(57)【要約】【課題】目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減する光源を提供し、そのような光源を備える非分散型赤外線分析式ガス検知器を提供する。【解決手段】光源１１においては、赤外線反射膜１０５は、少なくとも基板１０１の板厚方向における発熱抵抗体１５１と赤外線放射層１０６との間に設けられる。赤外線放射層１０６から放射された赤外線は、全方位に向かうのではなく、「発熱抵抗体１５１から赤外線放射層１０６に向かう方向」（図２では下方向）に集約される。このように、赤外線の放射方向を赤外線反射膜１０５を用いて全方位よりも狭い範囲に集約することで、本実施形態の光源１１は、全方位に赤外線を放射する構成に比べて、目標の照射範囲に対して放射する赤外線量を増加できる。【選択図】図２
2014228387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を放射する光源であって、
板厚方向に貫通する空洞部を有する基板と、
前記基板のうち一方の板面に積層されて前記空洞部を覆う薄膜状の支持層と、
前記支持層のうち前記空洞部に面する領域に設けられて、外部からの通電により発熱する発熱部と、
前記基板の板厚方向に沿ってみたときに、自身の少なくとも一部が前記発熱部に重なるように前記支持層に積層されるとともに、前記発熱部による加熱により前記赤外線を放射する放射部と、
前記支持層と前記放射部との間に少なくとも設けられ、前記赤外線を反射する反射部と、
を備えており、
前記放射部の放射率は、前記反射部の放射率よりも大きいこと、
を特徴とする光源。
【請求項２】
前記放射部は、前記支持層のうち前記空洞部側の面に設けられること、
を特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記放射部は、少なくとも前記空洞部のうち前記支持層が設けられる側の開口領域の全体を覆うこと、
を特徴とする請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記放射部は、さらに、前記基板のうち前記空洞部に面する内壁面の少なくとも一部にも形成され、
前記反射部は、さらに、前記放射部と前記放射部が形成された内壁面との間にも設けられること、
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の光源。
【請求項５】
前記反射部は、さらに、前記基板のうち前記空洞部に面する内壁面全体に設けられること、
を特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項６】
前記基板のうち前記支持層とは反対側の板面に積層される拡張積層部を備え、
前記拡張積層部は、前記空洞部に連通する拡大空洞部を備え、
前記反射部は、さらに、前記拡張積層部のうち前記拡大空洞部に面する内壁面の少なくとも一部に設けられること、
を特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の光源。
【請求項７】
前記放射部は、その外表面が曲面形状であること、
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光源。
【請求項８】
測定対象ガスに含まれる特定ガスを検知する非分散型赤外線分析式ガス検知器であって、
赤外線を放射する光源と、
前記測定対象ガスが内部に導入される測定セルと、
到達した前記赤外線の強度に応じた赤外線検知信号を出力する赤外線センサと、
を備えており、
前記赤外線センサは、前記特定ガスに応じて予め定められた波長の前記赤外線を透過する波長選択フィルタを備えており、
前記光源として、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光源を備えること、
を特徴とする非分散型赤外線分析式ガス検知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を放射する光源および測定対象ガスに含まれる特定ガスを検知する非分散型赤外線分析式ガス検知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線を放射する光源および測定対象ガスに含まれる特定ガスを検知する非分散型赤外線分析式（ＮＤＩＲ式）ガス検知器が知られている。
赤外線を放射する光源としては、例えば、基板（１０）と、基板に設けられた薄膜部（２０）と、薄膜部に設けられて通電により発熱する抵抗体（１５）と、薄膜部上に設けられて抵抗体からの熱を受けて赤外線を発光する高放射性膜（３０）と、を備える光源が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このような構成の光源は、高放射性膜から放射される赤外線の放射方向が基板（薄膜部）の表面方向および裏面方向を含む全方位であるため、広範囲に赤外線を放射できる。
なお、赤外線を放射する光源の用途としては、例えば、非分散型赤外線分析式ガス検知器に備えられる光源が挙げられる。
【０００４】
非分散型赤外線分析式ガス検知器は、ガスの分子が特定波長の赤外線を吸収する特性を利用しており、測定対象ガスを通過した赤外線について、この特定波長の赤外線強度を測定することにより特定ガスを検知するものである。そして、非分散型赤外線分析式ガス検知器は、光源、測定セル（鏡筒）、波長選択フィルタ（バンドパスフィルタ）、受光器（赤外線センサ）を備える（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０５５６９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記構成の光源は、赤外線の放射範囲が広範囲であり、単位面積あたりの赤外線の放射量が小さくなるため、目標の照射範囲が狭い用途に用いる場合には、その照射範囲に対する赤外線の量が少なくなる虞がある。
【０００７】
例えば、非分散型赤外線分析式ガス検知器の光源として用いる場合、赤外線の照射が必要な範囲は全方位ではなく、測定セル（鏡筒）を通じて波長選択フィルタ（バンドパスフィルタ）および受光器（赤外線センサ）に向かう範囲（方向）である。
【０００８】
このような場合に、光源が全方位に向けて赤外線を放射すると、波長選択フィルタ（バンドパスフィルタ）および受光器（赤外線センサ）に到達する赤外線の量が少なくなる虞がある。
【０００９】
また、このような場合に、目標の照射範囲に対して十分な量の赤外線を放射するには、不必要な範囲（方向）にまで赤外線を放射することになり、発熱部での無駄な電力消費量が増大する虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減する光源を提供すること、およびそのような光源を備える非分散型赤外線分析式ガス検知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、赤外線を放射する光源であって、板厚方向に貫通する空洞部を有する基板と、基板のうち一方の板面に積層されて空洞部を覆う薄膜状の支持層と、支持層のうち空洞部に面する領域に設けられて、外部からの通電により発熱する発熱部と、基板の板厚方向に沿ってみたときに、自身の少なくとも一部が前記発熱部に重なるように支持層に積層されるとともに、発熱部による加熱により赤外線を放射する放射部と、支持層と放射部との間に少なくとも設けられ、赤外線を反射する反射部と、を備えており、放射部の放射率は、反射部の放射率よりも大きいこと、を特徴とする光源である。
