(57)【要約】【課題】光導波路を構成する基材と、所定の化学物質との反応により発色する発色層とを備えたガス検出素子において、その検出性能を低下させることなく、基材（31）を安定して保持すること。【解決手段】ガス検出素子（30）は、光導波路（12）を構成する平板状の基材（31）と、光導波路（12）の光反射面に積層されて所定の化学物質との反応により発色する発色層（32）と、基材（31）を保持する保持部材（21,22）を備えている。保持部材（21,22）は、基材（31）の両側で且つ光導波路（12）の側方の基材側部（36,37）で基材（31）を保持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状に形成され、相対向する端面の一方の端面から入射した光が全反射を繰り返して伝搬し他方の端面から出射する光導波路（12）を構成する基材（31）と、
上記基材（31）の表面のうち上記光導波路（12）の光反射面に積層され、気体に含まれる所定の化学物質を対象物質として該対象物質との反応により発色する発色層（32）とを備えたガス検出素子であって、
上記基材（31）の両側で且つ上記光導波路（12）の側方の基材側部（36,37）で上記基材（31）を保持する保持手段（21,22）を備えていることを特徴とするガス検出素子。
【請求項２】
請求項１において、
上記保持手段（21,22）は、上記基材（31）の片面側から上記基材側部（36,37）を保持する第１保持部材（21）と、上記基材（31）のもう片面側から上記基材側部（36,37）を保持する第２保持部材（22）とを備え、
上記第１保持部材（21）は、中央部に開口（21a）を有する枠状に形成され、上記光導波路（12）の幅方向における上記開口（21a）の両側で各基材側部（36,37）を保持していることを特徴とするガス検出素子。
【請求項３】
請求項２において、
上記第１保持部材（21）は、上記光導波路（12）の光の伝搬方向における上記開口（21a）の両側がそれぞれ上記光導波路（12）の端面よりも外側に位置していることを特徴とするガス検出素子。
【請求項４】
請求項２において、
上記第１保持部材（21）は、上記光導波路（12）の光の入射面側の端部及び光の出射面側の端部に、隙間（46）を挟んで対面していることを特徴とするガス検出素子。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
上記基材（31）の端面に上記光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）を形成する形成手段（23）を備えていることを特徴とするガス検出素子。
【請求項６】
請求項５において、
上記形成手段（23）は、上記光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）を残して上記基材（31）の端面を塞いでいることを特徴とするガス検出素子。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つに記載のガス検出素子（30）と、
上記光導波路（12）に入射させる光を発する発光体（41）と、
上記光導波路（12）から出射される光を受光して、受光した光の光学特性を表す光信号を出力する受光体（42）と、
上記光信号を受け、該光信号の変化に基づいて上記対象物質の濃度又は有無を検出する信号処理手段（17）とを備えていることを特徴とするガス検出装置。
【請求項８】
請求項７において、
上記ガス検出素子（30）には、上記発色層（32）が露出して該発色層（32）に接触させる気体が導入される気体導入室（20）が形成される一方、
上記気体導入室（20）へ供給される気体が流れる給気通路（14）と、
上記気体導入室（20）から排出される気体が流れる排気通路（15）と、
上記排気通路（15）に設けられて、上記気体導入室（20）の気体を吸引する空気ポンプ（16）とを備えていることを特徴とするガス検出装置。
【請求項９】
請求項７において、
上記ガス検出素子（30）には、上記発色層（32）が露出して該発色層（32）に接触させる気体が導入される気体導入室（20）が形成される一方、
上記ガス検出素子（30）を収容する箱状のケーシング（11）と、
上記ケーシング（11）内における上記ガス検出素子（30）の周囲の気体を上記ケーシング（11）外へ排出する空気ポンプ（16）とを備えていることを特徴とするガス検出装置。
【請求項１０】
請求項４に記載のガス検出素子（30）と、
上記光導波路（12）に入射させる光を発する発光体（41）と、
上記光導波路（12）から出射される光を受光して、受光した光の光学特性を表す光信号を出力する受光体（42）と、
上記光信号を受け、該光信号の変化に基づいて上記対象物質の濃度又は有無を検出する信号処理手段（17）とを備える一方、
上記第１保持部材（21）が上記光導波路（12）の光の入射面側の端部に対面している箇所では、上記光導波路（12）の光の入射面から上記第１保持部材（21）の内端までの上記光導波路（12）の光の伝搬方向の距離をＬとし、上記第１保持部材（21）と上記光導波路（12）との間隔をＤとし、上記光導波路（12）の光の入射面（31a）における上記発光体（41）の出射光の入射角をθとした場合に、Ｌ＞３Ｄ×tan（９０°−θ）という関係が成立するように、上記距離Ｌが設定されていることを特徴とするガス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路を構成する基材を備えたガス検出素子、及びそのガス検出素子を備えたガス検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光導波路を構成する基材を備えたガス検出素子が知られている。例えば特許文献１には、この種のガス検出素子を備えたガス検出装置が記載されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１のガス検出装置は、ホルムアルデヒド検出体を構成する検出素子を備えたホルムアルデヒド検出装置である。このガス検出装置の検出素子は、光導波路を構成する平板状の基材と、ホルムアルデヒドとの反応により発色する検出試薬が担持されたメソポーラス層とを備えている。メソポーラス層は、基材の片面に積層されている。このガス検出装置では、光導波路へ入射した光が基材の表面で全反射する際にエバネッセント波が生じる。このため、メソポーラス層が発色している状態であれば、メソポーラス層が積層された光反射面で所定波長の光が吸収され、光導波路から出射する光の光学特性が変化する。このガス検出装置は、光導波路から出射する光の光学特性の変化を利用して、ホルムアルデヒドの濃度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８２８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のガス検出素子を取り扱う際に、光導波路を構成する基材に直接触れると、基材が破損するおそれがある。このため、基材を別の部材で保持する必要がある。しかし、従来は、どのように基材を保持するのかについて、何ら考えられていない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光導波路を構成する基材と、所定の化学物質との反応により発色する発色層とを備えたガス検出素子において、その検出性能を低下させることなく、基材を安定して保持することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、平板状に形成され、相対向する端面の一方の端面から入射した光が全反射を繰り返して伝搬し他方の端面から出射する光導波路（12）を構成する基材（31）と、上記基材（31）の表面のうち上記光導波路（12）の光反射面に積層され、気体に含まれる所定の化学物質を対象物質として該対象物質との反応により発色する発色層（32）とを備えたガス検出素子（30）を対象とする。そして、このガス検出素子（30）は、上記基材（31）の両側で且つ上記光導波路（12）の側方の基材側部（36,37）で上記基材（31）を保持する保持手段（21,22）を備えている。
