TW201827807A

TW201827807A - 微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測方法

Info

Publication number: TW201827807A
Application number: TW106102413A
Authority: TW
Inventors: 郭倩丞; 詹世豪; 李正中; 謝永祥
Original assignee: 國立中央大學
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-08-01

Abstract

本發明公開一種微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測方法，量測裝置包括裝置本體、氣體供應單元、量測單元以及處理單元，裝置本體包括環境腔、量測腔、固持元件以及感測元件，其中環境腔與量測腔相連通，固持元件用於將待檢測物固定於環境腔與量測腔的連通處，感測元件設置於量測腔且具有石墨烯層，氣體供應單元與環境腔相連通，量測單元與感測元件電性連接，處理單元與量測單元電性連接。藉此，能有效減少量測過程中耗材的使用。

Description

微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測方法

本發明涉及一種量測裝置及量測方法，特別是涉及一種微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測方法。

軟性電子其輕、薄、短、小、可撓曲性的特性，符合了人們對電子產品的期望及需求趨勢，儼然成為下個電子產品世代的明日之星。依據2005年IEEE定義，「軟性電子是一種技術的通稱，是把元件製作在塑膠或金屬薄片這種軟性及可撓曲的基板上」，而有機光電材料擁有優良的機械延展性非常適合用來製作軟性電子。

研發軟性電子除了軟性基板和相關的鍍膜技術與材料外，元件與基板封裝檢測是關鍵技術。傳統封裝有機元件方法採用封裝蓋(encapsulation)技術阻絕水氣，此乃玻璃封蓋有機元件後，玻璃和元件基板之間邊界處使用低濕性UV光固化環氧樹酯黏合，不過此方法不適用於軟性電子的封裝，需要可以擁有可撓性又可以阻水氣的封裝技術。此外，由於軟性電子中的有機材料對水氣極度敏感，接觸水氣後極易造成材料的失效及損害，因此如何藉由封裝技術阻擋水氣，在軟性電子封裝領域向來是極為重要的課題。當前最適用於的軟性電子封裝的技術，主要包括以原子層沉積法和多層膜堆積法鍍製薄膜阻障膜(thin film encapsulation)的薄膜封裝法，此等薄膜封裝法是使用薄膜在有機元件上面及軟性基板背面鍍製阻障膜(barrier film)以阻擋水氣接觸。

如同前述，有鑑於軟性電子中的有機材料對水氣極度敏感，因此必須能夠嚴謹地評估所採用的封裝技術是否能夠有效、確實地阻擋水氣穿透，換言之，並需要搭配能夠精確量測極微量水氣分子的檢測技術，以進行水氣透過率(Water Vapor Transmission Rate，WVTR)檢測。現行針對此等極微量水氣分子的檢測技術主要包括紅外線檢測法以及鈣測試法。紅外線檢測法是運用水氣在6.5-7.0μm紅外線頻譜下會吸收能量的特性，以進行WVTR的量測。惟，紅外線檢測法受限於雜訊(noise)之干擾，在偵測極微量氣體分子時訊噪比過高，以至於其量測極限無法充分應付軟性電子封裝對水氣的嚴格要求，此外，紅外線檢測法所需的量測時間過長，也是其不利於產業應用的重要缺點之一。鈣測試法對水氣極度敏感，係藉由鈣潮解反應後其化學及物理性質改變來量測(例如藉由電阻法、光穿透法或面積法)水氣穿透阻障膜的量，其中最主要以電阻法為主。鈣測試電阻法係使用金屬鈣當作連接電極的通路並將樣品覆蓋在之上，接著使用紫外線光固化樹酯封裝。量測過程中水氣穿透過樣品與鈣反應，鈣潮解後反應成絕緣體氫氧化鈣，進而導致電阻值改變。因此，便能夠根據其電阻反應的曲線加上理論推導的公式去擬合出一條直線，進而能計算出樣品的水氣穿透率。惟，鈣測試法同樣有量測時間過長的缺點，此外，鈣潮解後便無法重覆使用，更是不利於產業應用的重要缺點之一。