【００１２】
このように、反射部が支持層と放射部との間に設けられることで、放射部から放射される赤外線のうち支持層の方向に向けて放射される赤外線は反射部で反射される。そして、反射部で反射した赤外線の進行方向は、支持層から放射部に向かう方向である。このため、反射部で反射した赤外線は、「支持層とは反対の方向に向けて放射部から放射される赤外線」と同一の進行方向となる。
【００１３】
つまり、放射部から放射された赤外線は、全方位に向かうのではなく、「支持層から放射部に向かう方向」（換言すれば、放射部から支持層への方向とは反対方向）に集約される。
【００１４】
このように、赤外線の放射方向を反射部を用いて全方位よりも狭い範囲に集約することで、本発明の光源は、全方位に赤外線を放射する構成に比べて、目標の照射範囲に対して放射する赤外線量を増加できる。
【００１５】
また、放射部の放射率が反射部の放射率よりも大きいため、放射部は、反射部よりも多くの赤外線を放射する。
なお、反射部は、放射部に比べて、放射率が小さいため、反射率は大きくなる。このため、放射部から放射された赤外線は、確実に反射部で反射する。
【００１６】
このように、赤外線の放射方向を反射部を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて、放射部での赤外線の発生量を低減できる。これにより、本発明の光源は、赤外線を発生させるための発熱部での電力消費量を低減できる。
【００１７】
よって、本発明によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
なお、反射部は、発熱部（または放射部）と直接当接する構成でもよく、あるいは、他部材（例えば、支持層）を介して間接的に発熱部（または放射部）と当接する構成でもよい。また、反射部は、例えば、金属で構成できる。放射部は、例えば、金属あるいはセラミックで構成できる。
【００１８】
次に、本発明の光源においては、放射部が支持層のうち空洞部側の面に設けられる、という構成を採ることができる。
これにより、赤外線の放射方向を、支持層から空洞部に向かう方向（換言すれば、支持層から基板へ向かう方向）と同一方向に設定できる。
【００１９】
なお、放射部の形成位置としては、支持層のうち空洞部に面する側のみならず、支持層のうち空洞部側とは反対側とすることも可能である。支持層のうち空洞部側とは反対側に放射部を形成する場合には、赤外線の放射方向を、空洞部から支持層に向かう方向（換言すれば、基板から支持層へ向かう方向）と同一方向に設定できる。
【００２０】
次に、本発明のうち、放射部が支持層のうち空洞部側の面に設けられる構成においては、放射部は、少なくとも空洞部のうち支持層が設けられる側の開口領域の全体を覆う、という構成を採ることができる。
【００２１】
これにより、放射部の形成領域を大きく確保できるため、放射部からの赤外線の放射量が大きくなる。
また、空洞部の開口領域の全体に放射部を形成する場合、放射部の製造工程が容易となる。つまり、空洞部に面する支持膜の一部に放射部を形成する場合には、その形成領域を画定するためのマスク処理が必要になるが、空洞部の開口領域の全体に放射部を形成する場合、基板のうち空洞部に対する内壁面によって放射部の形成領域が画定されるため、マスク処理が不要となる。
【００２２】
次に、本発明のうち、放射部が支持層のうち空洞部側の面に設けられる構成においては、放射部は、さらに、基板のうち空洞部に面する内壁面の少なくとも一部にも形成され、反射部は、さらに、放射部と放射部が形成された内壁面との間にも設けられる、という構成を採ることができる。
【００２３】
これにより、反射部の形成領域を大きく確保できるため、放射部から放射された赤外線をより多く反射でき、目標方向に対する赤外線の放射量を増大できる。
なお、反射部は、基板（または放射部）と直接当接する構成でもよく、あるいは、他部材を介して間接的に基板（または放射部）と当接する構成でもよい。
【００２４】
次に、本発明のうち、放射部が支持層のうち空洞部側の面に設けられる構成においては、反射部は、さらに、基板のうち空洞部に面する内壁面全体に設けられる、という構成を採ることができる。
【００２５】
これにより、反射部の形成領域を大きく確保できるため、放射部から放射された赤外線をより多く反射でき、目標方向に対する赤外線の放射量を増大できる。
次に、本発明のうち、放射部が支持層のうち空洞部側の面に設けられる構成においては、基板のうち支持層とは反対側の板面に積層される拡張積層部を備え、拡張積層部は、空洞部に連通する拡大空洞部を備え、反射部は、さらに、拡張積層部のうち拡大空洞部に面する内壁面の少なくとも一部に設けられる、という構成を採ることができる。
【００２６】
このように拡大空洞部を有する拡張積層部を設けて、拡張積層部の内壁面に反射部を設けることで、反射部の形成領域を大きく確保できるため、放射部から放射された赤外線をより多く反射でき、目標方向に対する赤外線の放射量を増大できる。
【００２７】
なお、拡張積層部は、基板と直接当接する構成でもよく、あるいは、他部材（絶縁層など）を介して間接的に基板と当接する構成でもよい。
次に、本発明においては、放射部はその外表面が曲面形状である、という構成を採ることができる。
【００２８】
つまり、放射部の外表面形状を曲面形状に設定することで、放射部の外表面から放射される赤外線の放射方向を任意の方向に設定できる。
そして、目標方向に対して放射部から直接放射される赤外線のみならず、反射部で反射した赤外線の進行方向も考慮に入れて、放射部の曲面形状を設定することで、目標方向に対する赤外線の放射量を増大できる。
【００２９】
なお、曲面形状としては、例えば、凸状曲面や凹状曲面が挙げられる。また、凸状曲面と凹状曲面とを組み合わせた表面形状であっても良い。
次に、上記目的を達成するための本発明の非分散型赤外線分析式ガス検知器は、測定対象ガスに含まれる特定ガスを検知する非分散型赤外線分析式ガス検知器であって、赤外線を放射する光源と、測定対象ガスが内部に導入される測定セルと、到達した赤外線の強度に応じた赤外線検知信号を出力する赤外線センサと、を備えており、赤外線センサは、特定ガスに応じて予め定められた波長の赤外線を透過する波長選択フィルタを備えており、光源として、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光源を備えること、を特徴とする非分散型赤外線分析式ガス検知器である。
【００３０】
この非分散型赤外線分析式ガス検知器は、光源として、上述（請求項１から請求項７のいずれか一項に記載）の光源を備えるため、上述の光源と同様の作用効果を奏するものである。
【００３１】
