JPH11237336A - 指度校正を可能にする有機物質検出装置及びそれを用いた有機物質監視システム - Google Patents
指度校正を可能にする有機物質検出装置及びそれを用いた有機物質監視システムInfo
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- JPH11237336A JPH11237336A JP10039009A JP3900998A JPH11237336A JP H11237336 A JPH11237336 A JP H11237336A JP 10039009 A JP10039009 A JP 10039009A JP 3900998 A JP3900998 A JP 3900998A JP H11237336 A JPH11237336 A JP H11237336A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 監視センターにおいて計器のゼロ点調整や指
度の校正を行うことができるように構成された有機物質
検出装置を提供すること。 【解決手段】 有機物質検出装置は、有機物質と接触す
ると属性変化を起こす感知素子３０と、媒質を感知素子
３０と接触させるための第１の手段３８、４８、５６
と、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物質を
含む媒質とのうちの少なくとも一方の媒質を感知素子３
０と接触させるための第２の手段５０と、感知素子３０
を照射する光を出力すると共に、該感知素子で反射され
た光を受光する光学手段２６とを具備する。この有機物
質検出装置は、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の
有機物質を含む媒質とのうちのいずれか一方の媒質を所
定の期間に供給するための供給部を有する監視センター
と接続される。
度の校正を行うことができるように構成された有機物質
検出装置を提供すること。 【解決手段】 有機物質検出装置は、有機物質と接触す
ると属性変化を起こす感知素子３０と、媒質を感知素子
３０と接触させるための第１の手段３８、４８、５６
と、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物質を
含む媒質とのうちの少なくとも一方の媒質を感知素子３
０と接触させるための第２の手段５０と、感知素子３０
を照射する光を出力すると共に、該感知素子で反射され
た光を受光する光学手段２６とを具備する。この有機物
質検出装置は、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の
有機物質を含む媒質とのうちのいずれか一方の媒質を所
定の期間に供給するための供給部を有する監視センター
と接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】この発明は、空気や水等の媒質中
に存在する有機物質を検出する装置及びそれをもちいた
監視システムに関するものであり、特に、監視センター
における計器のゼロ点調整及び指度の校正を可能にする
有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムに関す
る。
に存在する有機物質を検出する装置及びそれをもちいた
監視システムに関するものであり、特に、監視センター
における計器のゼロ点調整及び指度の校正を可能にする
有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本願の出願人は、空気中に混入した蒸気
又は水中に溶存する有機物質の種別や濃度を検出するた
めの検出装置を種々提案してきた。図７は、こうした検
出装置の一例を概略的に示している。同図において、検
出装置は、光源部２と、光検出部４と、平坦な反射性の
ホルダー６上に被覆された高分子薄膜からなる感知素子
８とを備えており、これらの構成要素は筐体１０に一体
に保持される。感知素子８としては、特定の有機物質と
接触すると、該有機物質と反応し又はこれを吸収或いは
吸着して膜厚及び屈折率の少なくとも一方を変える性質
を持つ高分子が使用される。
又は水中に溶存する有機物質の種別や濃度を検出するた
めの検出装置を種々提案してきた。図７は、こうした検
出装置の一例を概略的に示している。同図において、検
出装置は、光源部２と、光検出部４と、平坦な反射性の
ホルダー６上に被覆された高分子薄膜からなる感知素子
８とを備えており、これらの構成要素は筐体１０に一体
に保持される。感知素子８としては、特定の有機物質と
接触すると、該有機物質と反応し又はこれを吸収或いは
吸着して膜厚及び屈折率の少なくとも一方を変える性質
を持つ高分子が使用される。
【０００３】光源部２に設けられたレーザー・ダイオー
ド等の発光体から出射された光ビームは感知素子８に入
射され、そこで反射されて光検出部４の光検出器により
検出される。このとき、感知素子８の表面で反射された
光と、感知素子８を支持するホルダー６の表面で反射さ
れた光とは位相関係を持ち、相互に干渉するので、感知
素子８の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子
の反射率又は反射光の強度が変化する。したがって、感
知素子８からの反射光の強度の関数として、燃料蒸気の
存在及び／又は濃度を検出することが可能になる。
ド等の発光体から出射された光ビームは感知素子８に入
射され、そこで反射されて光検出部４の光検出器により
検出される。このとき、感知素子８の表面で反射された
光と、感知素子８を支持するホルダー６の表面で反射さ
れた光とは位相関係を持ち、相互に干渉するので、感知
素子８の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子
の反射率又は反射光の強度が変化する。したがって、感
知素子８からの反射光の強度の関数として、燃料蒸気の
存在及び／又は濃度を検出することが可能になる。
【０００４】筐体１０には、有機が混入した空気又は有
機物質が溶存する水を導入するための導入口１２と、空
気又は水を排出するための排出口１４と、これらを連通
させて感知素子８を有機物質と接触させる通路１６とが
形成されており、特定の有機物質が混入した空気又は有
機物質が溶存する水を導入口１２から導入すると、有機
物質が感知素子８と接触し、感知素子８の膜厚や屈折率
が変化するので、光検出部４の出力として、特定の有機
物質が空気に混入し又は水に溶存していることを判定す
ることができる。
機物質が溶存する水を導入するための導入口１２と、空
気又は水を排出するための排出口１４と、これらを連通
させて感知素子８を有機物質と接触させる通路１６とが
形成されており、特定の有機物質が混入した空気又は有
機物質が溶存する水を導入口１２から導入すると、有機
物質が感知素子８と接触し、感知素子８の膜厚や屈折率
が変化するので、光検出部４の出力として、特定の有機
物質が空気に混入し又は水に溶存していることを判定す
ることができる。
【０００５】一般に、有機物質検出装置の或る環境下で
の最下限検出限界（ＭｉｎｉｍｕｍＤｅｔｅｃｔａｂｌ
ｅ Ｌｉｍｉｔ即ちＭＤＬ）は、該有機物質検出装置の
その環境下でのゼロ・レベルの変動幅と信号強度との比
を１に取ることから通常求められる。ただし、信号強度
に温湿度特性がある場合には、ＭＤＬも同じ温湿度特性
を示す。有機物質検出装置のゼロ・レベルの変動要因と
しては、感知素子の温湿度特性、装置固有の温湿度特
性、装置固有の電気ノイズ、外来ノイズ（電気的なノイ
ズや振動を含む）等を挙げることができる。
の最下限検出限界（ＭｉｎｉｍｕｍＤｅｔｅｃｔａｂｌ
ｅ Ｌｉｍｉｔ即ちＭＤＬ）は、該有機物質検出装置の
その環境下でのゼロ・レベルの変動幅と信号強度との比
を１に取ることから通常求められる。ただし、信号強度
に温湿度特性がある場合には、ＭＤＬも同じ温湿度特性
を示す。有機物質検出装置のゼロ・レベルの変動要因と
しては、感知素子の温湿度特性、装置固有の温湿度特
性、装置固有の電気ノイズ、外来ノイズ（電気的なノイ
ズや振動を含む）等を挙げることができる。
【０００６】ＭＤＬを改善するために、感知素子や装置
固有の温湿度特性を有機物質検出装置の設置後の測定さ
れた温湿度特性を用いて補正することは可能である。し
かしながら、個々の有機物質検出装置の温湿度特性を測
定するには多くの時間を必要とし、製造コストの大幅な
引き上げを生じかねない。また、厳密には、有機物質検
出装置の補正しきれないヒステリシス特性が存在する
し、こうした測定のためには、有機物質検出装置が設置
された危険区域で温湿度特性測定プローブを作動させな
ければならないという問題もある。さらに、図７に示す
ような従来の有機物質検出装置は、安全性を考慮して、
光信号のみを扱い、電気的な構成要素を含まない構成と
なっているが、こうした有機物質検出装置の温湿度特性
の測定を、有機物質検出装置に何等の電気的要素を付加
することなく、光信号のみで行うことは実質的に不可能
である。
固有の温湿度特性を有機物質検出装置の設置後の測定さ
れた温湿度特性を用いて補正することは可能である。し
かしながら、個々の有機物質検出装置の温湿度特性を測
定するには多くの時間を必要とし、製造コストの大幅な
引き上げを生じかねない。また、厳密には、有機物質検
出装置の補正しきれないヒステリシス特性が存在する
し、こうした測定のためには、有機物質検出装置が設置
された危険区域で温湿度特性測定プローブを作動させな
ければならないという問題もある。さらに、図７に示す
ような従来の有機物質検出装置は、安全性を考慮して、
光信号のみを扱い、電気的な構成要素を含まない構成と
なっているが、こうした有機物質検出装置の温湿度特性
の測定を、有機物質検出装置に何等の電気的要素を付加
することなく、光信号のみで行うことは実質的に不可能
である。
【０００７】また、従来の有機物質検出装置は、有機物
質を含む場所（例えば、有機物質で汚染された場所）に
長期間設置した場合、感知素子が固有の特性変化を起こ
し、有機物質検出装置の出力がドリフトするという欠点
もある。
質を含む場所（例えば、有機物質で汚染された場所）に
長期間設置した場合、感知素子が固有の特性変化を起こ
し、有機物質検出装置の出力がドリフトするという欠点
もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の課
題を解決するために成されたものであり、この発明の目
的は、監視センターにおいて計器のゼロ点調整や指度の
校正を行うことができるよう新規な構成を有するうえ、
本質的に安全で、構成が簡単且つ製造が容易であり、信
頼性が高く、安価で、小型化が可能な有機物質検出装置
を提供することにある。また、この発明の他の目的は、
こうした有機物質検出装置を用いて計測部でのゼロ点調
整と指度の校正とを行うことができるた監視システムを
提供することである。
題を解決するために成されたものであり、この発明の目
的は、監視センターにおいて計器のゼロ点調整や指度の
校正を行うことができるよう新規な構成を有するうえ、
本質的に安全で、構成が簡単且つ製造が容易であり、信
頼性が高く、安価で、小型化が可能な有機物質検出装置
を提供することにある。また、この発明の他の目的は、
こうした有機物質検出装置を用いて計測部でのゼロ点調
整と指度の校正とを行うことができるた監視システムを
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、有機物質と接触すると属性変化を起
こす感知素子と、媒質を前記感知素子と接触させるため
の第１の手段と、有機物質を含まない媒質と既知の濃度
の有機物質を含む媒質とのうちの少なくとも一方の媒質
を前記感知素子と接触させるための第２の手段と、前記
感知素子を照射する光を出力すると共に、該感知素子で
反射された光を受光する光学手段と、を具備する有機物
質検出装置、を提供する。
めに、この発明は、有機物質と接触すると属性変化を起
こす感知素子と、媒質を前記感知素子と接触させるため
の第１の手段と、有機物質を含まない媒質と既知の濃度
の有機物質を含む媒質とのうちの少なくとも一方の媒質
を前記感知素子と接触させるための第２の手段と、前記
感知素子を照射する光を出力すると共に、該感知素子で
反射された光を受光する光学手段と、を具備する有機物
質検出装置、を提供する。
【００１０】前記有機物質検出装置は、地下タンク、サ
ンプ、海中ポンプ周辺、地上タンク、製油所、油送パイ
プ、油送ライン、油送タンカー等に設置され得る。
ンプ、海中ポンプ周辺、地上タンク、製油所、油送パイ
プ、油送ライン、油送タンカー等に設置され得る。
【００１１】前記光学手段は、前記感知素子を照射する
光及び前記感知素子から反射された光を伝送する光ファ
イバーと、前記光ファイバーの一端が結合されて該光フ
ァイバーからの光を前記感知素子に収束させると共に前
記感知素子から反射された光を前記光ファイバーへ伝達
するレンズを含むレセプタクルとを備えることが望まし
い。
光及び前記感知素子から反射された光を伝送する光ファ
イバーと、前記光ファイバーの一端が結合されて該光フ
ァイバーからの光を前記感知素子に収束させると共に前
記感知素子から反射された光を前記光ファイバーへ伝達
するレンズを含むレセプタクルとを備えることが望まし
い。
【００１２】有機物質検出装置の使用態様に応じて、前
記第１の手段は、前記レセプタクルと対向配置するよう
前記感知素子を載置するためのホルダーと、該ホルダー
に形成された通気口と、前記ホルダーと前記媒質との間
に設けられ、前記媒質は通さないが該媒質中の有機物質
は通すフィルタとを含むのが望ましい場合と、前記レセ
プタクルと対向配置するよう前記感知素子を載置し且つ
前記媒質を透過させるホルダーを含むのが望ましい場合
とがある。
記第１の手段は、前記レセプタクルと対向配置するよう
前記感知素子を載置するためのホルダーと、該ホルダー
に形成された通気口と、前記ホルダーと前記媒質との間
に設けられ、前記媒質は通さないが該媒質中の有機物質
は通すフィルタとを含むのが望ましい場合と、前記レセ
プタクルと対向配置するよう前記感知素子を載置し且つ
前記媒質を透過させるホルダーを含むのが望ましい場合
とがある。
【００１３】この発明の１つの実施の形態においては、
前記第２の手段は、前記レセプタクルと前記ホルダーと
の間の空間に連通して、有機物質を含まない媒質と既知
の濃度の有機物質を含む媒質とのいずれか一方の媒質を
前記空間に導入するための導入チューブと、前記空間を
排気するための排出チューブとを含む。
前記第２の手段は、前記レセプタクルと前記ホルダーと
の間の空間に連通して、有機物質を含まない媒質と既知
の濃度の有機物質を含む媒質とのいずれか一方の媒質を
前記空間に導入するための導入チューブと、前記空間を
排気するための排出チューブとを含む。
【００１４】また、この発明は、上記の目的を達成する
ために、有機物質検出装置とそれに結合された監視セン
ターとを備える監視システムであって、前記有機物質検
出装置が、有機物質と接触すると属性変化を起こす感知
素子と、媒質を前記感知素子と接触させるための第１の
手段と、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物
質を含む媒質とのうちの少なくとも一方の媒質を前記感
知素子と接触させるための第２の手段と、前記感知素子
を照射する光を出力すると共に、該感知素子で反射され
た光を受光する光学手段と、を具備し、前記監視センタ
ーが、前記第２の手段に、有機物質を含まない媒質と既
知の濃度の有機物質を含む媒質とのうちのいずれか一方
の媒質を所定の期間に供給するための供給部と、前記光
学手段に光を供給すると共に、前記光学手段を伝送され
てきた反射光を処理して有機物質の存在と濃度とのうち
のいずれか一方を表す信号を出力する計測部と、を具備
し、前記供給部から前記第２の手段に対して、有機物質
を含まない媒質を供給するときに前記計測部のゼロ点の
調整を行い、既知の濃度の有機物質を含む媒質を供給す
るときに前記計測部の指度の校正を行うことを可能にす
る監視システム、を提供する。
ために、有機物質検出装置とそれに結合された監視セン
ターとを備える監視システムであって、前記有機物質検
出装置が、有機物質と接触すると属性変化を起こす感知
素子と、媒質を前記感知素子と接触させるための第１の
手段と、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物
質を含む媒質とのうちの少なくとも一方の媒質を前記感
知素子と接触させるための第２の手段と、前記感知素子
を照射する光を出力すると共に、該感知素子で反射され
た光を受光する光学手段と、を具備し、前記監視センタ
ーが、前記第２の手段に、有機物質を含まない媒質と既
知の濃度の有機物質を含む媒質とのうちのいずれか一方
の媒質を所定の期間に供給するための供給部と、前記光
学手段に光を供給すると共に、前記光学手段を伝送され
てきた反射光を処理して有機物質の存在と濃度とのうち
のいずれか一方を表す信号を出力する計測部と、を具備
し、前記供給部から前記第２の手段に対して、有機物質
を含まない媒質を供給するときに前記計測部のゼロ点の
調整を行い、既知の濃度の有機物質を含む媒質を供給す
るときに前記計測部の指度の校正を行うことを可能にす
る監視システム、を提供する。
【００１５】この監視システムにおいては、前記光学手
段は、前記感知素子を照射する光及び前記感知素子から
反射された光を伝送する光ファイバーと、前記光ファイ
バーの一端が結合されて該光ファイバーからの光を前記
感知素子に収束させると共に前記感知素子から反射され
た光を前記光ファイバーへ伝達するレンズを含むレセプ
タクルとを備え、前記計測部は、前記光ファイバーの他
端に結合されて該光ファイバーにレーザー光を送出する
ためのレーザー・ダイオードと、前記感知素子から反射
されたレーザー光を検出して該レーザー光の強度に対応
した電気信号を出力する検出変換器とを備えることが望
ましい。
段は、前記感知素子を照射する光及び前記感知素子から
反射された光を伝送する光ファイバーと、前記光ファイ
バーの一端が結合されて該光ファイバーからの光を前記
感知素子に収束させると共に前記感知素子から反射され
た光を前記光ファイバーへ伝達するレンズを含むレセプ
タクルとを備え、前記計測部は、前記光ファイバーの他
端に結合されて該光ファイバーにレーザー光を送出する
ためのレーザー・ダイオードと、前記感知素子から反射
されたレーザー光を検出して該レーザー光の強度に対応
した電気信号を出力する検出変換器とを備えることが望
ましい。
【００１６】前記供給部は、乾燥無機気体を収容した第
１のボンベと、既知の濃度の有機気体を含む空気を収容
した第２のボンベと、前記第１のボンベと前記第２のボ
ンベとのいずれか一方を前記有機物質検出装置と結合す
るための弁手段とを備えるのが望ましい場合や、有機物
質が溶存していない水を収容した第１のボンベと、既知
の濃度の有機物質が溶存する水を収容した第２のボンベ
と、前記第１のボンベと前記第２のボンベとのいずれか
一方を前記有機物質検出装置と結合するための弁手段と
を備えるのが望ましい場合がある。
１のボンベと、既知の濃度の有機気体を含む空気を収容
した第２のボンベと、前記第１のボンベと前記第２のボ
ンベとのいずれか一方を前記有機物質検出装置と結合す
るための弁手段とを備えるのが望ましい場合や、有機物
質が溶存していない水を収容した第１のボンベと、既知
の濃度の有機物質が溶存する水を収容した第２のボンベ
と、前記第１のボンベと前記第２のボンベとのいずれか
一方を前記有機物質検出装置と結合するための弁手段と
を備えるのが望ましい場合がある。
【００１７】
【作用】有機物質の接触によって感知素子属性、例えば
膜厚や屈折率が変化する。これを利用することにより、
