JPS63151828A - 熱センサ - Google Patents
熱センサInfo
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- JPS63151828A JPS63151828A JP61300259A JP30025986A JPS63151828A JP S63151828 A JPS63151828 A JP S63151828A JP 61300259 A JP61300259 A JP 61300259A JP 30025986 A JP30025986 A JP 30025986A JP S63151828 A JPS63151828 A JP S63151828A
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Landscapes
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、熱センサに関する。さらに詳しくは、赤外
線の検出や温度検出に有用な熱センサに関する。
線の検出や温度検出に有用な熱センサに関する。
（ロ）従来の技術
従来、入射赤外線の熱エネルギによる温度上昇とそれに
基づく焦電効果による表面電荷の変化を検知する焦電素
子が、赤外線センサ、感温センサ等の熱センサとして知
られている。かかる焦電素子は、焦電体上に一対の膜状
電極を形成してその一方（表面電極）を熱吸収部として
構成したものであり、この焦電体としては、 Ｓ ｒ ｌ−１１Ｂ ａ ｘＮ ｂ ｔｏｅ系、 Ｐ
ｂ ａＧ １５ ｎｏ ｒｒ系。
基づく焦電効果による表面電荷の変化を検知する焦電素
子が、赤外線センサ、感温センサ等の熱センサとして知
られている。かかる焦電素子は、焦電体上に一対の膜状
電極を形成してその一方（表面電極）を熱吸収部として
構成したものであり、この焦電体としては、 Ｓ ｒ ｌ−１１Ｂ ａ ｘＮ ｂ ｔｏｅ系、 Ｐ
ｂ ａＧ １５ ｎｏ ｒｒ系。
ＴＧＳ系、ＰｂＴｉＯｓ系、 Ｐ ｂ Ｔ １ ｘＺ
ｒ Ｉ−ｘＯｓ系、ＬｉＴａＯ５系等のセラミックスと
ＰＶＤＦ等の有機膜が広く用いられている。そして、検
知感度を上昇させるために、上記表面電極側の膜状電極
として通常のｐｔやＡｕ蒸着膜の代わりに、ＣｒやＮｉ
−Ｃｒ蒸着膜等の比較的熱吸収性の良い金属膜を用いた
り、通常のＰｔやＡｕ蒸着膜の上に全黒蒸着膜やカーボ
ンペースト塗布膜等を被着する試みがなされている。
ｒ Ｉ−ｘＯｓ系、ＬｉＴａＯ５系等のセラミックスと
ＰＶＤＦ等の有機膜が広く用いられている。そして、検
知感度を上昇させるために、上記表面電極側の膜状電極
として通常のｐｔやＡｕ蒸着膜の代わりに、ＣｒやＮｉ
−Ｃｒ蒸着膜等の比較的熱吸収性の良い金属膜を用いた
り、通常のＰｔやＡｕ蒸着膜の上に全黒蒸着膜やカーボ
ンペースト塗布膜等を被着する試みがなされている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかし、ＣｒやＮｉ−Ｃｒ蒸着膜はやはり反射性を存す
るため熱吸収効率の点で充分なものとはいえなかった。
るため熱吸収効率の点で充分なものとはいえなかった。
また、・膜状電極上に被着させる全黒の蒸着膜において
は、長波長側（１０〜２５μｍ）の感度のバラツキが大
きいという問題点があった。
は、長波長側（１０〜２５μｍ）の感度のバラツキが大
きいという問題点があった。
一方、カーボンペースト等の塗布膜においては、必然的
に膜厚が厚くなって１０００μｍ以下の膜厚を得ること
は困難であり、熱センサ自体の熱容量が増大するという
不都合が生じる。
に膜厚が厚くなって１０００μｍ以下の膜厚を得ること
は困難であり、熱センサ自体の熱容量が増大するという
不都合が生じる。
また、上記、全黒蒸着膜やカーボンペースト膜は、膜作
製技術の点で、膜上電極表面上に厳格に相応した膜を得
ることが困難であり、電極面から逸脱した膜によって感
度ムラが生じるという問題があった。
製技術の点で、膜上電極表面上に厳格に相応した膜を得
ることが困難であり、電極面から逸脱した膜によって感
度ムラが生じるという問題があった。
この発明は、かかる状況に鑑なされたものであり、こと
に熱吸収効率が優れ、赤外線の検出感度の優れた熱セン
サを提供しようとするものである。
