(57)【要約】  本発明は、ガス分析に、並びに、熱触媒動作原理に基づいた可燃性ガス及び蒸気分析器に関する。本発明の主題はセンサーであり、その感応素子は、容易に自動化可能な平面技術によって製造される。主な際立った特徴は、作用感応素子及び参照感応素子が、多孔質陽極酸化アルミニウムで作製された共通基板上の単一のミクロンサイズの構成成分（マイクロチップ）において同一場所に配されることである。反応素子の設計は、作用及び参照感応素子の加熱部位からのフィルム方向の熱移動を提供する。動作温度まで作用及び参照感応素子を加熱し、測定用ブリッジ回路における出力信号の差動的測定を提供する測定用マイクロヒーターは、陽極酸化アルミニウム基板の反対側で離隔され、共通基板構造を超えて突き出るアーム上に配される。反応素子は、校正オリフィスを介した制限された拡散アクセスを有する反応チャンバーに配され、マイクロチップ基板における規則的な細孔の直径は、細孔において主に分子拡散モードを提供するサイズ（１００ｎｍ以上）になるように増加される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガス及び蒸気の平面型熱触媒センサーのマイクロチップであって、前記マイクロチップが、作用感応素子及び参照感応素子に共通する陽極酸化アルミニウム多孔質基板を含み、前記基板が、その上に配された白金薄膜構造化コーティングを有し、その一部が前記基板の反対側上に配され、測定用マイクロヒーターとしての役割を果たす蛇行としての形状にされ、前記マイクロチップの活性ゾーンを動作温度まで加熱すること及び出力信号の差動的測定を可能にし、前記測定用マイクロヒーターの寸法は、そこで熱除去のフィルム方向のモードが提供される値へ制限される、マイクロチップ。
【請求項２】
前記白金の測定用マイクロヒーターが、横方向において２５μｍから３００μｍの寸法、及び１００ｎｍから１０００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項３】
主に分子ガス拡散モードを可能にして１００ｎｍから３５０ｎｍの細孔直径を有する規則的な細孔を備える陽極酸化アルミニウムフィルムが、前記多孔質基板として用いられることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項４】
前記多孔質基板が、１０μｍから８０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項５】
前記測定用マイクロヒーター間の距離が、２．５ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項６】
前記構造化コーティングが、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの厚さを有するように作製されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項７】
前記測定用マイクロヒーターが、前記共通基板構造から突き出るアーム上に配され、プロセスホールによって前記基板の中央部分から分離されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロチップ。
【請求項８】
前記多孔質基板における前記ホールが、前記測定用マイクロヒーターの近くに形成されて、前記マイクロチップの加熱部分からの前記熱除去を減少させ、また、前記マイクロチップ製造プロセスにおいて触媒活性層の堆積の間に前駆体が前記陽極酸化アルミニウム基板の表面上を広がることを防止することを特徴とする、請求項７に記載のマイクロチップ。
【請求項９】
可燃性ガス及び蒸気の平面型熱触媒センサーであって、前記センサーが、分析されることになるガス混合物の片側性の拡散アクセスを有するハウジングを含み、その内部で請求項１に記載のマイクロチップを有する反応チャンバー及びバッファーチャンバーが、ガス流路に沿って配され、前記バッファーチャンバーは、その入り口側上にガス交換フィルターが提供され、前記反応チャンバーは、前記バッファーチャンバーから前記反応チャンバーへの分析されることになる流体流れを制限する校正オリフィスが提供される、センサー。
【請求項１０】
前記ガス交換フィルター及び前記バッファーチャンバーが、乱流外部流れのリップル平滑化を、及び前記乱流外部流れを層流に変換することを可能にすることを特徴とする、請求項９に記載のセンサー。
【請求項１１】