有機物質の存在あるいは濃度を検出する。即ち、有機物
質との相互作用の結果、感知素子には例えば膨潤等の物
理的変化が生じる。更に、かかる膨潤に起因して、感知
素子の光学的パラメーターである膜厚や屈折率が変化す
る。このような変化は、感知素子光学的性質を変化せし
めるので、感知素子の反射特性を測定することによっ
て、有機物質を検出することができる。
膜厚や屈折率が変化する。これを利用することにより、
有機物質の存在あるいは濃度を検出する。即ち、有機物
質との相互作用の結果、感知素子には例えば膨潤等の物
理的変化が生じる。更に、かかる膨潤に起因して、感知
素子の光学的パラメーターである膜厚や屈折率が変化す
る。このような変化は、感知素子光学的性質を変化せし
めるので、感知素子の反射特性を測定することによっ
て、有機物質を検出することができる。
【００１８】感知素子を構成する重合材料を適宜選択す
ることにより、有機物質、例えば、ガソリン、軽油、灯
油、ジェット燃料、重油等の燃料の存在を選択的に又は
非選択的に検出することが可能となる。しかも、感知素
子は有機物質の濃度と対応した反射特性を持つため、こ
の発明に係る有機物質検知装置は有機物質の濃度計とし
ても動作することができる。
ることにより、有機物質、例えば、ガソリン、軽油、灯
油、ジェット燃料、重油等の燃料の存在を選択的に又は
非選択的に検出することが可能となる。しかも、感知素
子は有機物質の濃度と対応した反射特性を持つため、こ
の発明に係る有機物質検知装置は有機物質の濃度計とし
ても動作することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の若干の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。図１は、この発明に
係る有機物質検出装置の第１の実施の形態の構成を示し
ており、空気に混入した有機物質を検出するためのもの
である。
態を図面を参照しながら説明する。図１は、この発明に
係る有機物質検出装置の第１の実施の形態の構成を示し
ており、空気に混入した有機物質を検出するためのもの
である。
【００２０】図１の有機物質検出装置２０において、一
端が監視センタ６０の計測・制御部６２（図２）に接続
された光ファイバー２２の他端はＦＣコネクタ２４を介
してコリメータレンズ付きのレセプタクル２６に固定さ
れる。レセプタクル２６内のコリメータレンズに対向す
るように、感知素子ホルダー２８に接着材等で固着され
た感知素子３０が配置される。計測・制御部６０から発
出されて光ファイバー２２により伝送された光はレセプ
タクル２６内のコリメータレンズを介して感知素子３０
を照射し、感知素子３０で反射されて光ファイバー２２
を逆方向に通過し、計測・制御部６２へ戻る。
端が監視センタ６０の計測・制御部６２（図２）に接続
された光ファイバー２２の他端はＦＣコネクタ２４を介
してコリメータレンズ付きのレセプタクル２６に固定さ
れる。レセプタクル２６内のコリメータレンズに対向す
るように、感知素子ホルダー２８に接着材等で固着され
た感知素子３０が配置される。計測・制御部６０から発
出されて光ファイバー２２により伝送された光はレセプ
タクル２６内のコリメータレンズを介して感知素子３０
を照射し、感知素子３０で反射されて光ファイバー２２
を逆方向に通過し、計測・制御部６２へ戻る。
【００２１】レセプタクル２６は筒状の本体３２の一端
に固定され、本体３２の内部に感知素子ホルダー２８が
固定される。本体３２の他端の開口内には、外部から水
等が侵入するのを防止するためにＯリング３４が設けら
れ、このＯリング３４はＯリングホルダー３６に固定さ
れている。
に固定され、本体３２の内部に感知素子ホルダー２８が
固定される。本体３２の他端の開口内には、外部から水
等が侵入するのを防止するためにＯリング３４が設けら
れ、このＯリング３４はＯリングホルダー３６に固定さ
れている。
【００２２】本体３２の他端の外周には、内部にフィル
タ３８を有する蓋４０が固定される。蓋４０の中央には
開口４２が設けられ、フィルタ３８は開口４２を通して
外気と接しており、水は通さないが水中の溶存する有機
物質は通す性質を持つ。蓋４０の一端にも、Ｏリングホ
ルダー３４と接するＯリング４４が設けられ、フィルタ
３８はＯリング４４とガスケット及びサポートスクリー
ン（いずれも図示せず）との間に挟まれて蓋４０に固定
される。感知素子ホルダー２８には少なくとも１個の通
気孔４８が形成され、これによって、感知素子３０はフ
ィルタ３８及び通気孔４８を通過した外気と接触する。
タ３８を有する蓋４０が固定される。蓋４０の中央には
開口４２が設けられ、フィルタ３８は開口４２を通して
外気と接しており、水は通さないが水中の溶存する有機
物質は通す性質を持つ。蓋４０の一端にも、Ｏリングホ
ルダー３４と接するＯリング４４が設けられ、フィルタ
３８はＯリング４４とガスケット及びサポートスクリー
ン（いずれも図示せず）との間に挟まれて蓋４０に固定
される。感知素子ホルダー２８には少なくとも１個の通
気孔４８が形成され、これによって、感知素子３０はフ
ィルタ３８及び通気孔４８を通過した外気と接触する。
【００２３】ＦＣコネクタ２４、レセプタクル２６及び
本体３２の外周は、ステンレス等の材質の筒４６によっ
て覆われ、水等の侵入を防止している。
本体３２の外周は、ステンレス等の材質の筒４６によっ
て覆われ、水等の侵入を防止している。
【００２４】更に、検出部２０の筒４６を貫通して、一
端が監視センター６０内のボンベの１つに切り換え接続
される導入チューブ５０と、一端が排気処理装置に接続
された排出チューブ５２とが配設される。導入チューブ
５０の他端は、本体３２に形成された導入路５４の一端
に気密に結合され、導入路５４の他端は感知素子３０と
レセプタクル２６との間の空間であるチャンバー５６に
開口している。同様に、排出チューブ５２の他端も、本
体３２に形成された排出路５８の一端に気密に結合さ
れ、排出路５８の他端もチャンバー５６に開口する。な
お、導入チューブ５０及び排出チューブ５２の他端がチ
ャンバー５６に連通するように、導入チューブ５０及び
排出チューブ５２を本体３２を貫通させてもよい。
端が監視センター６０内のボンベの１つに切り換え接続
される導入チューブ５０と、一端が排気処理装置に接続
された排出チューブ５２とが配設される。導入チューブ
５０の他端は、本体３２に形成された導入路５４の一端
に気密に結合され、導入路５４の他端は感知素子３０と
レセプタクル２６との間の空間であるチャンバー５６に
開口している。同様に、排出チューブ５２の他端も、本
体３２に形成された排出路５８の一端に気密に結合さ
れ、排出路５８の他端もチャンバー５６に開口する。な
お、導入チューブ５０及び排出チューブ５２の他端がチ
ャンバー５６に連通するように、導入チューブ５０及び
排出チューブ５２を本体３２を貫通させてもよい。
【００２５】この発明においては、有機物質と接触する
と感知素子３０の属性、例えば膜厚や屈折率が変化する
という性質を利用し、感知素子３０の属性を検出するた
めに、例えばＩＥＲ法を用いる。ＩＥＲ法は薄膜構造の
光学的干渉特性を利用するものである。感知素子３０の
表面で反射された光は、感知素子とホルダーの反射面と
の間の界面から反射された光と位相関係を持ち、互いに
干渉し合う。感知素子３０の反射率は感知素子の膜厚及
び／又は屈折率に大きく依存する。即ち、感知素子３０
の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子３０の
反射率又はそこからの反射光の強度が変化する。かく
て、ＩＥＲ法により、反射された光の強度の関数とし
て、有機物質の存在及び／又は濃度を検出することが可
能になる。
と感知素子３０の属性、例えば膜厚や屈折率が変化する
という性質を利用し、感知素子３０の属性を検出するた
めに、例えばＩＥＲ法を用いる。ＩＥＲ法は薄膜構造の
光学的干渉特性を利用するものである。感知素子３０の
表面で反射された光は、感知素子とホルダーの反射面と
の間の界面から反射された光と位相関係を持ち、互いに
干渉し合う。感知素子３０の反射率は感知素子の膜厚及
び／又は屈折率に大きく依存する。即ち、感知素子３０
の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子３０の
反射率又はそこからの反射光の強度が変化する。かく
て、ＩＥＲ法により、反射された光の強度の関数とし
て、有機物質の存在及び／又は濃度を検出することが可
能になる。
【００２６】上記のとおり、ＩＥＲ法は膜厚の変化に感
応するものであるが、この発明で用いられる感知素子３
０として、有機物質の屈折率とさほど違わない屈折率を
持つ材料を使用するならば、この発明においては、感知
素子３０の膜厚の影響の方を屈折率よりも重視してよい
ことになる。これは、従来技術に対する本発明固有の利
点である。
応するものであるが、この発明で用いられる感知素子３
０として、有機物質の屈折率とさほど違わない屈折率を
持つ材料を使用するならば、この発明においては、感知
素子３０の膜厚の影響の方を屈折率よりも重視してよい
ことになる。これは、従来技術に対する本発明固有の利
点である。
【００２７】ＩＥＲ法に適した感知素子３０の反射率は
有機物質の濃度の増大と共に正弦波状に変化することが
知られている、そこで、有機物質の濃度範囲によって以
下のように調整するのが好ましい。まず、有機物質の濃
度が希薄である場合には、感知素子３０の反射率の変化
が小さいため、反射率の最小値あるいは最大値に相当す
る膜厚に調整した場合、十分な反射率変化が得られな
い。よって、反射率の最小値及び最大値に対応するλ／
４ｎｃｏｓθ（ただし、λは入射光の波長、ｎは感知素
子３０の屈折率、θは感知素子３０内での光伝搬角度で
ある）の倍数に近い値ではないことが望ましい。一方、
有機物質が比較的高濃度の場合、感知素子３０の反射率
変化が大きいので、信号スパンを大きく取るために、反
射率の最小値あるいは最大値に相当する膜厚に調整する
のが好ましい。感知素子３０の膜厚は１０ｎｍ〜１０μ
ｍの範囲であってよいが、高速応答のためには１μｍ未
満が好ましい。
有機物質の濃度の増大と共に正弦波状に変化することが
知られている、そこで、有機物質の濃度範囲によって以
下のように調整するのが好ましい。まず、有機物質の濃
度が希薄である場合には、感知素子３０の反射率の変化
が小さいため、反射率の最小値あるいは最大値に相当す
る膜厚に調整した場合、十分な反射率変化が得られな
い。よって、反射率の最小値及び最大値に対応するλ／
４ｎｃｏｓθ（ただし、λは入射光の波長、ｎは感知素
子３０の屈折率、θは感知素子３０内での光伝搬角度で
ある）の倍数に近い値ではないことが望ましい。一方、
有機物質が比較的高濃度の場合、感知素子３０の反射率
変化が大きいので、信号スパンを大きく取るために、反
射率の最小値あるいは最大値に相当する膜厚に調整する
のが好ましい。感知素子３０の膜厚は１０ｎｍ〜１０μ
ｍの範囲であってよいが、高速応答のためには１μｍ未
満が好ましい。
【００２８】感知素子３０は、
【化１】 で表わされる繰り返し単位を有するホモポリマー又はコ
ポリマーであることが好ましい。
ポリマーであることが好ましい。
【００２９】ここで、Ｘは、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂ
ｒ、−ＣＨ3、−ＣＦ3、−ＣＮ又は−ＣＨ2−ＣＨ3を表
し、Ｒ1は、−Ｒ2又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ
−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ2′−、−（Ｃ＝Ｙ）
−、−（Ｃ＝Ｙ）−Ｙ−、−Ｙ−（Ｃ＝Ｙ）−、−（Ｓ
Ｏ2）−、−Ｙ′−（ＳＯ2）−、−（ＳＯ2）−Ｙ′
−、−Ｙ′−（ＳＯ2）−Ｙ′−、−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）
−、−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−、−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ2′
−、−Ｙ′−（Ｃ＝Ｙ）−Ｙ′−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）
−（ＣＨ2）n−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−を表し、Ｙは独立して
Ｏ又はＳを表し、Ｙ′は独立してＯ又はＮＨを表し、ｎ
は０〜２０の整数を表し、Ｒ2及びＲ2′は、独立して水
素、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキ
ル基、不飽和炭化水素基、アリール基、飽和又は不飽和
のヘテロ環又はそれらの誘導体を表わす。ただし、Ｒ1
は水素、直鎖アルキル基、分岐アルキル基でない。
ｒ、−ＣＨ3、−ＣＦ3、−ＣＮ又は−ＣＨ2−ＣＨ3を表
し、Ｒ1は、−Ｒ2又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ
−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ2′−、−（Ｃ＝Ｙ）
−、−（Ｃ＝Ｙ）−Ｙ−、−Ｙ−（Ｃ＝Ｙ）−、−（Ｓ
Ｏ2）−、−Ｙ′−（ＳＯ2）−、−（ＳＯ2）−Ｙ′
−、−Ｙ′−（ＳＯ2）−Ｙ′−、−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）
−、−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−、−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ2′
−、−Ｙ′−（Ｃ＝Ｙ）−Ｙ′−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）
−（ＣＨ2）n−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−を表し、Ｙは独立して
Ｏ又はＳを表し、Ｙ′は独立してＯ又はＮＨを表し、ｎ
は０〜２０の整数を表し、Ｒ2及びＲ2′は、独立して水
素、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキ
ル基、不飽和炭化水素基、アリール基、飽和又は不飽和
のヘテロ環又はそれらの誘導体を表わす。ただし、Ｒ1
は水素、直鎖アルキル基、分岐アルキル基でない。
【００３０】好ましくは上記繰り返し単位（I）中のＸ
はＨ又はＣＨ3を表し、Ｒ1は、置換若しくは非置換アリ
ール基又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ−、−（Ｃ＝
Ｏ）−Ｏ−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−表し、Ｒ2は直鎖ア
ルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、不飽和
炭化水素基、アリール基、飽和又は不飽和のヘテロ環又
はそれらの誘導体を表わす。
はＨ又はＣＨ3を表し、Ｒ1は、置換若しくは非置換アリ
ール基又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ−、−（Ｃ＝
Ｏ）−Ｏ−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−表し、Ｒ2は直鎖ア
ルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、不飽和
炭化水素基、アリール基、飽和又は不飽和のヘテロ環又
はそれらの誘導体を表わす。
【００３１】感知素子として使用されるポリマーは、単
一の上記の繰り返し単位（I）のみから成るポリマーで
も、他の繰り返し単位と上記の繰り返し単位（I）とか
ら成るコポリマーでも、上記の繰り返し単位（I）の二
種類以上から成るコポリマーでもよい。コポリマー中で
の繰り返し単位の配列はいかなるものでもよく、例え
ば、ランダムコポリマー、交互コポリマー、ブロックコ
ポリマー又はグラフトコポリマーを使用することができ
る。特に、感知素子は、ポリメタクリル酸エステル類、
ポリアクリル酸エステル類から調製されるのが特に好ま
しい。エステルの側鎖基は、好ましくは直鎖若しくは分
岐アルキル基又はシクロアルキル基であり、炭素数は好
ましくは４〜２２である。
一の上記の繰り返し単位（I）のみから成るポリマーで
も、他の繰り返し単位と上記の繰り返し単位（I）とか
ら成るコポリマーでも、上記の繰り返し単位（I）の二
種類以上から成るコポリマーでもよい。コポリマー中で
の繰り返し単位の配列はいかなるものでもよく、例え
ば、ランダムコポリマー、交互コポリマー、ブロックコ
ポリマー又はグラフトコポリマーを使用することができ
る。特に、感知素子は、ポリメタクリル酸エステル類、
ポリアクリル酸エステル類から調製されるのが特に好ま
しい。エステルの側鎖基は、好ましくは直鎖若しくは分
岐アルキル基又はシクロアルキル基であり、炭素数は好
ましくは４〜２２である。
【００３２】感知素子３０に使用して特に好ましいポリ
マーを以下に列挙する： ポリ（メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸イソデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−スチレ
ン） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−アクリル酸２−エチ
ルヘキシル） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸イソブチル−ｃｏ−メタクリル酸グ
リシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（プロピオン酸ビニル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸グリ
シジル） ポリ（メタクリル酸ブチル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシ
ジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸メチル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸２−
エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−ジアセ
トンアクリルアミド） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（桂皮酸ビニル） ポリ（桂皮酸ビニル−ｃｏ−メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ヘキサデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル） ポリ（メタクリル酸２−ヒドロキシエチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸イソブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸イソブ
チル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸オクタ
デシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−スチレン） ポリ（４−メチルスチレン） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ベンジル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸ベン
ジル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
ベンジル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸テト
ラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸ヘキ
サデシル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸ベンジル）） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル−ｃｏ−メ
タクリル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−アクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
グリシジル） ポリ（４−メトキシスチレン） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸テトラヒドロフル
フリル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸プロピル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
イソプロピル） ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−４
−ヒドロキシスチレン） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）。
マーを以下に列挙する： ポリ（メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸イソデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−スチレ
ン） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−アクリル酸２−エチ
ルヘキシル） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸イソブチル−ｃｏ−メタクリル酸グ
リシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（プロピオン酸ビニル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸グリ
シジル） ポリ（メタクリル酸ブチル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシ
ジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸メチル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸２−
エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−ジアセ
トンアクリルアミド） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（桂皮酸ビニル） ポリ（桂皮酸ビニル−ｃｏ−メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ヘキサデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル） ポリ（メタクリル酸２−ヒドロキシエチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸イソブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸イソブ
チル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸オクタ
デシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−スチレン） ポリ（４−メチルスチレン） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ベンジル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸ベン
ジル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
ベンジル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸テト
ラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸ヘキ
サデシル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸ベンジル）） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル−ｃｏ−メ
タクリル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−アクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
グリシジル） ポリ（４−メトキシスチレン） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸テトラヒドロフル
フリル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸プロピル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
イソプロピル） ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−４
−ヒドロキシスチレン） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）。
【００３３】なお、上記のメタクリル酸エステルポリマ
ー又はコポリマーにおいて、メタクリル酸に代えてアク
リル酸を用いてもよい。また、上記のポリマーは、それ
自体架橋することが可能であるが、該ポリマー中に架橋
用の反応性基を有する化合物を導入することによって架
橋することも可能である。そのような架橋用の反応性基
としては、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル
基、エポキシ基、カルボニル基及びウレタン基並びにそ
れらの誘導体や、マレイン酸、フマル酸、ソルビン酸、
イタコン酸及び桂皮酸並びにそれらの誘導体を挙げるこ
とができる。可視光、紫外光又は高エネルギー放射線の
照射によってカルベン又はニトレンを形成することが可
能な化学構造を有する物質も、架橋剤として使用し得
る。架橋ポリマーより形成されたフィルムは不溶性であ
るので、高分子薄膜４を形成するポリマーを架橋するこ
とにより、検知器の安定性を増すことができる。架橋方
法には特に制限はなく、従来公知の架橋方法、例えば加
熱による方法の他に、光や放射線の照射による方法を用
いることができる。
ー又はコポリマーにおいて、メタクリル酸に代えてアク
リル酸を用いてもよい。また、上記のポリマーは、それ
自体架橋することが可能であるが、該ポリマー中に架橋
用の反応性基を有する化合物を導入することによって架
橋することも可能である。そのような架橋用の反応性基
としては、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル
基、エポキシ基、カルボニル基及びウレタン基並びにそ
れらの誘導体や、マレイン酸、フマル酸、ソルビン酸、
イタコン酸及び桂皮酸並びにそれらの誘導体を挙げるこ
とができる。可視光、紫外光又は高エネルギー放射線の
照射によってカルベン又はニトレンを形成することが可
能な化学構造を有する物質も、架橋剤として使用し得
る。架橋ポリマーより形成されたフィルムは不溶性であ
るので、高分子薄膜４を形成するポリマーを架橋するこ
とにより、検知器の安定性を増すことができる。架橋方
法には特に制限はなく、従来公知の架橋方法、例えば加
熱による方法の他に、光や放射線の照射による方法を用
いることができる。
【００３４】図１の有機物質検出装置においては、感知
素子３０を支持する感知素子ホルダー２８の面は光を反
射するよう十分平坦であることが好ましく、感知素子ホ
ルダー２８自体が高い反射率を持つものでもよい。感知
素子ホルダー２８の例としてはシリコン・ウエハがあげ
られる。感知素子３０はスピンコート法その他の一般的
に用いられている被覆方法によって感知素子ホルダー２
８の表面に形成するのがよい。実際に感知素子３０を作
製するため、ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタ
クリル酸２−エチルヘキシル）８．５ｇをシクロヘキサ
ノンに溶解し全量を１００ｇとしたものをシリコンウエ
ハー製の基板上に２９００ｒｐｍにてスピンコートし、
高分子薄膜を形成した。これを６０℃で１時間減圧乾燥
した後、高分子薄膜の膜厚をルドルフリサーチ社製の三
波長自動エリプソメータ「Ａｕｔｏ ＥＬ IV ＮＩＲ
III」にて測定したところ、約３３０ｎｍであった。
このシリコンウエハー製の基板を１０ｍｍ×１０ｍｍ角
に切り出し、感知素子３０とした。
素子３０を支持する感知素子ホルダー２８の面は光を反
射するよう十分平坦であることが好ましく、感知素子ホ
ルダー２８自体が高い反射率を持つものでもよい。感知
素子ホルダー２８の例としてはシリコン・ウエハがあげ
られる。感知素子３０はスピンコート法その他の一般的
に用いられている被覆方法によって感知素子ホルダー２
８の表面に形成するのがよい。実際に感知素子３０を作
製するため、ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタ
クリル酸２−エチルヘキシル）８．５ｇをシクロヘキサ
ノンに溶解し全量を１００ｇとしたものをシリコンウエ
ハー製の基板上に２９００ｒｐｍにてスピンコートし、
高分子薄膜を形成した。これを６０℃で１時間減圧乾燥
した後、高分子薄膜の膜厚をルドルフリサーチ社製の三
波長自動エリプソメータ「Ａｕｔｏ ＥＬ IV ＮＩＲ
III」にて測定したところ、約３３０ｎｍであった。
このシリコンウエハー製の基板を１０ｍｍ×１０ｍｍ角
に切り出し、感知素子３０とした。
【００３５】図１のフィルタ３８は、空気中のあっては
有機物質のみを通して水を通さず、水中においては、水
中に溶存又は分離存在する有機物質を選択的に、即ち、
水を除いて有機物質のみを蒸気として取り込むことがで
きる性質を持ち、例えば高分子分離膜、即ち、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリサルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリア
セタール、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、
ポリパラバン酸樹脂、全芳香属ポリアミド、ポリチオー
ル、アミノアルキド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリセル
ロース、天然ゴム、ポリエステル、不飽和ポリエステ
ル、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、及び、これら
の誘導体、及び、これらの高分子の積層体からなる分離
膜や、セラミック、多孔性金属、及び、これらの積層体
からなる分離膜によって構成することが好ましい。
有機物質のみを通して水を通さず、水中においては、水
中に溶存又は分離存在する有機物質を選択的に、即ち、
水を除いて有機物質のみを蒸気として取り込むことがで
きる性質を持ち、例えば高分子分離膜、即ち、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリサルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリア
セタール、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、
ポリパラバン酸樹脂、全芳香属ポリアミド、ポリチオー
ル、アミノアルキド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリセル
ロース、天然ゴム、ポリエステル、不飽和ポリエステ
ル、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、及び、これら
の誘導体、及び、これらの高分子の積層体からなる分離
膜や、セラミック、多孔性金属、及び、これらの積層体
からなる分離膜によって構成することが好ましい。
【００３６】これらの中で好適なのは、疎水性のＰＴＦ
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、疎水性のＰＶＤ
Ｆ（ポリビニリデンフルオライド）膜、疎水性のポリエ
チレン膜、疎水性のポリプロピレン膜、疎水性のポリエ
チレンーＰＴＦＥ積層体膜、疎水性のポリプロピレンー
ポリエチレンーポリプロピレン積層体膜である。
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、疎水性のＰＶＤ
Ｆ（ポリビニリデンフルオライド）膜、疎水性のポリエ
チレン膜、疎水性のポリプロピレン膜、疎水性のポリエ
チレンーＰＴＦＥ積層体膜、疎水性のポリプロピレンー
ポリエチレンーポリプロピレン積層体膜である。
【００３７】好適には、径が０．０１〜１００μｍで厚
みが５０〜２０００μｍの分離膜、特に好適には、径が
０．０５〜２０μｍで厚みが７０〜３００μｍの分離膜
が用いられる。具体的には、 疎水性のＰＴＦＥ膜：（０．１−７０）、（０．２−８
０）、（０．５−７５）、（１−７５）、（３−７
５）、（５−１２５）、（１０−１２５）、 疎水性のポリプロピレンネットサポートＰＴＦＥ膜：
（０．１−１３０）、（０．２−１３０）、（０．５−
１２０）、（０．２−１７５）、（０．５−１７５）、
（１−１４５）、（３ー２００）、 疎水性のポリビニリデンフロライド膜：（０．１−１２
５）、（０．２２−１２５）、（０．４５−１２５）、
（０．６５−１２５）、（５−１２５） である。なお、上記の（）内は、各材料の孔径と厚みと
の組み合わせを表したもので、単位はミクロンである。
みが５０〜２０００μｍの分離膜、特に好適には、径が
０．０５〜２０μｍで厚みが７０〜３００μｍの分離膜
が用いられる。具体的には、 疎水性のＰＴＦＥ膜：（０．１−７０）、（０．２−８
０）、（０．５−７５）、（１−７５）、（３−７
５）、（５−１２５）、（１０−１２５）、 疎水性のポリプロピレンネットサポートＰＴＦＥ膜：
（０．１−１３０）、（０．２−１３０）、（０．５−
１２０）、（０．２−１７５）、（０．５−１７５）、
（１−１４５）、（３ー２００）、 疎水性のポリビニリデンフロライド膜：（０．１−１２
５）、（０．２２−１２５）、（０．４５−１２５）、
（０．６５−１２５）、（５−１２５） である。なお、上記の（）内は、各材料の孔径と厚みと
の組み合わせを表したもので、単位はミクロンである。
【００３８】次に、図２は、図１の有機物質検出装置と
結合されて監視システムを構成する、この発明に係る監
視センター６０の１つの実施の形態を示している。図２
において、光ファイバー２２の一端は計測・制御部６２
に、導入チューブ４８の一端は切り換え弁６４に、排出
チューブ５０の一端は排気処理装置６６にそれぞれ接続
されている。排気処理装置６６で処理された気体はチュ
ーブ６８を介して外気へ排出される。なお、必要に応じ
て、導入チューブ５０と排出チューブ５２との適宜の個
所にエアフィルタ７０、７２を設けてもよい。また、光
ファイバー２２、導入チューブ５０及び排出チューブ５
２の保護のため、これらを例えばテフロン製又はステン
レス製の管（一点鎖線で示す）に収納するのが望まし
い。
結合されて監視システムを構成する、この発明に係る監
視センター６０の１つの実施の形態を示している。図２
において、光ファイバー２２の一端は計測・制御部６２
に、導入チューブ４８の一端は切り換え弁６４に、排出
チューブ５０の一端は排気処理装置６６にそれぞれ接続
されている。排気処理装置６６で処理された気体はチュ
ーブ６８を介して外気へ排出される。なお、必要に応じ
て、導入チューブ５０と排出チューブ５２との適宜の個
所にエアフィルタ７０、７２を設けてもよい。また、光
ファイバー２２、導入チューブ５０及び排出チューブ５
２の保護のため、これらを例えばテフロン製又はステン
レス製の管（一点鎖線で示す）に収納するのが望まし
い。
【００３９】計測・制御部６２は、光ファイバー２２の
端部に接続された光源と、感知素子３０によって反射さ
れて光ファイバー２２を伝送されてきた反射光を受光
し、該反射光の強度に比例する電気信号を作る光検出回
路と、該電気信号の大きさを表示する計器とを備えると
共に、切り換え弁６４を図３のタイミングで作動させる
よう制御する制御回路を備えている。光源にはレーザー
ダイオード又は発光ダイオードが適している。
端部に接続された光源と、感知素子３０によって反射さ
れて光ファイバー２２を伝送されてきた反射光を受光
し、該反射光の強度に比例する電気信号を作る光検出回
路と、該電気信号の大きさを表示する計器とを備えると
共に、切り換え弁６４を図３のタイミングで作動させる
よう制御する制御回路を備えている。光源にはレーザー
ダイオード又は発光ダイオードが適している。
【００４０】切り換え弁６４には、第１の気体が圧縮貯
蔵された第１のボンベ７４と、第１の気体とは異なる第
２の気体が圧縮貯蔵された第２のボンベ７６とが接続さ
れる。切り換え弁６４は、計測・制御部６２からの制御
信号７８によって、導入チューブ４８を第１のボンベ７
４又は第２のボンベ７６に接続するよう切り換えられ
る。
蔵された第１のボンベ７４と、第１の気体とは異なる第
２の気体が圧縮貯蔵された第２のボンベ７６とが接続さ
れる。切り換え弁６４は、計測・制御部６２からの制御
信号７８によって、導入チューブ４８を第１のボンベ７
４又は第２のボンベ７６に接続するよう切り換えられ
る。
【００４１】第１の気体は計測・制御部６２内の計器の
ゼロ点調整を行うために用いられ、有機物質を全く含ま
ない乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン等の気体である
が、乾燥空気が最も好ましい。切り換え弁６４によって
導入チューブ５０を第１のボンベ７４に接続した期間に
は、導入チューブ５０を通して検出部２０に第１のボン
ベ７４から例えば乾燥空気が供給されて排出チューブ５
０を通して排気されるので、このときの感知素子３０か
らの反射光の強度を用いて計測・制御部６２内の計器を
ゼロを指示するよう調整することができる。
ゼロ点調整を行うために用いられ、有機物質を全く含ま
ない乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン等の気体である
が、乾燥空気が最も好ましい。切り換え弁６４によって
導入チューブ５０を第１のボンベ７４に接続した期間に
は、導入チューブ５０を通して検出部２０に第１のボン
ベ７４から例えば乾燥空気が供給されて排出チューブ５
０を通して排気されるので、このときの感知素子３０か
らの反射光の強度を用いて計測・制御部６２内の計器を