に熱吸収効率が優れ、赤外線の検出感度の優れた熱セン
サを提供しようとするものである。
（ニ）問題点を解決するための手段
かくしてこの発明によれば熱変換母材上に膜状電極を形
成して熱吸収部を構成してなり、該膜状電極表面に貴金
属黒化膜を電解被着したことを特徴とする熱センサが提
供される。
成して熱吸収部を構成してなり、該膜状電極表面に貴金
属黒化膜を電解被着したことを特徴とする熱センサが提
供される。
上記熱変換母材としては、熱トランスデユーサとなりう
る種々のものが挙げられ、例えば焦電体、サーミスタ母
体、サーモバイル等が適しており、これらのうち焦電体
が好ましい。この焦電体としては前述した公知の種々の
ものが使用可能であり、これらのうち潮解性のないＬｉ
Ｔａ０ａ。
る種々のものが挙げられ、例えば焦電体、サーミスタ母
体、サーモバイル等が適しており、これらのうち焦電体
が好ましい。この焦電体としては前述した公知の種々の
ものが使用可能であり、これらのうち潮解性のないＬｉ
Ｔａ０ａ。
Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ、 Ｐ Ｚ Ｔなどが好ましい。
上記膜状電極としては、Ｐｔ′ＰＡｕ等の蒸着膜が適し
ているが、前述したＣｒやＮｉ−Ｃｒ蒸着膜等の蒸着膜
を用いてもよい。これらの電極膜厚は、通常０．１〜１
．０μｍ程度とするのが適している。
ているが、前述したＣｒやＮｉ−Ｃｒ蒸着膜等の蒸着膜
を用いてもよい。これらの電極膜厚は、通常０．１〜１
．０μｍ程度とするのが適している。
この発明の最も特徴とする貴金属黒化膜は、上記膜状電
極を電解電極とする電解により被着形成することができ
る。ここで貴金属黒化膜とは、白金、金等のいわゆる責
な金属が非常に細かな多孔質・海綿状となり見かけ上暗
色、黒色化したらのを意味する。これらのうち、白金黒
膜が好ましい。
極を電解電極とする電解により被着形成することができ
る。ここで貴金属黒化膜とは、白金、金等のいわゆる責
な金属が非常に細かな多孔質・海綿状となり見かけ上暗
色、黒色化したらのを意味する。これらのうち、白金黒
膜が好ましい。
例えば、上記白金黒膜は、塩化白金酸等の白金酸水溶液
を電解液とし、この中に膜状電極が形成された前記素子
と対極とを浸漬し、膜状電極が負極となるように電圧を
印加することにより形成することができる。この際の印
加電圧は電極面積、電極間隔、白金酸濃度、温度等によ
り左右されるので特定しうるちのではないが１、白金対
極を用いた際には、通常、膜状電極の電位が約０．２〜
０．８ｖ（Ｖｓ＾ｇ／Ａｇ Ｃｌ２）に設定するのが適
している。また、被着膜厚は５〜２０μｍ程度が好まし
く、電解時間 −を調整（通常、２０〜６０秒程度）す
ること１こより容易に制御可能である。
を電解液とし、この中に膜状電極が形成された前記素子
と対極とを浸漬し、膜状電極が負極となるように電圧を
印加することにより形成することができる。この際の印
加電圧は電極面積、電極間隔、白金酸濃度、温度等によ
り左右されるので特定しうるちのではないが１、白金対
極を用いた際には、通常、膜状電極の電位が約０．２〜
０．８ｖ（Ｖｓ＾ｇ／Ａｇ Ｃｌ２）に設定するのが適
している。また、被着膜厚は５〜２０μｍ程度が好まし
く、電解時間 −を調整（通常、２０〜６０秒程度）す
ること１こより容易に制御可能である。
このようにして得られる白金黒の電解被着膜は、単なる
白金黒の塗布膜とは異なるもので、２〜７、 μｍ
程度の白金粒塊が積み重なった構造からなり、と（に赤
外線波長２．５〜２５μｍにおいて黒度が略！に近い均
一な黒化膜である。なお、電解は定電圧、定電位及び定
電流電解のいずれで行ってもよい。
白金黒の塗布膜とは異なるもので、２〜７、 μｍ
程度の白金粒塊が積み重なった構造からなり、と（に赤
外線波長２．５〜２５μｍにおいて黒度が略！に近い均
一な黒化膜である。なお、電解は定電圧、定電位及び定
電流電解のいずれで行ってもよい。
（ホ）作用
熱吸収部表面の白金黒膜により熱吸収効率が向上し、熱
センサとしての感度が上昇することとなる。
センサとしての感度が上昇することとなる。
（へ）実施例
Ｌ ｉ Ｔ ａ Ｏｓからなる集電体（１，ＯＸｌ、２
Ｘ８μｍ）の片面にスパッタリングによって白金膜（膜
状電極）を形成（Ｂ厚約０．４μｍ；面積的１ｍｍ”）