由以上說明可知，現行檢測方法可能具有不適用於軟性電子封裝檢測、量測時間過長以及無法重覆使用的問題，因此，均無法充分滿足軟性電子產業上之需求，而有加以改良之必要。

故，如何設計出一種微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測微量氣相分子穿透率的方法，以使得在進行軟性電子封裝檢測時，能迅速、客觀地量測出水氣等微量氣相分子之穿透率，且減少檢測過程中耗材的使用，以降低成本並兼顧環境保護，已成為相關產業亟思解決的重要課題之一。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種以石墨烯為感測材料的微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測方法，其能有效減少量測過程中耗材的使用。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種微量氣相分子穿透率之量測裝置，其包括一裝置本體、一氣體供應單元、一量測單元以及一處理單元，其中所述裝置本體包括一環境腔、一量測腔、一固持元件以及一感測元件，其中所述環境腔與所述量測腔相連通，所述固持元件用於將一待檢測物固定於所述環境腔與所述量測腔的連通處，所述感測元件設置於所述量測腔且具有一石墨烯層；所述氣體供應單元與所述環境腔以及所述量測腔分別相連通，用於通入一待檢測氣體於所述環境腔，以使一部分的所述待檢測氣體穿透所述待檢測物以進入所述量測腔，而附著於所述石墨烯層上，並引起所述石墨烯層產生一電阻變化量；所述量測單元用於在一時間範圍內向所述石墨烯層施加電流，並記錄通過所述石墨烯層的一電流變化量，其中所述電流變化量與所述電阻變化量呈反相關；所述處理單元與所述量測單元電性連接，所述處理單元能夠根據所述時間範圍內的所述電流變化量得出所述待檢測氣體對所述待檢測物的穿透率。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種量測微量氣相分子穿透率的方法，包括下列步驟：提供一量測裝置，其包括一環境腔、一與所述環境腔相連通的量測腔以及一設置於所述量測腔的感測元件；將一待檢測物固定於所述環境腔與所述量測腔之間的連通處；通入一待檢測氣體於所述環境腔，以使一部分的所述待檢測氣體穿透所述待檢測物以進入所述量測腔，而附著於所述石墨烯層上，並引起所述石墨烯層產生一電阻變化量；在一時間範圍內向所述石墨烯層施加電流，並記錄通過所述石墨烯層的一電流變化量，其中所述電流變化量與所述電阻變化量呈反相關；根據所述時間範圍內的所述電流變化量得出所述待檢測氣體對所述待檢測物的穿透率。

本發明的有益效果在於，本發明技術方案能夠被應用於軟性電子封裝檢測，且能迅速、客觀地量測出水氣等微量氣相分子之穿透率，並能減少檢測過程中耗材的使用，以降低成本並兼顧環境保護。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

A‧‧‧量測裝置

1‧‧‧裝置本體

11‧‧‧環境腔

H1‧‧‧第一加熱器

13‧‧‧固定元件

12‧‧‧量測腔

14‧‧‧感測元件

15‧‧‧電連接元件

16‧‧‧通孔

17‧‧‧環境條件偵測單元

18‧‧‧玻璃基板

H2‧‧‧第二加熱器

O‧‧‧O型環

6‧‧‧待檢測物

3‧‧‧壓力控制單元

2‧‧‧氣體供應單元

4‧‧‧量測單元

5‧‧‧處理單元

圖1為本發明之微量氣相分子穿透率之量測裝置的架構示意圖。

圖2為本發明之微量氣相分子穿透率之量測方法的流程示意圖。

圖3為本發明之用於判斷待檢測氣體與石墨烯層的摻雜類型之電流變化的座標圖。

圖4為本發明之用於判斷載子氣體與石墨烯層的摻雜類型之電流變化的座標圖。

圖5為根據本發明之對不同水氣穿透率的阻水氣膜進行實測所得電流變化的座標圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“微量氣相分子穿透率之量測裝置及量測方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

