(57)【要約】  分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることができる光触媒を提供する。  光触媒（１）は、臭化第一銅からなり、臭化第一銅が光の照射で臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す。  また、ガスセンサデバイスが提供され、該ガスセンサデバイスは、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とを接続する感応膜とを備え、前記感応膜は、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示すことを特徴とする光触媒。
【請求項２】
前記臭化第一銅は、１価の銅と１価の臭素とから構成されるイオン結晶で（１１１）配向した成分を少なくとも含む多結晶体であることを特徴とする、請求項１に記載の光触媒。
【請求項３】
第１電極と、  第２電極と、  前記第１電極と前記第２電極とを接続する感応膜とを備え、  前記感応膜は、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示すことを特徴とするガスセンサデバイス。
【請求項４】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とを接続する感応膜とを備えるガスセンサデバイスと、  前記感応膜に光を照射する光源とを備え、  前記感応膜は、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が前記光源から照射される光で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示すことを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】
前記光源は、近紫外光領域の波長成分を含む光を照射する光源であることを特徴とする、請求項４に記載のガスセンサ。
【請求項６】
測定対象ガスを供給した場合に前記ガスセンサデバイスによって検出される値に基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定するとともに、前記光源に対する制御も行なう制御部を備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記制御部は、前記測定対象ガスを供給するガス供給タイミング及びガス供給時間を制御するとともに、前記感応膜に前記光源から光を照射する光照射タイミング及び光照射時間を制御することを特徴とする、請求項６に記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給を停止したタイミングで前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項７に記載のガスセンサ。
【請求項９】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給開始時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値に戻るまで前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項８に記載のガスセンサ。
【請求項１０】
前記制御部は、前記感応膜に第１所定時間だけ光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項８に記載のガスセンサ。
【請求項１１】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給開始時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値と前記測定対象ガスを所定時間供給した時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値とに基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定することを特徴とする、請求項９に記載のガスセンサ。
【請求項１２】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給停止時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値と前記感応膜に対する光照射終了時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値とに基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定することを特徴とする、請求項１０に記載のガスセンサ。
【請求項１３】
前記制御部は、前記感応膜に対する光照射終了時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値と前記感応膜に対する光照射終了時から第２所定時間後に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値とに基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定することを特徴とする、請求項１０に記載のガスセンサ。
【請求項１４】
前記測定対象ガスに代えてパージガスを供給するパージガス供給機構を備え、  前記制御部は、パージガスを供給するパージガス供給タイミング及びパージガス供給時間を制御することを特徴とする、請求項７〜１３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項１５】