【０００８】
第１の発明では、基材（31）が、基材（31）の両側で且つ光導波路（12）の側方の基材側部（36,37）で保持手段（21,22）によって保持されている。基材（31）では、基材（31）の両側の基材側部（36,37）の間に、光導波路（12）を構成する部分が存在している。光導波路（12）の一方の端面に光を入射させると、入射した光が反射を繰り返して伝搬し他方の端面から出射する。発色層（32）が対象物質との反応により発色している状態であれば、発色層（32）が積層されている面で光が全反射する際に所定波長の光が吸収され、光導波路（12）から出射する光の光学特性が変化する。この第１の発明では、基材（31）が、光導波路（12）ではなく、該光導波路（12）の両側方の基材側部（36,37）で保持手段（21,22）により保持されるようにしている。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記保持手段（21,22）が、上記基材（31）の片面側から上記基材側部（36,37）を保持する第１保持部材（21）と、上記基材（31）のもう片面側から上記基材側部（36,37）を保持する第２保持部材（22）とを備え、上記第１保持部材（21）は、中央部に開口（21a）を有する枠状に形成され、上記光導波路（12）の幅方向における上記開口（21a）の両側で各基材側部（36,37）を保持する。
【００１０】
第２の発明では、基材（31）の片面側から基材側部（36,37）を保持する第１保持部材（21）が、中央部に開口（21a）を有する枠状に形成されている。第１保持部材（21）は、光導波路（12）の幅方向における開口（21a）の両側で各基材側部（36,37）を保持している。
【００１１】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記第１保持部材（21）が、上記光導波路（12）の光の伝搬方向における上記開口（21a）の両側がそれぞれ上記光導波路（12）の端面よりも外側に位置している。
【００１２】
第３の発明では、第１保持部材（21）のうち、光の伝搬方向において開口（21a）を挟んで対向する各部位がそれぞれ光導波路（12）の各端面の外側に位置している。この第３の発明では、光の伝搬方向において開口（21a）を光導波路（12）よりも広くすることで、光導波路（12）に第１保持部材（21）が接触しない構成が実現されている。
【００１３】
第４の発明は、上記第２の発明において、上記第１保持部材（21）が、上記光導波路（12）の光の入射面側の端部及び光の出射面側の端部に、隙間（46）を挟んで対面している。
【００１４】
第４の発明では、第１保持部材（21）が、光導波路（12）の光の入射面側の端部及び光の出射面側の端部に、隙間（46）を挟んで対面している。この第４の発明では、第１保持部材（21）と光導波路（12）との間に隙間（46）を設けることで、光導波路（12）に第１保持部材（21）が接触しない構成が実現されている。
【００１５】
第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記基材（31）の端面に上記光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）を形成する形成手段（23）を備えている。
【００１６】
第５の発明では、形成手段（23）により、基材（31）の端面に光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）が形成されている。
【００１７】
第６の発明は、上記第５の発明において、上記形成手段（23）が、上記光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）を残して上記基材（31）の端面を塞いでいる。
【００１８】
第６の発明では、基材（31）の端面のうち、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）以外が、形成手段（23）により塞がれている。
【００１９】
第７の発明は、第１乃至第６の何れか１つ発明のガス検出素子（30）と、上記光導波路（12）に入射させる光を発する発光体（41）と、上記光導波路（12）から出射される光を受光して、受光した光の光学特性を表す光信号を出力する受光体（42）と、上記光信号を受け、該光信号の変化に基づいて上記対象物質の濃度又は有無を検出する信号処理手段（17）とを備えているガス検出装置（10）である。
【００２０】
第７の発明では、発光体（41）が発する光が、第１乃至第６の何れか１つ発明のガス検出素子（30）の光導波路（12）に入射する。光導波路（12）に入射した光は、反射を繰り返して伝搬して出射する。光導波路（12）から出射した光を受けた受光体（42）は、受光した光の光学特性を表す光信号を出力する。そして、光信号を受けた信号処理手段（17）は、光信号の変化に基づいて対象物質の濃度又は有無を検出する。
【００２１】
第８の発明は、上記第７の発明において、上記ガス検出素子（30）に、上記発色層（32）が露出して該発色層（32）に接触させる気体が導入される気体導入室（20）が形成される一方、上記気体導入室（20）へ供給される気体が流れる給気通路（14）と、上記気体導入室（20）から排出される気体が流れる排気通路（15）と、上記排気通路（15）に設けられて、上記気体導入室（20）の気体を吸引する空気ポンプ（16）とを備えている。
【００２２】
第８の発明では、空気ポンプ（16）が、給気通路（14）ではなく排気通路（15）に設けられている。空気ポンプ（16）の運転が行われると、気体導入室（20）の気体が空気ポンプ（16）により吸引され、発色層（32）に接触させる気体が給気通路（14）を通って気体導入室（20）へ導入される。
【００２３】
第９の発明は、上記第７の発明において、上記ガス検出素子（30）に、上記発色層（32）が露出して該発色層（32）に接触させる気体が導入される気体導入室（20）が形成される一方、上記ガス検出素子（30）を収容する箱状のケーシング（11）と、上記ケーシング（11）内における上記ガス検出素子（30）の周囲の気体を上記ケーシング（11）外へ排出する空気ポンプ（16）とを備えている。
【００２４】
第９の発明では、ケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体を、空気ポンプ（16）によりケーシング（11）外へ排出することが可能である。
【００２５】
第１０の発明は、第４の発明のガス検出素子（30）と、上記光導波路（12）に入射させる光を発する発光体（41）と、上記光導波路（12）から出射される光を受光して、受光した光の光学特性を表す光信号を出力する受光体（42）と、上記光信号を受け、該光信号の変化に基づいて上記対象物質の濃度又は有無を検出する信号処理手段（17）とを備える一方、上記第１保持部材（21）が上記光導波路（12）の光の入射面側の端部に対面している箇所では、上記光導波路（12）の光の入射面から上記第１保持部材（21）の内端までの上記光導波路（12）の光の伝搬方向の距離をＬとし、上記第１保持部材（21）と上記光導波路（12）との間隔をＤとし、上記光導波路（12）の光の入射面（31a）における上記発光体（41）の出射光の入射角をθとした場合に、Ｌ＞３Ｄ×tan（９０°−θ）という関係が成立するように、上記距離Ｌが設定されているガス検出装置（10）である。