した。
Ｘ８μｍ）の片面にスパッタリングによって白金膜（膜
状電極）を形成（Ｂ厚約０．４μｍ；面積的１ｍｍ”）
した。
そしてその端部に金リード線を接続した後、該焦電体を
第２図に示すように１０ｍｇの酢酸鉛を含有する５７．
９ｍＭの塩化白金酸水溶液（電解液）に浸漬して電解系
を構成した。図中、２は焦電体、３は白金膜、６は対極
となる金電極（１０ｘ ２０ｘ １．０ＩＩＩ１１）、
７は電解液、８は定電圧電源、５は金リード線である。
第２図に示すように１０ｍｇの酢酸鉛を含有する５７．
９ｍＭの塩化白金酸水溶液（電解液）に浸漬して電解系
を構成した。図中、２は焦電体、３は白金膜、６は対極
となる金電極（１０ｘ ２０ｘ １．０ＩＩＩ１１）、
７は電解液、８は定電圧電源、５は金リード線である。
この状態で、電源８により電圧１．０〜２．Ｏｖで２０
〜６０秒電解を行うことにより、Ｐｔ膜膜上上厚さ約１
０μｍ白金黒膜が形成された。次いで裏面についても同
様に膜状電極を形成させることにより、第１図に示すご
ときこの発明の熱センサｌを得た。
〜６０秒電解を行うことにより、Ｐｔ膜膜上上厚さ約１
０μｍ白金黒膜が形成された。次いで裏面についても同
様に膜状電極を形成させることにより、第１図に示すご
ときこの発明の熱センサｌを得た。
図中、４は白金黒膜を示す。かかる白金黒膜は、約２〜
７μｍの白金粒塊が積重なった構成からなり、２．５〜
２５μｍの赤外光において黒度が１に近いものであった
。
７μｍの白金粒塊が積重なった構成からなり、２．５〜
２５μｍの赤外光において黒度が１に近いものであった
。
かかる熱センサと、膜状電極としてＣｒ ＠（厚み１．
０μｍ、他は実施例と同様）を有し白金黒膜を有さない
従来の熱センサについて、熱吸収部の赤外光反射率を評
価した。評価はＦＴ−Ｉ Ｒ（フーリエ変換、赤外線吸
収スペクトル測定器）を用い、アルミニウム鏡による反
射光スペクトルを基準（入射光−反射光と考えられる）
として約６０〜９Ｇ”の入射光についての、反射比の を算出して行った。
０μｍ、他は実施例と同様）を有し白金黒膜を有さない
従来の熱センサについて、熱吸収部の赤外光反射率を評
価した。評価はＦＴ−Ｉ Ｒ（フーリエ変換、赤外線吸
収スペクトル測定器）を用い、アルミニウム鏡による反
射光スペクトルを基準（入射光−反射光と考えられる）
として約６０〜９Ｇ”の入射光についての、反射比の を算出して行った。
この結果を第３図及び第４図に示した。この結果から、
この発明の熱センサの反射比αは従来に比して低く、言
い換えれば吸光率が大きく（約９５％）、比較例の熱セ
ンサ（吸光率約６４％）比して赤外線吸収効率が優れて
いることが判る。
この発明の熱センサの反射比αは従来に比して低く、言
い換えれば吸光率が大きく（約９５％）、比較例の熱セ
ンサ（吸光率約６４％）比して赤外線吸収効率が優れて
いることが判る。
（ト）発明の効果
この発明の熱センサは、熱吸収効率が優れているため高
感度であり、かつ波長に対する感度のバラツキも少ない
。そして電解被着されているため、膜状電極に厳格に対
応した膜であるので感度ムラ等も生じ難く、作製も簡便
で製造上有利である。
感度であり、かつ波長に対する感度のバラツキも少ない
。そして電解被着されているため、膜状電極に厳格に対
応した膜であるので感度ムラ等も生じ難く、作製も簡便
で製造上有利である。
第１図は、この発明の熱センサの一実施例を示す構成説
明図、第２図は同じく製造工程を示す説明図、第３図及
び第４図は各々実施例の熱センサと比較例の熱センサに
おける熱吸収特性を説明するグラフ図である。 ！・・・熱センサ、２・・・焦電体、 ３・・・白金膜、 ４・・・白金黒膜、５・・ ・金リ
ード線。 幡；太メ ゞ
明図、第２図は同じく製造工程を示す説明図、第３図及
び第４図は各々実施例の熱センサと比較例の熱センサに
おける熱吸収特性を説明するグラフ図である。 ！・・・熱センサ、２・・・焦電体、 ３・・・白金膜、 ４・・・白金黒膜、５・・ ・金リ
ード線。 幡；太メ ゞ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱変換母材上に膜状電極を形成して熱吸収部を構成
してなり、該膜状電極表面に貴金属黒化膜を電解被着し