前記校正オリフィスが、５０μｍから１０００μｍの直径を有し、それを通る最大のガスアクセスが、ガス−空気流体の自由アクセスの場合において触媒活性層表面上で分析されることになる前記可燃性ガスの酸化速度未満になることを特徴とする、請求項９に記載のセンサー。
【請求項１２】
前記作用チャンバーが、前記校正オリフィスを有する金属キャップ及び通電ライザーを備えるガラス−金属ヘッダーから成り、前記マイクロチップが、セラミックサポートによって前記ヘッダーへ固定され、前記通電ライザー及び前記マイクロチップのコンタクトパッドが、１０μｍから５０μｍの直径を有する金線で微細溶接することによって互いに接続されることを特徴とする、請求項９に記載のセンサー。
【請求項１３】
前記センサーの前記ハウジングが、円筒形状を有し、そこに含まれる前記チャンバー及び構成要素が、前記センサーの前記ハウジングに対して同軸上に配される、請求項９に記載のセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱触媒原理に基づいた可燃性ガス及び蒸気のガス分析のためのデバイス、より具体的にはこのようなデバイスのセンサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
文献には、「熱触媒検出器」、「熱触媒一次変換器」、「熱触媒ガス測定用ヘッド」等の、「熱触媒センサー」との用語の同義語であるいくつかの名称が存在する[Karpov E.F., Basovsky B.I., Control of ventilation and outgassing in coal mines. Handbook. Moscow, ‘Nedra’ Publisher, 1994]。すべてのこれらの用語は、デバイスによって実施される機能の正確な表現を与え、且つ、防爆ケーシング内部に配され、ごみ及び分析されることになるガス−空気混合物の乱流に対して保護される感応素子のみを含み得る、又は、センサーデバイスの回路を部分的に若しくは完全に追加で含み得る。
【０００３】
本発明では、「熱触媒センサー」との用語の下で意味するものは、多孔質ガス交換フィルターを通して分析されることになるガス−空気混合物の片側性の拡散アクセルを備える、円筒形ハウジング又は他の一つの形状のハウジングを含む最も一般的なセンサー設計であり、該混合物は乱流外部流れのリップル平滑化を、ガス交換フィルターと一緒に、促進するバッファーチャンバーへ最初に入る。その後、平滑化された層流は、通常はペリスタ型の、作用感応素子及び参照感応素子を備えた反応チャンバーに入る。
【０００４】
作用感応素子（ＳＥ）は、触媒活性コーティングによって被覆されたγ−アルミナの多孔質セラミックに埋め込まれた加熱用且つ測定用白金コイルから成る。参照ＳＥは、作用ＳＥのものと同様の設計を有するが、触媒活性コーティングを有さない。センシング素子は、測定用ブリッジ回路の一つのブランチにおいて統合される。ブリッジ回路の他の一つのブランチは通常、ガス分析器の共通回路基板上に配される。
【０００５】
従来技術
熱触媒原理に基づいたガス分析器は、他の一つの機能性概念に基づいたデバイスと比較して、主な設計オプションの単純さのおかげで、並びに、結果として、維持の簡素化及び製品（ガス検出器、ガス分析器）のより低い価格に起因して、幅広い用途を見出してきた。
【０００６】
しかしながら、熱触媒センサーは、経時的なサポートの細孔構造の、及び、結果として、作用ＳＥの触媒活性の変更等のいくつかの欠点を有し、両方とも感度の進行性の低下及び計量校正期間の短縮をもたらす。ペリスタ型の（容積測定の）熱触媒センサーの他の一つの欠点は、作用及び参照感応素子の製造、並びに、それらの製造後に素子の選択するペアに関する追加の操作を実施することを必須にするそれらのパラメーター及び特性の同一性を保証することの不可能さにおける重い人件費である。
【０００７】
さらなる欠点は、「触媒毒」への、まず第一に、様々な接着剤、塗料、ワニス等に含まれる広範囲の有機ケイ素化合物への、それらの露出の間の作用感応素子の触媒活性における低下である。
【０００８】
マイクロエレクトロニクス産業において広く用いられる（フォトリソグラフィー及び様々な真空堆積法を含む）薄膜技術の発展は、平面型熱触媒センサーの発達を引き起こした。
【０００９】