【００２６】
第１０の発明では、第１保持部材（21）が光導波路（12）の光の入射面側の端部に対面している箇所において、光導波路（12）の光の入射面（31a）から第１保持部材（21）の内端までの光導波路（12）の光の伝搬方向の距離Ｌが、３Ｄ×tan（９０°−θ）よりも長い。ここで、発光体（41）が発した光は、光導波路（12）には入射せずに、第１保持部材（21）と光導波路（12）との間の隙間（46）に入射する場合がある。この隙間（46）に入射した光は、第１保持部材（21）のうち光導波路（12）に対面する部分で反射した後に、光導波路（12）の端部の表面で反射する。この第１０の発明では、Ｌ＞３Ｄ×tan（９０°−θ）という関係が成立しているので、上記隙間（46）に入射した光が第１保持部材（21）で少なくとも２回反射する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、基材（31）が、光導波路（12）ではなく、該光導波路（12）の両側方の基材側部（36,37）で保持手段（21,22）により保持されるようにしている。基材（31）は両側で保持されるので、基材（31）は安定して保持される。
【００２８】
ここで、例えば、光導波路（12）で基材（31）が保持される場合は、光導波路（12）の光反射面に保持手段（21,22）を構成する部材（以下、「保持部材」という。）が当接する。保持部材は、固体であり、気体に比べて絶対屈折率が大きい。このため、全反射がおこる臨界角は、光導波路（12）と気体との界面よりも、光導波路（12）と保持部材の界面の方が大きい。光導波路（12）と保持部材の界面で光を全反射させるためには、光導波路（12）の光反射面における光の入射角を比較的大きくする必要がある。
【００２９】
他方、全反射がおこる光導波路（12）の光反射面では、光の入射角が小さいほど、エバネッセント波の電界強度が大きくなり、発色層（32）に吸収される光の量が多くなる。ガス検出素子（30）では、発色層（32）に吸収される光の量が多くなるほど、発色層（32）の発色に伴う光学特性の変化が大きくなり、検出性能が高くなる。従って、光導波路（12）の光反射面では、発色層（32）に吸収される光の量が多くなるように、光の入射角を小さくすることが望ましい。
【００３０】
しかし、光導波路（12）で基材（31）が保持される場合は、光導波路（12）の光反射面における光の入射角を小さくすると、光導波路（12）と保持部材の界面で光が全反射せずに、光導波路（12）から光が抜け出す。そして、光導波路（12）から抜け出した光が保持部材で反射する際に、保持部材の色に対応する波長の光が吸収され、光の強度が低下する。このため、保持部材で反射した光が再び光導波路（12）に戻ってきたとしても、光の強度が低下しているので、ガス検出素子（30）の検出性能が低下する。また、光導波路（12）と保持部材の界面で光が全反射するように、光導波路（12）の光反射面における光の入射角を大きくすると、発色層（32）に吸収される光の量が減少し、ガス検出素子（30）の検出性能が低下する。このように、光導波路（12）で基材（31）が保持される場合は、ガス検出素子（30）の検出性能が低下してしまう。それに対して、本発明では、光導波路（12）以外の箇所で、基材（31）が保持手段（21,22）により保持される。このため、発色層（32）以外のものが光導波路（12）に当接しないように、ガス検出素子（30）を構成することが可能である。従って、光導波路（12）の光反射面における光の入射角を小さくしても、光導波路（12）から光が抜け出すことがないので、ガス検出素子（30）の検出性能を低下させることなく、基材（31）を安定して保持することができる。
【００３１】
また、上記第２の発明では、枠状の第１保持部材（21）が、光導波路（12）の幅方向における開口（21a）の両側で各基材側部（36,37）を保持している。従って、各基材側部（36,37）に対して別々の部材を準備する必要がないので、ガス検出素子（30）の構成を簡素化することができる。
【００３２】
また、上記第４の発明では、第１保持部材（21）と光導波路（12）との間に隙間（46）が存在している。このため、発色層（32）に吹き付けた気体が上記隙間（46）から抜けるので、光導波路（12）の各端部の表面へ気体をゆき渡りやすくすることができる。
【００３３】
また、上記第６の発明では、基材（31）の端面のうち、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）以外が、形成手段（23）により塞がれている。このため、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）以外から、基材（31）の内部へ光が入射することを防止することができる。
【００３４】
また、上記第８の発明では、空気ポンプ（16）が、給気通路（14）ではなく排気通路（15）に設けられている。ここで、発色層（32）に接触させる気体を気体導入室（20）へ導入し、光導波路（12）に光を伝搬させて、対象物質の濃度又は有無を検出する動作（以下、「検出動作」という。）を実行した後に、空気ポンプ（16）の内部に気体が残留するおそれがある。このため、給気通路（14）に空気ポンプ（16）を設けると、検出動作において気体導入室（20）に導入される気体が、空気ポンプ（16）に残留した気体により希釈される。従って、検出動作の検出結果が、前回の検出動作の気体の影響を受けてしまう。それに対して、この第８の発明では、空気ポンプ（16）が排気通路（15）に設けられているので、検出動作において気体導入室（20）に導入される気体が、空気ポンプ（16）に残留した気体により希釈されることがない。従って、ガス検出装置（10）の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
また、上記第９の発明では、ケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体を、空気ポンプ（16）によりケーシング（11）外へ排出することが可能である。ここで、ガス検出素子（30）の気体導入室（20）の気体が、ガス検出素子（30）の周囲へ漏れる場合がある。このような場合、検出動作において気体導入室（20）に導入される気体が、ガス検出素子（30）の周囲から気体導入室（20）へ流入する気体により希釈され、検出動作の検出結果が、前回の検出動作の気体の影響を受けてしまう。それに対して、この第９の発明では、ケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体をケーシング（11）外へ排出することが可能である。このため、例えば、気体導入室（20）に気体を導入する前に、ケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体をケーシング（11）外へ排出することで、検出動作の検出結果が、前回の検出動作の気体の影響を受けることを回避することができる。
【００３６】
また、上記第１０の発明では、第１保持部材（21）と光導波路（12）との間の隙間（46）に入射した光が、第１保持部材（21）で少なくとも２回反射する。このため、上記隙間（46）から抜けた光の強度が比較的小さくなる。仮に、上記隙間（46）から抜けた光の強度がある程度大きくなる場合には、上記隙間（46）から抜けた光が、上記光導波路（12）から出射する光の強度に大きな影響を与えるおそれがある。この第１０の発明によれば、上記隙間（46）から抜けた光が上記光導波路（12）から出射する光の強度に影響を与えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本実施形態におけるガス検出素子の長手方向の断面が表されたガス検出装置の概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態のガス検出素子の斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態のガス検出素子の短手方向の断面図である。
