JPS63234137A - 光応用センサ - Google Patents
光応用センサInfo
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- JPS63234137A JPS63234137A JP6992887A JP6992887A JPS63234137A JP S63234137 A JPS63234137 A JP S63234137A JP 6992887 A JP6992887 A JP 6992887A JP 6992887 A JP6992887 A JP 6992887A JP S63234137 A JPS63234137 A JP S63234137A
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Classifications
-
- 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
- G01N21/78—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 producing a change of colour
- G01N21/783—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 producing a change of colour for analysing gases
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光を利用して大気中の気体成分を検知する光
応用センサに関するものである。
応用センサに関するものである。
〈従来の技術〉
従来、光を利用して大気中の気体（ガス）を検出する方
法として、［１１気体自体の光の吸収を利用する方法、
（２）気体を吸着することによシ基本物性が変化する物
質と光ファイバーを利用した方法とが知られている。＋
１１の気体自体の光の吸収を利用する方法としては、二
酸化炭素ガスが波長４．３μｍの光を吸収するのを利用
して、光源からの光の吸光度を測定して二酸化炭素濃度
を検知するセンサが知られている。（２）の光ファイバ
ーを利用した方法としては、光ファイバーのクラッド部
分を取り除き、コアー上に直接酸化タングステンとパラ
ジウムを被覆した水素センサが知られている。酸化タン
グステンが水素を吸着することにより、コアーから漏れ
るエバネジセント光が変化することを利用して水素を検
知している。
法として、［１１気体自体の光の吸収を利用する方法、
（２）気体を吸着することによシ基本物性が変化する物
質と光ファイバーを利用した方法とが知られている。＋
１１の気体自体の光の吸収を利用する方法としては、二
酸化炭素ガスが波長４．３μｍの光を吸収するのを利用
して、光源からの光の吸光度を測定して二酸化炭素濃度
を検知するセンサが知られている。（２）の光ファイバ
ーを利用した方法としては、光ファイバーのクラッド部
分を取り除き、コアー上に直接酸化タングステンとパラ
ジウムを被覆した水素センサが知られている。酸化タン
グステンが水素を吸着することにより、コアーから漏れ
るエバネジセント光が変化することを利用して水素を検
知している。
〈発明が解決しようとする問題点〉
従来の光を利用した気体成分センサにおいて、気体自体
の吸収を利用する方法は、検知される気体が特定の場合
に限られており、また、大気中の気体の光吸収を用いて
いるため感度が低いという欠点があった。さら（Ｃ１光
ファイバーを用いた方法においては、素子の炸裂が複雑
であり、また、光ファイバーのファーの一部分のみに、
酸化タングステンとパラジウムを積層しているので、同
様ＶＣ感度が低いという欠点を有している。
の吸収を利用する方法は、検知される気体が特定の場合
に限られており、また、大気中の気体の光吸収を用いて
いるため感度が低いという欠点があった。さら（Ｃ１光
ファイバーを用いた方法においては、素子の炸裂が複雑
であり、また、光ファイバーのファーの一部分のみに、
酸化タングステンとパラジウムを積層しているので、同
様ＶＣ感度が低いという欠点を有している。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は、光を利用した気体成分センサを高感度化する
とともにその検知対象を拡大するために鋭意研究を行っ
た結果、ペタイン型あるいはシアニン型等の機能性色素
が気体を吸着することによって変色することに注目し、
これら機能性色素膜を用いて気体成分を検知しようとす
るものである。
とともにその検知対象を拡大するために鋭意研究を行っ
た結果、ペタイン型あるいはシアニン型等の機能性色素
が気体を吸着することによって変色することに注目し、
これら機能性色素膜を用いて気体成分を検知しようとす
るものである。
気体の吸着現象を利用することによって、機能性色素中
に検知される気体が濃縮され、気体自体の吸収てよる方
法よりも高感度になる。
に検知される気体が濃縮され、気体自体の吸収てよる方
法よりも高感度になる。
また、ペタイン型あるいはシアニン型等の機能性色素に
おりて、その分子構造は、電子受容部分ＩＡ）とに子供
与部分■）から成り立っており、機能性色素のπ電子系
が分極することによって色素の色が変化する。しかも、
その分極程度は吸着する分子の親水度、疎水度等に依存
することより、種々の気体分子の特性によって、機能性
色素の色が変化する。
おりて、その分子構造は、電子受容部分ＩＡ）とに子供
与部分■）から成り立っており、機能性色素のπ電子系
が分極することによって色素の色が変化する。しかも、
その分極程度は吸着する分子の親水度、疎水度等に依存
することより、種々の気体分子の特性によって、機能性
色素の色が変化する。
本発明は、特性の異なる機能性色素を複数種同一基板上
に形成し、各機能性色素の色変化の度合いを測定するこ
とによって、多成分の気体分子を精度良く検出しようと
するものである。
に形成し、各機能性色素の色変化の度合いを測定するこ
とによって、多成分の気体分子を精度良く検出しようと
するものである。
ぐ作用〉
本発明は白色光源、各種機能性色素のマ） ＩＪックス
膜及びカラーセンサによって構成される。白色光源は各
種機能性色素の量大吸収波長を全て含むような広帯域で
の光を出射する光源として使われる。カラーセンサは各
機能性色素の色変化をそれぞれ別個に測定するようにな
っており、カラーセンサの各出力を解析することにより
、多成分気体を検知する。
膜及びカラーセンサによって構成される。白色光源は各
種機能性色素の量大吸収波長を全て含むような広帯域で
の光を出射する光源として使われる。カラーセンサは各
機能性色素の色変化をそれぞれ別個に測定するようにな
っており、カラーセンサの各出力を解析することにより
、多成分気体を検知する。
〈実施例〉
第１図は本発明の１実施例を示す光応用センナの機能性
色素基板の構成図である。第２図は同光応用センナの模
式構成図である。
色素基板の構成図である。第２図は同光応用センナの模
式構成図である。
次に示すような（Ｊ）〜（ＶＩ）の構造式で表わされる
ペタイン型及びシアニン型の機能性色素〔■〕〔肋 ＣＨｙ Ｓ ０４ 〔■〕 （Ｖ） （Ｖｌ） ガラス、アクリル等の透明基板ｌ上に順次真空蒸着し、
第１図に示すよう々６種類の機能性色素マトリックス膜
２〜７を形成する。次に、透明基板１の裏面に、各機能
性色素に対応して同数のカラーセンサ８（シャープ製商
品名ＰＤ−１５０）を固定して、光応用センサを作製す
