Subject : 光学式ガスセンサー
カテゴリー : 産業・技術
光学式ガスセンサー
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ガスセンサーが必要なガスには、可燃性ガス、 毒性ガス 、酸素、 冷媒ガス、
半導体材料ガス、 溶剤ガス などがあります。
ガスセンサーの検知方式は、固体センサ、電気化学式センサ、光学センサ、
などの種類があります。
- ● 赤外線式
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赤外線がガスによって吸収される量を利用してガス濃度を測定する赤外線ガスセンサです。
長期的に殆ど感度劣化がありません。また、共存ガス、水蒸気等による影響が少なく、選択性に優れています。
【構造と原理】
赤外線を発する光源とガスの通過するセル及び赤外線の光量を検知する赤外センサから成っています。
センサの前には波長選択用の光学フィルタ、光を断続させるチョッパがあります
分子が2つ以上の異なる原資から成るガス分子(異核分子:CO、CO2等)はその分子構造によって決まる特定波長の席外領域(1〜20μ)の光を吸収します。
その吸収波長によってガスの種類を判別し、吸収の強さで濃度を決定することができます。
【検知対象ガス】
CO2、CO、メタン、ブタン、プロパン、麻酔ガス、二酸化硫黄、有機溶剤、炭化水素、NOx、フロンガス等
- ● 検知テープ式
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発色剤を含浸させたセルローステープに測定ガスを透過させます。反応により形成されるテープ上の発色からの反射光を電気的に測定し、極低濃度の毒性ガスを定量的に検知するガス検知センサです。
極めて高感度で、選択性に優れています。
【構造と原理】
発色剤を含浸させたテープにガスを透過させると、化学反応によってテープが発色します。例えばホスフィン(PH3)がテープに接触すると、次式のように銀のコロイドが生成するので、白いテープが黒色に変化します。
PH3+AgClO4→Ag+H3PO4+1/2Cl2
この発色の度合いをテープに当てる光の反射光量の変化としてとらえ、この反射光量の強度の変化率をガス濃度に対する応答値と呼びます。予め検量線を求めておくことで、検知対象ガスの応答値から濃度を決定することができます。
【検知対象ガス】
アンモニア、塩素、PH3、AsH3、B2H6、SiH4、H2Se、Si2H6、C5F8、C4F6等、塩化水素、フッ化水素、硫化水素、ホスゲン、酢酸、臭化水素、ホルマリン、TBA、TBP、ClF3、Br2、VCM 、臭化メチル、ヒドラジン
⇒
半導体産業で使われるガスの許容濃度
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