平面型の１つの熱触媒センサーは、従来技術から知られており、その感応素子製造技術及びセンサー構造は、特許出願公開No. US 2002/0118027 A1 [Aug. 29, 2002 (Dmitri Routkevitch et al., Nanostructured ceramic platform for micromachined devices and device arrays)]において開示される。この従来技術文献では、請求される解決策と同様に、陽極酸化アルミニウム（陽極アルミナ、ＡＡ）で作製された小さいサイズの薄い多孔質基板が、感応素子のためのサポートとして用いられる。マイクロヒーターは、Ｕ字形構造の薄い白金フィルムとして作製される。センシング素子は、センサーハウジング内部に配され、ガス交換フィルターを介して分析されることになる大気と連通する反応チャンバーに配される。これらの既知の解決策は、エネルギー消費を低減することを可能にし、３Ｄ技術によって製造されるペリスタ型の感応素子と比較して感応素子のパラメーターの同一性を提供する。
【００１０】
このようなセンサーの欠点は、多孔質基板のチャネルを閉じない極めて薄い金属層がヒーターとして用いられることになることである。高い電流密度に起因して、このような厚さのマイクロヒーターは、それらの抵抗における進行性の変化へ、及び、最終的には、それらの焼損につながる再結晶化プロセスを受ける。加えて、US 2002/0118027 A1の発明者によって提案された感応素子は、物質及び熱移動に関して最適化されておらず、３Ｄ技術によって製造されたペリスタ型のセンサーと同様であり、より低い程度であるが時間経過と共にそれらの感度を失い（いわゆる自然劣化）、触媒毒による毒作用に苦しむ。
【００１１】
最も近い従来技術として選択される平面型センサーの他の一つのタイプ（プロトタイプ）が知られており、ロシア特許No. RU 2447426 of 10.04.2012（Karpov E.E. et al., Method and apparatus for detecting pre-explosive concentrations of methane in air）において記載される。この解決法では、従来技術[US 2002/0118027 A1]と同様に、マイクロエレクトロニクス技術において認可されたミクロンサイズの製品形成法の使用が、決定要因である。
【００１２】
その中で得られるセンサーは、より低い電力消費及び感応素子の同一性に加えて、サーミスタであるマイクロヒーター（測定用マイクロヒーター）の熱移動に関して最適化される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、物質移動の最適化は、省エネルギーのみを可能にするが、安定性強化及び触媒毒によるセンサーの毒化における低下の問題をいかなる方法でも解決しない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の開示
本発明の目的は、感応素子パラメーター（低減された電力消費、より高い感度、より低いイナータンス、製造されるＳＥの同一の特性の再現性）、並びに、強化された安定性及び低減された触媒毒の効果と関連するセンサー特性を改善するために、全体として感応素子（ＳＥ）の及び熱触媒センサーの設計を改善することである。
【００１５】
本発明によって達成される技術的結果は、感応素子パラメーター、並びに、安定性及び触媒毒への抵抗に関連したセンサー特性の改善にある。
【００１６】
この目的は、可燃性ガス及び蒸気の平面型熱触媒センサーのマイクロチップであって、マイクロチップが、作用感応素子及び参照感応素子に共通する陽極酸化アルミニウム多孔質基板を含み、基板が、その上に配された白金薄膜構造化コーティングを有し、その一部が基板の反対側上に配され、測定用マイクロヒーターとしての役割を果たす蛇行としての形状にされ、マイクロチップの活性ゾーンを動作温度まで加熱すること及び出力信号の差動的測定を可能にし、測定用マイクロヒーターの寸法は、そこで熱除去のフィルム方向の（ｆｉｌｍ−ｗｉｓｅ）モードが提供される値へ制限される、マイクロチップによって解決される。
【００１７】
本発明の最も良い実施形態は、白金の測定用マイクロヒーターが、横方向に２５μｍから３００μｍの寸法、及び１００ｎｍから１０００ｎｍの厚さ、測定用マイクロヒーター間で２．５ｍｍ以上の距離、１００ｎｍから１０００ｎｍの構造化コーティングの厚さ、及び１０μｍから８０μｍの多孔質基板の厚さを有するように作製されるときに実装され、主に分子ガス拡散モードを確保し１００ｎｍから３５０ｎｍの直径を有する規則的な細孔を備える陽極酸化アルミニウム（ＡＡＯ）のフィルムが、多孔質基板としても用いられ得る。
【００１８】