【図４】図４は、光導波路における光の反射状態を示す基材の断面図である。
【図５】図５は、本実施形態のガス検出素子を構成する部材の平面図であり、（Ａ）はガス導入プレートの平面図であり、（Ｂ）は第１保持プレートの平面図であり、（Ｃ）は基材枠プレートの平面図であり、（Ｄ）は第２保持プレートの平面図であり、（Ｅ）はスリットプレートの平面図であり、（Ｆ）はアクリル窓の平面図であり、（Ｇ）は窓枠プレートの平面図であり、（Ｈ）は窓保持プレートの平面図である。
【図６】図６は、発色層を省略した基材の斜視図である。
【図７】図７は、光信号の強度の経時変化を表す図表である。
【図８】図８は、検出動作の流れを表すフローチャートである。
【図９】図９は、本実施形態の変形例１におけるガス検出素子の長手方向の断面が表されたガス検出装置の概略構成図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の変形例１におけるガス検出素子を基材の端部で短手方向に切断した断面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態の変形例１におけるガス検出素子を貫通孔の位置で短手方向に切断した断面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態の変形例１における光導波路の入射面側の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
本実施形態は、本発明に係るガス検出素子（30）を備えたガス検出装置（10）である。このガス検出装置（10）は、気体に含まれる所定の化学物質を対象物質（例えば、ホルムアルデヒド）として、気体中における対象物質の濃度を検出するための装置である。このガス検出装置（10）は、対象物質と検出試薬（認識分子）との反応による発色に伴う光学特性の変化に基づいて、気体中における対象物質の濃度を検出するように構成されている。
【００４０】
なお、本実施形態のガス検出装置（10）は、対象物質によって検出試薬を変えることで、ホルムアルデヒド以外に、例えばパラジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、アセトアルデヒド、メチルベンゼン等を、対象物質とすることができる。
【００４１】
＜ガス検出装置の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態のガス検出装置（10）は、ケーシング（11）とガス検出素子（30）と発光体（41）と受光体（42）と信号処理部（17）と入出力部（18）とを備えている。
【００４２】
ケーシング（11）は、箱状に形成されている。ケーシング（11）は、ガス検出素子（30）と発光体（41）と受光体（42）と信号処理部（17）と入出力部（18）を収容している。ケーシング（11）の内部には、ガス検出素子（30）が着脱自在に取り付けられる取付部（図示省略）が設けられている。また、ケーシング（11）には、後述する気体導入室（20）へ被測定ガスを供給するための給気通路（14）と、気体導入室（20）のガスを排出するための排気通路（15）とが設けられている。給気通路（14）及び排気通路（15）は、配管により構成されている。排気通路（15）には、気体導入室（20）の気体を吸引する空気ポンプ（16）が設けられている。
【００４３】
図２に示すように、上記ガス検出素子（30）は、複数の部材を積層することによって構成され、全体として矩形板状に形成されている。図１及び図３に示すように、ガス検出素子（30）は、光を閉じこめて伝送する光導波路（12）を構成する平板状の基材（31）と、該基材（31）の片面（図１において上面）に積層された発色層（32）とを備えている。ガス検出素子（30）の内部には、上記発色層（32）が露出して該発色層（32）に接触させる被測定ガスが導入される気体導入室（20）が形成されている。なお、ここでは、ガス検出素子（30）のうち基材（31）と発色層（32）について説明し、ガス検出素子（30）の詳細については後述する。
【００４４】
上記基材（31）は、無色透明のガラス基板で構成されている。基材（31）には、対象物質と検出試薬との反応による発色によって吸収される帯域（以下、「吸収帯域」という。）の光を透過する材質のものが用いられている。上記基材（31）の端面は、後述する基材枠プレート（23）により、光導波路（12）の入射面（31a）および出射面（31b）を残して閉塞されている。
【００４５】
基材（31）は、正方形状に形成されている。基材（31）の一辺の長さは２４ｍｍである。また、基材（31）の外周の端面は、上下の両面に対して垂直に延びている。基材（31）の厚さは０．１５ｍｍである。なお、基材（31）は、０．０５〜２ｍｍ程度の厚さであればよい。
【００４６】
上記発色層（32）は、基材（31）の表面のうち光導波路（12）の光反射面に積層されている。発色層（32）は、上記対象物質との反応により発色する。発色層（32）は、基材（31）の片面に全面に亘って形成されている。
【００４７】
発色層（32）は、直径が数ｎｍである細孔を多数有するメソポーラスシリカ薄膜で構成されている。発色層（32）の細孔には、検出試薬が担持されている。つまり、発色層（32）は、検出試薬が担持されたメソポーラス層により構成されている。発色層（32）は、表面が被測定ガスの暴露面となり、裏面が基材（31）の接着面（測定面）となる。発色層（32）は、被測定空気中の対象物質が暴露面から細孔に侵入することにより対象物質と検出試薬とが反応し、発色するように構成されている。
【００４８】
本実施形態では、ホルムアルデヒドとの反応により発色する検出試薬が用いられている。ホルムアルデヒドの検出試薬としては、下記ｉ）〜ｖ）に示す物質（特開２００８−８２８４０号公報に記載）を用いることができる。また、上記ｉ）〜ｖ）に示すものの他には、２‐アミノ‐３‐ペンテン‐２‐オン（2-aminopent-3-en-2-one）等のエナミノン誘導体から選ばれる１種を、ホルムアルデヒドの検出試薬として用いることができる。なお、ホルムアルデヒドとは別の化学物質を対象物質とする場合は、該対象物質との反応により発色する検出試薬を使用する。
【００４９】
i）  ４‐アミノ‐３‐ペンテン‐２‐オン（4-aminopent-3-en-2-one）
ii） ４‐アミノ‐３‐オクテン‐２‐オン（4-aminooct-3-en-2-one）
iii）５‐アミノ‐４‐ヘプテン‐３‐オン（5-aminohept-4-en-3-one）
iv） ４‐アミノ‐４‐フェニル‐３‐ブテン‐２‐オン（4-amino-4-phenylbut-3-en-2-one）
v）  ３‐アミノ‐１，３‐ジフェニル‐２‐プロペン‐１‐オン（3-amino-1,3-diphenylprop-2-en-1-one）
上記検出試薬は、ホルムアルデヒドとの化学反応により、ルチジンを生成することになる。そして、この生成物であるルチジンは、吸収ピークを示す特性を有し、波長４０５ｎｍ付近の光を最も吸収する。
【００５０】
なお、発色層（32）は、対象物質と検出試薬との反応による発色によって吸収される帯域の光を透過するように構成されている。また、発色層（32）の細孔は、対象物質と検出試薬との反応による発色によって吸収される帯域の光の波長に対し、該波長の１０分の１以下の平均直径に設定されている。また、発色層（32）は、対象物質と検出試薬との反応による発色によって吸収される帯域の光に対応した厚さに構成され、例えば、上記発色層（32）は、厚さが０．０１〜２μｍに設定されている。
