法であり、センサーを透過
する光量の変化から試料ガス有の一酸化炭素ガス濃度の
微少な変化を検知することができる測定方法である。ま
た、一酸化炭素ガスの発生現場から遠く離れた場所で一
酸化炭素ガス濃度を鋭敏かつ迅速に測定することができ
る測定方法である。従って、無人運転の工場や無人運転
の石炭鉱山の採掘現場等における一酸化炭素ガス濃度の
検知システム等に好適な測定方法である。
は、従来の一酸化炭素ガスセンサーと異なって光量変化
から一酸化炭素ガス濃度を求めることができるセンサー
である。そのため、電気ノイズや可燃性ガスが存在する
劣悪な環境下でもつかえるセンサーである。また、この
センサーはＰ型半導体膜の一酸化炭素ガスに対する特異
な性能を利用したセンサーであるが、従来のＰ型半導体
膜より大幅に高性能な複合金属酸化物膜が使われている
ため、一酸化炭素ガス濃度の微少な変化でも捕捉するこ
とができる高性能で応答の速い一酸化炭素ガスセンサー
である。本発明の一酸化炭素ガス濃度測定方法は、前記
の一酸化炭素ガスセンサーを使用する一酸化炭素ガス濃
度測定方法は、前記の一酸化炭素ガスセンサーを使用す
る一酸化炭素ガス濃度測定方法であり、センサーを透過
する光量の変化から試料ガス有の一酸化炭素ガス濃度の
微少な変化を検知することができる測定方法である。ま
た、一酸化炭素ガスの発生現場から遠く離れた場所で一
酸化炭素ガス濃度を鋭敏かつ迅速に測定することができ
る測定方法である。従って、無人運転の工場や無人運転
の石炭鉱山の採掘現場等における一酸化炭素ガス濃度の
検知システム等に好適な測定方法である。
【図１】本発明の膜状一酸化炭素ガスセンサーを使用す
る一酸化炭素ガス濃度測定装置の一例を示す説明図であ
る。
る一酸化炭素ガス濃度測定装置の一例を示す説明図であ
る。
【図２】セル中心部の詳細を示す説明図である。
１ 光源 ２ 光ファイバー ３ 光ファイバー先端部 ４ 絞り ５ 照射光入口窓 ６ ガラスセル ７ 加熱部材 ８ 一酸化炭素ガスセンサー ９ 支持体 １０ 温度センサー １１ ガス入口 １２ ガス出口 １３ 電線 １４ 加熱用電源 １５ 制御器 １６ 透過光出口窓 １７ 集光レンズ １８ 光ファイバーの受光口 １９ 透過光量測定装置 ２０ 光スペクトラムアナライザー
Claims (2)
- 【請求項１】 ニッケルとコバルトを原子比で１：９９
〜１：１の割合で含有する複合金属酸化物膜。 - 【請求項２】 請求項１の複合金属酸化物膜からなる一
酸化炭素ガスセンサー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7190222A JP2728199B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 一酸化炭素ガスセンサー用ニッケル−コバルト複合酸化物膜の製造方法 |
| US08/681,501 US5644116A (en) | 1995-07-26 | 1996-07-23 | Carbon monoxide sensor and method of detecting carbon monoxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7190222A JP2728199B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 一酸化炭素ガスセンサー用ニッケル−コバルト複合酸化物膜の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27760597A Division JP3289137B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 一酸化炭素ガス濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0940427A true JPH0940427A (ja) | 1997-02-10 |
| JP2728199B2 JP2728199B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=16254519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7190222A Expired - Lifetime JP2728199B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 一酸化炭素ガスセンサー用ニッケル−コバルト複合酸化物膜の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5644116A (ja) |
| JP (1) | JP2728199B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426703B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-07-30 | Brk Brands, Inc. | Carbon monoxide and smoke detection apparatus |
| CN1397016A (zh) * | 2000-01-28 | 2003-02-12 | 催化电极有限公司 | 一氧化碳检测器 |
| US20090101501A1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Tao Xiao-Ming | Room temperature gas sensors |
| CN110844948A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-28 | 刘沛源 | 钴掺杂多孔氧化镍气敏材料、气敏元件及制备方法与应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169246A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Nec Corp | Dielectric epitaxial film material |
| JPH0389162A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 可燃性ガス検知材料、及び可燃性ガス検知方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61149855A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-08 | Shinkosumosu Denki Kk | 可燃性ガス検知素子 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7190222A patent/JP2728199B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-23 US US08/681,501 patent/US5644116A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57169246A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Nec Corp | Dielectric epitaxial film material |
| JPH0389162A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 可燃性ガス検知材料、及び可燃性ガス検知方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5644116A (en) | 1997-07-01 |
| JP2728199B2 (ja) | 1998-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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