請參閱圖1，為本發明一較佳實施例之微量氣相分子穿透率之量測裝置的架構示意圖。如圖所示，微量氣相分子穿透率之量測裝置A包括一裝置本體1、一氣體供應單元2、一壓力控制單元3、一量測單元4以及一處理單元5。

裝置本體1主要包括一環境腔11、一量測腔12、一固定元件13、一感測元件14以及一電連接元件15，其中環境腔11與量測腔12相連通，具體地說，環境腔11與量測腔12之間具有一通孔16；固定元件13用於將一待檢測物6固定至環境腔11與量測腔12的連通處(即通孔16所在位置)，感測元件14設置於量測腔12，電連接元件15設置於感測元件14周緣，電連接元件15可包括二導電電極，但不限於此，用於建立感測元件14與量測單元4之間的電性連結。氣體供應單元2用於供應載子氣體與待檢測氣體至裝置本體1。

較佳地，裝置本體1中，在環境腔11底部與量測腔12的連接處的邊緣、通孔16孔壁、量測腔12底部等位置，均依照美國材料與試驗協會(American Society for Testing and Materials,ASTM)的F1429規範規定，設置O型環O進行密封，以防止待檢測氣體通過而影響量測結果。因此，一旦待檢測物6通過固定元件13固定至通孔16所在位置，通入環境腔11的待檢測氣體僅能沿著穿透待檢測物6的路徑以進入量測腔12。

環境腔11中設有一第一加熱器H1以及一環境條件偵測計17。在本例中，第一加熱器H1是設置於環境腔11中的加熱線，且能夠控制環境腔11中的溫度。環境條件偵測計17能偵測環境腔11內的溫度以及待檢測氣體的濃度，在將本發明的裝置應用於量測水氣透過率時，環境條件偵測計17可採用如德斯特儀器公司(testo)所生產的溫濕度計(型號：635-1)，並搭配溫溼度探棒(型號：testo 0636.9735)以量測環境腔11的溫濕度，其所能量測的溫度範圍為-20~70℃，量測誤差值為±0.3℃；其所能量測的相對濕度範圍則為0~100%，量測誤差值為±2%。需特別說明的是，以上所列僅為例示，實際施作時，本發明並不以此為限，當本發明被應用於檢測其他微量氣相分子的穿透率時，亦可採用其他的偵測計作為此處所稱的環境條件偵測計17。量測腔12中設有一第二加熱器H2，第二加熱器H2能對感測元件14加熱，以使附著於石墨烯層的待檢測氣體脫除。另外，感測元件14是隔著一玻璃基板18被放置於第二加熱器H2上。

壓力控制單元3與環境腔11以及量測腔12分別連接，用以排出環境腔11以及量測腔12內部的氣體，據此能夠控制環境腔11以及量測腔12內部的環境條件(如氣體分子組成以及壓力)。

如同前述，在待檢測物6被固定元件13固定至對應於連通孔16的位置時，被通入環境腔11中的待檢測氣體僅能通過穿透待檢測物6之路徑進入量測腔12中。在待檢測氣體進入量測腔12後，待檢測氣體能被感測元件14上的石墨烯層所吸附。量測單元4分別與電連接元件的二導電電極15電性連接，以通過電連接元件15在一時間範圍內向石墨烯層施加電流，並記錄通過石墨烯層的電流變化量，其中所述電流變化量與所述電阻變化量呈反相關。實際施作時，可採用吉時利儀器公司(Keithley instrument Inc.)所生產的多功能電錶型號2400，但不以此為限。處理單元5與量測單元4電性連接，處理單元5能夠根據時間範圍內的電流變化量得出待檢測氣體對待檢測物的穿透率。具體而言，處理單元5可為電腦設備，以供使用者進行設定操作以及後續資料紀錄與分析整理等作業。

為了能夠更明確地指出本發明的微量氣相分子穿透率之量測裝置實際應用於量測微量氣相分子的情形，以下搭配圖1的裝置架構示意圖及圖2的方法流程圖，並參考圖3至圖5，以說明本發明所公開的一種微量氣相分子穿透率之量測方法。