つまり、このような非分散型赤外線分析式ガス検知器においては、光源から赤外線センサに対して十分な赤外線が放射できるため、赤外線センサでの赤外線の検知精度が向上し、特定ガスの検知精度が向上する。また、光源での無駄な電力消費量を低減できるため、非分散型赤外線分析式ガス検知器としての電力消費量を低減できる。
【００３２】
よって、本発明の非分散型赤外線分析式ガス検知器によれば、特定ガスの検知精度が向上するとともに、電力消費量を低減できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態の非分散型赤外線分析式ガス検知器の内部構成を示す断面図である。
【図２】光源の内部構成を示す断面図である。
【図３】第２実施形態の第２光源の内部構成を示す断面図である。
【図４】第３光源の内部構成を示す断面図である。
【図５】第４光源の内部構成を示す断面図である。
【図６】第５光源の内部構成を示す断面図である。
【図７】第６光源の内部構成を示す断面図である。
【図８】第７光源の内部構成を示す断面図である。
【図９】第８光源の内部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
本発明が適用された光源１１および非分散型赤外線分析式ガス検知器１について、図面を用いて説明する。
【００３６】
図１は、第１実施形態の非分散型赤外線分析式ガス検知器１の内部構成を示す断面図であり、図２は、光源１１の内部構成を示す断面図である。
この非分散型赤外線分析式ガス検知器１（以下、単に、ガス検知器１ともいう）は、測定対象ガスが人の呼気であり、検知対象である特定ガスが二酸化炭素（ＣＯ2 ）である。つまり、ガス検知器１は、人の呼気に含まれる二酸化炭素を検知するために用いられる。
【００３７】
ガス検知器１は、光源１１と、測定セル１３と、赤外線センサ１５と、セル用ヒータ１７と、を備えている。
光源１１は、赤外線を含んだ光を放射する。
【００３８】
測定セル１３は、アルミニウム製の円筒形状の部材であり、円筒の軸線方向における一端の内部に光源１１が配置される。測定セル１３は、光源１１から発せられる赤外線を赤外線センサ１５に届ける鏡筒の役割を兼ねる。
【００３９】
測定セル１３は、光源１１より放射される赤外線を反射する内壁面２１と、人の呼気が導入されるガス空間２３と、測定対象ガス（人の呼気）をガス空間２３に導入・排出するためのガス入出部２５と、を備えている。内壁面２１は、アルミニウム製である。
【００４０】
赤外線センサ１５は、測定セル１３の端部のうち光源１１が配置される側とは反対の端部に配置されており、光源１１から出力されて測定セル１３のガス空間２３を通過した赤外線もしくは測定セル１３の内壁面２１で反射して到達した赤外線の強度に応じた赤外線検知信号を出力する。
【００４１】
図２に示すように、光源１１は、赤外光発生素子１００と、拡張反射部１０７と、を備えている。赤外光発生素子１００は、基板１０１、支持層１０２、発熱抵抗体１５１、赤外線放射層１０６、赤外線反射膜１０５、を備えている。
【００４２】
基板１０１は、シリコン製基板であり、基板１０１の外周部分を形成する枠部１１０と、枠部１１０に取り囲まれた状態で基板１０１の板厚方向に貫通する空洞部１０３と、を有する。枠部１１０のうち、空洞部１０３に対向する内壁面１０４は、基板１０１の表面１２５から裏面１２６にかけて空洞部１０３の開口面積が拡大するように傾斜したテーパ形状に形成されている。
【００４３】
支持層１０２は、基板１０１のうち一方の板面（本実施形態では、表面１２５）に積層される薄膜状の部材であり、表面１２５に現れる空洞部１０３の開口部を覆うように基板１０１（枠部１１０）に積層される。支持層１０２は、上側支持層１０９および下側支持層１０８の二層構造であり、酸化ケイ素膜（ＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4）で構成されている。
【００４４】
発熱抵抗体１５１は、白金（Ｐｔ）を主体とする発熱抵抗体であり、支持層１０２のうち空洞部１０３に面する領域であって、上側支持層１０９と下側支持層１０８との間に配置されている。
【００４５】
発熱抵抗体１５１の２つの端部（図示省略）は、リード部１５３を通じて、それぞれ異なるコンタクトパッド１６０に電気的に接続されている。２つのコンタクトパッド１６０は、支持層１０２の外部に露出する状態で形成されており、外部電源（図示省略）に電気的に接続されて発熱抵抗体１５１への電力供給経路を形成する。
【００４６】
赤外線放射層１０６は、炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分として構成されており、赤外線反射膜１０５を介して支持層１０２に積層される状態で空洞部１０３の内部に配置される。赤外線放射層１０６は、基板１０１の板厚方向に沿ってみたときに、自身の少なくとも一部が発熱抵抗体１５１に重なるように支持層１０２に積層される。
【００４７】
赤外線反射膜１０５は、金（Ａｕ）からなる金属膜であり、支持層１０２と赤外線放射層１０６との間に配置されると共に、赤外線放射層１０６と基板１０１（詳細には、枠部１１０の内壁面１０４）との間に配置され、さらに、枠部１１０の内壁面１０４の表面に配置されている。
【００４８】
拡張反射部１０７は、アルミニウム（Ａｌ）製の拡張積層部１１８と、金（Ａｕ）製の拡張反射膜１１９と、を備える。拡張積層部１１８は、空洞部１０３に連通する拡大空洞部１２０を備える。拡張反射膜１１９は、拡張積層部１１８のうち拡大空洞部１２０に面する内壁面に形成されている。
【００４９】
図１に戻り、赤外線センサ１５は、赤外線検知素子３１と、台座３３と、キャップ３５と、２つのバンドパスフィルタ３７，３８（詳細には、検知用フィルタ３７、参照用フィルタ３８）と、を備えている。
【００５０】
赤外線検知素子３１は、ＭＥＭＳ型（微小電気機械素子型）のサーモパイルであり、受光した赤外線の強度に応じた赤外線検知信号を出力する。
つまり、この赤外線検知素子３１は、照射される赤外線の強度に応じて検知用赤外線吸収層（図示省略）および参照用赤外線吸収層（図示省略）がそれぞれ温度変化し、両者に温度差ΔＴが発生すると、その温度差ΔＴに応じた起電力ΔＶを生じ、その起電力ΔＶに応じた赤外線検知信号を電極パッド（図示省略）から外部に出力する。
【００５１】
赤外線センサ１５は、検知用フィルタ３７を通過した赤外線が赤外線検知素子３１の検知用赤外線吸収層に到達するとともに、参照用フィルタ３８を通過した赤外線が赤外線検知素子３１の参照用赤外線吸収層に到達するよう構成されている。
【００５２】
ここで、検知用フィルタ３７は、検知波長（４．３［μｍ］）の赤外線を選択的に透過するバンドパスフィルタであり、波長が４．３［μｍ］の赤外線は、二酸化炭素（ＣＯ2 ）に吸収される特性がある。また、参照用フィルタ３８は、参照波長（３．９［μｍ］）の赤外線を選択的に透過するバンドパスフィルタであり、波長が３．９［μｍ］の赤外線は、ガスによる吸収が生じない特性がある。
【００５３】
このため、参照用赤外線吸収層の温度を基準としつつ、検知用赤外線吸収層の温度変化状態を検出することで、ＣＯ2 濃度の判定が可能となる。換言すれば、検知用赤外線吸収層と参照用赤外線吸収層との温度差に基づいて、ＣＯ2 の濃度を判定することが可能となる。
【００５４】