ゼロを指示するよう調整することができる。
【００４２】第２の気体は計測・制御部６２内の計器の
指度を校正するために使用され、既知の濃度の乾燥イソ
ブタン、乾燥プロパン等の乾燥有機ガスが用いられる。
例えば、検出部２０が給油所に設置され、石油の漏洩を
検出すべき場合、第２の気体として、爆発下限値である
８，５００ｐｐｍよりも小さい５０〜８，０００ｐｐｍ
の濃度の、好ましくは１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブ
タンが使用される。１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブタ
ンが導入チューブ５０を通してチャンバー５６に送られ
たとすると、このイソブタンを吸収又は吸着した感知素
子３０からの反射光の強度を利用して、計測・制御部６
２内の計器を１００ｐｐｍのイソブタンの存在を指示す
るよう校正することができる。
指度を校正するために使用され、既知の濃度の乾燥イソ
ブタン、乾燥プロパン等の乾燥有機ガスが用いられる。
例えば、検出部２０が給油所に設置され、石油の漏洩を
検出すべき場合、第２の気体として、爆発下限値である
８，５００ｐｐｍよりも小さい５０〜８，０００ｐｐｍ
の濃度の、好ましくは１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブ
タンが使用される。１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブタ
ンが導入チューブ５０を通してチャンバー５６に送られ
たとすると、このイソブタンを吸収又は吸着した感知素
子３０からの反射光の強度を利用して、計測・制御部６
２内の計器を１００ｐｐｍのイソブタンの存在を指示す
るよう校正することができる。
【００４３】図３は、切り換え弁６４が導入チューブ５
０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に接続する
タイミングと計測・制御部６２の計器の校正期間との関
係を示しており、図３の（Ａ）は、導入チューブ５０が
第１のボンベ７４に時間ｔ１から時間ｔ２まで接続され
ることを示し、図３の（Ｂ）は、導入チューブ５０が第
２のボンベ７６に時間ｔ２から時間ｔ３まで接続される
ことを示している。計測・制御部６２は切り換え弁６４
に制御信号７８を送り、切り換え弁６４が１日１〜１０
回、好ましくは８回、定期的に導入チューブ５０を交互
に第１のボンベ７４と第２のボンベ７６とに接続するよ
う制御する。なお、図３では、１回当たり１度、導入チ
ューブ５０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に
接続することを示しているが、各回に時間ｔ１から時間
ｔ３までの動作を数度反復するようにしてもよい。
０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に接続する
タイミングと計測・制御部６２の計器の校正期間との関
係を示しており、図３の（Ａ）は、導入チューブ５０が
第１のボンベ７４に時間ｔ１から時間ｔ２まで接続され
ることを示し、図３の（Ｂ）は、導入チューブ５０が第
２のボンベ７６に時間ｔ２から時間ｔ３まで接続される
ことを示している。計測・制御部６２は切り換え弁６４
に制御信号７８を送り、切り換え弁６４が１日１〜１０
回、好ましくは８回、定期的に導入チューブ５０を交互
に第１のボンベ７４と第２のボンベ７６とに接続するよ
う制御する。なお、図３では、１回当たり１度、導入チ
ューブ５０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に
接続することを示しているが、各回に時間ｔ１から時間
ｔ３までの動作を数度反復するようにしてもよい。
【００４４】導入チューブ５０が第１のボンベ７４又は
第２のボンベ７６に接続されている期間（図３において
は、期間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４）は、検
出部２０と監視センター６０との距離に応じて設定する
のがよく、通常は３０秒〜６０分である。
第２のボンベ７６に接続されている期間（図３において
は、期間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４）は、検
出部２０と監視センター６０との距離に応じて設定する
のがよく、通常は３０秒〜６０分である。
【００４５】なお、第１のボンベ７４に代えて、図４に
示す装置を用いることができる。図４において、レシプ
ロ・エアーコンプレッサ、スクリュー・エアーコンプレ
ッサ等のエアーコンプレッサ８０から送出された空気は
空気乾燥機（例えば冷凍式の空気乾燥機）８２によって
乾燥され、エアータンク８４に一時蓄えられる。エアー
タンク８４からの乾燥空気は第１のミストセパレータ８
６、第２のミストセパレータ８８によって細かいミスト
まで除去され、オイル臭フィルタ９０を介して切り換え
弁６４へ供給される。なお、圧縮空気源を利用すること
が可能である場合には、圧縮空気をミストセパレータや
オイル臭フィルタを介して切り換え弁６４に供給するよ
うにしてもよい。
示す装置を用いることができる。図４において、レシプ
ロ・エアーコンプレッサ、スクリュー・エアーコンプレ
ッサ等のエアーコンプレッサ８０から送出された空気は
空気乾燥機（例えば冷凍式の空気乾燥機）８２によって
乾燥され、エアータンク８４に一時蓄えられる。エアー
タンク８４からの乾燥空気は第１のミストセパレータ８
６、第２のミストセパレータ８８によって細かいミスト
まで除去され、オイル臭フィルタ９０を介して切り換え
弁６４へ供給される。なお、圧縮空気源を利用すること
が可能である場合には、圧縮空気をミストセパレータや
オイル臭フィルタを介して切り換え弁６４に供給するよ
うにしてもよい。
【００４６】次に、図５及び図６を用いて、この発明に
係る有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムの
第２の実施の形態を説明する。この実施の形態における
有機物質検出装置は水に混入した有機物質を検出するた
めのものである。なお、図１及び図２に示す第１の実施
の形態におけるのと同じ又は同様の構成要素には、同一
の参照数字を付すこととし、それらについての説明は省
略する。
係る有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムの
第２の実施の形態を説明する。この実施の形態における
有機物質検出装置は水に混入した有機物質を検出するた
めのものである。なお、図１及び図２に示す第１の実施
の形態におけるのと同じ又は同様の構成要素には、同一
の参照数字を付すこととし、それらについての説明は省
略する。
【００４７】図５は、この発明に係る有機物質検出装置
の第２の実施の形態の構造を示している。図５に示す有
機物質検出装置２０′において、筒状の本体３２の一側
にはコリメータレンズ付きのレセプタクル２６が固定さ
れ、本体３２の他側には、該コリメータレンズに対向す
るように感知素子３０が配置される。感知素子３０は感
知素子ホルダー９２に接着剤等によって固着される。感
知素子ホルダー９２は、例えば焼結金属等の透水性のあ
る材料で作られており、本体３２に気密に取り付けられ
る。感知素子３０とレセプタクル２６との間の空間、即
ちチャンバー５６は導入チューブ５０及び排出チューブ
５２と連通している。
の第２の実施の形態の構造を示している。図５に示す有
機物質検出装置２０′において、筒状の本体３２の一側
にはコリメータレンズ付きのレセプタクル２６が固定さ
れ、本体３２の他側には、該コリメータレンズに対向す
るように感知素子３０が配置される。感知素子３０は感
知素子ホルダー９２に接着剤等によって固着される。感
知素子ホルダー９２は、例えば焼結金属等の透水性のあ
る材料で作られており、本体３２に気密に取り付けられ
る。感知素子３０とレセプタクル２６との間の空間、即
ちチャンバー５６は導入チューブ５０及び排出チューブ
５２と連通している。
【００４８】図６は、図５の有機物質検出装置２０′と
接続される、この発明に係る監視センターの第２の実施
の形態を示している。図６の監視センター６０′は、第
１の流体が貯蔵された第１のタンク９４と、第１の流体
とは異なる第２の流体が貯蔵された第２のタンク９６と
を備える。導入チューブ５０の一端が接続された切り換
え弁６４には、フィルタ９８とポンプ１００とを介して
第１のタンク９４が接続され、別のフィルタ１０２とポ
ンプ１０４とを介して第２のタンク９６が接続される。
第１の実施の形態におけると同様に、切り換え弁６４
は、計測・制御部６２からの制御信号７８によって、導
入チューブ５０を第１のタンク９４又は第２のタンク９
６に接続するよう切り換えられる。排出チューブ５２の
一端は廃液処理装置１０６に接続され、廃液処理装置１
０６で処理された水はチューブ１０８を介して排出され
る。
接続される、この発明に係る監視センターの第２の実施
の形態を示している。図６の監視センター６０′は、第
１の流体が貯蔵された第１のタンク９４と、第１の流体
とは異なる第２の流体が貯蔵された第２のタンク９６と
を備える。導入チューブ５０の一端が接続された切り換
え弁６４には、フィルタ９８とポンプ１００とを介して
第１のタンク９４が接続され、別のフィルタ１０２とポ
ンプ１０４とを介して第２のタンク９６が接続される。
第１の実施の形態におけると同様に、切り換え弁６４
は、計測・制御部６２からの制御信号７８によって、導
入チューブ５０を第１のタンク９４又は第２のタンク９
６に接続するよう切り換えられる。排出チューブ５２の
一端は廃液処理装置１０６に接続され、廃液処理装置１
０６で処理された水はチューブ１０８を介して排出され
る。
【００４９】第１の流体は計測・制御部６２内の計器の
ゼロ点調整を行うために用いられ、市水、井水、純水等
であり、純水が特に好ましい。第２の流体は計測・制御
部６２内の計器の指度を校正するために用いられ、既知
の濃度の有機物質を含む。第２の流体としては、１〜２
００ｐｐｍの有機物質を含む水、例えば、１０ｐｐｍの
濃度のトルエンを含む水や１０ｐｐｍのキシレンを含む
水が好ましい。例えば、導入チューブ５０を介して１０
ｐｐｍのトルエンを含む水をチャンバー５６に供給した
とき、このトルエンを吸収又は吸着した感知素子３０か
らの反射光の強度を利用して、計測・制御部６２内の計
器を１０ｐｐｍのトルエンの存在を指示するよう校正す
ることができる。
ゼロ点調整を行うために用いられ、市水、井水、純水等
であり、純水が特に好ましい。第２の流体は計測・制御
部６２内の計器の指度を校正するために用いられ、既知
の濃度の有機物質を含む。第２の流体としては、１〜２
００ｐｐｍの有機物質を含む水、例えば、１０ｐｐｍの
濃度のトルエンを含む水や１０ｐｐｍのキシレンを含む
水が好ましい。例えば、導入チューブ５０を介して１０
ｐｐｍのトルエンを含む水をチャンバー５６に供給した
とき、このトルエンを吸収又は吸着した感知素子３０か
らの反射光の強度を利用して、計測・制御部６２内の計
器を１０ｐｐｍのトルエンの存在を指示するよう校正す
ることができる。
【００５０】図６の監視センター６０′においても、計
測・制御部６２は、図３に示すと同じタイミングで切り
換え弁６４を動作させ、導入チューブ５０を第１のボン
ベ７４又は第２のボンベ７６に交互に接続させる。
測・制御部６２は、図３に示すと同じタイミングで切り
換え弁６４を動作させ、導入チューブ５０を第１のボン
ベ７４又は第２のボンベ７６に交互に接続させる。
【００５１】なお、以上説明した第１及び第２の実施の
形態は、計測・制御部６２内の計器のゼロ点調整と指度
の校正との両方を行うものであったが、いずれか一方の
みを行えば足りる場合には、切り換え弁６４の代わりに
単に弁を設置し、この弁を計測・制御部６２により制御
して、導入チューブ５０を所定のタイミングで、ゼロ点
調整の場合には第１のボンベ７４又は第１のタンク９４
に、指度の校正の場合には第２のボンベ７６又は第２の
タンク９６に接続すればよい。
形態は、計測・制御部６２内の計器のゼロ点調整と指度
の校正との両方を行うものであったが、いずれか一方の
みを行えば足りる場合には、切り換え弁６４の代わりに
単に弁を設置し、この弁を計測・制御部６２により制御
して、導入チューブ５０を所定のタイミングで、ゼロ点
調整の場合には第１のボンベ７４又は第１のタンク９４
に、指度の校正の場合には第２のボンベ７６又は第２の
タンク９６に接続すればよい。
【００５２】
【発明の効果】以上、この発明の実施の形態を図面を参
照しながら詳細に説明したところから明らかなとおり、
この発明は、検出部が設置された場所での温度の変動、
感知素子の経年変化による屈折率の変動等々の種々の変
動要因に影響されることなく、計器のゼロ点や指度の校
正を行うことができるので、有機物質の存在や濃度を高
精度に感知することが可能になるという格別の効果を奏
する。
照しながら詳細に説明したところから明らかなとおり、
この発明は、検出部が設置された場所での温度の変動、
感知素子の経年変化による屈折率の変動等々の種々の変
動要因に影響されることなく、計器のゼロ点や指度の校
正を行うことができるので、有機物質の存在や濃度を高
精度に感知することが可能になるという格別の効果を奏
する。
【図１】この発明に係る有機物質検出装置の第１の実施
の形態の構成を概略的に示す図である。
の形態の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の有機物質検出装置と接続される、この発
明に係る監視センターの第１の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
明に係る監視センターの第１の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、図２の切り換え弁の動作
タイミングを示し、（Ｃ）は計器のゼロ点調整と指度の
校正を行う期間を示すグラフである。
タイミングを示し、（Ｃ）は計器のゼロ点調整と指度の
校正を行う期間を示すグラフである。
【図４】図２に示す第１のボンベの代わりに使用し得る
装置の構成を概略的に示す図である。
装置の構成を概略的に示す図である。
【図５】この発明に係る有機物質検出装置の第２の実施
の形態の構成を概略的に示す図である。
の形態の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５の有機物質検出装置と接続される、この発
明に係る監視センターの第２の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
明に係る監視センターの第２の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
【図７】従来の有機物質検出装置の構成を示す図であ
る。
る。
２０、２０′：有機物質検出装置、 ２２：光ファイバ
ー、２４：ＦＣコネクタ、 ２６：レセプタクル、 ３
０：感知素子、３２：本体、 ３８：フィルタ、 ５
０：導入チューブ、５２：排出チューブ、 ５４：導入
路、 ５６：チャンバー、５８：排出路、 ６０、６
０′：監視センター、 ６２：計測・制御部、６４：切
り換え弁、 ６６：排気処理装置、 ７０、７２：フィ
ルタ、７４、７６：ボンベ、 ９２：感知素子ホルダ
ー、 ９４、９６：タンク
ー、２４：ＦＣコネクタ、 ２６：レセプタクル、 ３
０：感知素子、３２：本体、 ３８：フィルタ、 ５
０：導入チューブ、５２：排出チューブ、 ５４：導入
路、 ５６：チャンバー、５８：排出路、 ６０、６
０′：監視センター、 ６２：計測・制御部、６４：切
り換え弁、 ６６：排気処理装置、 ７０、７２：フィ
ルタ、７４、７６：ボンベ、 ９２：感知素子ホルダ
ー、 ９４、９６：タンク
【手続補正書】
【提出日】平成１１年３月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 指度校正を可能にする有機物質検出装
置及びそれを用いた有機物質監視システム
置及びそれを用いた有機物質監視システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】この発明は、空気や水等の媒質中
に存在する有機物質を検出する装置及びそれをもちいた
監視システムに関するものであり、特に、監視センター
における計器のゼロ点調整及び指度の校正を可能にする
有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムに関す
る。
に存在する有機物質を検出する装置及びそれをもちいた
監視システムに関するものであり、特に、監視センター
における計器のゼロ点調整及び指度の校正を可能にする
有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本願の出願人は、空気中に混入した蒸気
又は水中に溶存する有機物質の種別や濃度を検出するた
めの検出装置を種々提案してきた。図７は、こうした検
出装置の一例を概略的に示している。同図において、検
出装置は、光源部２と、光検出部４と、平坦な反射性の
ホルダー６上に被覆された高分子薄膜からなる感知素子
８とを備えており、これらの構成要素は筐体１０に一体
に保持される。感知素子８としては、特定の有機物質と
接触すると、該有機物質と反応し又はこれを吸収或いは
吸着して膜厚及び屈折率の少なくとも一方を変える性質
を持つ高分子が使用される。
又は水中に溶存する有機物質の種別や濃度を検出するた
めの検出装置を種々提案してきた。図７は、こうした検
出装置の一例を概略的に示している。同図において、検
出装置は、光源部２と、光検出部４と、平坦な反射性の
ホルダー６上に被覆された高分子薄膜からなる感知素子
８とを備えており、これらの構成要素は筐体１０に一体
に保持される。感知素子８としては、特定の有機物質と
接触すると、該有機物質と反応し又はこれを吸収或いは
吸着して膜厚及び屈折率の少なくとも一方を変える性質
を持つ高分子が使用される。
【０００３】光源部２に設けられたレーザー・ダイオー
ド等の発光体から出射された光ビームは感知素子８に入
射され、そこで反射されて光検出部４の光検出器により
検出される。このとき、感知素子８の表面で反射された
光と、感知素子８を支持するホルダー６の表面で反射さ
れた光とは位相関係を持ち、相互に干渉するので、感知
素子８の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子
の反射率又は反射光の強度が変化する。したがって、感
知素子８からの反射光の強度の関数として、燃料蒸気の
存在及び／又は濃度を検出することが可能になる。
ド等の発光体から出射された光ビームは感知素子８に入
射され、そこで反射されて光検出部４の光検出器により
検出される。このとき、感知素子８の表面で反射された
光と、感知素子８を支持するホルダー６の表面で反射さ
れた光とは位相関係を持ち、相互に干渉するので、感知
素子８の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子
の反射率又は反射光の強度が変化する。したがって、感
知素子８からの反射光の強度の関数として、燃料蒸気の
存在及び／又は濃度を検出することが可能になる。
【０００４】筐体１０には、有機が混入した空気又は有
機物質が溶存する水を導入するための導入口１２と、空
気又は水を排出するための排出口１４と、これらを連通
させて感知素子８を有機物質と接触させる通路１６とが
形成されており、特定の有機物質が混入した空気又は有
機物質が溶存する水を導入口１２から導入すると、有機
物質が感知素子８と接触し、感知素子８の膜厚や屈折率
が変化するので、光検出部４の出力として、特定の有機