首先，提供一量測裝置A，其包括環境腔11、與環境腔相連通的量測腔12以及設置於量測腔12的感測元件14(步驟S100)。另外，要先挑選適當的載子氣體。具體而言，由於載子氣體的主要功用在於將待檢測氣體(如水氣)迅速且有效地攜帶至環境腔11中，因此，為了避免檢測結果受到載子氣體的干擾，必須先判斷待檢測氣體與石墨烯層的摻雜類型(N型或P型)，並且挑選與石墨烯層的摻雜類型為相反類型(P型或N型)的載子氣體。

以水氣為例，請搭配參閱圖3所示，圖3為本發明第一實施例用於判斷待檢測氣體(水氣)與石墨烯層的摻雜類型的電流變化座標圖。具體做法為，將具有石墨烯層的感測元件14放入恆溫恆濕機中，並固定溫度調變相對濕度進行偵測，並觀察通過石墨烯層的電流變化。由圖3可明顯看出，當相對濕度(即水氣分子含量)增加時，石墨烯層的電流也隨著下降，故能證明水氣對石墨烯層的摻雜類型為P型摻雜。

根據上列判斷結果，應挑選與石墨烯層為N型摻雜的氣體為載子氣體。以下以氬氣為例，請搭配參閱圖4所示，圖4為本發明第一實施例用於判斷載子氣體(氬氣)與石墨烯層的摻雜類型的電流變化座標圖。於恆溫恆濕機中通入氬氣並觀察通過石墨烯層的電流變化，可看出氬氣屬於N型摻雜(與待檢測氣體的P型摻雜相反)且反應較小，為理想的載子氣體，故，在用於檢測水氣的本實施例中，以下即以氬氣作為本實施例的載子氣體。由以上說明，所屬領域中的人士自可以理解，當所檢測的量氣相分子與石墨烯層屬於N型摻雜時，則需另外挑選適當的P型摻雜氣體為載子氣體，合先敘明。

承上，在確定了所欲採用的載子氣體後，即可將待檢測物6固定於環境腔11與量測腔12之間的連通處(步驟S102)，以便進一步對待檢測物6進行實測。為能驗證本發明應用於水氣透過率量測的效果，分別以水氣透過率(Water Vapor Transmission Rate，WVTR)為7g/m²/day的聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)基板，以及琳得科技股份有限公司所販售、水氣穿透率分別為2×10^-2g/m²/day、3×10^-3g/m²/day以及5×10^-4g/m²/day的阻水氣膜測試樣品(即待檢測物6)，進行下列檢測。以上所列測試樣品皆曾以MOCON公司所生產型號為AQUATRAN^® Model 2的儀器進行測試。

在通過固定元件13將待檢測物6固定於裝置本體1後，通過壓力控制單元3的幫浦31，將環境腔11與量測腔12內部的壓力抽真空至1.5托爾以下(如1.1托爾)。接下來，以氣體供應單元2將載子氣體通入量測腔12中。較佳地，以5g/min的流量通入載子氣體對量測腔12進行三次循環清洗(purge)，完成後，將載子氣體的流量調整至2g/min，並以第二加熱器H2將感測元件14加熱至150℃，並以量測單元紀錄感測元件14的電流變化，直到感測元件14的電流穩定後，關閉第二加熱器H2及幫浦31，等待感測元件14冷卻至室溫。

在將待檢測氣體通入環境腔11前，先對量測腔12與環境腔11通入載子氣體，以打破量測腔12與環境腔11的真空狀態，避免通入待檢測氣體時因壓力差導致待檢測物6破裂。具體而言，當量測腔12與環境腔11中的壓力都到達第一環境條件(如1大氣壓力)時，隔絕量測腔12與環境腔11的內部環境，且將量測腔12內部控制於第一環境條件(步驟S104)。接下來，控制載子氣體以5g/min的流量通入量測腔12，以在量測腔12內形成一股載子氣體的氣流。