る。光応用センナの前方に白色光源１０を設置し、清浄
空気雰囲気下で、機能性色素マトリックス膜２〜７に光
を照射し、各カラーセンサ８の出力電圧を外部回路とし
て連結されたマイコン等に記憶させる。次に、機能性色
素マトリックス膜２〜７に、被検出材としてメチルアル
コール、アセトン、アンモニア、酢酸等の蒸気を吹き付
け、それぞれ異なる被検出材によって光吸収スペクトル
が変化する各色素薄膜２〜７を介して、各カラーセンサ
の出力電圧値を外部回路で読み取る。これらの出力電圧
は、吹き付ける気体様及び機能性色素膜によって、清浄
空気雰囲気下で測定した電圧よりも増減し、これらの電
圧変化をマイコン等に記憶させた値と比較することによ
り、気体様の識別が可能であることが確認された。
ペタイン型及びシアニン型の機能性色素〔■〕〔肋 ＣＨｙ Ｓ ０４ 〔■〕 （Ｖ） （Ｖｌ） ガラス、アクリル等の透明基板ｌ上に順次真空蒸着し、
第１図に示すよう々６種類の機能性色素マトリックス膜
２〜７を形成する。次に、透明基板１の裏面に、各機能
性色素に対応して同数のカラーセンサ８（シャープ製商
品名ＰＤ−１５０）を固定して、光応用センサを作製す
る。光応用センナの前方に白色光源１０を設置し、清浄
空気雰囲気下で、機能性色素マトリックス膜２〜７に光
を照射し、各カラーセンサ８の出力電圧を外部回路とし
て連結されたマイコン等に記憶させる。次に、機能性色
素マトリックス膜２〜７に、被検出材としてメチルアル
コール、アセトン、アンモニア、酢酸等の蒸気を吹き付
け、それぞれ異なる被検出材によって光吸収スペクトル
が変化する各色素薄膜２〜７を介して、各カラーセンサ
の出力電圧値を外部回路で読み取る。これらの出力電圧
は、吹き付ける気体様及び機能性色素膜によって、清浄
空気雰囲気下で測定した電圧よりも増減し、これらの電
圧変化をマイコン等に記憶させた値と比較することによ
り、気体様の識別が可能であることが確認された。
尚、上記実施例において色素マトリックス膜は透明基板
１の表裏両面に配置してスペクトル変化の組合せを検出
するようにしてもよい。
１の表裏両面に配置してスペクトル変化の組合せを検出
するようにしてもよい。
〈発明の効果〉
本発明は、光を利用して大気中の気体成分を検知するも
ので、光を利用しているため、防爆性が優れ、電磁訪導
に強いセンサを作製することができ、また素子構造が簡
単なため、容易かつ安価に素子を作製することができる
。さらに、本センサ素子は、多種類の機能性色素膜で構
成されているため、混合気体中の気体成分に対しても精
度良く認識することが可能となる。
ので、光を利用しているため、防爆性が優れ、電磁訪導
に強いセンサを作製することができ、また素子構造が簡
単なため、容易かつ安価に素子を作製することができる
。さらに、本センサ素子は、多種類の機能性色素膜で構
成されているため、混合気体中の気体成分に対しても精
度良く認識することが可能となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、分子の吸・脱着によって、光の吸収スペクトルが変
化する有機物質が、複数種マトリックス配置された透明
基板の前方に白色光源、後方に前記有機物質の各々に対
応し、かつ色の識別が可能なカラーセンサを設けてなる
ことを特徴とする光応用センサ。 ２、上記有機物質がペタイン型又はシアニン型色素の内
、少なくとも１種以上で構成されている特許請求の範囲
第１項記載の光応用センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6992887A JPS63234137A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 光応用センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6992887A JPS63234137A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 光応用センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63234137A true JPS63234137A (ja) | 1988-09-29 |
| JPH0518371B2 JPH0518371B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=13416837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6992887A Granted JPS63234137A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 光応用センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63234137A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1274983A1 (en) * | 2000-03-21 | 2003-01-15 | The Board of Trustees of the University of Illinois | Colorimetric artificial nose having an array of dyes and method for artificial olfaction |
| JP2012058065A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Kyushu Univ | におい分布の画像化装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101864202B1 (ko) * | 2017-03-08 | 2018-06-04 | 이준용 | 라이트 파이프를 이용한 렌즈 집합체 |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP6992887A patent/JPS63234137A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1274983A1 (en) * | 2000-03-21 | 2003-01-15 | The Board of Trustees of the University of Illinois | Colorimetric artificial nose having an array of dyes and method for artificial olfaction |
| EP1274983A4 (en) * | 2000-03-21 | 2004-12-22 | Univ Illinois | COLORIMETRIC ARTIFICIAL NOSE WITH AN ARRAY OF COLORS AND METHOD FOR ARTIFICIAL ODOR PERCEPTION |
| JP2012058065A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Kyushu Univ | におい分布の画像化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518371B2 (ja) | 1993-03-11 |
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