前記制御部は、前記測定対象ガスの濃度を測定する測定シーケンスを第１領域、第２領域及び第３領域に分けて実行するようになっており、  前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域で、測定対象ガス供給制御、パージガス供給制御及び光照射制御を組み合わせた複数のパターンの中から指定されたパターンを実行するようになっており、  前記第２領域で、前記ガスセンサデバイスによって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度を測定するようになっていることを特徴とする、請求項１４に記載のガスセンサ。
【請求項１６】
前記制御部は、測定開始前の始動時に、前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうか、前記測定対象ガスを供給しながら前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうか、又は、前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御及び前記測定対象ガスを供給しながら前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項６〜１５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項１７】
前記制御部は、測定終了後に、前記ガスセンサデバイスからの抵抗値が初期値になるまで前記パージガスを供給するように前記パージガス供給機構に対する制御を行なうとともに前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行ない、前記ガスセンサデバイスからの抵抗値が前記初期値になったら前記光源に対する制御を終了し、前記パージガス供給機構に対する制御をある時間だけ継続した後、動作を停止するように制御を行なうことを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項１８】
臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す光触媒と、  前記光触媒に光を照射する光源とを備えることを特徴とする装置。
【請求項１９】
制御部が、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す感応膜を備えるガスセンサデバイスに、測定対象ガスを供給する制御を行ない、  前記制御部が、前記ガスセンサデバイスによって検出される値に基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定し、  前記制御部が、前記測定対象ガスの供給を停止する制御を行なうとともに、前記感応膜に光を照射するように光源に対する制御を行なうことを特徴とする測定方法。
【請求項２０】
前記制御部が、前記測定対象ガスの供給開始時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値に戻るまで前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項１９に記載の測定方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光触媒、ガスセンサデバイス、ガスセンサ及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、ガスセンサは、様々な電気製品やシステム内に搭載されていて、極めて重要なデバイスとなっている。  その用途も様々で、例えば周辺環境のガス濃度測定、ガス警報器などとしても使われている。  ガスセンサは、検出方法の違いによっていくつかの種類があるが、酸化物半導体を感応膜としたガスセンサ、特に酸化すずを感応膜材料としたガスセンサが最も広く使われている（例えば図４６参照）。【０００３】  また、光触媒性を持つ材料としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）やカルシウムヒドロキシアパタイトをベースとしたチタンアパタイトが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２７３１５号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３２３１号公報
【特許文献３】特開２００１−３０２２２０号公報
【特許文献４】特開２００３−１７５３３８号公報
【特許文献５】特開２００３−３３４８８３号公報
【特許文献６】特開２００５−０２９６７１号公報
【特許文献７】特開２００５−２００３０２号公報
【特許文献８】特開２００５−２１９０５３号公報
【特許文献９】特開２００５−２２００１６号公報
【特許文献１０】特開２００６−５０９９２号公報
【特許文献１１】特開２００６−１９７８３７号公報
【特許文献１２】特開２００６−２０４３９７号公報
【特許文献１３】特開２００６−２１２９２８号公報
【特許文献１４】特開２００６−２３９５１４号公報
【特許文献１５】特開２００６−２６５５８１号公報
【特許文献１６】特開２００７−１６７７８４号公報
【特許文献１７】特開２００７−２５２９８３号公報
【特許文献１８】特開２００７−２６０５８７号公報
【特許文献１９】特開２００７−２６３４８６号公報
【特許文献２０】特開２００８−３６４６５号公報
【特許文献２１】特開２００８−５０２７５号公報
【特許文献２２】特開平８−２４５２０８号公報