測定用マイクロヒーターは、共通基板構造から突き出るアーム上に配され得、且つ、マイクロチップの加熱部分からの熱除去を減少させるために、また、マイクロチップ製造プロセスにおける触媒活性層の堆積の間にＡＡＯ基板の表面上で前駆体が広がることを防止するために、測定用マイクロヒーターの近くの多孔質基板において作製されるプロセスホールによって基板の中央部分から分離され得る。
【００１９】
上記目的は、可燃性ガス及び蒸気の平面型熱触媒センサーが、分析されることになるガス混合物の片側性の拡散アクセスを有するハウジングを含み、その内部で請求項１に記載のマイクロチップを有する反応チャンバー及びバッファーチャンバーが、ガス流路に沿って配され、バッファーチャンバーは、その入り口側上にガス交換フィルターが提供され、反応チャンバーは、バッファーチャンバーから反応チャンバーへの分析されることになる流体の流れを制限する校正オリフィスが提供されることによって解決される。
【００２０】
ガス交換フィルター及びバッファーチャンバーは、乱流外部流れのリップル平滑化を、及び層流への乱流外部流れの変換を可能にする。校正オリフィスは、５０μｍから１０００μｍの直径を有し、そこを通る最大のガスアクセスは、ガス−空気混合物の自由アクセスでマイクロチップの性能（つまり、触媒活性層上の可燃性ガスの酸化速度）未満になる。作用チャンバーは、通電ライザーを備えるガラス−金属ヘッダー、及び校正オリフィスを有する金属キャップから成り、マイクロチップは、セラミックサポートによってヘッダー上へ固定され、通電ライザー及びマイクロチップのコンタクトパッドは、１０μｍから５０μｍの直径を有する金線で微細溶接によって互いに接続される。センサーのハウジングは、円筒形状を有し、そこに含まれる構成要素及びチャンバーは、センサーのハウジングと同軸上に配される。
【００２１】
そのため、本発明の上記目的は、組み立てられた反応チャンバーへのガス−空気混合物の可燃性成分の、制御された物質移動を同時に用いつつ、個別の部品として参照及び作用感応素子の従来の製造技術を拒絶することによって解決される。
【００２２】
これは、センサーの反応チャンバーが、バッファーチャンバーから反応チャンバーへの分析されることになるガス混合物の拡散流れを減少させる制限された校正オリフィスを有するように形成されることによって達成され、作用及び参照感応素子は、陽極酸化アルミニウムで作製される共通基板上に配されるので、感応素子の単一構造（マイクロチップ）を形成し、測定用マイクロヒーターの幾何学的サイズは、熱移動のフィルム方向のモードを確保する（横方向に３００μｍ且つ厚さにおいて１μｍ未満の）値へ最小化され、マイクロチップの基板における規則的な細孔は、細孔において主に分子拡散モードを確保する直径（１００ｎｍ以上）まで増加される。
【００２３】
マイクロチップにおいて含まれ、動作温度まで作用及び参照感応素子を加熱すること並びに測定用ブリッジ回路において出力信号の差動的測定を可能にする白金含有測定用マイクロヒーターは、マイクロチップの反対側で離隔され、共通のマイクロチップ構造から突き出るアーム上に配される。
【００２４】
本発明の要点は、図面及びプロットへの参照によって以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】陽極酸化アルミニウムで作製された単一の多孔質基板上に配された作用及び参照感応素子を有するマイクロチップ構造を示す。
【図２】マイクロチップを備えた反応チャンバーの構造を示す。
【図３】センサー構造の断面図を示す。
【図４】直径ｄ＝０．７ｍｍを有する校正オリフィスを通るガス混合物の制限されたアクセスで静的モードにおいて動作する熱触媒センサーの感度対時間依存性曲線を示す。
【図５】制限された拡散アクセル及び自由アクセスを有するセンサーの感度における変化時の触媒毒の効果を示す。測定は、１体積％の空気中のメタン濃度で且つ５００ｐｐｍのヘキサメチルジシロキサン含有量で実施された。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の構成要素は、図面における参照番号によって示される。
１．陽極酸化アルミニウムで作製された多孔質基板
２．マイクロチップボディからアームを分離するスルーホール
３．測定用マイクロヒーター
４．コンタクトパッド
５．作用感応素子
６．参照感応素子
７．マイクロチップ
８．マイクロチップに関するサポート
９．ＴＯ−５ベース
１０．オリフィスを備える反応チャンバーカップ
１１．拡散流れを制限するオリフィス
１２．電流リード線