信号線５１は、一端が赤外線検知素子３１の電極パッドに電気的に接続され、他端が外部機器に電気的に接続されることで、赤外線検知信号を外部に出力するための信号経路を形成する。信号線５１は、金製のリードワイヤ（図示省略）を用いたボンディングにより、赤外線検知素子３１の電極パッドに電気的に接続される。
【００５５】
赤外線検知素子３１は、エポキシ系接着剤により台座３３の所定の位置に固定される。
キャップ３５は、ステンレス合金により構成され、台座３３に支持された赤外線検知素子３１を収容する素子配置空間（図示省略）を形成する部材である。キャップ３５は、抵抗溶接により台座３３と接合されることで、台座３３とともに素子配置空間を形成する。キャップ３５は、外部から素子配置空間に光を取り込むための第１窓部（図示省略）および第２窓部（図示省略）を備える。
【００５６】
検知用フィルタ３７は、キャップ３５の第１窓部を覆うように、エポキシ系接着剤によりキャップ３５に固定され、参照用フィルタ３８は、キャップ３５の第２窓部を覆うように、エポキシ系接着剤によりキャップ３５に固定される。前述のように、検知用フィルタ３７（第１窓部）を通過した赤外線は、赤外線検知素子３１の検知用赤外線吸収層に到達し、参照用フィルタ３８（第２窓部）を通過した赤外線は、赤外線検知素子３１の参照用赤外線吸収層に到達する。
【００５７】
このような構成の赤外線センサ１５は、図１に示すように、アルミニウム製の固定治具５９により測定セル１３の端部に固定される。
セル用ヒータ１７は、シリコンラバーヒータであり、測定セル１３を取り囲むように配置される。セル用ヒータ１７は、４０［℃］以上に設定された特定の制御温度（本実施形態では、５０［℃］に設定）で、測定セル１３を加熱する。
【００５８】
［１−２．光源の製造方法］
次に、光源１１の製造方法について説明する。
まず、第１工程では、シリコン製の基板１０１の洗浄を行う。具体的には、厚さ寸法が４００［μｍ］の基板１０１を洗浄液に浸して、洗浄処理を行う。
【００５９】
次に、第２工程では、下側支持層１０８を形成する。
第２工程では、まず、洗浄済みの基板１０１を熱処理炉に入れ、熱酸化処理により厚さ寸法が１００［ｎｍ］の酸化ケイ素層（絶縁層１１１，１２１）を基板１０１の表面１２５および裏面１２６の全面に形成する。
【００６０】
その後、ＬＰ−ＣＶＤにてジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）、アンモニア（ＮＨ3 ）をソースガスとし、基板１０１の表面１２５の絶縁層１１１および裏面１２６の絶縁層１２１に対して、厚さ寸法が２００［ｎｍ］の窒化ケイ素層（絶縁層１１２，１２２）を形成する。
【００６１】
次にプラズマＣＶＤにて、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、酸素（Ｏ2 ）をソースガスとし、表面１２５に形成された絶縁層１１２に対して厚さ寸法が１００［ｎｍ］の酸化ケイ素層（絶縁層１１３）を積層する。
【００６２】
これにより絶縁層１１１、１１２、１１３からなる下側支持層１０８が形成される。
次に、第３工程では、発熱抵抗体１５１およびリード部１５３を形成する。
第３工程では、まず、ＤＣスパッタ装置を用いて、絶縁層１１３に対して厚さ寸法が１５［ｎｍ］のタンタル（Ｔａ）層を積層形成し、更に厚さ寸法が１５０［ｎｍ］の白金（Ｐｔ）層を積層形成する。このスパッタの後、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、ウェットエッチング処理にて、発熱抵抗体１５１およびリード部１５３を形成する。
【００６３】
次に、第４工程では、上側支持層１０９を形成する。
第４工程では、まず、プラズマＣＶＤにて、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、酸素（Ｏ2 ）をソースガスとし、表面１２５に形成された絶縁層１１３の一部、発熱抵抗体１５１およびリード部１５３に対して厚さ寸法が１００［ｎｍ］の酸化ケイ素層（絶縁層１１５）を積層する。
【００６４】
このようにして厚さ寸法が２００［ｎｍ］の酸化ケイ素層（絶縁層１１３，１１５）の内部に発熱抵抗体１５１およびリード部１５３を埋設する。
その後、ＬＰ−ＣＶＤにてジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）、アンモニア（ＮＨ3 ）をソースガスとし、絶縁層１１５の上に厚さ寸法が２００［ｎｍ］の窒化ケイ素層（絶縁層１１４）を形成する。
【００６５】
これにより、絶縁層１１５、絶縁層１１４からなる上側支持層１０９が形成される。
次に、第５工程では、コンタクトパッド１６０を形成する。
第５工程では、まず、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、ドライエッチング法により絶縁層１１５および絶縁層１１４のエッチングを行い、発熱抵抗体コンタクト用の穴を開けて、リード部１５３の一部を露出させる。
【００６６】
次にＤＣスパッタ装置を用いて絶縁層１１４に対して厚さ寸法が４００［ｎｍ］の金（Ａｕ）層を形成する。スパッタ後、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行いウェットエッチング処理によりコンタクトパッド１６０を形成する。
【００６７】
次に、第６工程では、空洞部１０３を形成する。
第６工程では、まず、基板１０１の裏面１２６に形成された絶縁層１２２に対して、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、空洞部１０３を形成する部分の絶縁層１２１および絶縁層１２２をドライエッチング処理によりエッチングする。その後、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）溶液中に基板１０１を浸して、異方性エッチングを行う。
【００６８】
これにより、基板１０１がエッチングされて、空洞部１０３およびテーパー状の内壁面１０４（反射壁）が形成される。
次に、第７工程では、赤外線反射膜１０５を形成する。
【００６９】
第７工程では、まず、スパッタ装置を用いてテーパー状の内壁面１０４（反射壁）および絶縁層１１１に対して厚さ寸法が２０［ｎｍ］のタンタル（Ｔａ）層を形成した後、更にその上に対して厚さ寸法が０．２［μｍ］の金（Ａｕ）層を形成することにより、赤外線反射膜１０５が形成される。
【００７０】
次に、第８工程では、赤外線放射層１０６を形成する。
第８工程では、赤外線反射膜１０５と下側支持層１０８が接している領域に炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分とする赤外光高放射膜をディスペンスにより塗布・焼成することにより、赤外線放射層１０６を形成する。
【００７１】
次に、第９工程では、基板１０１を切断する。
第９工程では、ダイシング装置を用いて基板１０１をチップ状にダイシングを行う。
以上の工程により赤外光発生素子１００が完成する。
【００７２】
次に、第１０工程では、拡張反射部１０７を設置する。
第９工程にてチップ状にした赤外光発生素子１００のうち絶縁層１２２に対して、拡張反射部１０７をエポキシ樹脂を用いて固定する。