物質が空気に混入し又は水に溶存していることを判定す
ることができる。
機物質が溶存する水を導入するための導入口１２と、空
気又は水を排出するための排出口１４と、これらを連通
させて感知素子８を有機物質と接触させる通路１６とが
形成されており、特定の有機物質が混入した空気又は有
機物質が溶存する水を導入口１２から導入すると、有機
物質が感知素子８と接触し、感知素子８の膜厚や屈折率
が変化するので、光検出部４の出力として、特定の有機
物質が空気に混入し又は水に溶存していることを判定す
ることができる。
【０００５】一般に、有機物質検出装置の或る環境下で
の最下限検出限界（ＭｉｎｉｍｕｍＤｅｔｅｃｔａｂｌ
ｅ Ｌｉｍｉｔ即ちＭＤＬ）は、該有機物質検出装置の
その環境下でのゼロ・レベルの変動幅と信号強度との比
を１に取ることから通常求められる。ただし、信号強度
に温湿度特性がある場合には、ＭＤＬも同じ温湿度特性
を示す。有機物質検出装置のゼロ・レベルの変動要因と
しては、感知素子の温湿度特性、装置固有の温湿度特
性、装置固有の電気ノイズ、外来ノイズ（電気的なノイ
ズや振動を含む）等を挙げることができる。
の最下限検出限界（ＭｉｎｉｍｕｍＤｅｔｅｃｔａｂｌ
ｅ Ｌｉｍｉｔ即ちＭＤＬ）は、該有機物質検出装置の
その環境下でのゼロ・レベルの変動幅と信号強度との比
を１に取ることから通常求められる。ただし、信号強度
に温湿度特性がある場合には、ＭＤＬも同じ温湿度特性
を示す。有機物質検出装置のゼロ・レベルの変動要因と
しては、感知素子の温湿度特性、装置固有の温湿度特
性、装置固有の電気ノイズ、外来ノイズ（電気的なノイ
ズや振動を含む）等を挙げることができる。
【０００６】ＭＤＬを改善するために、感知素子や装置
固有の温湿度特性を有機物質検出装置の設置後の測定さ
れた温湿度特性を用いて補正することは可能である。し
かしながら、個々の有機物質検出装置の温湿度特性を測
定するには多くの時間を必要とし、製造コストの大幅な
引き上げを生じかねない。また、厳密には、有機物質検
出装置の補正しきれないヒステリシス特性が存在する
し、こうした測定のためには、有機物質検出装置が設置
された危険区域で温湿度特性測定プローブを作動させな
ければならないという問題もある。さらに、図７に示す
ような従来の有機物質検出装置は、安全性を考慮して、
光信号のみを扱い、電気的な構成要素を含まない構成と
なっているが、こうした有機物質検出装置の温湿度特性
の測定を、有機物質検出装置に何等の電気的要素を付加
することなく、光信号のみで行うことは実質的に不可能
である。
固有の温湿度特性を有機物質検出装置の設置後の測定さ
れた温湿度特性を用いて補正することは可能である。し
かしながら、個々の有機物質検出装置の温湿度特性を測
定するには多くの時間を必要とし、製造コストの大幅な
引き上げを生じかねない。また、厳密には、有機物質検
出装置の補正しきれないヒステリシス特性が存在する
し、こうした測定のためには、有機物質検出装置が設置
された危険区域で温湿度特性測定プローブを作動させな
ければならないという問題もある。さらに、図７に示す
ような従来の有機物質検出装置は、安全性を考慮して、
光信号のみを扱い、電気的な構成要素を含まない構成と
なっているが、こうした有機物質検出装置の温湿度特性
の測定を、有機物質検出装置に何等の電気的要素を付加
することなく、光信号のみで行うことは実質的に不可能
である。
【０００７】また、従来の有機物質検出装置は、有機物
質を含む場所（例えば、有機物質で汚染された場所）に
長期間設置した場合、感知素子が固有の特性変化を起こ
し、有機物質検出装置の出力がドリフトするという欠点
もある。
質を含む場所（例えば、有機物質で汚染された場所）に
長期間設置した場合、感知素子が固有の特性変化を起こ
し、有機物質検出装置の出力がドリフトするという欠点
もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の課
題を解決するために成されたものであり、この発明の目
的は、監視センターにおいて計器のゼロ点調整や指度の
校正を行うことができるよう新規な構成を有するうえ、
本質的に安全で、構成が簡単且つ製造が容易であり、信
頼性が高く、安価で、小型化が可能な有機物質検出装置
を提供することにある。また、この発明の他の目的は、
こうした有機物質検出装置を用いて計測部でのゼロ点調
整と指度の校正とを行うことができるた監視システムを
提供することである。
題を解決するために成されたものであり、この発明の目
的は、監視センターにおいて計器のゼロ点調整や指度の
校正を行うことができるよう新規な構成を有するうえ、
本質的に安全で、構成が簡単且つ製造が容易であり、信
頼性が高く、安価で、小型化が可能な有機物質検出装置
を提供することにある。また、この発明の他の目的は、
こうした有機物質検出装置を用いて計測部でのゼロ点調
整と指度の校正とを行うことができるた監視システムを
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、中空の収納管と、有機物質と接触す
ると属性変化を起こす感知素子と、前記収納管内に収納
された光ファイバであって、前記感知素子を照射する光
を出力すると共に該感知素子で反射された光を受光し伝
送するための光ファイバーと、前記光ファイバの端部を
固定するよう前記収納管内に配置されたレセプタクル
と、前記レセプタクルに対向する面に前記感知素子を載
置すると共に、前記レセプタクルとの間に空間を作るよ
うに前記収納管内に配置されたホルダーと、前記有機物
質を含む媒質を前記収納管の一端から前記空間へ導入す
るための導入手段と、前記有機物質を含まない媒質と既
知の濃度の前記有機物質を含む媒質とのうちのいずれか
一方を前記収納管の他端から前記空間に導入するための
導入チューブと、前記空間を前記収納管の他端から排気
するための排出チューブと、を具備することを特徴とす
る有機物質検出装置,を提供する。前記有機物質検出装
置は、地下タンク、サンプ、海中ポンプ周辺、地上タン
ク、製油所、油送パイプ、油送ライン、油送タンカー等
に設置され得る。
めに、この発明は、中空の収納管と、有機物質と接触す
ると属性変化を起こす感知素子と、前記収納管内に収納
された光ファイバであって、前記感知素子を照射する光
を出力すると共に該感知素子で反射された光を受光し伝
送するための光ファイバーと、前記光ファイバの端部を
固定するよう前記収納管内に配置されたレセプタクル
と、前記レセプタクルに対向する面に前記感知素子を載
置すると共に、前記レセプタクルとの間に空間を作るよ
うに前記収納管内に配置されたホルダーと、前記有機物
質を含む媒質を前記収納管の一端から前記空間へ導入す
るための導入手段と、前記有機物質を含まない媒質と既
知の濃度の前記有機物質を含む媒質とのうちのいずれか
一方を前記収納管の他端から前記空間に導入するための
導入チューブと、前記空間を前記収納管の他端から排気
するための排出チューブと、を具備することを特徴とす
る有機物質検出装置,を提供する。前記有機物質検出装
置は、地下タンク、サンプ、海中ポンプ周辺、地上タン
ク、製油所、油送パイプ、油送ライン、油送タンカー等
に設置され得る。
【００１０】有機物質検出装置は、その使用態様に応じ
て、前記ホルダーと前記媒質との間に設けられ、前記媒
質は通さないが該媒質中の有機物質は通すフィルタとを
含むのが望ましい場合と、前記レセプタクルと対向配置
するよう前記感知素子を載置し且つ前記媒質を透過させ
るホルダーを含むのが望ましい場合とがある。
て、前記ホルダーと前記媒質との間に設けられ、前記媒
質は通さないが該媒質中の有機物質は通すフィルタとを
含むのが望ましい場合と、前記レセプタクルと対向配置
するよう前記感知素子を載置し且つ前記媒質を透過させ
るホルダーを含むのが望ましい場合とがある。
【００１１】また、この発明は、上記の目的を達成する
ために、上記の有機物質検出装置とそれに結合された監
視センターとを備える監視システムであって、前記監視
センターが、前記導入チューブに対して、有機物質を含
まない媒質と既知の濃度の有機物質を含む媒質とのうち
のいずれか一方の媒質を所定の期間に供給するための供
給部と、前記光ファイバーに光を供給すると共に、前記
光ファイバーを伝送されてきた反射光を処理して有機物
質の存在と濃度とのうちのいずれか一方を表す信号を出
力する計測部と、を具備し、前記供給部から前記導入チ
ューブに対して、有機物質を含まない媒質を供給すると
きに前記計測部のゼロ点の調整を行い、既知の濃度の有
機物質を含む媒質を供給するときに前記計測部の指度の
校正を行うことを可能にする監視システム、を提供す
る。
ために、上記の有機物質検出装置とそれに結合された監
視センターとを備える監視システムであって、前記監視
センターが、前記導入チューブに対して、有機物質を含
まない媒質と既知の濃度の有機物質を含む媒質とのうち
のいずれか一方の媒質を所定の期間に供給するための供
給部と、前記光ファイバーに光を供給すると共に、前記
光ファイバーを伝送されてきた反射光を処理して有機物
質の存在と濃度とのうちのいずれか一方を表す信号を出
力する計測部と、を具備し、前記供給部から前記導入チ
ューブに対して、有機物質を含まない媒質を供給すると
きに前記計測部のゼロ点の調整を行い、既知の濃度の有
機物質を含む媒質を供給するときに前記計測部の指度の
校正を行うことを可能にする監視システム、を提供す
る。
【００１２】この監視システムにおいては、前記計測部
は、前記光ファイバーの他端に結合されて該光ファイバ
ーにレーザー光を送出するためのレーザー・ダイオード
と、前記感知素子から反射されたレーザー光を検出して
該レーザー光の強度に対応した電気信号を出力する検出
変換器とを備えることが望ましい。
は、前記光ファイバーの他端に結合されて該光ファイバ
ーにレーザー光を送出するためのレーザー・ダイオード
と、前記感知素子から反射されたレーザー光を検出して
該レーザー光の強度に対応した電気信号を出力する検出
変換器とを備えることが望ましい。
【００１３】前記供給部は、乾燥無機気体を収容した第
１のボンベと、既知の濃度の有機気体を含む空気を収容
した第２のボンベと、前記第１のボンベと前記第２のボ
ンベとのいずれか一方を前記有機物質検出装置と結合す
るための弁手段とを備えるのが望ましい場合や、有機物
質が溶存していない水を収容した第１のボンベと、既知
の濃度の有機物質が溶存する水を収容した第２のボンベ
と、前記第１のボンベと前記第２のボンベとのいずれか
一方を前記有機物質検出装置と結合するための弁手段と
を備えるのが望ましい場合がある。
１のボンベと、既知の濃度の有機気体を含む空気を収容
した第２のボンベと、前記第１のボンベと前記第２のボ
ンベとのいずれか一方を前記有機物質検出装置と結合す
るための弁手段とを備えるのが望ましい場合や、有機物
質が溶存していない水を収容した第１のボンベと、既知
の濃度の有機物質が溶存する水を収容した第２のボンベ
と、前記第１のボンベと前記第２のボンベとのいずれか
一方を前記有機物質検出装置と結合するための弁手段と
を備えるのが望ましい場合がある。
【００１４】
【作用】有機物質の接触によって感知素子属性、例えば
膜厚や屈折率が変化する。これを利用することにより、
有機物質の存在あるいは濃度を検出する。即ち、有機物
質との相互作用の結果、感知素子には例えば膨潤等の物
理的変化が生じる。更に、かかる膨潤に起因して、感知
素子の光学的パラメーターである膜厚や屈折率が変化す
る。このような変化は、感知素子光学的性質を変化せし
めるので、感知素子の反射特性を測定することによっ
て、有機物質を検出することができる。
膜厚や屈折率が変化する。これを利用することにより、
有機物質の存在あるいは濃度を検出する。即ち、有機物
質との相互作用の結果、感知素子には例えば膨潤等の物
理的変化が生じる。更に、かかる膨潤に起因して、感知
素子の光学的パラメーターである膜厚や屈折率が変化す
る。このような変化は、感知素子光学的性質を変化せし
めるので、感知素子の反射特性を測定することによっ
て、有機物質を検出することができる。
【００１５】感知素子を構成する重合材料を適宜選択す
ることにより、有機物質、例えば、ガソリン、軽油、灯
油、ジェット燃料、重油等の燃料の存在を選択的に又は
非選択的に検出することが可能となる。しかも、感知素
子は有機物質の濃度と対応した反射特性を持つため、こ
の発明に係る有機物質検知装置は有機物質の濃度計とし
ても動作することができる。
ることにより、有機物質、例えば、ガソリン、軽油、灯
油、ジェット燃料、重油等の燃料の存在を選択的に又は
非選択的に検出することが可能となる。しかも、感知素
子は有機物質の濃度と対応した反射特性を持つため、こ
の発明に係る有機物質検知装置は有機物質の濃度計とし
ても動作することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の若干の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。図１は、この発明に
係る有機物質検出装置の第１の実施の形態の構成を示し
ており、空気に混入した有機物質を検出するためのもの
である。
態を図面を参照しながら説明する。図１は、この発明に
係る有機物質検出装置の第１の実施の形態の構成を示し
ており、空気に混入した有機物質を検出するためのもの
である。
【００１７】図１の有機物質検出装置２０において、一
端が監視センタ６０の計測・制御部６２（図２）に接続
された光ファイバー２２の他端はＦＣコネクタ２４を介
してコリメータレンズ付きのレセプタクル２６に固定さ
れる。レセプタクル２６内のコリメータレンズに対向す
るように、感知素子ホルダー２８に接着材等で固着され
た感知素子３０が配置される。計測・制御部６２から発
出されて光ファイバー２２により伝送された光はレセプ
タクル２６内のコリメータレンズを介して感知素子３０
を照射し、感知素子３０で反射されて光ファイバー２２
を逆方向に通過し、計測・制御部６２へ戻る。
端が監視センタ６０の計測・制御部６２（図２）に接続
された光ファイバー２２の他端はＦＣコネクタ２４を介
してコリメータレンズ付きのレセプタクル２６に固定さ
れる。レセプタクル２６内のコリメータレンズに対向す
るように、感知素子ホルダー２８に接着材等で固着され
た感知素子３０が配置される。計測・制御部６２から発
出されて光ファイバー２２により伝送された光はレセプ
タクル２６内のコリメータレンズを介して感知素子３０
を照射し、感知素子３０で反射されて光ファイバー２２
を逆方向に通過し、計測・制御部６２へ戻る。
【００１８】レセプタクル２６は筒状の本体３２の一端
に固定され、本体３２の内部に感知素子ホルダー２８が
固定される。本体３２の他端の開口内には、外部から水
等が侵入するのを防止するためにＯリング３４が設けら
れ、このＯリング３４はＯリングホルダー３６に固定さ
れている。
に固定され、本体３２の内部に感知素子ホルダー２８が
固定される。本体３２の他端の開口内には、外部から水
等が侵入するのを防止するためにＯリング３４が設けら
れ、このＯリング３４はＯリングホルダー３６に固定さ
れている。
【００１９】本体３２の他端の外周には、内部にフィル
タ３８を有する蓋４０が固定される。蓋４０の中央には
開口４２が設けられ、フィルタ３８は開口４２を通して
外気と接しており、水は通さないが水中の溶存する有機
物質は通す性質を持つ。蓋４０の一端にも、Ｏリングホ
ルダー３４と接するＯリング４４が設けられ、フィルタ
３８はＯリング４４とガスケット及びサポートスクリー
ン（いずれも図示せず）との間に挟まれて蓋４０に固定
される。感知素子ホルダー２８には少なくとも１個の通
気孔４８が形成され、これによって、感知素子３０はフ
ィルタ３８及び通気孔４８を通過した外気と接触する。
タ３８を有する蓋４０が固定される。蓋４０の中央には
開口４２が設けられ、フィルタ３８は開口４２を通して
外気と接しており、水は通さないが水中の溶存する有機
物質は通す性質を持つ。蓋４０の一端にも、Ｏリングホ
ルダー３４と接するＯリング４４が設けられ、フィルタ
３８はＯリング４４とガスケット及びサポートスクリー
ン（いずれも図示せず）との間に挟まれて蓋４０に固定
される。感知素子ホルダー２８には少なくとも１個の通
気孔４８が形成され、これによって、感知素子３０はフ
ィルタ３８及び通気孔４８を通過した外気と接触する。
【００２０】ＦＣコネクタ２４、レセプタクル２６及び
本体３２の外周は、ステンレス等の材質の筒４６によっ
て覆われ、水等の侵入を防止している。更に、検出部２
０の筒４６を貫通して、一端が監視センター６０内のボ
ンベの１つに切り換え接続される導入チューブ５０と、
一端が排気処理装置に接続された排出チューブ５２とが
配設される。導入チューブ５０の他端は、本体３２に形
成された導入路５４の一端に気密に結合され、導入路５
４の他端は感知素子３０とレセプタクル２６との間の空
間であるチャンバー５６に開口している。同様に、排出
チューブ５２の他端も、本体３２に形成された排出路５
８の一端に気密に結合され、排出路５８の他端もチャン
バー５６に開口する。なお、導入チューブ５０及び排出
チューブ５２の他端がチャンバー５６に連通するよう
に、導入チューブ５０及び排出チューブ５２を本体３２
を貫通させてもよい。
本体３２の外周は、ステンレス等の材質の筒４６によっ
て覆われ、水等の侵入を防止している。更に、検出部２
０の筒４６を貫通して、一端が監視センター６０内のボ
ンベの１つに切り換え接続される導入チューブ５０と、
一端が排気処理装置に接続された排出チューブ５２とが
配設される。導入チューブ５０の他端は、本体３２に形
成された導入路５４の一端に気密に結合され、導入路５
４の他端は感知素子３０とレセプタクル２６との間の空
間であるチャンバー５６に開口している。同様に、排出
チューブ５２の他端も、本体３２に形成された排出路５
８の一端に気密に結合され、排出路５８の他端もチャン
バー５６に開口する。なお、導入チューブ５０及び排出
チューブ５２の他端がチャンバー５６に連通するよう
に、導入チューブ５０及び排出チューブ５２を本体３２
を貫通させてもよい。
【００２１】この発明においては、有機物質と接触する
と感知素子３０の属性、例えば膜厚や屈折率が変化する
という性質を利用し、感知素子３０の属性を検出するた
めに、例えばＩＥＲ法を用いる。ＩＥＲ法は薄膜構造の
光学的干渉特性を利用するものである。感知素子３０の
表面で反射された光は、感知素子とホルダーの反射面と
の間の界面から反射された光と位相関係を持ち、互いに
干渉し合う。感知素子３０の反射率は感知素子の膜厚及
び／又は屈折率に大きく依存する。即ち、感知素子３０
の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子３０の
反射率又はそこからの反射光の強度が変化する。かく
て、ＩＥＲ法により、反射された光の強度の関数とし
て、有機物質の存在及び／又は濃度を検出することが可
能になる。
と感知素子３０の属性、例えば膜厚や屈折率が変化する
という性質を利用し、感知素子３０の属性を検出するた
めに、例えばＩＥＲ法を用いる。ＩＥＲ法は薄膜構造の
光学的干渉特性を利用するものである。感知素子３０の
表面で反射された光は、感知素子とホルダーの反射面と
の間の界面から反射された光と位相関係を持ち、互いに
干渉し合う。感知素子３０の反射率は感知素子の膜厚及
び／又は屈折率に大きく依存する。即ち、感知素子３０
の膜厚及び／又は屈折率が変化すると、感知素子３０の
反射率又はそこからの反射光の強度が変化する。かく
て、ＩＥＲ法により、反射された光の強度の関数とし
て、有機物質の存在及び／又は濃度を検出することが可
能になる。
【００２２】上記のとおり、ＩＥＲ法は膜厚の変化に感
応するものであるが、この発明で用いられる感知素子３
０として、有機物質の屈折率とさほど違わない屈折率を