【特許文献２３】特開２００７−１４４３０４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、ガスセンサを使って、例えば周辺の空気中に含まれる対象ガスの濃度を測定する場合、対象ガスが含まれていないときのセンサ抵抗と対象ガスが含まれているときのセンサ抵抗とに基づいて対象ガスの濃度を求めることになる。  例えば、対象ガスの濃度を繰り返し測定する場合には、対象ガスが含まれていないときのセンサ抵抗と対象ガスが含まれているときのセンサ抵抗とを繰り返し取得することになる。【０００６】  しかしながら、対象ガスが含まれているときのセンサ抵抗を取得した後、対象ガスが含まれていないときのセンサ抵抗を取得しようとすると、ガスセンサデバイスの表面のガス分子を脱離させるのに多くの時間がかかってしまい、測定時間が長くなってしまうという課題がある。  なお、ここでは、ガスセンサにおいて、ガスセンサデバイスの表面のガス分子を脱離させるのに、即ち、分解対象物を分解するのに、多くの時間がかかってしまうことを課題として説明しているが、これに限られるものではない。【０００７】  例えば、浄水器、汚水浄化、空気清浄機、空調装置、排ガス浄化装置などの他の装置においても、同様に、分解対象物を分解するのに多くの時間がかかってしまうという課題がある。  本発明は、分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  １つの態様では、光触媒は、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す。  １つの態様では、ガスセンサデバイスは、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する感応膜とを備え、感応膜は、臭化第一銅からなり、臭化第一銅が光の照射で臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す。【０００９】  １つの態様では、ガスセンサは、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する感応膜とを備えるガスセンサデバイスと、感応膜に光を照射する光源とを備え、感応膜は、臭化第一銅からなり、臭化第一銅が光源から照射される光で臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す。  １つの態様では、測定方法は、制御部が、臭化第一銅からなり、臭化第一銅が光の照射で臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す感応膜を備えるガスセンサデバイスに、測定対象ガスを供給する制御を行ない、制御部が、ガスセンサデバイスによって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度を測定し、制御部が、測定対象ガスの供給を停止する制御を行なうとともに、感応膜に光を照射するように光源に対する制御を行なう。
【発明の効果】
【００１０】  １つの側面として、分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態にかかる光触媒を構成する臭化第一銅（ＣｕＢｒ）膜を示す模式図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかる光触媒を構成するＣｕＢｒ膜についてＪＩＳ  Ｒ  １７０１−２試験による光触媒性の確認を行なった結果を示す図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかる光触媒を構成するＣｕＢｒ膜について近紫外光を照射していない場合と照射した場合の表面のＸＰＳ分析を行なった結果を示す図である。
【図４】本実施形態にかかる光触媒を構成するＣｕＢｒによるＮＨ３の分解の例を示す図である。
【図５】光源を備えない従来のガスセンサにおけるガス応答時及び回復時のセンサ抵抗の変化の一例を示す図である。
【図６】ガスセンサにおけるガス応答時及び回復時における感応膜に対するガス分子の吸着、脱離を示す図である。
【図７】本実施形態にかかるガスセンサの構成を示す模式図である。
【図８】本実施形態にかかるガスセンサにおけるガス応答時及び回復時のセンサ抵抗の変化の一例を示す図である。
【図９】本実施形態にかかるガスセンサを用いて実際にガス濃度の測定を行なった結果を示す図である。
【図１０】本実施形態にかかるガスセンサにおいてＣｕＢｒからなる感応膜に紫外線を照射することで応答特性が回復することを示す図である。
【図１１】本実施形態にかかるガスセンサの構成を示す図である。
【図１２】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスを示す図である。
【図１３】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本実施形態にかかるガスセンサにおけるガス濃度の測定及び回復時の制御を説明するための図である。
【図１５】本実施形態にかかるガスセンサにおいてガス濃度測定シーケンスに沿ってガス濃度を測定した場合のセンサ抵抗の時間的変化の一例を示す図である。
【図１６】本実施形態にかかるガスセンサの構成を示す図である。
【図１７】本実施形態にかかるガスセンサの構成を示す図である。
【図１８】本実施形態にかかるガスセンサの構成を示す図である。
【図１９】本実施形態にかかるガスセンサの構成を示す図である。
【図２０】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスを説明するための図である。
【図２１】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスにおいて間欠動作による測定を行なう場合について説明するための図である。