【００７３】
なお、拡張反射部１０７は、アルミニウム（Ａｌ）製の拡張積層部１１８と、金（Ａｕ）製の拡張反射膜１１９と、を備える。拡張積層部１１８は、空洞部１０３に連通する拡大空洞部１２０を備える。拡張反射膜１１９は、拡張積層部１１８のうち拡大空洞部１２０に面する内壁面に対して、赤外線反射膜１０５と同様の方法により形成されている。
【００７４】
以上の工程により、赤外光発生素子１００および拡張反射部１０７を備える光源１１が完成する。
このようにして完成した光源１１では、コンタクトパッド１６０を通じて外部からの電力供給を受けることで発熱抵抗体１５１が発熱し、その熱により赤外線放射層１０６が加熱されると、赤外線放射層１０６から赤外線が放射される。
【００７５】
この赤外線は、支持層１０２から基板１０１に向かう方向（図２では下方向）を「目標方向」として放射される。つまり、赤外線放射層１０６から放射された赤外線は、赤外線放射層１０６から目標方向に対して直接放射されるか、あるいは、赤外線放射層１０６から放射された後に赤外線反射膜１０５や拡張反射部１０７（詳細には、拡張反射膜１１９）で反射して目標方向に放射される。
【００７６】
これにより、光源１１で発生した赤外線は、赤外線反射膜１０５や拡張反射部１０７での反射によって集約されつつ目標方向に向けて放射される。
［１−３．ガス検知］
このような構成のガス検知器１は、ガス入出部２５を介して測定セル１３のガス空間２３に人の呼気（測定対象ガス）を導入・排出した上で、ガス空間２３に導入された呼気に含まれる二酸化炭素（特定ガス）の濃度を検知する。
【００７７】
つまり、光源１１から照射される赤外線は、測定セル１３のガス空間２３に導入された呼気に含まれる二酸化炭素に吸収されるため、赤外線センサ１５に到達する赤外線の強度は、二酸化炭素の濃度に応じて変化する。そして、赤外線センサ１５（赤外線検知素子３１）から出力される赤外線検知信号が二酸化炭素の濃度に応じて変化することから、赤外線検知信号に基づいて人の呼気に含まれる二酸化炭素の濃度を検知できる。なお、赤外線センサ１５は、参照用フィルタ３８の透過中心波長（３．９［μｍ］）に応じた赤外線を基準として、検知用フィルタ３７の透過中心波長（４．３［μｍ］）に応じた赤外線を検知する。
【００７８】
ガス検知器１は、セル用ヒータ１７が測定セル１３を加熱して測定セル１３の内壁面２１に結露が生じるのを抑制することで、光源１１から照射される赤外線が測定セル１３の内壁面２１で反射する際の減衰量を低減する。
【００７９】
上述したように、赤外線センサ１５（赤外線検知素子３１）から出力される赤外線検知信号が二酸化炭素の濃度に応じて変化することから、赤外線検知信号に基づいて人の呼気に含まれる二酸化炭素の濃度を検知できる。
【００８０】
よって、このガス検知器１を用いることで、赤外線検知信号に基づいて人の呼気に含まれる二酸化炭素の濃度を検知することが可能となる。
［１−４．効果］
以上説明したように、本実施形態の非分散型赤外線分析式ガス検知器１においては、光源１１から放射された赤外線が測定セル１３の内部を通過して赤外線センサ１５に到達し、赤外線センサ１５の赤外線検知素子３１が受光する赤外線の強度に基づいて、検知波長の赤外線に対応したガス（二酸化炭素）を検知する。
【００８１】
そして、本実施形態の光源１１においては、図２に示すように、赤外線反射膜１０５は、少なくとも基板１０１の板厚方向における発熱抵抗体１５１と赤外線放射層１０６との間に設けられる。
【００８２】
このように、赤外線反射膜１０５が支持層１０２（発熱抵抗体１５１）と赤外線放射層１０６との間に設けられることで、赤外線放射層１０６から放射される赤外線のうち支持層１０２（発熱抵抗体１５１）の方向に向けて放射される赤外線は赤外線反射膜１０５で反射される。そして、赤外線反射膜１０５で反射した赤外線の進行方向は、支持層１０２（発熱抵抗体１５１）から赤外線放射層１０６に向かう方向であり、「支持層１０２（発熱抵抗体１５１）とは反対の方向に向けて赤外線放射層１０６から放射される赤外線」と同一の進行方向となる。
【００８３】
つまり、赤外線放射層１０６から放射された赤外線は、全方位に向かうのではなく、「支持層１０２（発熱抵抗体１５１）から赤外線放射層１０６に向かう方向」（換言すれば、赤外線放射層１０６から支持層１０２（発熱抵抗体１５１）への方向とは反対方向。図２では下方向。）に集約される。
【００８４】
このように、赤外線の放射方向を赤外線反射膜１０５を用いて全方位よりも狭い範囲に集約することで、本実施形態の光源１１は、全方位に赤外線を放射する構成に比べて、目標の照射範囲に対して放射する赤外線量を増加できる。
【００８５】
また、赤外線放射層１０６は、炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分として構成されており、炭化硅素の放射率は「０．９」（波長：３〜５［μｍ］、８〜１４［μｍ］の場合）である。他方、赤外線反射膜１０５は、金（Ａｕ）からなる金属膜であり、金（Ａｕ）の放射率は「０．２」（波長：３〜５［μｍ］、８〜１４［μｍ］の場合）である。
【００８６】
このように、赤外線放射層１０６の放射率が赤外線反射膜１０５の放射率よりも大きいため、赤外線放射層１０６は、赤外線反射膜１０５よりも多くの赤外線を放射する。
なお、赤外線反射膜１０５は、赤外線放射層１０６に比べて、放射率が小さいことから反射率は大きくなるため、赤外線放射層１０６から放射された赤外線は、確実に赤外線反射膜１０５で反射する。
【００８７】
このように、赤外線の放射方向を赤外線反射膜１０５を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて赤外線の発生量を低減できる。これにより、光源１１は、赤外線を発生させるための発熱抵抗体１５１での電力消費量を低減できる。
【００８８】
よって、本実施形態の光源１１によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
また、光源１１の赤外線放射層１０６は、空洞部１０３のうち支持層１０２が設けられる側の開口領域の全体を覆う状態で配置されている。これにより、空洞部１０３の開口領域の一部に赤外線放射層１０６を形成する場合に比べて、赤外線放射層１０６の形成領域を大きく確保できるため、赤外線放射層１０６からの赤外線の放射量が大きくなる。
【００８９】
本実施形態の光源１１のように、空洞部１０３の開口領域の全体に赤外線放射層１０６を形成する場合、赤外線放射層１０６の製造工程が容易となる。つまり、空洞部１０３に面する支持層１０２の一部に赤外線放射層１０６を形成する場合には、その形成領域を画定するためのマスク処理が必要になる。これに対して、空洞部１０３の開口領域の全体に赤外線放射層１０６を形成する場合、基板１０１のうち空洞部１０３に対する内壁面１０４によって赤外線放射層１０６の形成領域が画定されるため、マスク処理が不要となる。
【００９０】
また、光源１１においては、赤外線反射膜１０５が、基板１０１の板厚方向における発熱抵抗体１５１と赤外線放射層１０６との間に加えて、基板１０１のうち内壁面１０４にも形成されている。さらに、光源１１は、拡張反射膜１１９を有する拡張反射部１０７を備える。