【００５１】
上記発光体（41）は、レーザダイオード又は発光ダイオードで構成されている。発光体（41）は、光導波路（12）の入射面（31a）に対峙して配置されている。発光体（41）は、光導波路（12）に入射させる光を発する。発光体（41）が照射する光の入射面（31a）に対する入射角θは、基材（31）と発色層（32）との界面でエバネッセント波が発生するように設定されている。例えば、上記基材（31）の屈折率ｎ＝１．５とする場合に、入射角θ＝６１°に設定される。この場合、伝搬角は５５°となる。
【００５２】
上記発光体（41）が照射する光は、対象物質と検出試薬との反応による発色によって吸収される帯域の波長の光を含んでいる。具体的に、上記発光体（41）が照射する光は、波長が４０５ｎｍ付近の光である。つまり、上記ホルムアルデヒドと検出試薬との反応生成物がルチジンの場合、吸収帯域の光の波長が４０５ｎｍであるところ、上記発光体（41）が照射する光は、発色によって吸収される光を含むように設定されている。
【００５３】
上記受光体（42）は、フォトダイオードで構成されている。上記受光体（42）は、光導波路（12）の出射面（31b）に対峙して配置されている。上記受光体（42）は、光導波路（12）から出射される光を受光して、受光した光の光学特性を表す光信号を出力するように構成されている。なお、ガス検出装置（10）は、発光体（41）が照射する光を受光体（42）が直接受光することがないように構成されている。
【００５４】
上記信号処理部（17）は、光信号の変化に基づいて対象物質の濃度を検出する信号処理手段（17）を構成している。信号処理部（17）は、光信号の強度に基づいて、発色層（32）の発色に伴う光学特性の変化、つまり、所定波長の光の強度低下を検出し、この低下に基づいて対象物質の濃度を検出するように構成されている。
【００５５】
具体的に、上記信号処理部（17）は、レート法により対象物質の濃度を検出する第１動作と、エンドポイント法により対象物質の濃度を検出する第２動作とを実行可能に構成されている。また、信号処理部（17）には、第１動作と第２動作とのどちらにより対象物質の濃度を検出するかを決定するための判定用閾値が予め設定されている。判定用閾値は、レート法による検量線とエンドポイント法による検量線を用いて設定されている。判定用閾値は、所定の時間（例えば、３分）で光信号の強度が飽和する場合の検量線における、飽和後の光信号の強度に等しくなっている。
【００５６】
上記入出力部（18）は、対象物質の濃度を表示する表示手段を構成すると共に、測定のＯＮ及びＯＦＦなどの操作を行う操作手段を構成している。入出力部（18）は、信号処理部（17）からの検出信号を受けて対象物質の濃度の絶対値などをデジタル表示するように構成されている。
【００５７】
以上の構成により、発光体（41）が光を発すると、図４に示すように、光導波路（12）では、相対向する端面の一方から入射した光が全反射を繰り返して伝搬し他方の端面から出射する。発色層（32）が対象物質との反応により発色している状態であれば、光導波路（12）を伝搬する光は、全反射する界面において発色層（32）にしみ出し、所定波長の光が吸収される。その結果、光導波路（12）から出射する光の光学特性が変化する。
【００５８】
＜ガス検出素子の構成＞
図１に示すように、上記ガス検出素子（30）は、上記基材（31）と上記発色層（32）に加えて、第１保持プレート（21）と第２保持プレート（22）と基材枠プレート（23）と窓枠プレート（24）と窓保持プレート（25）とガス導入プレート（26）とスリットプレート（27）とアクリル窓（28）とを備えている。これらの８つの部材（21-28）は、何れも外周形状が長方形である。図５に示すように、これらの８つの部材（21-28）のうちガス導入プレート（26）とアクリル窓（28）とを除く６つの部材（21,22,23,24,25,27）は、外周形状が同じ大きさであり、平面視において外周が一致するように積層されている。また、これらの８つの部材（21-28）のうちアクリル窓（28）を除く７つの部材（21-27）には、ネジ穴（48）が２つずつ形成されている。上記ガス検出素子（30）では、これらの７つの部材（21-27）が、ネジ穴（48）に螺合させる固定ネジによって締結されている。また、これらの７つの部材（21-27）は、光の反射率が低い黒色の部材（反射率が１％程度の部材）により構成されている。
【００５９】
図１、図３及び図５に示すように、上記ガス検出素子（30）では、基材（31）が、基材枠プレート（23）の開口（23a）に収められている。基材（31）の端面は、基材枠プレート（23）により、光導波路（12）の入射面（31a）および出射面（31b）を残して閉塞されている。基材（31）には、基材枠プレート（23）により、ガス検出素子（30）の長手方向（図１において左右方向）に光が伝搬する光導波路（12）が構成されている。
【００６０】
基材（31）は、第１保持プレート（21）と第２保持プレート（22）により挟み込まれている。第１保持プレート（21）と第２保持プレート（22）は、基材（31）を保持する保持手段（21,22）を構成している。ここで、基材（31）では、図３及び図６に示すように、その中央部（35）に光導波路（12）を構成する部分が存在している。保持手段（21,22）は、基材（31）の両側で且つ光導波路（12）の側方の基材側部（36,37）で基材（31）を保持している。保持手段（21,22）は、光導波路（12）に当接していない。
【００６１】
第１保持プレート（21）は、基材（31）のうち発色層（32）が積層された第１面側から基材側部（36,37）を保持する第１保持部材（21）を構成している。図５（Ｂ）に示すように、第１保持プレート（21）は、矩形枠状に形成されている。第１保持プレート（21）の開口（21a）は、略長方形状に形成され、その角部が円弧状になっている。第１保持プレート（21）の開口（21a）は、長手方向の長さが基材（31）の一辺の長さ（光導波路（12）の光の伝搬方向の長さ）よりも長く、短手方向の長さが基材（31）の一辺の長さ（光導波路（12）の幅方向の長さ）よりも短い。
【００６２】
また、第１保持プレート（21）では、光導波路（12）の幅方向において開口（21a）を挟んで対向する部分が、それぞれ幅方向対向部（21b,21c）を構成し、光導波路（12）の光の伝搬方向において開口（21a）を挟んで対向する部分が、それぞれ伝搬方向対向部（21d,21e）を構成している。第１保持プレート（21）では、各幅方向対向部（21b,21c）が各基材側部（36,37）を上記第１面側から保持している。また、平面視において、図５（Ｂ）において左側の伝搬方向対向部（21d,21e）が、光導波路（12）の入射面（31a）よりも左側に位置し、図５（Ｂ）において右側の伝搬方向対向部（21d,21e）が、光導波路（12）の出射面（31b）の右側に位置している。つまり、平面視において、第１保持プレート（21）の開口（21a）が、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）よりも外側へ延びている。
【００６３】
第２保持プレート（22）は、第１面の裏側の第２面側から基材側部（36,37）を保持する第２保持部材（22）を構成している。第２保持プレート（22）は、図５（Ｄ）に示すように、矩形枠状に形成されている。第２保持プレート（22）の開口（22a）の形状は、長方形である。第２保持プレート（22）の開口（22a）は、長手方向の長さが基材（31）の一辺の長さ（光導波路（12）の光の伝搬方向の長さ）よりも長く、短手方向の長さが基材（31）の一辺の長さ（光導波路（12）の幅方向の長さ）よりも短い。