【図２２】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる始動シーケンスを説明するための図である。
【図２３】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる始動シーケンスにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを説明するための図である。
【図２５】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスにおけるパターンの組み合せの一例を示す図である。
【図２６】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスにおけるＵＶ照射タイミングを規定する方法を説明するための図である。
【図２７】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスにおけるガス導入タイミングを規定する方法を説明するための図である。
【図２８】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＡグループに含まれる複数の測定パターンＡ−１〜Ａ−８を説明するための図である。
【図２９】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＡグループに含まれる複数の測定パターンＡ−１〜Ａ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図３０】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＢグループに含まれる複数の測定パターンＢ−１〜Ｂ−８を説明するための図である。
【図３１】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＢグループに含まれる複数の測定パターンＢ−１〜Ｂ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図３２】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＣグループに含まれる複数の測定パターンＣ−１〜Ｃ−８を説明するための図である。
【図３３】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＣグループに含まれる複数の測定パターンＣ−１〜Ｃ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図３４】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＤグループに含まれる複数の測定パターンＤ−１〜Ｄ−８を説明するための図である。
【図３５】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＤグループに含まれる複数の測定パターンＤ−１〜Ｄ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図３６】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＥグループに含まれる複数の測定パターンＥ−１〜Ｅ−８を説明するための図である。
【図３７】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＥグループに含まれる複数の測定パターンＥ−１〜Ｅ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図３８】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＦグループに含まれる複数の測定パターンＦ−１〜Ｆ−８を説明するための図である。
【図３９】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＦグループに含まれる複数の測定パターンＦ−１〜Ｆ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図４０】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＧグループに含まれる複数の測定パターンＧ−１〜Ｇ−８を説明するための図である。
【図４１】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスを構成するＧグループに含まれる複数の測定パターンＧ−１〜Ｇ−８におけるセンサ応答を示す図である。
【図４２】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスにおける濃度測定方法Ｉを説明するための図である。
【図４３】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる測定シーケンスにおける濃度測定方法ＩＩ、ＩＩＩを説明するための図である。
【図４４】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる停止シーケンスを説明するための図である。