持つ材料を使用するならば、この発明においては、感知
素子３０の膜厚の影響の方を屈折率よりも重視してよい
ことになる。これは、従来技術に対する本発明固有の利
点である。
応するものであるが、この発明で用いられる感知素子３
０として、有機物質の屈折率とさほど違わない屈折率を
持つ材料を使用するならば、この発明においては、感知
素子３０の膜厚の影響の方を屈折率よりも重視してよい
ことになる。これは、従来技術に対する本発明固有の利
点である。
【００２３】ＩＥＲ法に適した感知素子３０の反射率は
有機物質の濃度の増大と共に正弦波状に変化することが
知られている、そこで、有機物質の濃度範囲によって以
下のように調整するのが好ましい。まず、有機物質の濃
度が希薄である場合には、感知素子３０の反射率の変化
が小さいため、反射率の最小値あるいは最大値に相当す
る膜厚に調整した場合、十分な反射率変化が得られな
い。よって、反射率の最小値及び最大値に対応するλ／
４ｎｃｏｓθ（ただし、λは入射光の波長、ｎは感知素
子３０の屈折率、θは感知素子３０内での光伝搬角度で
ある）の倍数に近い値ではないことが望ましい。一方、
有機物質が比較的高濃度の場合、感知素子３０の反射率
変化が大きいので、信号スパンを大きく取るために、反
射率の最小値あるいは最大値に相当する膜厚に調整する
のが好ましい。感知素子３０の膜厚は１０ｎｍ〜１０μ
ｍの範囲であってよいが、高速応答のためには１μｍ未
満が好ましい。
有機物質の濃度の増大と共に正弦波状に変化することが
知られている、そこで、有機物質の濃度範囲によって以
下のように調整するのが好ましい。まず、有機物質の濃
度が希薄である場合には、感知素子３０の反射率の変化
が小さいため、反射率の最小値あるいは最大値に相当す
る膜厚に調整した場合、十分な反射率変化が得られな
い。よって、反射率の最小値及び最大値に対応するλ／
４ｎｃｏｓθ（ただし、λは入射光の波長、ｎは感知素
子３０の屈折率、θは感知素子３０内での光伝搬角度で
ある）の倍数に近い値ではないことが望ましい。一方、
有機物質が比較的高濃度の場合、感知素子３０の反射率
変化が大きいので、信号スパンを大きく取るために、反
射率の最小値あるいは最大値に相当する膜厚に調整する
のが好ましい。感知素子３０の膜厚は１０ｎｍ〜１０μ
ｍの範囲であってよいが、高速応答のためには１μｍ未
満が好ましい。
【００２４】感知素子３０は、
【００２５】
【化１】
【００２６】で表わされる繰り返し単位を有するホモポ
リマー又はコポリマーであることが好ましい。ここで、
Ｘは、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ3、−Ｃ
Ｆ3、−ＣＮ又は−ＣＨ2−ＣＨ3を表し、Ｒ1は、−Ｒ2
又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ
−、−ＮＲ2′−、−（Ｃ＝Ｙ）−、−（Ｃ＝Ｙ）−Ｙ
−、−Ｙ−（Ｃ＝Ｙ）−、−（ＳＯ2）−、−Ｙ′−
（ＳＯ2）−、−（ＳＯ2）−Ｙ′−、−Ｙ′−（Ｓ
Ｏ2）−Ｙ′−、−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−、−（Ｃ＝Ｏ）
−ＮＨ−、−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ2′−、−Ｙ′−（Ｃ＝
Ｙ）−Ｙ′−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ2）n−（Ｃ
＝Ｏ）−Ｏ−を表し、Ｙは独立してＯ又はＳを表し、
Ｙ′は独立してＯ又はＮＨを表し、ｎは０〜２０の整数
を表し、Ｒ2及びＲ2′は、独立して水素、直鎖アルキル
基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル基、不飽和炭化
水素基、アリール基、飽和又は不飽和のヘテロ環又はそ
れらの誘導体を表わす。ただし、Ｒ1は水素、直鎖アル
キル基、分岐アルキル基でない。
リマー又はコポリマーであることが好ましい。ここで、
Ｘは、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ3、−Ｃ
Ｆ3、−ＣＮ又は−ＣＨ2−ＣＨ3を表し、Ｒ1は、−Ｒ2
又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ
−、−ＮＲ2′−、−（Ｃ＝Ｙ）−、−（Ｃ＝Ｙ）−Ｙ
−、−Ｙ−（Ｃ＝Ｙ）−、−（ＳＯ2）−、−Ｙ′−
（ＳＯ2）−、−（ＳＯ2）−Ｙ′−、−Ｙ′−（Ｓ
Ｏ2）−Ｙ′−、−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−、−（Ｃ＝Ｏ）
−ＮＨ−、−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＲ2′−、−Ｙ′−（Ｃ＝
Ｙ）−Ｙ′−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＨ2）n−（Ｃ
＝Ｏ）−Ｏ−を表し、Ｙは独立してＯ又はＳを表し、
Ｙ′は独立してＯ又はＮＨを表し、ｎは０〜２０の整数
を表し、Ｒ2及びＲ2′は、独立して水素、直鎖アルキル
基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル基、不飽和炭化
水素基、アリール基、飽和又は不飽和のヘテロ環又はそ
れらの誘導体を表わす。ただし、Ｒ1は水素、直鎖アル
キル基、分岐アルキル基でない。
【００２７】好ましくは上記繰り返し単位（I）中のＸ
はＨ又はＣＨ3を表し、Ｒ1は、置換若しくは非置換アリ
ール基又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ−、−（Ｃ＝
Ｏ）−Ｏ−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−を表し、Ｒ2は直鎖
アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、不飽
和炭化水素基、アリール基、飽和又は不飽和のヘテロ環
又はそれらの誘導体を表わす。
はＨ又はＣＨ3を表し、Ｒ1は、置換若しくは非置換アリ
ール基又は−Ｚ−Ｒ2を表し、Ｚは、−Ｏ−、−（Ｃ＝
Ｏ）−Ｏ−又は−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−を表し、Ｒ2は直鎖
アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、不飽
和炭化水素基、アリール基、飽和又は不飽和のヘテロ環
又はそれらの誘導体を表わす。
【００２８】感知素子として使用されるポリマーは、単
一の上記の繰り返し単位（I）のみから成るポリマーで
も、他の繰り返し単位と上記の繰り返し単位（I）とか
ら成るコポリマーでも、上記の繰り返し単位（I）の二
種類以上から成るコポリマーでもよい。コポリマー中で
の繰り返し単位の配列はいかなるものでもよく、例え
ば、ランダムコポリマー、交互コポリマー、ブロックコ
ポリマー又はグラフトコポリマーを使用することができ
る。特に、感知素子は、ポリメタクリル酸エステル類、
ポリアクリル酸エステル類から調製されるのが特に好ま
しい。エステルの側鎖基は、好ましくは直鎖若しくは分
岐アルキル基又はシクロアルキル基であり、炭素数は好
ましくは４〜２２である。
一の上記の繰り返し単位（I）のみから成るポリマーで
も、他の繰り返し単位と上記の繰り返し単位（I）とか
ら成るコポリマーでも、上記の繰り返し単位（I）の二
種類以上から成るコポリマーでもよい。コポリマー中で
の繰り返し単位の配列はいかなるものでもよく、例え
ば、ランダムコポリマー、交互コポリマー、ブロックコ
ポリマー又はグラフトコポリマーを使用することができ
る。特に、感知素子は、ポリメタクリル酸エステル類、
ポリアクリル酸エステル類から調製されるのが特に好ま
しい。エステルの側鎖基は、好ましくは直鎖若しくは分
岐アルキル基又はシクロアルキル基であり、炭素数は好
ましくは４〜２２である。
【００２９】感知素子３０に使用して特に好ましいポリ
マーを以下に列挙する： ポリ（メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸イソデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−スチレ
ン） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−アクリル酸２−エチ
ルヘキシル） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸イソブチル−ｃｏ−メタクリル酸グ
リシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（プロピオン酸ビニル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸グリ
シジル） ポリ（メタクリル酸ブチル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシ
ジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸メチル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸２−
エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−ジアセ
トンアクリルアミド） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（桂皮酸ビニル） ポリ（桂皮酸ビニル−ｃｏ−メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ヘキサデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル） ポリ（メタクリル酸２−ヒドロキシエチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸イソブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸イソブ
チル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸オクタ
デシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−スチレン） ポリ（４−メチルスチレン） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ベンジル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸ベン
ジル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
ベンジル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸テト
ラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸ヘキ
サデシル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸ベンジル）） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル−ｃｏ−メ
タクリル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−アクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
グリシジル） ポリ（４−メトキシスチレン） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸テトラヒドロフル
フリル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸プロピル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
イソプロピル） ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−４
−ヒドロキシスチレン） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）。
マーを以下に列挙する： ポリ（メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸イソデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−スチレ
ン） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−アクリル酸２−エチ
ルヘキシル） ポリ（メタクリル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸イソブチル−ｃｏ−メタクリル酸グ
リシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（プロピオン酸ビニル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−スチレン） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸グリ
シジル） ポリ（メタクリル酸ブチル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシ
ジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸メチル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸２−
エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−ジアセ
トンアクリルアミド） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸メチル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル） ポリ（桂皮酸ビニル） ポリ（桂皮酸ビニル−ｃｏ−メタクリル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ヘキサデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル） ポリ（メタクリル酸２−ヒドロキシエチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸イソブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸２−エチルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸２−エ
チルヘキシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸イソブ
チル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ブチル） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−メタクリル酸オクタ
デシル） ポリ（メタクリル酸ブチル−ｃｏ−スチレン） ポリ（４−メチルスチレン） ポリ（メタクリル酸シクロヘキシル−ｃｏ−メタクリル
酸ベンジル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸ベン
ジル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
ベンジル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸テト
ラヒドロフルフリル） ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタクリル酸ヘキ
サデシル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸メチ
ル） ポリ（メタクリル酸ドデシル−ｃｏ−メタクリル酸エチ
ル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸ドデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸ベンジル）） ポリ（メタクリル酸テトラヒドロフルフリル−ｃｏ−メ
タクリル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−アクリル酸オクタデシル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
グリシジル） ポリ（４−メトキシスチレン） ポリ（メタクリル酸２−エチルブチル−ｃｏ−メタクリ
ル酸グリシジル） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸テトラヒドロフル
フリル） ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル−ｃｏ−メタク
リル酸プロピル） ポリ（メタクリル酸オクタデシル−ｃｏ−メタクリル酸
イソプロピル） ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−４
−ヒドロキシスチレン） ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル−ｃｏ−メタクリル酸グリシジル）。
【００３０】なお、上記のメタクリル酸エステルポリマ
ー又はコポリマーにおいて、メタクリル酸に代えてアク
リル酸を用いてもよい。また、上記のポリマーは、それ
自体架橋することが可能であるが、該ポリマー中に架橋
用の反応性基を有する化合物を導入することによって架
橋することも可能である。そのような架橋用の反応性基
としては、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル
基、エポキシ基、カルボニル基及びウレタン基並びにそ
れらの誘導体や、マレイン酸、フマル酸、ソルビン酸、
イタコン酸及び桂皮酸並びにそれらの誘導体を挙げるこ
とができる。可視光、紫外光又は高エネルギー放射線の
照射によってカルベン又はニトレンを形成することが可
能な化学構造を有する物質も、架橋剤として使用し得
る。架橋ポリマーより形成されたフィルムは不溶性であ
るので、高分子薄膜４を形成するポリマーを架橋するこ
とにより、検知器の安定性を増すことができる。架橋方
法には特に制限はなく、従来公知の架橋方法、例えば加
熱による方法の他に、光や放射線の照射による方法を用
いることができる。
ー又はコポリマーにおいて、メタクリル酸に代えてアク
リル酸を用いてもよい。また、上記のポリマーは、それ
自体架橋することが可能であるが、該ポリマー中に架橋
用の反応性基を有する化合物を導入することによって架
橋することも可能である。そのような架橋用の反応性基
としては、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル
基、エポキシ基、カルボニル基及びウレタン基並びにそ
れらの誘導体や、マレイン酸、フマル酸、ソルビン酸、
イタコン酸及び桂皮酸並びにそれらの誘導体を挙げるこ
とができる。可視光、紫外光又は高エネルギー放射線の
照射によってカルベン又はニトレンを形成することが可
能な化学構造を有する物質も、架橋剤として使用し得