【００９１】
これにより、赤外線反射膜１０５および拡張反射膜１１９によって赤外線を反射する領域を大きく確保できるため、赤外線放射層１０６から放射された赤外線をより多く反射でき、目標方向に対する赤外線の放射量を増大できる。
【００９２】
次に、光源１１においては、赤外線放射層１０６はその表面が曲面形状に形成されている。具体的には、赤外線放射層１０６は、支持層１０２から基板１０１に向かう方向（目標方向）に対して凸状となる曲面形状（凸状曲面）に形成されている。
【００９３】
このような形状の赤外線放射層１０６は、発熱抵抗体１５１に近い中央部分の厚さ寸法が大きく、発熱抵抗体１５１から離れた周縁部分の厚さ寸法が小さくなる。つまり、発熱抵抗体１５１からの熱が伝わり易い中央部分の体積が大きくなり、発熱抵抗体１５１からの熱が伝わりにくい周縁部分の体積が小さくなることから、赤外線放射層１０６の全体における温度のバラツキが生じ難くなる。
【００９４】
これにより、赤外線放射層１０６は、温度のバラツキが生じ難くなり、全体から赤外線を放射することができる。
また、本実施形態の非分散型赤外線分析式ガス検知器１は、光源１１を備えることで、光源１１から赤外線センサ１５に対して十分な赤外線が放射できるため、赤外線センサ１５での赤外線の検知精度が向上し、二酸化炭素（特定ガス）の検知精度が向上する。また、光源１１での無駄な電力消費量を低減できるため、非分散型赤外線分析式ガス検知器１としての電力消費量を低減できる。
【００９５】
よって、本実施形態の非分散型赤外線分析式ガス検知器１によれば、二酸化炭素（特定ガス）の検知精度が向上するとともに、電力消費量を低減できる。
［１−５．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
【００９６】
発熱抵抗体１５１が発熱部の一例に相当し、赤外線放射層１０６が放射部の一例に相当し、赤外線反射膜１０５および拡張反射膜１１９が反射部の一例に相当する。
人の呼気が測定対象ガスの一例に相当し、二酸化炭素が特定ガスの一例に相当し、セル用ヒータ１７がヒータの一例に相当し、検知用フィルタ３７および参照用フィルタ３８が波長選択フィルタの一例に相当する。
【００９７】
［２．第２実施形態］
第２実施形態として、表面が平面形状の放射部を備える第２光源２１１について説明する。
【００９８】
なお、以下の説明では、第２実施形態の構成のうち第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同一を付して説明を省略し、第２実施形態の構成のうち第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９９】
図３は、第２実施形態の第２光源２１１の内部構成を示す断面図である。
第２光源２１１は、第２赤外光発生素子２００と、第２拡張反射部２０７と、を備えている。第２赤外光発生素子２００は、基板１０１、支持層１０２、発熱抵抗体１５１、平面放射層２０６、赤外線反射膜１０５、を備えている。
【０１００】
平面放射層２０６は、炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分として構成されており、赤外線反射膜１０５を介して支持層１０２に積層される状態で基板１０１の空洞部１０３の内部に配置される。平面放射層２０６は、基板１０１の板厚方向に沿ってみたときに、自身の少なくとも一部が発熱抵抗体１５１に重なるように支持層１０２に積層される。
【０１０１】
平面放射層２０６は、空洞部１０３のうち支持層１０２が設けられる側の開口領域の全体を覆う状態で配置されている。これにより、空洞部１０３の開口領域の一部に平面放射層２０６を形成する場合に比べて、平面放射層２０６の形成領域を大きく確保できるため、平面放射層２０６からの赤外線の放射量が大きくなる。
【０１０２】
第２拡張反射部２０７は、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）製の拡張積層部１１８と、金（Ａｕ）製の拡張反射膜１１９と、を備える。
なお、第２拡張反射部２０７は、拡張積層部１１８が空洞部１０３に連通する拡大空洞部１２０を備える点や、拡張反射膜１１９が拡張積層部１１８のうち拡大空洞部１２０に面する内壁面に形成される点に関しては、拡張反射部１０７と共通である。
【０１０３】
このような構成の第２光源２１１は、第１実施形態の光源１１と同様に、赤外線の放射方向を赤外線反射膜１０５および拡張反射膜１１９を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて赤外線の発生量を低減できる。これにより、第２光源２１１は、赤外線を発生させるための発熱抵抗体１５１での電力消費量を低減できる。
【０１０４】
よって、第２光源２１１によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
なお、第２光源２１１は、光源１１に代えて非分散型赤外線分析式ガス検知器１に用いることができる。
【０１０５】
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。平面放射層２０６が放射部の一例に相当する。
［３．第３実施形態］
上記実施形態では、拡張反射部を備える光源について説明したが、拡張反射部を備えない構成であっても良い。
【０１０６】
そこで、第３実施形態として、拡張反射部を有しない第３光源３１１について説明する。図４は、第３光源３１１の内部構成を示す断面図である。
第３光源３１１は、第２実施形態の第２光源２１１から第２拡張反射部２０７を取り除いた構成であり、第２赤外光発生素子２００と同等の構成である。つまり、第３光源３１１は、基板１０１、支持層１０２、発熱抵抗体１５１、平面放射層２０６、赤外線反射膜１０５、を備えている。
【０１０７】
このような構成の第３光源３１１は、第１実施形態の光源１１および第２実施形態の第２光源２１１と比べて、拡張反射部を有しないことにより反射部の面積が小さくなるが、赤外線反射膜１０５により赤外線を反射できるため、赤外線の放射方向を赤外線反射膜１０５を用いて集約できる。
【０１０８】
つまり、第３光源３１１は、第１実施形態の光源１１および第２実施形態の第２光源２１１と同様に、赤外線の放射方向を赤外線反射膜１０５を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて赤外線の発生量を低減できる。これにより、第３光源３１１は、赤外線を発生させるための発熱抵抗体１５１での電力消費量を低減できる。
【０１０９】
よって、第３光源３１１によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
［４．第４実施形態］
第４実施形態として、上記実施形態と比べて、反射部の形成領域が小さく設定された光源（第４光源３２１）について説明する。図５は、第４光源３２１の内部構成を示す断面図である。
【０１１０】
第４光源３２１は、第３光源３１１における赤外線反射膜１０５の形成領域を小さく変更したものである。