【図４５】本実施形態にかかるガスセンサのガス濃度測定シーケンスに含まれる停止シーケンスにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図４６】従来のガスセンサを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光触媒、ガスセンサデバイス、ガスセンサ及び測定方法について、図１〜図４５を参照しながら説明する。  本実施形態にかかる光触媒は、臭化第一銅（ＣｕＢｒ）からなり、ＣｕＢｒが光の照射でＣｕＢｒに接する物質を分解する光触媒性を示す光触媒１である（図１参照）。この場合、光触媒材料はＣｕＢｒである。
【００１３】  ここで、ＣｕＢｒは、１価の銅と１価の臭素とから構成されるイオン結晶で主に（１１１）配向した成分を少なくとも含む多結晶体である。  これは、以下に説明するように、ＣｕＢｒが光触媒性を有することを発見したことに基づくものであり、ＣｕＢｒからなる光触媒１は新しい光触媒であり、ＣｕＢｒは新しい光触媒材料である。
【００１４】  光触媒性発現のメカニズムは、次のように考えられる。  価電子帯と伝導帯のバンドギャップに相当する波長の光エネルギをそれが吸収すると、励起によって価電子帯の電子が伝導帯に移り、価電子帯に正孔が発生する。  伝導帯では物質の表面になんらかの物質（例えば有機物）が吸着しているとして、それに移ってきた電子が表面の有機物に移動して、それを還元し、また、価電子帯では、そこに発生した正孔が電子を奪い取り、有機物の酸化を行なう。
【００１５】  特に、酸化チタンは価電子帯の正孔が非常に強い酸化力を有するため、有機物を最終的に水と二酸化炭素にまで分解する。  つまり、照射する光（例えば紫外光）のエネルギに相当するバンドギャップを持ち、生成した電子・正孔の寿命が長く、かつ、強い酸化還元力を持った材料が光触媒材料となる。
【００１６】  本発明者は、以下のようにして、ＣｕＢｒが光触媒性を持つことを確認した。  本発明者は、ＣｕＢｒの光触媒性を、他の実験中に紫外線照射時のみセンサ抵抗が下降することから発見した。  そこで、あらためて以下の方法で光触媒活性の評価を行ない、ＣｕＢｒが光触媒性を持つことを確認した。
【００１７】  まず、光触媒性を発現させるための光（紫外光）の波長を次のように求めた。  ＣｕＢｒのバンドギャップはＥｇ＝３．１ｅＶであるため（例えばK.V. Rajani, S.Daniels, M.Rahman, A.Cowley, P.J. McNally, “Deposition of earth-abundant p-type CuBr films with high hole conductivity and realization of p-CuBr/n-Si heterojunction solar cell”, Materials Letter, 111, (2013), 63-66参照）、これを、以下の式（１）に代入して、波長を求めると、λ＝４０５ｎｍとなる。
【００１８】
【数１】
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【００１９】  このため、ＣｕＢｒは、４０５ｎｍの波長を含む光（紫外光；近紫外光）を照射することで、光触媒性を発現することができる。  このことから、以下の評価では、波長４０５ｎｍの成分を含む光源を使用すれば良いことがわかった。  まず、ＪＩＳ  Ｒ  １７０１−２による評価、即ち、ＪＩＳ  Ｒ  １７０１−２試験による光触媒性の確認を行なった。
【００２０】  密封デシケータ内に、図１に示すように、ＳｉＯ２膜を有するＳｉ基板２上に、ＣｕＢｒ結晶粒３からなるＣｕＢｒ膜（ＣｕＢｒ薄膜）４を蒸着した試料を設置した後、アセトアルデヒド（ＣＨ３ＣＨＯ）蒸気を気相濃度が約１００００ｐｐｍになるまで導入し、約１時間程度放置した。  この間、デシケータ内に外光が入らないように遮蔽している。
【００２１】  次いで、デシケータの上方から、図１に示すように、光量約３ｍＷ／ｃｍ２、中心波長約３６０ｎｍの紫外光を約４時間にわたって照射（ＵＶ照射）し、デシケータ中におけるアセトアルデヒドガス及びその分解によって発生した炭酸ガス（ＣＯ２）の濃度をガスクロマトグラフィによって測定した。  ここで、図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、これらの結果を示している。
【００２２】  図２（Ａ）に示すように、紫外光照射開始後、アセトアルデヒドガスの濃度が急激に減少し、約４時間後には１／４程度になっていることが分かる。  一方、図２（Ｂ）に示すように、二酸化炭素は紫外線照射と同時に急激に増加していることが分かる。  これは、密閉デシケータ内に充填したアセトアルデヒドが分解して二酸化炭素になっていることを示している。
【００２３】  これにより、確かにＣｕＢｒは光触媒性を持っていることを確認することができた。  なお、ＵＶ照射前のdark期間中にアセトアルデヒドガス濃度が若干減少しているのは、チャンバ内壁に吸着したことによるものと考えられる。  次に、表面分析による評価、即ち、近紫外光を照射していない場合と照射した場合のＣｕＢｒ膜４の表面のＸＰＳ（X-ray Photoelectron Spectroscopy）分析を行なった。
【００２４】  触媒性を保証するには、反応の前後でその材料自身は変化しないということが必要である。  つまり、光触媒性を確認するには、紫外光照射前と照射後とを比較して、ＣｕＢｒ膜４の組成が変化しないことを確認する必要がある。  紫外光照射（近紫外光照射）によるＣｕＢｒ膜４の表面の変化を確認するため、ＣｕＢｒ薄膜４にＬＥＤ紫外光（中心波長４０５ｎｍ）を約１０ｓｅｃ×１１回照射したサンプル（＃７５Ｃ３）と照射していないサンプル（＃７５Ｄ３）の表面を、それぞれ、ＸＰＳによって分析し、組成を比較した。