１３．ハウジング
１４．ガス交換フィルター
１５．バッファーチャンバー
１６．反応チャンバー
１７．ブッシング
１８．シーリング層
【００２７】
本発明の設計概念及び要点は、図１〜５に示される。
【００２８】
図３に示されるセンサー構造は、その中にセンサーのすべての構成成分が収容されるハウジング（１３）を含む。ガス交換フィルター（１４）はセンサーの内部空洞への入り口に設置され、そのフィルターの細孔を通して、分析されることになるガス混合物は、バッファーチャンバー（１５）に到達し、そこから、今度は、反応チャンバー（１６）内へと校正オリフィス（１１）を通り抜ける。反応チャンバー内部では、マイクロチップは、電流伝導ヘッダー（９）上に設置される。反応チャンバーの及びバッファーチャンバーの体積の比率は、ブッシング（１７）によって画定される。端では、センサーは、気密性材料（シーリング層）（１８）によって封止される。
【００２９】
マイクロチップを備える反応チャンバーの組立図は図２に示され、ここで（７）はマイクロチップを示し、（８）はマイクロチップに関するサポートを示し、（９）は、その大量生産がＭＡＲＳプラント（ロシアにおけるTorzhokの町）によって実施されるＴＯ−５ヘッダーを示し、（１０）は、校正オリフィスを備える反応チャンバーキャップを示し、（１２）は電流リード線を示す。
【００３０】
本発明の実施形態
平面型熱触媒センサーの主な構成要素は、薄膜技術に従って製造されるマイクロチップであり（図１）、上記マイクロチップは、その上に白金薄膜（３００〜１０００ｎｍ厚さ）構造化コーティング（図１において陰影領域として示される）、つまり、蛇行形状の２つの測定用マイクロヒーター（３）が真空蒸着によって適用される、３０μｍの厚さを有する陽極酸化アルミニウムフィルムで作製された薄い多孔質基板（１）、マイクロヒーターへの電流リード線、及びコンタクトパッド（４）から成る。
【００３１】
次に、マイクロチップの主な構成要素は、それらのいずれが触媒活性層によって被覆されているかに応じて、その内のいずれかが作用（５）又は参照（６）感応素子のいずれかの測定用マイクロヒーターとして機能し得る２つの同一の測定用マイクロヒーター（３）である。
【００３２】
実施される実験の間、同一構造の感応素子の及びマイクロエレクトロニクス技術に従う一括処理によって製造される測定用マイクロヒーターの抵抗の高い再現性が確認された。このすべては、質量において、サイズにおいて及び抵抗において互いに異なる、測定用マイクロヒーターの作用及び参照感応素子の従来の個別の製造を用いることを本発明者に諦めさせた。
【００３３】
センサーの主なパラメーターは、２．１×３．２ｍｍのマクロチップ寸法、（図１において破線によって示される）１９８×２２４μｍの加熱ゾーンのサイズ、２．６ｍｍの作用感応素子と参照感応素子の加熱ゾーン間の距離である。加熱ゾーンは、そこで熱除去の対流成分が回避され、それによってセンサー読み取りがＳＥの空間的位置とは独立する値へサイズを最小化するように寸法決めされ、一方で、陽極酸化アルミニウムで作製される基板の中央部分へアームを接続する電流リード線によってクロスアームの十分な強度の維持を確保する。作用ＳＥと参照ＳＥの加熱ゾーン間の距離は、ＳＥマイクロヒーター間の熱交換において最適になるように選択される。つまり、そこで可燃性成分の酸化に起因した作用ＳＥの温度における変化が参照ＳＥの温度に影響を与えない最小の距離である。
【００３４】
図２及び３に示され、その内部に位置付けられる図１のマイクロチップ（７）を有するセンサー反応チャンバー（１６）は、ＭＡＲＳプラント（ロシアのTver地方、Torzhokの町）によって大量生産され、ガラス金属ヘッダー（９）及び金属キャップ（１０）から成るＴＯ−５電子部品に関する典型的なハウジング構造に基づいて実装される。マイクロチップはセラミックサポート（８）上に固定され、マイクロチップのコンタクトパッド及びＴＯ−５ヘッダーの通電ライザーは、２５μｍの直径を有する金線（１２）で微細溶接することによって互いに接続される。
【００３５】
マイクロチップがヘッダー上に固定された後で、マイクロチップは、反応チャンバー（１６）の内部容積へのガス−空気混合物の拡散アクセルを制限するオリフィス（１１）を有するキャップ（１０）によって覆われる。キャップは、しっかりとした接続を確保するためにヘッダーへはんだ付けされる又は接着される。
【００３６】
今度は、内部に位置付けられるマイクロチップを有する反応チャンバー（図２）が、図３に示されるセンサーハウジング（１３）に設置される。
