(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素センサであって、
希土類又は希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第１の元素、
白金族金属（ＰＧＭ）又は白金族金属（ＰＧＭ）の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第２の元素、及び
アルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第３の元素
を含む材料の活性層（２）が蒸着された、室温での水素の吸蔵及び脱着のための基板（Ｓ）を含み、
前記活性層の電気抵抗を室温で測定する、水素センサ。
【請求項２】
前記活性層の前記第３の元素は、マグネシウム又はカルシウム又はこれらの元素の組み合わせの中から選択される、請求項１に記載の水素センサ。
【請求項３】
前記活性層の前記第２の元素は、パラジウム又は白金又はこれらの元素の組み合わせの中から選択される、請求項１又は２に記載の水素センサ。
【請求項４】
前記活性層の前記第１の元素は、希土類又は希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせの中から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水素センサ。
【請求項５】
前記活性層の前記第１の元素は、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウムを含む小群又は前記小群の少なくとも２つの金属元素の組み合わせから選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水素センサ。
【請求項６】
前記活性層は、１ｎｍ〜０．１ｍｍの厚さを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の水素センサ。
【請求項７】
前記活性層は、５ｎｍ〜１００００ｎｍの厚さを有する、請求項６に記載の水素センサ。
【請求項８】
前記活性層は、５０ｎｍ〜１５００ｎｍの厚さを有する、請求項７に記載の水素センサ。
【請求項９】
前記基板は、チタン酸ストロンチウム、ガラス、シリコン及び雲母の中から選択される材料を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の水素センサ。
【請求項１０】
前記活性層は、以下の：
ＬａＭｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｔ、Ｓｃ(x)Ｌａ(1-x)Ｍｇ2Ｐｄ、Ｌａ(1-x)Ｃｅ(x)Ｍｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ(2-x)Ｃａ(x)Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｄ(1-x)Ｐｔ(x)（式中、０＜ｘ＜１）の中から選択される材料からなる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の水素センサ。
【請求項１１】
前記活性層は、パラジウム及び／又は白金を含む被覆層で被覆された、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の水素センサ。
【請求項１２】
水素センサ及び前記センサに接続された電子測定モジュール（３）を含む水素検出器であって、
前記電子測定モジュールは、前記センサの状態パラメータを測定するように設けられ、及び
前記センサが設けられた媒体の水素の濃度を表す電気測定信号を出力において送達することが可能であり、
前記水素センサは請求項１〜１１のいずれかに記載のセンサであることを特徴とする、水素検出器。
【請求項１３】
前記電子測定モジュール（３）は、活性層の電気抵抗を測定して、処理システム又は記憶システムへ、続いて表示デバイスへ、前記電気抵抗を表す信号を送達するように設けられたことを特徴とする、請求項１２に記載の水素検出器。
【請求項１４】
前記電子測定モジュールは、比較器を更に含み、前記センサから前記電子測定モジュールによって測定された水素濃度を表す前記電気測定信号が、前記比較器の入力部へ送達され、前記比較器は、少なくとも１つの所定の閾値信号と前記入力信号との比較に応じて検出信号を送達するように設けられていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の水素検出器。