る。架橋ポリマーより形成されたフィルムは不溶性であ
るので、高分子薄膜４を形成するポリマーを架橋するこ
とにより、検知器の安定性を増すことができる。架橋方
法には特に制限はなく、従来公知の架橋方法、例えば加
熱による方法の他に、光や放射線の照射による方法を用
いることができる。
【００３１】図１の有機物質検出装置においては、感知
素子３０を支持する感知素子ホルダー２８の面は光を反
射するよう十分平坦であることが好ましく、感知素子ホ
ルダー２８自体が高い反射率を持つものでもよい。感知
素子ホルダー２８の例としてはシリコン・ウエハがあげ
られる。感知素子３０はスピンコート法その他の一般的
に用いられている被覆方法によって感知素子ホルダー２
８の表面に形成するのがよい。実際に感知素子３０を作
製するため、ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタ
クリル酸２−エチルヘキシル）８．５ｇをシクロヘキサ
ノンに溶解し全量を１００ｇとしたものをシリコンウエ
ハー製の基板上に２９００ｒｐｍにてスピンコートし、
高分子薄膜を形成した。これを６０℃で１時間減圧乾燥
した後、高分子薄膜の膜厚をルドルフリサーチ社製の三
波長自動エリプソメータ「Ａｕｔｏ ＥＬ IV ＮＩＲ
III」にて測定したところ、約３３０ｎｍであった。
このシリコンウエハー製の基板を１０ｍｍ×１０ｍｍ角
に切り出し、感知素子３０とした。
素子３０を支持する感知素子ホルダー２８の面は光を反
射するよう十分平坦であることが好ましく、感知素子ホ
ルダー２８自体が高い反射率を持つものでもよい。感知
素子ホルダー２８の例としてはシリコン・ウエハがあげ
られる。感知素子３０はスピンコート法その他の一般的
に用いられている被覆方法によって感知素子ホルダー２
８の表面に形成するのがよい。実際に感知素子３０を作
製するため、ポリ（メタクリル酸ベンジル−ｃｏ−メタ
クリル酸２−エチルヘキシル）８．５ｇをシクロヘキサ
ノンに溶解し全量を１００ｇとしたものをシリコンウエ
ハー製の基板上に２９００ｒｐｍにてスピンコートし、
高分子薄膜を形成した。これを６０℃で１時間減圧乾燥
した後、高分子薄膜の膜厚をルドルフリサーチ社製の三
波長自動エリプソメータ「Ａｕｔｏ ＥＬ IV ＮＩＲ
III」にて測定したところ、約３３０ｎｍであった。
このシリコンウエハー製の基板を１０ｍｍ×１０ｍｍ角
に切り出し、感知素子３０とした。
【００３２】図１のフィルタ３８は、空気中にあっては
有機物質のみを通して水を通さず、水中においては、水
中に溶存又は分離存在する有機物質を選択的に、即ち、
水を除いて有機物質のみを蒸気として取り込むことがで
きる性質を持ち、例えば高分子分離膜、即ち、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリサルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリア
セタール、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、
ポリパラバン酸樹脂、全芳香属ポリアミド、ポリチオー
ル、アミノアルキド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリセル
ロース、天然ゴム、ポリエステル、不飽和ポリエステ
ル、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、及び、これら
の誘導体、及び、これらの高分子の積層体からなる分離
膜や、セラミック、多孔性金属、及び、これらの積層体
からなる分離膜によって構成することが好ましい。
有機物質のみを通して水を通さず、水中においては、水
中に溶存又は分離存在する有機物質を選択的に、即ち、
水を除いて有機物質のみを蒸気として取り込むことがで
きる性質を持ち、例えば高分子分離膜、即ち、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリサルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリア
セタール、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、
ポリパラバン酸樹脂、全芳香属ポリアミド、ポリチオー
ル、アミノアルキド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリセル
ロース、天然ゴム、ポリエステル、不飽和ポリエステ
ル、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、及び、これら
の誘導体、及び、これらの高分子の積層体からなる分離
膜や、セラミック、多孔性金属、及び、これらの積層体
からなる分離膜によって構成することが好ましい。
【００３３】これらの中で好適なのは、疎水性のＰＴＦ
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、疎水性のＰＶＤ
Ｆ（ポリビニリデンフルオライド）膜、疎水性のポリエ
チレン膜、疎水性のポリプロピレン膜、疎水性のポリエ
チレンーＰＴＦＥ積層体膜、疎水性のポリプロピレンー
ポリエチレンーポリプロピレン積層体膜である。
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、疎水性のＰＶＤ
Ｆ（ポリビニリデンフルオライド）膜、疎水性のポリエ
チレン膜、疎水性のポリプロピレン膜、疎水性のポリエ
チレンーＰＴＦＥ積層体膜、疎水性のポリプロピレンー
ポリエチレンーポリプロピレン積層体膜である。
【００３４】好適には、径が０．０１〜１００μｍで厚
みが５０〜２０００μｍの分離膜、特に好適には、径が
０．０５〜２０μｍで厚みが７０〜３００μｍの分離膜
が用いられる。具体的には、 疎水性のＰＴＦＥ膜：（０．１−７０）、（０．２−８
０）、（０．５−７５）、（１−７５）、（３−７
５）、（５−１２５）、（１０−１２５）、 疎水性のポリプロピレンネットサポートＰＴＦＥ膜：
（０．１−１３０）、（０．２−１３０）、（０．５−
１２０）、（０．２−１７５）、（０．５−１７５）、
（１−１４５）、（３ー２００）、 疎水性のポリビニリデンフロライド膜：（０．１−１２
５）、（０．２２−１２５）、（０．４５−１２５）、
（０．６５−１２５）、（５−１２５） である。なお、上記の（）内は、各材料の孔径と厚みと
の組み合わせを表したもので、単位はミクロンである。
みが５０〜２０００μｍの分離膜、特に好適には、径が
０．０５〜２０μｍで厚みが７０〜３００μｍの分離膜
が用いられる。具体的には、 疎水性のＰＴＦＥ膜：（０．１−７０）、（０．２−８
０）、（０．５−７５）、（１−７５）、（３−７
５）、（５−１２５）、（１０−１２５）、 疎水性のポリプロピレンネットサポートＰＴＦＥ膜：
（０．１−１３０）、（０．２−１３０）、（０．５−
１２０）、（０．２−１７５）、（０．５−１７５）、
（１−１４５）、（３ー２００）、 疎水性のポリビニリデンフロライド膜：（０．１−１２
５）、（０．２２−１２５）、（０．４５−１２５）、
（０．６５−１２５）、（５−１２５） である。なお、上記の（）内は、各材料の孔径と厚みと
の組み合わせを表したもので、単位はミクロンである。
【００３５】次に、図２は、図１の有機物質検出装置と
結合されて監視システムを構成する、この発明に係る監
視センター６０の１つの実施の形態を示している。図２
において、光ファイバー２２の一端は計測・制御部６２
に、導入チューブ５０の一端は切り換え弁６４に、排出
チューブ５２の一端は排気処理装置６６にそれぞれ接続
されている。排気処理装置６６で処理された気体はチュ
ーブ６８を介して外気へ排出される。なお、必要に応じ
て、導入チューブ５０と排出チューブ５２との適宜の個
所にエアフィルタ７０、７２を設けてもよい。また、光
ファイバー２２、導入チューブ５０及び排出チューブ５
２の保護のため、これらを例えばテフロン製又はステン
レス製の管（一点鎖線で示す）に収納するのが望まし
い。
結合されて監視システムを構成する、この発明に係る監
視センター６０の１つの実施の形態を示している。図２
において、光ファイバー２２の一端は計測・制御部６２
に、導入チューブ５０の一端は切り換え弁６４に、排出
チューブ５２の一端は排気処理装置６６にそれぞれ接続
されている。排気処理装置６６で処理された気体はチュ
ーブ６８を介して外気へ排出される。なお、必要に応じ
て、導入チューブ５０と排出チューブ５２との適宜の個
所にエアフィルタ７０、７２を設けてもよい。また、光
ファイバー２２、導入チューブ５０及び排出チューブ５
２の保護のため、これらを例えばテフロン製又はステン
レス製の管（一点鎖線で示す）に収納するのが望まし
い。
【００３６】計測・制御部６２は、光ファイバー２２の
端部に接続された光源と、感知素子３０によって反射さ
れて光ファイバー２２を伝送されてきた反射光を受光
し、該反射光の強度に比例する電気信号を作る光検出回
路と、該電気信号の大きさを表示する計器とを備えると
共に、切り換え弁６４を図３のタイミングで作動させる
よう制御する制御回路を備えている。光源にはレーザー
ダイオード又は発光ダイオードが適している。
端部に接続された光源と、感知素子３０によって反射さ
れて光ファイバー２２を伝送されてきた反射光を受光
し、該反射光の強度に比例する電気信号を作る光検出回
路と、該電気信号の大きさを表示する計器とを備えると
共に、切り換え弁６４を図３のタイミングで作動させる
よう制御する制御回路を備えている。光源にはレーザー
ダイオード又は発光ダイオードが適している。
【００３７】切り換え弁６４には、第１の気体が圧縮貯
蔵された第１のボンベ７４と、第１の気体とは異なる第
２の気体が圧縮貯蔵された第２のボンベ７６とが接続さ
れる。切り換え弁６４は、計測・制御部６２からの制御
信号７８によって、導入チューブ４８を第１のボンベ７
４又は第２のボンベ７６に接続するよう切り換えられ
る。
蔵された第１のボンベ７４と、第１の気体とは異なる第
２の気体が圧縮貯蔵された第２のボンベ７６とが接続さ
れる。切り換え弁６４は、計測・制御部６２からの制御
信号７８によって、導入チューブ４８を第１のボンベ７
４又は第２のボンベ７６に接続するよう切り換えられ
る。
【００３８】第１の気体は計測・制御部６２内の計器の
ゼロ点調整を行うために用いられ、有機物質を全く含ま
ない乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン等の気体である
が、乾燥空気が最も好ましい。切り換え弁６４によって
導入チューブ５０を第１のボンベ７４に接続した期間に
は、導入チューブ５０を通して検出部２０に第１のボン
ベ７４から例えば乾燥空気が供給されて排出チューブ５
２を通して排気されるので、このときの感知素子３０か
らの反射光の強度を用いて計測・制御部６２内の計器を
ゼロを指示するよう調整することができる。
ゼロ点調整を行うために用いられ、有機物質を全く含ま
ない乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン等の気体である
が、乾燥空気が最も好ましい。切り換え弁６４によって
導入チューブ５０を第１のボンベ７４に接続した期間に
は、導入チューブ５０を通して検出部２０に第１のボン
ベ７４から例えば乾燥空気が供給されて排出チューブ５
２を通して排気されるので、このときの感知素子３０か
らの反射光の強度を用いて計測・制御部６２内の計器を
ゼロを指示するよう調整することができる。
【００３９】第２の気体は計測・制御部６２内の計器の
指度を校正するために使用され、既知の濃度の乾燥イソ
ブタン、乾燥プロパン等の乾燥有機ガスが用いられる。
例えば、検出部２０が給油所に設置され、石油の漏洩を
検出すべき場合、第２の気体として、爆発下限値である
８，５００ｐｐｍよりも小さい５０〜８，０００ｐｐｍ
の濃度の、好ましくは１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブ
タンが使用される。１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブタ
ンが導入チューブ５０を通してチャンバー５６に送られ
たとすると、このイソブタンを吸収又は吸着した感知素
子３０からの反射光の強度を利用して、計測・制御部６
２内の計器を１００ｐｐｍのイソブタンの存在を指示す
るよう校正することができる。
指度を校正するために使用され、既知の濃度の乾燥イソ
ブタン、乾燥プロパン等の乾燥有機ガスが用いられる。
例えば、検出部２０が給油所に設置され、石油の漏洩を
検出すべき場合、第２の気体として、爆発下限値である
８，５００ｐｐｍよりも小さい５０〜８，０００ｐｐｍ
の濃度の、好ましくは１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブ
タンが使用される。１００ｐｐｍの濃度の乾燥イソブタ
ンが導入チューブ５０を通してチャンバー５６に送られ
たとすると、このイソブタンを吸収又は吸着した感知素
子３０からの反射光の強度を利用して、計測・制御部６
２内の計器を１００ｐｐｍのイソブタンの存在を指示す
るよう校正することができる。
【００４０】図３は、切り換え弁６４が導入チューブ５
０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に接続する
タイミングと計測・制御部６２の計器の校正期間との関
係を示しており、図３の（Ａ）は、導入チューブ５０が
第１のボンベ７４に時間ｔ１から時間ｔ２まで接続され
ることを示し、図３の（Ｂ）は、導入チューブ５０が第
２のボンベ７６に時間ｔ２から時間ｔ３まで接続される
ことを示している。計測・制御部６２は切り換え弁６４
に制御信号７８を送り、切り換え弁６４が１日１〜１０
回、好ましくは８回、定期的に導入チューブ５０を交互
に第１のボンベ７４と第２のボンベ７６とに接続するよ
う制御する。なお、図３では、１回当たり１度、導入チ
ューブ５０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に
接続することを示しているが、各回に時間ｔ１から時間
ｔ３までの動作を数度反復するようにしてもよい。
０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に接続する
タイミングと計測・制御部６２の計器の校正期間との関
係を示しており、図３の（Ａ）は、導入チューブ５０が
第１のボンベ７４に時間ｔ１から時間ｔ２まで接続され
ることを示し、図３の（Ｂ）は、導入チューブ５０が第
２のボンベ７６に時間ｔ２から時間ｔ３まで接続される
ことを示している。計測・制御部６２は切り換え弁６４
に制御信号７８を送り、切り換え弁６４が１日１〜１０
回、好ましくは８回、定期的に導入チューブ５０を交互
に第１のボンベ７４と第２のボンベ７６とに接続するよ
う制御する。なお、図３では、１回当たり１度、導入チ
ューブ５０を第１のボンベ７４又は第２のボンベ７６に
接続することを示しているが、各回に時間ｔ１から時間
ｔ３までの動作を数度反復するようにしてもよい。
【００４１】導入チューブ５０が第１のボンベ７４又は
第２のボンベ７６に接続されている期間（図３において
は、期間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３）は、検出部２０と監
視センター６０との距離に応じて設定するのがよく、通
常は３０秒〜６０分である。
第２のボンベ７６に接続されている期間（図３において
は、期間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３）は、検出部２０と監
視センター６０との距離に応じて設定するのがよく、通
常は３０秒〜６０分である。
【００４２】なお、第１のボンベ７４に代えて、図４に
示す装置を用いることができる。図４において、レシプ
ロ・エアーコンプレッサ、スクリュー・エアーコンプレ
ッサ等のエアーコンプレッサ８０から送出された空気は
空気乾燥機（例えば冷凍式の空気乾燥機）８２によって
乾燥され、エアータンク８４に一時蓄えられる。エアー
タンク８４からの乾燥空気は第１のミストセパレータ８
６、第２のミストセパレータ８８によって細かいミスト
まで除去され、オイル臭フィルタ９０を介して切り換え
弁６４へ供給される。なお、圧縮空気源を利用すること
が可能である場合には、圧縮空気をミストセパレータや
オイル臭フィルタを介して切り換え弁６４に供給するよ
うにしてもよい。
示す装置を用いることができる。図４において、レシプ
ロ・エアーコンプレッサ、スクリュー・エアーコンプレ
ッサ等のエアーコンプレッサ８０から送出された空気は
空気乾燥機（例えば冷凍式の空気乾燥機）８２によって
乾燥され、エアータンク８４に一時蓄えられる。エアー
タンク８４からの乾燥空気は第１のミストセパレータ８
６、第２のミストセパレータ８８によって細かいミスト
まで除去され、オイル臭フィルタ９０を介して切り換え
弁６４へ供給される。なお、圧縮空気源を利用すること
が可能である場合には、圧縮空気をミストセパレータや
オイル臭フィルタを介して切り換え弁６４に供給するよ
うにしてもよい。
【００４３】次に、図５及び図６を用いて、この発明に
係る有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムの
第２の実施の形態を説明する。この実施の形態における
有機物質検出装置は水に混入した有機物質を検出するた
めのものである。なお、図１及び図２に示す第１の実施
の形態におけるのと同じ又は同様の構成要素には、同一
の参照数字を付すこととし、それらについての説明は省
略する。
係る有機物質検出装置及びそれを用いた監視システムの
第２の実施の形態を説明する。この実施の形態における
有機物質検出装置は水に混入した有機物質を検出するた
めのものである。なお、図１及び図２に示す第１の実施
の形態におけるのと同じ又は同様の構成要素には、同一
の参照数字を付すこととし、それらについての説明は省
略する。
【００４４】図５は、この発明に係る有機物質検出装置
の第２の実施の形態の構造を示している。図５に示す有
機物質検出装置２０′において、筒状の本体３２の一側
にはコリメータレンズ付きのレセプタクル２６が固定さ
れ、本体３２の他側には、該コリメータレンズに対向す
るように感知素子３０が配置される。感知素子３０は感
知素子ホルダー９２に接着剤等によって固着される。感
知素子ホルダー９２は、例えば焼結金属等の透水性のあ
る材料で作られており、本体３２に気密に取り付けられ
る。感知素子３０とレセプタクル２６との間の空間、即
ちチャンバー５６は導入チューブ５０及び排出チューブ
５２と連通している。
の第２の実施の形態の構造を示している。図５に示す有
機物質検出装置２０′において、筒状の本体３２の一側
にはコリメータレンズ付きのレセプタクル２６が固定さ
れ、本体３２の他側には、該コリメータレンズに対向す
るように感知素子３０が配置される。感知素子３０は感
知素子ホルダー９２に接着剤等によって固着される。感
知素子ホルダー９２は、例えば焼結金属等の透水性のあ
る材料で作られており、本体３２に気密に取り付けられ
る。感知素子３０とレセプタクル２６との間の空間、即
ちチャンバー５６は導入チューブ５０及び排出チューブ
５２と連通している。
【００４５】図６は、図５の有機物質検出装置２０′と
接続される、この発明に係る監視センターの第２の実施
の形態を示している。図６の監視センター６０′は、第
１の流体が貯蔵された第１のタンク９４と、第１の流体
とは異なる第２の流体が貯蔵された第２のタンク９６と
を備える。導入チューブ５０の一端が接続された切り換
え弁６４には、フィルタ９８とポンプ１００とを介して