【００３７】
単一の構成成分において作用及び参照感応素子を組み合わせるとき、この技術的解決法の主要な実行可能性の指針は、感応素子の熱的干渉である。感応素子の干渉を実験的に評価するために、試験が実施され、０〜３６０°の範囲におけるセンサー角度位置への信号依存性を決定した（０°、１８０°及び３６０°の角度は、空間における平面型感応素子の水平位置に対応する）。試験結果は、表１にまとめられる。
【００３８】
【表１】
2018515793.tif 000002
【００３９】
表１に示されるデータは、純粋な空気における及び１体積％のＣＨ４を含む制御ガス混合物における両方の測定されたメタン濃度の偏差が、０．０８体積％を超えないことを示す。この値は、ロシア国家の標準［GOST P 52350.29.1-2010 (IEC 60079-29-1:2007) Gas detectors - Performance requirements of detectors for flammable gases］によって特定される０．１体積％のＣＨ４の最大許容偏差未満である。その結果、単一のハウジングにおける単一の基板上に配される作用（５）及び参照（６）感応素子の干渉が無視できると結論付けられ得る。
【００４０】
反応チャンバー（１０）のキャップにおける流れ制限オリフィス（１１）の存在は、自由な拡散アクセスの場合と比較してガス−空気混合物の拡散流れを数倍（オリフィス直径ｄ＝０．７ｍｍのこの場合において２から２．５倍）減少させることを可能にし（図４における試験の開始における感度の関係を参照）、６か月超の連続動作の間に実行される熱触媒センサー試験によると、出力信号安定性における顕著な増加を促進する。（反応チャンバー内への分析されることになるガス混合物の制限された拡散流れでの）センサー安定性を増加させる観測された効果は、以下によって引き起こされる：
ａ）反応チャンバーへの分析されることになるガス混合物の制限された拡散アクセスと組み合わされた作用感応素子の高い性能は、可燃性成分の低い濃度で、触媒活性部位に関する穏やかな動作条件の作成を促進し、ガスの過負荷の形成を防止する。
【００４１】
ｂ）触媒活性部位が配される作用感応素子における細孔の内部表面積の極めて高い値に起因して、センサー動作の開始で、これらの活性部位は余剰であり、細孔開口部近くに配される部位のみが含まれる。使用の間に触媒が熟成するにつれて、センサーの感度は、（細孔の全長さに沿った）触媒のすべての活性部位へのガスの環境の可燃性成分の無炎酸化プロセスの進行性の伝搬に起因して、安定なままである。
【００４２】
８つのセンサーの群に関する長期試験結果は、図４に示される。空気において１体積％のＣＨ４で測定されるときの平均感度が図に示される。誤差として、センサーの群における標準偏差が示される。得られる結果は、長期の感度における減少が、熱触媒センサーに関するロシアの及び国際的な標準によって特定される値［GOST P 52350.29.1-2010 (IEC 60079-29-1:2007) Gas detectors - Performance requirements of detectors for flammable gases］よりも小さいという証拠である。
【００４３】
実験はまた、拡散流れの制限が、感度安定性だけでなく、触媒毒による熱触媒センサーの毒化の速度における低下を促進することを示した。
【００４４】
図５は、（制限された校正オリフィスを介した）制限されたアクセス、及び、１体積％のＣＨ４で且つ５００ｐｐｍの「毒」（ヘキサメチルジシロキサン）濃度で分析されることになるメタン−空気混合物の自由アクセスを有するセンサーに関する感度進歩プロットを示す。このような毒濃度は、センサー動作の通常条件に関して特定される濃度よりも５０倍高く、それによって、感応素子を毒化するプロセスは加速され得る。自由な拡散アクセスを有するセンサーに関する感度変化との比較から容易にわかるように、試験結果は、制限された拡散アクセスを有する反応チャンバーにおける感応素子の位置が、センサー感度上の毒の影響を減少させ、毒化プロセスにもかかわらず感度の普遍性を確保することを示す。
【図１】
2018515793.tif 000003
【図２】
2018515793.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018515793.tif 000007
【国際調査報告】
2018515793.tif 000008
2018515793.tif 000009