【請求項１５】
前記電子測定モジュールは、前記少なくとも１つの所定の閾値信号がプログラム可能であるように設けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の水素検出器。
【請求項１６】
以下のステップ：
−活性金属層の適用に適した基板を準備するステップ；
−活性金属層を前記基板に蒸着させるステップであって、ここで、前記活性金属層は、第１の元素が、希土類又は希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択され、第２の元素が、白金族金属（ＰＧＭ）又は白金族金属（ＰＧＭ）の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択され、及び第３の元素が、アルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される材料の形態をとるステップ
を含む、前記活性金属層の電気抵抗を実質的に室温で測定する水素センサの製造方法。
【請求項１７】
前記活性金属層の蒸着は、物理気相蒸着法によって実施される、請求項１６に記載の水素センサの製造方法。
【請求項１８】
前記活性金属層の蒸着は、陰極スパッタリング又は蒸着によって実施される、請求項１７に記載の水素センサの製造方法。
【請求項１９】
前記活性金属層は、センサとして使用する前に、第１の水素化物を形成するために水素を予め充填する、請求項１６又は１７に記載の水素センサの製造方法。
【請求項２０】
活性層と接触する水素の存在又は濃度を評価するための、前記活性層の電気抵抗を室温で測定する水素センサ用の前記活性層を製造するために、以下の化合物：
ＬａＭｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｔ、Ｓｃ(x)Ｌａ(1-x)Ｍｇ2Ｐｄ、Ｌａ(1-x)Ｃｅ(x)Ｍｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ(2-x)Ｃａ(x)Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｄ(1-x)Ｐｔ(x)（式中、０＜ｘ＜１）
の中から選択される化合物の使用。
【請求項２１】
活性層と接触する水素の存在又は濃度を評価するための、前記活性層の電気抵抗を室温で測定する水素センサ用の前記活性層を形成するために用いられる、ＬａＭｇ2Ｐｄの使用。
【請求項２２】
前記活性層は、前記センサが差し込まれた媒体の水素と共に、前記媒体の前記水素の濃度に従って、変化しやすい組成の水素化物を形成し、前記水素化物のそれぞれの特定の組成は、前記活性層の電気抵抗の特定の値に対応することを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の前記化合物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素センサ及びこのタイプのセンサを組み込む水素検出器に関する。この検出器は、センサを設けた媒体の水素の検出及び／又は水素濃度の測定を可能にする。本発明は、また水素センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連した特徴を提案している公知の水素検出器及びセンサは、製造するには高価な製品であり、従って、大衆市場での使用においては限られた興味しか示されていない。より安価な技術を提案する解決策は、例えば、測定及び／若しくは検出が可能であると考えられる濃度の範囲並びに／又は複数の他の気体の中から水素を測定又は検出する可能性等に関する特徴にかなりの制限を伴う。
【０００３】
これらの様々な欠点を克服するために、本発明は異なる技術的な手段を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
まず、本発明の第１の目的は、既存の水素センサ及び検出器と比べて有利な原価で製造できる水素センサ及びこのタイプのセンサを組み込んだ検出器を提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、０％〜１００％の範囲のＨ2濃度で、水素の濃度を測定及び検出するための水素センサ及び検出器を提供することである。
【０００６】