具体的には、第４光源３２１の赤外線反射膜３２５は、金（Ａｕ）からなる金属膜であり、支持層１０２と赤外線放射層１０６との間に配置されると共に、赤外線放射層１０６と基板１０１（詳細には、枠部１１０の内壁面１０４）との間に配置されている。
【０１１１】
つまり、第４光源３２１は、枠部１１０の内壁面１０４の表面には反射膜は形成されていない。
このような構成の第４光源３２１は、第３光源３１１と比べて、反射部の面積が小さくなるが、赤外線反射膜３２５により赤外線を反射できるため、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３２５を用いて集約できる。
【０１１２】
つまり、第４光源３２１は、上述の光源１１，第２光源２１１，第３光源３１１と同様に、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３２５を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて赤外線の発生量を低減できる。これにより、第４光源３２１は、赤外線を発生させるための発熱抵抗体１５１での電力消費量を低減できる。
【０１１３】
よって、第４光源３２１によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。赤外線反射膜３２５が反射部の一例に相当する。
【０１１４】
［５．第５実施形態および第６実施形態］
第５実施形態として、上記実施形態と比べて、さらに反射部の形成領域が小さく設定された光源（第５光源３３１）について説明する。図６は、第５光源３３１の内部構成を示す断面図である。
【０１１５】
第５光源３３１は、支持層１０２と赤外線放射層１０６との間に配置される赤外線反射膜３３５を備える。赤外線反射膜３３５は、金（Ａｕ）からなる金属膜である。
このような構成の第５光源３３１は、第４光源３２１と比べて、反射部の面積が小さくなるが、赤外線反射膜３３５により赤外線を反射できるため、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３３５を用いて集約できる。
【０１１６】
つまり、第５光源３３１は、光源１１，第２光源２１１，第３光源３１１，第４光源３２１と同様に、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３３５を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて赤外線の発生量を低減できる。これにより、第５光源３３１は、赤外線を発生させるための発熱抵抗体１５１での電力消費量を低減できる。
【０１１７】
さらに反射部の形成領域が小さく設定された光源としては、例えば、第６実施形態としての第６光源３４１が挙げられる。図７は、第６光源３４１の内部構成を示す断面図である。
【０１１８】
第６光源３４１は、支持層１０２と赤外線放射層１０６との間の一部領域に配置される赤外線反射膜３４５を備える。赤外線反射膜３４５は、金（Ａｕ）からなる金属膜である。
【０１１９】
このような構成の第６光源３４１は、第５光源３３１と比べて、反射部の面積が小さくなるが、赤外線反射膜３４５により赤外線を反射できるため、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３４５を用いて集約できる。
【０１２０】
つまり、第６光源３４１は、光源１１，第２光源２１１，第３光源３１１，第４光源３２１，第５光源３３１と同様に、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３４５を用いて集約することで、全方位に赤外線を放射する場合に比べて赤外線の発生量を低減できる。これにより、第６光源３４１は、赤外線を発生させるための発熱抵抗体１５１での電力消費量を低減できる。
【０１２１】
よって、第５光源３３１および第６光源３４１によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。第５光源３３１においては、赤外線反射膜３３５が反射部の一例に相当する。第６光源３４１においては、赤外線反射膜３４５が反射部の一例に相当する。
【０１２２】
［６．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【０１２３】
例えば、上記実施形態では、表面が凸状曲面あるいは平面形状の放射部を備える光源について説明したが、放射部はその他の表面形状であってもよい。
そこで、表面が凹状曲面の放射部を備える第７光源３６１について説明する。図８は、第７光源３６１の内部構成を示す断面図である。
【０１２４】
第７光源３６１は、第３光源３１１における平面放射層２０６を凹状放射層３６６に置き換えた構成である。つまり、第７光源３６１は、基板１０１、支持層１０２、発熱抵抗体１５１、凹状放射層３６６、赤外線反射膜１０５、を備えている。
【０１２５】
凹状放射層３６６は、炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分として構成されており、赤外線反射膜１０５を介して支持層１０２に積層される状態で基板１０１の空洞部１０３の内部に配置される。凹状放射層３６６は、基板１０１の板厚方向に沿ってみたときに、自身の少なくとも一部が発熱抵抗体１５１に重なるように支持層１０２に積層される。
【０１２６】
次に第７光源３６１においては、凹状放射層３６６はその表面が曲面形状に形成されている。具体的には、凹状放射層３６６は、支持層１０２から基板１０１に向かう方向（目標方向）に対して凹状となる曲面形状（凹状曲面）に形成されている。
【０１２７】
つまり、凹状放射層３６６は、その表面形状が凹状曲面であることにより、表面が凸状曲面あるいは平面形状の放射部に比べて、放射部から放射される赤外線の放射方向が異なる方向となる。
【０１２８】
このため、用途や使用環境などに応じて放射部（凹状放射層３６６）の表面形状を適切に選択することで、放射部（凹状放射層３６６）からの赤外線の放射方向を任意の方向に調整することが可能となる。換言すれば、目標とする方向に対して適切に赤外線を放射することが可能となる。
【０１２９】
なお、赤外線の放射方向を調整する方法は、放射部の表面形状を選択する方法に限定されることはなく、反射部の形状や傾斜角度などを任意に選択する方法を採用することも可能である。また、放射部の表面形状を選択する方法と、反射部の形状や傾斜角度などを選択する方法とを組み合わせて、赤外線の放射方向を調整してもよい。
【０１３０】
例えば、目標方向に対して放射部から直接放射される赤外線のみならず、反射部で反射した赤外線の進行方向も考慮に入れて、放射部の曲面形状を設定することで、目標方向に対する赤外線の放射量を増大できる。
【０１３１】
なお、曲面形状としては、例えば、凸状曲面や凹状曲面が挙げられる。また、凸状曲面と凹状曲面とを組み合わせた表面形状であっても良い。
凹状放射層３６６は、空洞部１０３のうち支持層１０２が設けられる側の開口領域の全体を覆う状態で配置されている。これにより、空洞部１０３の開口領域の一部に凹状放射層３６６を形成する場合に比べて、凹状放射層３６６の形成領域を大きく確保できるため、凹状放射層３６６からの赤外線の放射量が大きくなる。