【００６４】
また、第２保持プレート（22）では、光導波路（12）の幅方向において開口（22a）を挟んで対向する部分が、それぞれ幅方向対向部（22b,22c）を構成し、光導波路（12）の光の伝搬方向において開口（22a）を挟んで対向する部分が、それぞれ伝搬方向対向部（22d,22e）を構成している。第２保持プレート（22）では、各幅方向対向部（22b,22c）が各基材側部（36,37）を上記第２面側から挟んでいる。また、平面視において、図５（Ｄ）において左側の伝搬方向対向部（22d,22e）が、光導波路（12）の入射面（31a）よりも左側に位置し、図５（Ｄ）において右側の伝搬方向対向部（22d,22e）が、光導波路（12）の出射面（31b）よりも右側に位置している。つまり、平面視において、第２保持プレート（22）の開口（22a）が、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）よりも外側へ延びている。
【００６５】
基材枠プレート（23）は、図５（Ｃ）に示すように、矩形枠状に形成されている。基材枠プレート（23）の厚さは、基材（31）と発色層（32）との合計厚さに概ね等しい。基材枠プレート（23）の開口（23a）は、正方形状に形成されている。基材枠プレート（23）の開口（23a）は、一辺の長さが基材（31）の一辺の長さに概ね等しい。基材枠プレート（23）の内周には、矩形状の切り欠きにより構成された切欠部（23b,23c）が２つ形成されている。各切欠部（23b,23c）は、光導波路（12）の光の伝搬方向において開口（23a）を挟んで対向する部分を内側から切り欠くことにより形成されている。各切欠部（23b,23c）は、光導波路（12）の幅方向における開口（23a）の中央部に形成されている。２つの切欠部（23b,23c）は、図５において左右対称に形成されている。
【００６６】
本実施形態では、基材枠プレート（23）が、上記光導波路（12）の一方の端面に光導波路（12）の入射面（31a）を、該光導波路（12）の他方の端面に光導波路（12）の出射面（31b）を形成する形成手段（23）を構成している。光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）は、基材枠プレート（23）の内面のうち基材（31）の端面から離れている各切欠部（23b,23c）により形成されている。また、基材枠プレート（23）は、光を透過しない部材により構成され、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）を残して基材（31）の端面を塞いでいる。基材（31）では、光導波路（12）の入射面（31a）と出射面（31b）との間が光導波路（12）を構成することになる。
【００６７】
光導波路（12）には、発色層（32）以外のものが当接していない。つまり、光導波路（12）の表面のうち発色層（32）が積層されていない領域が全領域に亘って気体に接触している。なお、本実施形態では、光導波路（12）の幅が５ｍｍに設定されている。レーザダイオードや発光ダイオードから発せられた光が光導波路（12）を伝搬する場合は、光導波路の幅は１０ｍｍ以下に設定される。
【００６８】
また、上記ガス検出素子（30）では、第１保持プレート（21）の基材（31）とは反対側に、ガス導入プレート（26）が積層されている。ガス導入プレート（26）は、第１保持プレート（21）の開口（21a）を塞ぐように設けられている。ガス検出素子（30）では、基材（31）の発色層（32）側に、第１保持プレート（21）とガス導入プレート（26）により区画された気体導入室（20）が形成されている。
【００６９】
ガス導入プレート（26）には、図５（Ａ）に示すように、該ガス導入プレート（26）を厚さ方向に貫通する円形の第１貫通孔（26a）及び第２貫通孔（26b）が形成されている。第１貫通孔（26a）及び第２貫通孔（26b）は、図５（Ａ）において左右対称に形成され、共に気体導入室（20）に開口している。第１貫通孔（26a）は、給気通路（14）に接続されている。第２貫通孔（26b）は、排気通路（15）に接続されている。
【００７０】
また、第２保持プレート（22）の基材（31）とは反対側には、基材（31）側から順番に、スリットプレート（27）と窓枠プレート（24）と窓保持プレート（25）とが積層されている。また、アクリル窓（28）は、窓枠プレート（24）の開口（24a）に収められた状態で、スリットプレート（27）と窓保持プレート（25）により挟み込まれている。
【００７１】
スリットプレート（27）は、図５（Ｅ）に示すように、その平面形状が基材（31）の平面形状よりも一回り大きい矩形板状に形成されている。スリットプレート（27）は、第２保持プレート（22）の開口（22a）を塞ぐように、第２保持プレート（22）の基材（31）側とは反対側に積層されている。
【００７２】
スリットプレート（27）には、短手方向に延びる矩形状の第１スリット（27a）及び第２スリット（27b）が形成されている。第１スリット（27a）及び第２スリット（27b）は、図５（Ｅ）において左右対称に形成さている。図１に示すように、第１スリット（27a）は、光導波路（12）の入射面（31a）の下方に位置している。第１スリット（27a）は、発光体（41）の出射光が光導波路（12）の入射面（31a）に真っ直ぐ到達可能に形成されている。第２スリット（27b）は、光導波路（12）の出射面（31b）の下方に位置している。第２スリット（27b）は、光導波路（12）の出射面（31b）からの出射光が上記受光体（42）に真っ直ぐ到達可能に形成されている。
【００７３】
窓枠プレート（24）は、図５（Ｇ）に示すように、矩形枠状に形成されている。窓枠プレート（24）の開口（24a）の形状は長方形である。窓枠プレート（24）の開口（24a）は、アクリル窓（28）の外周形状と概ね同じ大きさである。窓枠プレート（24）は、光を透過しない部材により構成され、アクリル窓（28）の端面に光が入射することを防止している。
【００７４】
窓保持プレート（25）は、図５（Ｈ）に示すように、矩形枠状に形成されている。窓保持プレート（25）の開口（25b）の形状は長方形である。窓保持プレート（25）の開口（25b）は、長手方向の長さがアクリル窓（28）の長手方向の長さより短く、短手方向の長さがアクリル窓（28）の短手方向の長さよりも短い。窓保持プレート（25）は、アクリル窓（28）が外れることを防止している。
【００７５】
アクリル窓（28）は、透明な部材により構成されている。アクリル窓（28）は、矩形板状に形成されている。アクリル窓（28）は、第１スリット（27a）及び第２スリット（27b）を塞ぐように設けられている。
【００７６】
＜検出動作＞
ガス検出装置（10）は、被測定ガス中の対象物質の濃度を検出する検出動作を行う。ガス検出装置（10）では、検出動作の前に、空気ポンプ（16）が停止した状態で発光体（41）に電力が供給される。そうすると、発光体（41）が発する光が、入射面（31a）から光導波路（12）に入射し、光導波路（12）に入射した光が、全反射を繰り返して伝搬し出射面（31b）から出射する。そして、出射面（31b）から出射した光を受けた受光体（42）は、受光した光の光学特性を表す光信号を信号処理部（17）へ出力する。空気ポンプ（16）が停止した状態では、図７に示すように、光信号の強度は一定値となる。
【００７７】
検出動作は、この状態から開始される。図８に示すように、ステップ１（ＳＴ１）では、空気ポンプ（16）の運転が開始される。空気ポンプ（16）の運転中は、気体導入室（20）のガスが排気通路（15）の空気ポンプ（16）に吸引され、それに伴って、例えば室内空気等の被測定空気が、給気通路（14）を通じて気体導入室（20）へ導入される。