本発明の更に他の目的は、正確かつ信頼性の高い水素センサ及び検出器を提供することである。
【０００７】
最後に、本発明の更に他の目的は、他の気体の混合物の中から水素の存在を測定及び検出するためのセンサ及び検出器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従って、本発明は、希土類又は希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第１の元素、白金族金属（ＰＧＭ）又は白金族金属（ＰＧＭ）の少なくとも２つの元素の組み合わせ（又は、白金族金属の少なくとも２つの元素の複数の組み合わせ）から選択される第２の元素、及びアルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第３の元素を含む材料の活性層が蒸着された基板を含む水素センサに関する。
【０００９】
活性層の電気抵抗は、この活性層と接触する水素の濃度と実質的に比例して変化し、これは、この層を水素センサとして使用することを可能にする。更に、活性層の電気抵抗は、センサが設けられる媒体の気体の全圧ではなく、水素分圧に主に左右される。その上、活性層の反応は可逆で、複数の水素吸蔵及び脱着サイクルの後でも活性層は無傷のままである。活性層は、室温で広い範囲の水素濃度に使用可能かつ有用である。
【００１０】
センサの反応は極めて迅速で、信号再現性は良好である。ＬａＭｇ2Ｐｄのような金属化合物の使用により、センサとして使用可能な活性層を製造できる。変形例では、活性層は水素を測定するために使用される。
【００１１】
測定は、実質的に室温で及び実質的に低い水素圧力で、ＬａＭｇ2ＰｄＨ3組成物で部分的に充填した相とＬａＭｇ2ＰｄＨ7組成物で完全に充填した相との間で、水素誘起絶縁金属転移が生じることを証明した。
【００１２】
活性層の第１の元素は、好ましくはランタン族から選択される。より好ましくは、活性層の第１の元素は、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウムを含む小群又はこの小群の少なくとも２つの金属元素の組み合わせから選択される。
【００１３】
好ましくは、活性層の第２の元素は、パラジウム及び白金の中から選択される。
【００１４】
好ましくは、活性層の第３の元素は、マグネシウム及びカルシウムの中から選択される。より好ましくは、活性層の第３の元素は、マグネシウムからなる。
【００１５】
活性層は、１ｎｍ〜０．１ｍｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１００００ｎｍ、更に好ましくは５０ｎｍ〜１５００ｎｍの厚さを有する。
【００１６】
有利には、基板は、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、ガラス（硼珪酸塩）、シリコン及び雲母の中から選択される材料を含む。当然、従来の真空蒸着法を用いた活性金属層の蒸着に適した任意の他の材料を基板として使用可能である。
【００１７】
有利な実施形態では、活性層は、パラジウム及び／又は白金からなる被覆層で被覆される。
【００１８】
別の態様によると、本発明は、水素センサ及び上記センサに接続された電子測定モジュールを含む水素検出器であって、上記電子モジュールは、上記センサの状態パラメータを測定するように設けられ、及びセンサが設けられた媒体の水素の濃度を表す電気測定信号を出力において送達することが可能な水素検出器において、上記水素センサは、希土類又は希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第１の元素、白金族金属（ＰＧＭ）又は白金族金属（ＰＧＭ）の少なくとも２つの元素の組み合わせ（又は、白金族金属の少なくとも２つの元素の複数の組み合わせ）から選択される第２の元素、及びアルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される第３の元素を含む材料の活性層が蒸着された基板を含む水素センサであることを特徴とする水素検出器に関する。
【００１９】
検出器の有利な特徴によると、電子測定モジュールは、活性層の電気抵抗を測定して、例えば、処理システム又は記憶システムへ、続いて表示デバイスへ、上記電気抵抗を表す信号を送達するように設けられる。
【００２０】