接下來，通入待檢測氣體於環境腔11，使環境腔11內部達到第二環境條件(步驟S106)。具體言之，控制載子氣體以5g/min的流量將待檢測氣體帶入至環境腔11中。接下來，持續將待檢測氣體通入環境腔11中，並搭配使用設置於環境腔11中的第一加熱器H1調整溫度，以使環境腔11內部能達到第二環境條件(例如35±3℃，相對溼度99.9%)，由本例可明顯看出，第二環境條件的待檢測氣體濃度(在本例中即為濕度)高於第一環境條件的待檢測氣體濃度。需特別說明的是，由於量測腔12內持續有載子氣體所形成的氣流，在持續通入待檢測氣體的過程中、達到第二環境條件前，即使有少量的待檢測氣體穿透待檢測物6進入到量測腔12內，也會立刻被載子氣體的氣流所帶走，而能夠避免在實際開始檢測前接觸到感測元件14。

當環境腔11達到第二環境條件後，停止將載子氣體通入所述量測腔12，以使氣流停止。由於一部分的待檢測氣體會穿透待檢測物6進入量測腔12中，因此可由量測腔12中的待檢測氣體濃度變化，推算出待檢測氣體對待檢測物6的穿透率。更進一步來說，此時待檢測氣體穿透待檢測物6以進入量測腔12，而附著於石墨烯層上，並引起石墨烯層產生一電阻變化量(步驟S108)。具體的量測方法是，以量測單元4在一時間範圍內向石墨烯層施加電流，並記錄通過石墨烯層的電流變化量，其中電流變化量與電阻變化量呈反相關(步驟S110)。當量測到通過石墨烯層的電流因為離子轉移作用而開始有反曲的現象時，即可停止將待檢測氣體通入環境腔11中。接下來，便能夠根據時間範圍內通過石墨烯層的電流變化量得出待檢測氣體對待檢測物6的穿透率(步驟S112)。

完成前述檢測後，為了能繼續進行其他檢測，通過第二加熱器H2加熱感測元件14，以使附著於石墨烯層上的待檢測氣體脫除(步驟S114)。由於感測元件14的石墨烯層具有此等可回復的特性，因此只需要再次對感測元件14加熱即可重複利用，無須如習知技術的鈣檢測法，必須將潮解後的鈣取出置換。

請搭配參閱圖5所示，圖5為應用本發明的裝置及方法，對前述不同水氣穿透率的阻水氣膜測試樣品(即待檢測物6)進行實測，所得的電流變化座標圖。由圖5可明顯看出應用本發明的裝置及方法量測不同水氣穿透率的待檢測物6時，其反應曲線及量測時間都不相同。若待檢測物6的水氣穿透率較低，則因穿透過的水氣需要更長的時間在感測元件14的石墨烯層表面上形成連續的水膜，因此也需要更長的時間才能發生離子轉移現象。反之，若待檢測物6的水氣穿透率較高，則發生離子轉移現象的時間就相較短，換言之，在持續量測的過程中，若待檢測物6的阻水率越好(即，水氣穿透率越低)，則電阻值(電流值)變化率越小；反之，若待檢測物6的阻水率越差，則電阻值(電流值)變化率越大。

綜上所述，通過本發明所建立起的裝置及方法，搭配標準品進行實測後，即可求得可靠的參考標準。

[實施例的有益效果]

綜上所述，本發明的有益效果在於，本發明的微量氣相分子穿透率之量測裝置能夠適用於軟性電子封裝檢測，且能迅速、精確地量測出水氣等微量氣相分子之穿透率，且由於石墨烯感測元件在加熱後可被重複利用，能有效減少檢測過程中耗材的使用，以降低產業上的利用成本並兼顧環境保護。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims

一種微量氣相分子穿透率之量測裝置，其包括：一裝置本體，其包括一環境腔、一量測腔、一固持元件以及一感測元件，其中所述環境腔與所述量測腔相連通，所述固持元件用於將一待檢測物固定於所述環境腔與所述量測腔的連通處，所述感測元件設置於所述量測腔且具有一石墨烯層；一氣體供應單元，其與所述環境腔以及所述量測腔分別相連通，用於通入一待檢測氣體於所述環境腔，以使一部分的所述待檢測氣體穿透所述待檢測物以進入所述量測腔，而附著於所述石墨烯層上，並引起所述石墨烯層產生一電阻變化量；一量測單元，用於在一時間範圍內向所述石墨烯層施加電流，並記錄通過所述石墨烯層的一電流變化量，其中所述電流變化量與所述電阻變化量呈反相關；以及一處理單元，其與所述量測單元電性連接，所述處理單元能夠根據所述時間範圍內的所述電流變化量得出所述待檢測氣體對所述待檢測物的穿透率。
如請求項1所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中，所述環境腔設有一環境條件偵測單元，用於偵測所述環境腔的內部環境條件。
如請求項2所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中所述環境條件偵測單元包括溫度計、濕度計、氣體分子濃度計及壓力計中的一種或兩種以上的組合。
如請求項1所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中所述環境腔以及所述量測腔中填充有一載子氣體，且所述待檢測氣體是與所述載子氣體共同被通入至所述環境腔中，所述載子氣體與所述石墨烯層的摻雜類型，相反於所述待檢測氣體與所述石墨烯層的摻雜類型。
如請求項1所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中所述環境腔中設有一第一加熱器，用於控制所述環境腔中的溫度。
如請求項1所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中所述量測腔中設有一第二加熱器，所述第二加熱器設置於所述感測元件底部，用於加熱所述感測元件，以使附著於所述石墨烯層上的所述待檢測氣體脫除。
如請求項1所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中所述環境腔與所述量測腔通過一連通孔相連通。
如請求項1所述的微量氣相分子穿透率之量測裝置，其中所述裝置本體還進一步包括二導電電極，所述二導電電極分別與所述石墨烯層的兩端電性連接，且與所述量測單元電性連接，用於使所述量測單元所施加的電流能通過所述石墨烯層。
一種微量氣相分子穿透率之量測方法，包括以下步驟：提供一量測裝置，其包括一環境腔、一與所述環境腔相連通的量測腔以及一設置於所述量測腔的感測元件，其中所述感測元件具有一石墨烯層；將一待檢測物固定於所述環境腔與所述量測腔的連通處；通入一待檢測氣體於所述環境腔，以使一部分的所述待檢測氣體穿透所述待檢測物以進入所述量測腔，而附著於所述石墨烯層上，並引起所述石墨烯層產生一電阻變化量；在一時間範圍內向所述石墨烯層施加電流，並記錄通過所述石墨烯層的一電流變化量，其中所述電流變化量與所述電阻變化量呈反相關；以及根據所述時間範圍內的所述電流變化量得出所述待檢測氣體對所述待檢測物的穿透率。
如請求項9所述的微量氣相分子穿透率之量測方法，其中在通入所述待檢測氣體於所述環境腔的步驟中，更進一步包括：預先通入一載子氣體於所述環境腔及所述量測腔，以使所述環境腔及所述量測腔內部均符合一第一環境條件；以及通入所述待檢測氣體於所述環境腔，以使所述環境腔內部更新為符合一第二環境條件，其中所述第二環境條件的待檢測氣體濃度高於所述第一環境的待檢測氣體濃度。
如請求項10所述的微量氣相分子穿透率之量測方法，其中在將所述待檢測物固定於所述環境腔與所述量測腔的連通處的步驟之前，更進一步包括：對所述環境腔及所述量測腔進行抽真空處理，以使所述環境腔及所述量測腔內部均符合一壓力環境條件，其中所述壓力環境條件大於0且小於1.5托爾(torr)。
如請求項10所述的微量氣相分子穿透率之量測方法，其中在所述環境腔內部從所述第一環境條件更新為符合所述第二環境條件的過程中，更進一步包括：持續通入所述載子氣體於所述量測腔，以使所述量測腔內部維持在所述第一環境條件。
如請求項9所述的微量氣相分子穿透率之量測方法，其中在量得出所述待檢測氣體對所述待檢測物的穿透率的步驟之後，更進一步包括：加熱所述感測元件，以使附著於所述石墨烯層上的所述待檢測氣體脫除。