第１のタンク９４が接続され、別のフィルタ１０２とポ
ンプ１０４とを介して第２のタンク９６が接続される。
第１の実施の形態におけると同様に、切り換え弁６４
は、計測・制御部６２からの制御信号７８によって、導
入チューブ５０を第１のタンク９４又は第２のタンク９
６に接続するよう切り換えられる。排出チューブ５２の
一端は廃液処理装置１０６に接続され、廃液処理装置１
０６で処理された水はチューブ１０８を介して排出され
る。
接続される、この発明に係る監視センターの第２の実施
の形態を示している。図６の監視センター６０′は、第
１の流体が貯蔵された第１のタンク９４と、第１の流体
とは異なる第２の流体が貯蔵された第２のタンク９６と
を備える。導入チューブ５０の一端が接続された切り換
え弁６４には、フィルタ９８とポンプ１００とを介して
第１のタンク９４が接続され、別のフィルタ１０２とポ
ンプ１０４とを介して第２のタンク９６が接続される。
第１の実施の形態におけると同様に、切り換え弁６４
は、計測・制御部６２からの制御信号７８によって、導
入チューブ５０を第１のタンク９４又は第２のタンク９
６に接続するよう切り換えられる。排出チューブ５２の
一端は廃液処理装置１０６に接続され、廃液処理装置１
０６で処理された水はチューブ１０８を介して排出され
る。
【００４６】第１の流体は計測・制御部６２内の計器の
ゼロ点調整を行うために用いられ、市水、井水、純水等
であり、純水が特に好ましい。第２の流体は計測・制御
部６２内の計器の指度を校正するために用いられ、既知
の濃度の有機物質を含む。第２の流体としては、１〜２
００ｐｐｍの有機物質を含む水、例えば、１０ｐｐｍの
濃度のトルエンを含む水や１０ｐｐｍのキシレンを含む
水が好ましい。例えば、導入チューブ５０を介して１０
ｐｐｍのトルエンを含む水をチャンバー５６に供給した
とき、このトルエンを吸収又は吸着した感知素子３０か
らの反射光の強度を利用して、計測・制御部６２内の計
器を１０ｐｐｍのトルエンの存在を指示するよう校正す
ることができる。
ゼロ点調整を行うために用いられ、市水、井水、純水等
であり、純水が特に好ましい。第２の流体は計測・制御
部６２内の計器の指度を校正するために用いられ、既知
の濃度の有機物質を含む。第２の流体としては、１〜２
００ｐｐｍの有機物質を含む水、例えば、１０ｐｐｍの
濃度のトルエンを含む水や１０ｐｐｍのキシレンを含む
水が好ましい。例えば、導入チューブ５０を介して１０
ｐｐｍのトルエンを含む水をチャンバー５６に供給した
とき、このトルエンを吸収又は吸着した感知素子３０か
らの反射光の強度を利用して、計測・制御部６２内の計
器を１０ｐｐｍのトルエンの存在を指示するよう校正す
ることができる。
【００４７】図６の監視センター６０′においても、計
測・制御部６２は、図３に示すと同じタイミングで切り
換え弁６４を動作させ、導入チューブ５０を第１のボン
ベ７４又は第２のボンベ７６に交互に接続させる。
測・制御部６２は、図３に示すと同じタイミングで切り
換え弁６４を動作させ、導入チューブ５０を第１のボン
ベ７４又は第２のボンベ７６に交互に接続させる。
【００４８】なお、以上説明した第１及び第２の実施の
形態は、計測・制御部６２内の計器のゼロ点調整と指度
の校正との両方を行うものであったが、いずれか一方の
みを行えば足りる場合には、切り換え弁６４の代わりに
単に弁を設置し、この弁を計測・制御部６２により制御
して、導入チューブ５０を所定のタイミングで、ゼロ点
調整の場合には第１のボンベ７４又は第１のタンク９４
に、指度の校正の場合には第２のボンベ７６又は第２の
タンク９６に接続すればよい。
形態は、計測・制御部６２内の計器のゼロ点調整と指度
の校正との両方を行うものであったが、いずれか一方の
みを行えば足りる場合には、切り換え弁６４の代わりに
単に弁を設置し、この弁を計測・制御部６２により制御
して、導入チューブ５０を所定のタイミングで、ゼロ点
調整の場合には第１のボンベ７４又は第１のタンク９４
に、指度の校正の場合には第２のボンベ７６又は第２の
タンク９６に接続すればよい。
【００４９】
【発明の効果】以上、この発明の実施の形態を図面を参
照しながら詳細に説明したところから明らかなとおり、
この発明は、検出部が設置された場所での温度の変動、
感知素子の経年変化による屈折率の変動等々の種々の変
動要因に影響されることなく、計器のゼロ点や指度の校
正を行うことができるので、有機物質の存在や濃度を高
精度に感知することが可能になるという格別の効果を奏
する。
照しながら詳細に説明したところから明らかなとおり、
この発明は、検出部が設置された場所での温度の変動、
感知素子の経年変化による屈折率の変動等々の種々の変
動要因に影響されることなく、計器のゼロ点や指度の校
正を行うことができるので、有機物質の存在や濃度を高
精度に感知することが可能になるという格別の効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る有機物質検出装置の第１の実施
の形態の構成を概略的に示す図である。
の形態の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の有機物質検出装置と接続される、この発
明に係る監視センターの第１の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
明に係る監視センターの第１の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、図２の切り換え弁の動作
タイミングを示し、（Ｃ）は計器のゼロ点調整と指度の
校正を行う期間を示すグラフである。
タイミングを示し、（Ｃ）は計器のゼロ点調整と指度の
校正を行う期間を示すグラフである。
【図４】図２に示す第１のボンベの代わりに使用し得る
装置の構成を概略的に示す図である。
装置の構成を概略的に示す図である。
【図５】この発明に係る有機物質検出装置の第２の実施
の形態の構成を概略的に示す図である。
の形態の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５の有機物質検出装置と接続される、この発
明に係る監視センターの第２の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
明に係る監視センターの第２の実施の形態の構成を概略
的に示す図である。
【図７】従来の有機物質検出装置の構成を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 ２０、２０′：有機物質検出装置、 ２２：光ファイバ
ー、２４：ＦＣコネクタ、 ２６：レセプタクル、 ３
０：感知素子、３２：本体、 ３８：フィルタ、 ５
０：導入チューブ、５２：排出チューブ、 ５４：導入
路、 ５６：チャンバー、５８：排出路、 ６０、６
０′：監視センター、 ６２：計測・制御部、６４：切
り換え弁、 ６６：排気処理装置、 ７０、７２：フィ
ルタ、７４、７６：ボンベ、 ９２：感知素子ホルダ
ー、 ９４、９６：タンク
ー、２４：ＦＣコネクタ、 ２６：レセプタクル、 ３
０：感知素子、３２：本体、 ３８：フィルタ、 ５
０：導入チューブ、５２：排出チューブ、 ５４：導入
路、 ５６：チャンバー、５８：排出路、 ６０、６
０′：監視センター、 ６２：計測・制御部、６４：切
り換え弁、 ６６：排気処理装置、 ７０、７２：フィ
ルタ、７４、７６：ボンベ、 ９２：感知素子ホルダ
ー、 ９４、９６：タンク
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 弘信 埼玉県川越市南台１−３−２ ヘキスト リサーチ アンド テクノロジー株式会社 内 (72)発明者 多加谷 明広 埼玉県川越市南台１−３−２ ヘキスト リサーチ アンド テクノロジー株式会社 内
Claims (12)
- 【請求項１】 有機物質と接触すると属性変化を起こす
感知素子と、 媒質を前記感知素子と接触させるための第１の手段と、 有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物質を含む
媒質とのうちの少なくとも一方の媒質を前記感知素子と
接触させるための第２の手段と、 前記感知素子を照射する光を出力すると共に、該感知素
子で反射された光を受光する光学手段と、を具備する有
機物質検出装置。 - 【請求項２】 前記光学手段が、 前記感知素子を照射する光及び前記感知素子から反射さ
れた光を伝送する光ファイバーと、 前記光ファイバーの一端が結合されて該光ファイバーか
らの光を前記感知素子に収束させると共に前記感知素子
から反射された光を前記光ファイバーへ伝達するレンズ
を含むレセプタクルと、 を備えることを特徴とする、請求項１に記載の有機物質
検出装置。 - 【請求項３】 前記第１の手段が、 前記レセプタクルと対向配置するよう前記感知素子を載
置するためのホルダーと、 該ホルダーに形成された通気口と、 前記ホルダーと前記媒質との間に設けられ、前記媒質は
通さないが該媒質中の有機物質は通すフィルタと、を含
むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機物質
検出装置。 - 【請求項４】 前記第１の手段が、前記レセプタクルと
対向配置するよう前記感知素子を載置し且つ前記媒質を
透過させるホルダーを含むことを特徴とする、請求項１
又は２に記載の有機物質検出装置。 - 【請求項５】 前記第２の手段が、 前記レセプタクルと前記ホルダーとの間の空間に連通し
て、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物質を
含む媒質とのいずれか一方の媒質を前記空間に導入する
ための導入チューブと、 前記空間を排気するための排出チューブと、を含むこと
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の有
機物質検出装置。 - 【請求項６】 有機物質検出装置とそれに結合された監
視センターとを備える監視システムであって、 前記有機物質検出装置が、 有機物質と接触すると属性変化を起こす感知素子と、 媒質を前記感知素子と接触させるための第１の手段と、 有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物質を含む
媒質とのうちの少なくとも一方の媒質を前記感知素子と
接触させるための第２の手段と、 前記感知素子を照射する光を出力すると共に、該感知素
子で反射された光を受光する光学手段と、を具備し、 前記監視センターが、 前記第２の手段に、有機物質を含まない媒質と既知の濃
度の有機物質を含む媒質とのうちのいずれか一方の媒質
を所定の期間に供給するための供給部と、 前記光学手段に光を供給すると共に、前記光学手段を伝
送されてきた反射光を処理して有機物質の存在と濃度と
のうちのいずれか一方を表す信号を出力する計測部と、
を具備し、前記供給部から前記第２の手段に対して、有
機物質を含まない媒質を供給するときに前記計測部のゼ
ロ点の調整を行い、既知の濃度の有機物質を含む媒質を
供給するときに前記計測部の指度の校正を行うことを可
能にする監視システム。 - 【請求項７】 前記光学手段が、 前記感知素子を照射する光及び前記感知素子から反射さ
れた光を伝送する光ファイバーと、 前記光ファイバーの一端が結合されて該光ファイバーか
らの光を前記感知素子に収束させると共に前記感知素子
から反射された光を前記光ファイバーへ伝達するレンズ
を含むレセプタクルと、を備え、前記計測部が、前記光
ファイバーの他端に結合されて該光ファイバーにレーザ
ー光を送出するためのレーザー・ダイオードと、 前記感知素子から反射されたレーザー光を検出して該レ
ーザー光の強度に対応した電気信号を出力する検出変換
器と、を備えることを特徴とする、請求項６に記載の監
視システム。 - 【請求項８】 前記第２の手段が、 前記レセプタクルと前記ホルダーとの間の空間に連通し
て、有機物質を含まない媒質と既知の濃度の有機物質を
含む媒質とのいずれか一方の媒質を前記空間に導入する
ための導入チューブと、 前記空間を排気するための排出チューブと、を含み、 前記導入チューブ及び前記排出チューブのそれぞれの端
部が前記供給部と結合されていることを特徴とする、請
求項６又は７に記載の監視システム。 - 【請求項９】 前記第１の手段が、 前記レセプタクルと対向配置するよう前記感知素子を載
置するためのホルダーと、 該ホルダーに形成された通気口と、 前記ホルダーと前記媒質との間に設けられ、前記媒質は
通さないが該媒質中の有機物質は通すフィルタと、を含
むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１つに記
載の監視システム。 - 【請求項１０】 前記第１の手段が、前記レセプタクル
と対向配置するよう前記感知素子を載置し且つ前記媒質
を透過させるホルダーを含むことを特徴とする、請求項
６〜８のいずれか１つに記載の監視システム。 - 【請求項１１】 前記有機物質検出装置が外気と接し得
るよう配置され、 前記供給部が、 乾燥無機気体を収容した第１のボンベと、 既知の濃度の有機気体を含む空気を収容した第２のボン
ベと、 前記第１のボンベと前記第２のボンベとのいずれか一方
を前記有機物質検出装置と結合するための弁手段と、を
備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１
つに記載の監視システム。 - 【請求項１２】 前記有機物質検出装置が水中に配置さ
れ、 前記供給部が、 有機物質が溶存していない水を収容した第１のボンベ
と、 既知の濃度の有機物質が溶存する水を収容した第２のボ
ンベと、 前記第１のボンベと前記第２のボンベとのいずれか一方
を前記有機物質検出装置と結合するための弁手段と、を
備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１
つに記載の監視システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10039009A JP3086674B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 指度校正を可能にする有機物質検出装置及びそれを用いた有機物質監視システム |
| PCT/EP1999/000960 WO1999042816A1 (en) | 1998-02-20 | 1999-02-13 | Organic material detector having function of calibrating indication and organic material monitor system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10039009A JP3086674B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 指度校正を可能にする有機物質検出装置及びそれを用いた有機物質監視システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237336A true JPH11237336A (ja) | 1999-08-31 |
| JP3086674B2 JP3086674B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=12541117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10039009A Expired - Lifetime JP3086674B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 指度校正を可能にする有機物質検出装置及びそれを用いた有機物質監視システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086674B2 (ja) |
| WO (1) | WO1999042816A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016133491A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-25 | オリエントブレイン株式会社 | 気体検出装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0527790U (ja) * | 1991-09-12 | 1993-04-09 | オムロン株式会社 | 画像情報処理装置 |
| KR101848976B1 (ko) | 2015-06-08 | 2018-04-13 | 이대성 | 유리판 복합고정물을 구비한 중공문짝 및 그 조립방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8807486D0 (en) * | 1988-03-29 | 1988-05-05 | Ares Serono Res & Dev Ltd | Waveguide sensor |
| SE462408B (sv) * | 1988-11-10 | 1990-06-18 | Pharmacia Ab | Optiskt biosensorsystem utnyttjande ytplasmonresonans foer detektering av en specific biomolekyl, saett att kalibrera sensoranordningen samt saett att korrigera foer baslinjedrift i systemet |
| US5677196A (en) * | 1993-05-18 | 1997-10-14 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus and methods for multi-analyte homogeneous fluoro-immunoassays |
| US5814565A (en) * | 1995-02-23 | 1998-09-29 | University Of Utah Research Foundation | Integrated optic waveguide immunosensor |
| US5991048A (en) * | 1995-10-25 | 1999-11-23 | University Of Washington | Surface plasmon resonance light pipe sensor |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP10039009A patent/JP3086674B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-02-13 WO PCT/EP1999/000960 patent/WO1999042816A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016133491A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-25 | オリエントブレイン株式会社 | 気体検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3086674B2 (ja) | 2000-09-11 |
| WO1999042816A1 (en) | 1999-08-26 |
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