本発明の水素検出器の特定の実施形態によると、電子測定モジュールは、上記センサに接続された比較器を更に含み、そして、上記センサからモジュールで測定された水素濃度を表す電気測定信号が、上記比較器の入力部に送達される。このとき、上記比較器は、少なくとも１つの所定の閾値信号と上記入力信号の比較に応じた検出信号を出力において送達するように設けられ、及び、好ましくは、電子測定モジュールは、少なくとも１つの所定の閾値信号がプログラム可能であるように設けられる。
【００２１】
本発明は、水素センサを製造する方法を更に提供し、この方法は以下のステップを含む：
−活性金属層の適用に適した基板を準備するステップ；
−活性金属層を上記基板に蒸着させるステップであって、ここで、活性金属層は、第１の元素が、希土類又は希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択され、第２の元素が、白金族金属（ＰＧＭ）又は白金族金属（ＰＧＭ）の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択され、及び第３の元素が、アルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される材料の形態をとるステップ。
【００２２】
使用した方法は、実施が特に容易で、従って安価であり、優れた再現性を示し、小型設備で実施可能である。
【００２３】
活性層蒸着は、有利には物理気相蒸着法（ＰＶＤ）を用いて、好ましくは陰極スパッタリングによって実施される。陰極スパッタリングによる場合、陰極スパッタリング雰囲気は、主にアルゴンからなる。また、陰極スパッタリングによる場合には、基板は蒸着する以前に、少なくとも２５０℃の温度まで、好ましくは３００度の温度まで加熱される。
【００２４】
一代替実施形態では、活性層蒸着は、真空蒸発法によって実施される。
【００２５】
本発明は、また活性層と接触する水素の存在又は濃度を評価するための水素センサ用の上記活性層を製造するために、以下の化合物：ＬａＭｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｔ、Ｓｃ(x)Ｌａ(1-x)Ｍｇ2Ｐｄ、Ｌａ(1-x)Ｃｅ(x)Ｍｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ(2-x)Ｃａ(x)Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｄ(1-x)Ｐｔ(x)（式中、０＜ｘ＜１）の中から選択される化合物を使用する。好ましくは、ＬａＭｇ2Ｐｄは、活性層と接触する水素の存在又は濃度を評価するための水素センサ用の上記活性層を形成するために用いられる。本発明は、また上記センサが差し込まれた媒体の水素と共に、上記活性層が上記媒体の水素の濃度に従って、変化しやすい組成の水素化物を形成する上述の化合物を使用する。ここで、上記水素化物のそれぞれの特定の組成は、上記活性層の電気抵抗の特定の値に対応する。
【００２６】
本発明の水素センサ及び検出器の他の特徴及び利点も、本発明のセンサ及び検出器の実施形態の以下の詳細な説明により明らかになるであろう。この説明は、非限定的な例として与えられた以下の添付した図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】室温（２５℃）で一連の純水素吸蔵及び脱着サイクルに供した本発明のセンサの相対的な電気抵抗の経時的な展開を示すグラフである。
【図２ａ】３つの水素濃度例に対する本発明のセンサの絶対的な電気抵抗の経時的な展開を示すグラフである。
【図２ｂ】３００ｍｂａｒまでの水素分圧及び７００ｍｂａｒ〜９００ｍｂａｒの間のアルゴン分圧に供した本発明のセンサの相対的な電気抵抗の展開を示すグラフである。
【図３ａ】本発明による水素センサの概略断面図である。
【図３ｂ】本発明による水素センサを組み込んだ水素検出器の実施形態の概略図である。
【発明の詳細な説明】
【００２８】
「白金族金属」（ＰＧＭ）とは、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金、レニウム、パラジウム又はこれらの元素の組み合わせを意味する。
【００２９】
「アルカリ土類金属」とは、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム又はこれらの元素の組み合わせを意味する。
【００３０】
希土類金属とは、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム又はこれらの元素の組み合わせを意味する。