【０１３２】
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。第７光源３６１においては、凹状放射層３６６が放射部の一例に相当し、赤外線反射膜１０５が反射部の一例に相当する。
【０１３３】
次に、上記実施形態では、基板の空洞部に放射部が配置される構成の光源について説明したが、放射部の配置領域は空洞部の内部に限られることはない。
例えば、第８光源３７１のように、支持層１０２のうち空洞部１０３の側とは反対側に凸状放射層３７６が配置される構成としてもよい。図９は、第８光源３７１の内部構成を示す断面図である。
【０１３４】
第８光源３７１は、基板１０１、支持層１０２、発熱抵抗体１５１、凸状放射層３７６、赤外線反射膜３７５、を備えている。
なお、第８光源３７１は、空洞部１０３から支持層１０２に向かう方向（換言すれば、基板１０１から支持層１０２へ向かう方向。図９では上方向。）を目標方向として赤外線を放射する。つまり、第８光源３７１から放射される赤外線は、空洞部１０３から支持層１０２に向かう方向（換言すれば、基板１０１から支持層１０２へ向かう方向）に進行する。
【０１３５】
凸状放射層３７６は、炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分として構成されており、赤外線反射膜３７５を介して支持層１０２に積層される状態で、支持層１０２のうち空洞部１０３の側とは反対側（図９では上側）に配置される。凸状放射層３７６は、基板１０１の板厚方向に沿ってみたときに、自身の少なくとも一部が発熱抵抗体１５１に重なるように支持層１０２に積層される。
【０１３６】
凸状放射層３７６は、その表面が曲面形状に形成されている。具体的には、凸状放射層３７６は、基板１０１から支持層１０２に向かう方向（目標方向）に対して凸状となる曲面形状（凸状曲面）に形成されている。
【０１３７】
赤外線反射膜３７５は、金（Ａｕ）からなる金属膜であり、支持層１０２と凸状放射層３７６との間に配置される。つまり、赤外線反射膜３７５は、支持層１０２のうち空洞部１０３の側とは反対側（図９では上側）に配置されている。
【０１３８】
このような構成の第８光源３７１では、凸状放射層３７６から放射された赤外線は、全方位に向かうのではなく、「発熱抵抗体１５１から凸状放射層３７６に向かう方向」（換言すれば、凸状放射層３７６から発熱抵抗体１５１への方向とは反対方向。図９では上方向。）に集約される。
【０１３９】
このように、赤外線の放射方向を赤外線反射膜３７５を用いて全方位よりも狭い範囲に集約することで、第８光源３７１は、全方位に赤外線を放射する構成に比べて、目標の照射範囲に対して放射する赤外線量を増加できる。
【０１４０】
また、凸状放射層３７６は、発熱抵抗体１５１に近い中央部分の厚さ寸法が大きく、発熱抵抗体１５１から離れた周縁部分の厚さ寸法が小さくなる。つまり、凸状放射層３７６は、発熱抵抗体１５１からの熱が伝わり易い中央部分の体積が大きくなり、発熱抵抗体１５１からの熱が伝わりにくい周縁部分の体積が小さくなることから、凸状放射層３７６の全体における温度のバラツキが生じ難くなる。
【０１４１】
よって、第８光源３７１によれば、目標の照射範囲に対して十分な赤外線を放射できると共に無駄な電力消費量を低減できる。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。第８光源３７１においては、凸状放射層３７６が放射部の一例に相当し、赤外線反射膜３７５が反射部の一例に相当する。
【０１４２】
次に、上記実施形態では、放射部（赤外線放射層１０６，平面放射層２０６，凹状放射層３６６）として炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分とするものについて説明したが、放射部は、炭化硅素（ＳｉＣ）を主成分とするものに限られることはなく、ＣｕＯ（酸化銅）、Ｆｅ2Ｏ3（酸化鉄）、黒化処理されたＰｔ（白金黒）、もしくは黒化処理されたＡｕ（金黒）、Ｃ（炭素）などを主成分として構成してもよい。
【０１４３】
さらに、上記実施形態では、反射部（赤外線反射膜１０５，拡張反射膜１１９）として金（Ａｕ）からなる金属膜について説明したが、反射部は、金（Ａｕ）からなる金属膜に限られることは無く、白金（Ｐｔ）からなる金属膜、銀（Ａｇ）からなる金属膜、アルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜などを用いて構成してもよい。なお、上記実施形態では赤外線反射膜１０５の膜厚を０．２［μｍ］としているが、十分な反射率が得られれば反射膜の膜厚はこの数値に限定されるものではない。例えば、０．１〜１．０［μｍ］の範囲内であれば十分な反射率が得られるため、反射膜の膜厚をこの範囲内で任意に設定してもよい。
【０１４４】
ここで、各材料の放射率および反射率を[表１]に示す。
【０１４５】
【表１】
2014228387.tif 000003
なお、放射率は、２段階の波長（３〜５［μｍ］、８〜１４［μｍ］）のそれぞれにおける数値を表している。
【０１４６】
放射部および反射部の各材料を選択する際には、放射部の放射率が反射部の放射率よりも大きくなるように、各材料を選択すると良い。
また、上記実施形態では、特定ガスとして、二酸化炭素を検知する実施形態について説明したが、特定ガスはこれに限られることはなく、例えば、エタノール（検知波長：３．４［μｍ］あるいは９．４［μｍ］）などを検知する非分散型赤外線分析式ガス検知器に、本発明を適用しても良い。その場合、特定ガスの検知波長に応じて、バンドパスフィルタを適宜選択すると良い。
【符号の説明】
【０１４７】
１…非分散型赤外線分析式ガス検知器、１１…光源、１３…測定セル、１５…赤外線センサ、１７…セル用ヒータ、３１…赤外線検知素子、３７…検知用フィルタ（バンドパスフィルタ）、３８…参照用フィルタ（バンドパスフィルタ）、１００…赤外光発生素子、１０１…基板、１０２…支持層、１０３…空洞部、１０４…内壁面、１０５…赤外線反射膜、１０６…赤外線放射層、１０７…拡張反射部、１０８…下側支持層、１０９…上側支持層、１１０…枠部、１１８…拡張積層部、１１９…拡張反射膜、１２０…拡大空洞部、１５１…発熱抵抗体、１６０…コンタクトパッド、２００…第２赤外光発生素子、２０６…平面放射層、２０７…第２拡張反射部、２１１…第２光源、３１１…第３光源、３２１…第４光源、３２５…赤外線反射膜、３３１…第５光源、３３５…赤外線反射膜、３４１…第６光源、３４５…赤外線反射膜、３６１…第７光源、３６６…凹状放射層、３７１…第８光源、３７５…赤外線反射膜、３７６…凸状放射層。
【図１】
2014228387.tif 000004
【図２】
2014228387.tif 000005
【図３】
2014228387.tif 000006
【図４】
2014228387.tif 000007
【図５】
2014228387.tif 000008
【図６】
2014228387.tif 000009
【図７】
2014228387.tif 000010
【図８】
2014228387.tif 000011
【図９】
2014228387.tif 000012