【００７８】
ここで、被測定空気が気体導入室（20）へ導入されると、被測定空気が発色層（32）に接触し、被測定空気に対象物質が含まれていれば、その対象物質が発色層（32）の細孔内へ浸入して検出試薬と反応する。発色層（32）は、検出試薬と対象物質との反応により発色する。そして、この反応の進行に従って、発色層（32）の裏面は、空気ポンプ（16）の運転開始から徐々に変色してゆく。
【００７９】
例えば、対象物質をホルムアルデヒドとして検出試薬をエナミノン誘導体とする場合、ホルムアルデヒドと検出試薬の化学反応により、ルチジンが生成される。このルチジンの場合、発色によって吸収される帯域の光の波長が４０５ｎｍとなる。このため、光導波路では、入射した光が発色層（32）の裏面で反射する度に、４０５ｎｍの波長の光の強度が低下する。図７に示すように、信号処理部（17）に入力される光信号の強度は、徐々に低下してゆく。被測定空気中のホルムアルデヒドの濃度が高いほど、光信号の強度の時間当たりの低下率は大きくなり、光信号の強度は極小値へと達する。また、被測定空気中のホルムアルデヒドの濃度が高いほど、上記化学反応が飽和するのに長い時間が掛かり、光信号の強度が極小値に達するのに長い時間が掛かる。
【００８０】
続いて、ステップ２（ＳＴ２）では、信号処理部（17）が、レート法による測定を開始する。そして、ステップ３（ＳＴ３）では、信号処理部（17）が、予め設定されたサンプリング時間で、受光体（42）から入力された光信号の強度を取得する。
【００８１】
ステップ４（ＳＴ４）は、ステップ１（ＳＴ１）の実行時点からの経過時間が所定の設定時間（例えば、１分）に達すると行われる。つまり、ステップ４（ＳＴ４）は、空気ポンプ（16）の運転開始から所定の設定時間が経過すると行われる。ステップ４（ＳＴ４）では、信号処理部（17）が、現時点での光信号の強度と判定用閾値とを比較する。そして、信号処理部（17）は、現時点での光信号の強度が判定用閾値よりも小さい場合は、ステップ５（ＳＴ５）に移行し、現時点での光信号の強度が判定用閾値以上の場合は、ステップ５（ＳＴ５）に移行する。
【００８２】
ステップ５（ＳＴ５）では、信号処理部（17）が、レート法を用いて対象物質の濃度を検出する第１動作を行う。第１動作では、時間当たりの光信号の強度の低下率（傾き）に基づいて対象物質の濃度が検出される。
【００８３】
ステップ６（ＳＴ６）では、レート法による測定からエンドポイント法による測定へ切り換えられる。信号処理部（17）は、エンドポイント法を用いて対象物質の濃度を検出する第２動作を行う。第２動作では、空気ポンプ（16）の運転開始前の光信号の強度をＩ0とし、エンドポイントに達したときの光信号の強度をＩとして、濃度Ｃに対して−ｌｏｇ（Ｉ/Ｉ0）が算出され、光信号の強度の減少量から対象物質の濃度が検出される。
【００８４】
−実施形態の効果−
本実施形態では、基材（31）が、光導波路（12）ではなく、該光導波路（12）の両側方の基材側部（36,37）で保持手段（21,22）により保持されるようにしている。基材（31）は両側で保持されるので、基材（31）は安定して保持される。各基材側部（36,37）は、楔状の部材で保持される場合のように点接触ではなく、板状の第１保持プレート（21）及び第２保持プレート（22）で保持されている。従って、基材（31）は安定して保持される。そして、本実施形態では、光導波路（12）に、発色層（32）以外のものが当接していない。従って、光導波路（12）の光反射面における光の入射角を小さくしても、光導波路（12）から光が抜け出すことがない。以上より、本実施形態によれば、ガス検出素子（30）の検出性能を低下させることなく、基材（31）を安定して保持することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、枠状の第１保持プレート（21）が、基材（31）の第１面側から、光導波路（12）の幅方向における開口（21a）の両側で各基材側部（36,37）を保持している。また、枠状の第２保持プレート（22）が、基材（31）の第２面側から、光導波路（12）の幅方向における開口（21a）の両側で各基材側部（36,37）を保持している。従って、第１面側と第２面側とのそれぞれにおいて、各基材側部（36,37）に対して別々の部材を準備する必要がないので、ガス検出素子（30）の構成を簡素化することができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、光導波路（12）の光の伝搬方向において第１保持プレート（21）の開口（21a）を光導波路（12）よりも広くすることで、光導波路（12）に第１保持プレート（21）が接触しない構成が実現されている。また、光導波路（12）の光の伝搬方向において第２保持プレート（22）の開口（22a）を光導波路（12）よりも広くすることで、光導波路（12）に第２保持プレート（22）が接触しない構成が実現されている。
【００８７】
また、本実施形態では、基材（31）の端面のうち、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）以外が、基材枠プレート（23）により塞がれている。このため、光導波路（12）の入射面（31a）及び出射面（31b）以外から光導波路（12）へ光が入射することを防止することができるので、ガス検出装置（10）の信頼性を向上させることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、空気ポンプ（16）が、給気通路（14）ではなく排気通路（15）に設けられている。このため、検出動作において気体導入室（20）に導入される気体が、空気ポンプ（16）に残留した気体により希釈されることがない。従って、ガス検出装置（10）の信頼性を向上させることができる。
【００８９】
−実施形態の変形例１−
実施形態の変形例１について説明する。この変形例１では、図９及び図１０に示すように、第１保持プレート（21）の各伝搬方向対向部（21d,21e）が、光導波路（12）の光の入射面側の端部及び光の出射面側の端部の表面（図９において上面）に、隙間（46）を挟んで対面している。また、第２保持プレート（22）の各伝搬方向対向部（22d,22e）が、光導波路（12）の光の入射面側の端部及び光の出射面側の端部の表面（図９において下面）に、隙間を挟んで対面している。
【００９０】
具体的に、ガス検出素子（30）は、平面視において矩形状に形成されている。ガス検出素子（30）は、上記基材（31）と上記発色層（32）に加えて、第１保持プレート（21）と第２保持プレート（22）とガス導入プレート（26）と底面プレート（29）と２つの側部プレート（38,39）とを備えている。ガス検出素子（30）では、ガス導入プレート（26）、第１保持プレート（21）、第２保持プレート（22）、底面プレート（29）の順番で、これらの４つの部材が積層されている。また、各側部プレート（38,39）は、ガス導入プレート（26）と底面プレート（29）とに挟まれている。
【００９１】
この変形例１では、ガス検出素子（30）の短手方向に延びる各端面（図９における左右の端面）において、基材（31）の各端面が露出している。このため、基材（31）の光導波路（12）の一方の端面に外部から光を入射させて、該光導波路（12）の他方の端面から出射した光を外部で受光することができる。基材（31）には、ガス検出素子（30）の長手方向（図９において左右方向）に光が伝搬する光導波路（12）が構成されている。
【００９２】