【００３１】
図３ａは、本発明によるセンサ１の例を示す。センサ１は、例えば１００ミクロンの厚さを有する、例えば膜の形態の基板Ｓを含み、基板Ｓ上には薄い活性層２が蒸着されている。図３ｂに示す検出器Ｄを形成するために、センサ１は、４つの（又は、変形例では２つの）電気接続４を介してセンサの状態パラメータ、この場合には層２の電気抵抗、を測定するように配設された電子モジュール３に、層２を介して接続される。一代替実施形態では、電子モジュール３及び基板Ｓは、単一の要素を形成するように一体化される。モジュール３は、例えば４点測定法又は任意の他の適切な方法によって活性層の電気抵抗を測定し、センサが配置される媒体の水素濃度を表す測定信号を送達するよう考案されている。この測定信号は、電子回路によって処理され、続いて測定された濃度値が表示画面Ａに表示される。
【００３２】
一代替実施形態によると、電子測定モジュール３を、水素の存在を検出する信号を送達するように設けることができる。この場合、電子測定モジュールは、比較器（図示せず）を更に含み、上記センサから電子測定モジュールによって測定された水素濃度を表す電気測定信号が、比較器の入力部に送達される。このとき、比較器は、少なくとも１つの所定の閾値信号と上記入力信号との比較に応じて検出信号を送達するように設けられている。電子モジュールは、有利には、少なくとも１つの所定の閾値信号が１つ以上の測定された水素濃度のレベルに応じてプログラム可能であるように設けられている。必要に応じて、１つ以上の所定の濃度閾値を超える場合に、例えば音響又は視覚信号といった警報信号を送達するように回路を設けることができる。
【００３３】
活性層２は、３つの元素を含む材料で形成される。第１の元素は、希土類、又は、希土類の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択され、第２の元素は、白金族金属（ＰＧＭ）又は白金族金属（ＰＧＭ）の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択され、及び第３の元素は、アルカリ土類金属、又は、アルカリ土類金属の少なくとも２つの元素の組み合わせから選択される。
【００３４】
水素感応活性層の非限定的ないくつかの例としては、次のもの：ＬａＭｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｔ、Ｓｃ(x)Ｌａ(1-x)Ｍｇ2Ｐｄ、Ｌａ(1-x)Ｃｅ(x)Ｍｇ2Ｐｄ、ＬａＭｇ(2-x)Ｃａ(x)Ｐｄ、ＬａＭｇ2Ｐｄ(1-x)Ｐｔ(x)等（式中、０＜ｘ＜１）が挙げられる。
【００３５】
例えば、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、ガラス（硼珪酸塩）、シリコン、雲母、又は従来の真空蒸着法を用いた活性層の蒸着に適した他の元素で形成された基板等の様々なタイプの基板を使用してもよい。
【００３６】
活性層２の厚さの範囲は、好ましくは１ｎｍ〜０．１ｍｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１００００ｎｍ、及び更に好ましくは５０ｎｍ〜１５００ｎｍである。基板には、原則として厚さに関する制限はない。実際には、１ミクロンの最小の厚さを考慮することが有用である。
【００３７】
活性層２を製造する特に有利な方法を提供する。つまり、薄い層を、例えば、陰極スパッタリング若しくは蒸発又は別のタイプの物理蒸着といった物理蒸着（ＰＶＤ）によって蒸着する。ＣＶＤ若しくはＡＬＤ又はイオン注入蒸着を想定してもよいことに留意すべきである。
【００３８】
例示的な実施形態によると、例えばＳｒＴｉＯ3基板等の、薄い金属層２の蒸着に適した基板を、３００℃まで加熱し、１０-4バールの圧力のアルゴン雰囲気下に置く。
【００３９】
１０ワットの電力を有するスパッタリング末端部を使用して、約１２０ｎｍの活性層が数分後に得られる。この方法により得られ層を処理するために熱処理は不要である。
【００４０】
続いて、この方法により製造された活性層に、水素を予め充填する。この充填を達成するために、センサを、Ｈ2で活性層が飽和するまで水素を含有する媒体に置く。
【００４１】
図１、図２のグラフは、ＬａＭｇ2Ｐｄ三元合金から作成された。本発明による水素センサとして使用する前に、水素化されたＬａＭｇ2ＰｄＨ3とするために、この活性層に水素を予め充填する必要がある。
【００４２】