たことを特徴とする熱センサ。 ２、熱変換母材部が、焦電体である特許請求の範囲第１
項記載の熱センサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61300259A JPS63151828A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 熱センサ |
| US07/133,057 US4867850A (en) | 1986-12-16 | 1987-12-15 | Thermal detectors and process for manufacturing the same |
| KR1019870014340A KR910001878B1 (ko) | 1986-12-16 | 1987-12-15 | 열센서 및 그 제조방법 |
| DE8787311099T DE3784898T2 (de) | 1986-12-16 | 1987-12-16 | Thermische detektoren und verfahren zu ihrer herstellung. |
| CN87107469A CN1012242B (zh) | 1986-12-16 | 1987-12-16 | 热敏元件及其制造方法 |
| EP87311099A EP0274881B1 (en) | 1986-12-16 | 1987-12-16 | Thermal detectors and process for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61300259A JPS63151828A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 熱センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63151828A true JPS63151828A (ja) | 1988-06-24 |
Family
ID=17882630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61300259A Pending JPS63151828A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 熱センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63151828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036427A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 温度検出器 |
| JPH05245461A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-24 | Kouki Miyazawa | 産業廃棄物の最終処分方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5248874B1 (ja) * | 1971-04-26 | 1977-12-13 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP61300259A patent/JPS63151828A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5248874B1 (ja) * | 1971-04-26 | 1977-12-13 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036427A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 温度検出器 |
| JPH05245461A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-24 | Kouki Miyazawa | 産業廃棄物の最終処分方法 |
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