第１保持プレート（21）は、矩形枠状に形成されている。図１１に示すように、第１保持プレート（21）では、各幅方向対向部（21b,21c）が各基材側部（36,37）を上記第１面側から保持している。また、各伝搬方向対向部（21d,21e）は、その厚みが幅方向対向部（21b,21c）に比べて薄くなっている。図１０及び図１２に示すように、各伝搬方向対向部（21d,21e）の基材（31）側の対向面（45）は、隙間（46）を挟んで、光導波路（12）の端部の上面（47）に対面している。この対向面（45）は、光導波路（12）の端部の上面（47）に平行な平坦面に形成されている。
【００９３】
また、第２保持プレート（22）は、矩形枠状に形成されている。図１１に示すように、第２保持プレート（22）では、各幅方向対向部（22b,22c）が各基材側部（36,37）を上記第２面側から保持している。また、各伝搬方向対向部（22d,22e）は、その厚みが幅方向対向部（22b,22c）に比べて薄くなっている。図１０に示すように、各伝搬方向対向部（22d,22e）の基材（31）側の対向面は、隙間を挟んで、光導波路（12）の端部の下面に対面している。この対向面は、光導波路（12）の端部の下面に平行な平坦面に形成されている。
【００９４】
また、第１保持プレート（21）又は第２保持プレート（22）の伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）が上記光導波路（12）の光の入射面側の端部に対面している箇所（以下、「対面箇所」という。）では、以下に示す式１の関係が成立している。
【００９５】
式１：Ｌ＞３Ｄ×tan（９０°−θ）
上記式１では、図１２に示すように、Ｌが光導波路（12）の入射面から伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）の内端までの光導波路（12）の光の伝搬方向の距離を、Ｄが伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）と光導波路（12）の端部との間隔を、θが光導波路（12）の入射面における発光体（41）の出射光の入射角を、それぞれ表している。Ｌは、基材（31）の端部の上下の隙間に漏れた迷光が伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）で少なくとも２回反射するように、設定されている。
【００９６】
上記対面箇所では、光導波路（12）の光の伝搬方向において、第１保持プレート（21）又は第２保持プレート（22）の伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）の外端の位置が、光導波路（12）の入射面の位置に一致している。光導波路（12）の光の伝搬方向における第１保持プレート（21）の対向面（45）及び第２保持プレート（22）の対向面の長さは、光導波路（12）の入射面から伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）の内端までの光導波路（12）の光の伝搬方向の距離Ｌに等しい。
【００９７】
なお、第１保持プレート（21）及び第２保持プレート（22）は、樹脂成形で成形されている。上記対面箇所における間隔Ｄは、成形方向の誤差を考慮して、例えば５ｍｍに設定されている。
【００９８】
この変形例１では、第１保持プレート（21）の伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）と光導波路（12）との間に隙間（46）が存在している。このため、発色層（32）に吹き付けた気体が上記隙間（46）から抜けるので、光導波路（12）の各端部の表面へ被測定ガスをゆき渡りやすくすることができる。
【００９９】
また、この変形例１では、光導波路（12）の端部の上下の隙間（46）に漏れた迷光が伝搬方向対向部（21d,21e,22d,22e）で少なくとも２回反射する。このため、上記隙間（46）から気体導入室（20）に漏れる迷光の強度が比較的小さくなる。このため、迷光が上記光導波路（12）から出射する光の強度に影響を与えることを抑制することができる。
【０１００】
−実施形態の変形例２−
実施形態の変形例２について説明する。この変形例２のガス検出装置（10）は、排気通路（15）の空気ポンプ（16）によりケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体をケーシング（11）外へ排出可能に構成されている。ケーシング（11）では、ガス検出素子（30）が設置空間（50）に配置されている。
【０１０１】
空気ポンプ（16）は、その吸入側が、気体導入室（20）だけでなく設置空間（50）にも接続されている。ガス検出装置（10）は、空気ポンプ（16）が気体導入室（20）の気体を吸入してケーシング（11）外へ排出する第１運転と、空気ポンプ（16）が設置空間（50）の気体を吸入してケーシング（11）外へ排出する第２運転とを切り換え可能に構成されている。第１運転は、検出動作の際に行われる。第２運転は、例えば検出動作の前に行われる。
【０１０２】
なお、排気通路（15）の空気ポンプ（16）とは別に、ケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体をケーシング（11）外へ排出する空気ポンプ（16）を設けてもよい。
【０１０３】
この変形例２では、気体導入室（20）に気体を導入する前に、ケーシング（11）内におけるガス検出素子（30）の周囲の気体がケーシング（11）外へ排出される。このため、検出動作の検出結果が、前回の検出動作の気体の影響を受けることを回避することができる。
【０１０４】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１０５】
上記実施形態について、空気ポンプ（16）が、給気通路（14）に設けられていてもよい。この場合、被測定ガスは、空気ポンプ（16）によって気体導入室（20）に押し込まれる。
【０１０６】
また、上記実施形態について、発色層（32）が、対象物質との反応により発色する高分子膜又は単分子膜により構成されていてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態について、ガス検出装置（10）が、対象物質の有無を検出するように構成されていてもよい。
【０１０８】
また、上記実施形態について、光導波路（12）の入射面（31a）および出射面（31b）以外の基材（31）の端面を閉塞するのに、柔軟なシーリング材を使用してもよい。
【０１０９】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上説明したように、本発明は、光導波路を構成する基材を備えたガス検出素子、及びそのガス検出素子を備えたガス検出装置について有用である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０        ガス検出装置
１１        ケーシング
１２        光導波路
１４        給気通路
１５        排気通路
１６        空気ポンプ
１７        信号処理部（信号処理手段）
２０        気体導入室
２１        第１保持プレート（保持手段、第１保持部材）
２２        第２保持プレート（保持手段、第２保持部材）
２３        基材枠プレート（形成手段）
３０        ガス検出素子
３１        基材
３２        発色層
３６，３７  基材側部
４１        発光体
４２        受光体
４５        対向面
４６        隙間
【図１】
2011013080.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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