図１は、予め充填した活性層を室温（２５℃）で一連の純水素吸蔵及び脱着サイクルに供した例示的な基板を示す。活性層の電気抵抗は、公知の測定方法、この場合は４点測定法で測定される。値Ｒは、ＬａＭｇ2ＰｄＨ3合金（水素不在下の活性層の組成）の電気抵抗である。図に示すように、サイクルは、２分間の１バールまでの圧力の増加及び２分間の真空への圧力の減少に基づく。従って、時間ｔ＝０で１バールの水素がセンサチャンバ（真空）にもたらされ、ｔ＝２分でチャンバが再び排気され、ｔ＝４分で１バールの水素が再びもたらされ、これが繰り返される。電気抵抗が吸蔵段階の間に約１．５％増加し、脱着の間に同様の値で減少することが観察される。製造した活性層には、迅速な反応及び良好な信号の再現性が認められる。数分単位でのドリフトは相当に小さく、数時間単位でのドリフトは実質的に０である。水素化前後にＸ線を用いて得られたプロファイルの分析では、活性ＬａＭｇ2Ｐｄ相、部分的に充填された中間のＬａＭｇ2ＰｄＨ3相、完全に充填されたＬａＭｇ2ＰｄＨ7及び酸化ランタンＬａ2Ｏ3相の存在が確認された。
【００４３】
図２ａは、アルゴン雰囲気に添加された様々な水素濃度（０．５％、１．５％及び３％）に活性層２を供して実施された測定の結果を示す。図２ａは、電気抵抗が全ての濃度に対して即時に増加していることを示す。最も低い濃度（０．５％）の場合に、低水素濃度センサをもたらすための、容易に識別できる信号の要求が満たされていることに留意すべきである。本出願人は、活性層が長期のサイクルにわたっていかなる信号劣化も示さないことを観察した。
【００４４】
図２ｂは、３００ｍｂａｒまでの水素分圧及び７００ｍｂａｒ〜９００ｍｂａｒの間のアルゴン分圧で、本発明の３つのセンサを使用して実施された測定の結果を示す。図２ｂは、１００ｍｂａｒ〜３００ｍｂａｒの間で変化する水素の分圧（混合物の残りはアルゴンで形成され、全圧は１ｂａｒとなる）に対する、３つの異なる基板（それぞれ図２ｂの四角形、三角形及び円によって表される）上のＬａＭｇ3Ｐｄ活性層の相対的な電気抵抗の変化を（６０秒後の％で）示す。相対的な電気抵抗が優れた再現性で規則正しく、かつ有意に増加することが観察される。従って、センサは、水素２０％又は３０％の大きさの濃度に対しても、信頼性が高く正確な方法で、水素分圧値を提供することができる。更に、アルゴンの代わりに空気によって行われた試験でも、同様の結果がもたらされた。
【００４５】
水素が雰囲気中に存在する場合、水素は活性層２によって吸蔵される。この吸蔵は、ＬａＭｇ2ＰｄＨ3のＬａＭｇ2ＰｄＨ7への転化反応に対応する。これらの２つの水素化物は異なる電気抵抗率を有するため、測定された電気抵抗はＬａＭｇ2ＰｄＨ7に転化したＬａＭｇ2ＰｄＨ3の量に左右され、また水素の濃度にも左右される。
【００４６】
被覆層による変形例
この第１の実施形態によると、高い水素濃度で、ひとたびＬａＭｇ2ＰｄＨ3の全てがＬａＭｇ2ＰｄＨ7に転化されると、センサは飽和し、活性層の電気抵抗は水素濃度と共にこれ以上増加しない。これらの高い水素濃度の場合には、デバイスは、測定機能をもはや実行することができず、検出機能に制限される。
【００４７】
この欠点を克服するために、活性層２（例えばＬａＭｇ2Ｐｄの層）は、典型的には約４ｎｍの、パラジウム及び／又は白金の薄い層５（図３ｂ）で被覆される。この被覆層５により、活性層は、異なった反応をする。実際、このアセンブリは、上記の転化反応の代わりに活性層の水素含有量ｘ、ここではＬａＭｇ2ＰｄＨx水素化物と水素圧力との間に新しい平衡をもたらす。この平衡により、センサは、完全飽和に到達せずに、より高い反応速度及びより短い回復時間を発揮する。従って、適用分野は、検出器からセンサまで広げられる。一代替実施形態では、パラジウム層は、場合によってはニッケルが追加されたＰｔ及びＰｄ合金の類似した層と置き換えられる。
【００４８】
水素圧力に応じた反応性の差異は、Ｈ2水素分子をより反応性が高い単原子の水素に解離するパラジウムの能力によって説明できる。この作用は、またパラジウム層の別の極めて肯定的な側面を説明する。酸素が雰囲気中に存在する場合、単原子の水素が水又は水素分子を形成するためにパラジウム表面で反応するため、層からより素早く水素が再吸蔵される。従って、水素濃度が低下する場合のセンサ応答時間が大きく改善される。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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