【００２５】  ここで、図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、その結果を示している。  なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）中、右上に定量分析結果を示している。  図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、紫外光を照射したサンプルと照射していないサンプルにおいて検出された元素はＣ、Ｎ、Ｏ、Ｃｕ、Ｂｒでこれ以外の元素は検出されなかった。それぞれの組成比は紫外光照射前と後とでは違いはなかった。
【００２６】  このため、紫外光照射前後でＣｕＢｒ膜４の表面の組成は変化していないものと考えられ、確かにＣｕＢｒは触媒としての働きをしていることを確認することができた。  このように、上述の２種類の評価によって、ＣｕＢｒは光触媒性を持つことを確認することができた。  ＣｕＢｒの光触媒活性の発現に必要な光は、約４１０ｎｍ以下の波長を含む光であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２７】  つまり、紫外線を含む光（紫外光）を照射することで、好ましくは近紫外線を含む光（近紫外光）を照射することで、ＣｕＢｒの光触媒性を発現させることができる。  ここでは、紫外線は、約１０ｎｍ〜約４１０ｎｍの波長を持つ光であり、近紫外線は、約３２０ｎｍ〜約４１０ｎｍの波長を持つ光である。  光源のコスト等を考慮すると、約３８０ｎｍ〜約４１０ｎｍの波長の近紫外線を照射するのが好ましい。
【００２８】  例えばＵＶ−ＬＥＤを用いることで、小型、軽量、安価、安全、取り扱い容易などの利点が得られる。  また、光触媒性によってＣｕＢｒが分解対象とするものは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。  例えば、その成分としては、タンパク質、アミノ酸、脂質、糖質などの有機物以外に、特定の無機物、例えばＮＨ３を分解することも報告されている（例えば図４参照；例えばH.Mozzanega et al., “NH3 Oxidation over UV-Irradiated TiO2 at Room Temperature”, The Journal of Physical Chemistry, Vol. 83, No. 17, 1979, pp. 2251-2255参照）。
【００２９】  なお、分解対象物としては、これらを１種単独で含んでいても良いし、２種以上を含んでいても良い。  また、分解対象物の具体例としては、一般に、人間の皮膚に由来する汚れ成分、ゴミ、埃、汚泥、不要成分、廃液成分、土壌中乃至空気中の有害成分、微生物、ウイルスなどが挙げられる。
【００３０】  ここで、有害成分としては、例えば、アセトアルデヒドガスなどが挙げられる。  微生物としては、特に制限はなく、原核生物及び真核生物のいずれであっても良いし、原生動物も含まれ、原核生物としては、例えば、大腸菌、黄色ブドウ球菌等の細菌などが挙げられ、真核生物としては、例えば、酵母菌類、カビ、放線菌等の糸状菌類などが挙げられる。
【００３１】  ウイルスとしては、例えば、ＤＮＡウイルス、ＲＮＡウイルスなどが挙げられ、具体的には、インフルエンザウイルスなどが挙げられる。  また、分解対象物は、固体状、液体状、及び気体状のいずれの態様の中に存在していても良い。  例えば、液体状の態様の中に存在する場合としては、例えば、廃液、栄養液、循環液などの液体状のものの中に分解対象物が存在する場合がある。
【００３２】  この場合、このような液体状のものの中に、上述の光触媒性を有するＣｕＢｒ、即ち、ＣｕＢｒからなる光触媒を入れ、光（紫外光）を照射することで、これらの中に含まれる分解対象物を分解することができ、さらに分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることができる。  つまり、上述の光触媒性を有するＣｕＢｒ、即ち、ＣｕＢｒからなる光触媒は、例えば、浄水器や汚水浄化などに適用することができ、これに光（紫外光）を照射することで、例えば廃液や循環液などの中に含まれる分解対象物を分解することができ、さらに分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることができる。
【００３３】  また、気体状の態様の中に存在する場合としては、例えば、空気、排ガス、循環ガス、などの気体状のものの中に分解対象物が存在する場合がある。  この場合、このような気体状のものの中に、上述の光触媒性を有するＣｕＢｒ、即ち、ＣｕＢｒからなる光触媒を入れ、光（紫外光）を照射することで、これらの中に含まれる分解対象物を分解することができ、さらに分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることができる。
【００３４】  つまり、上述の光触媒性を有するＣｕＢｒ、即ち、ＣｕＢｒからなる光触媒は、例えば、空気清浄機、空調装置、排ガス浄化装置などに適用することができ、これに光（紫外光）を照射することで、例えば空気、排ガス、循環ガスなどの中に含まれる分解対象物を分解することができ、さらに分解対象物を分解するのに要する時間を短くすることができる。
【００３５】  このように、上述の光触媒性を有するＣｕＢｒ、即ち、ＣｕＢｒからなる光触媒を備えるものとして、例えば浄水器、汚水浄化、空気清浄機、空調装置、排ガス浄化装置などの装置を構成することができる。  この場合は、例えば浄水器、汚水浄化、空気清浄機、空調装置、排ガス浄化装置などの装置は、ＣｕＢｒからなり、ＣｕＢｒが光の照射でＣｕＢｒに接する物質を分解する光触媒性を示す光触媒と、光触媒に光を照射する光源とを備えるものとすれば良い。
【００３６】  ここで、光源は、ＣｕＢｒが光触媒活性となる波長を含む光源であれば良く、約４１０ｎｍ以下の波長の光を含む光を照射しうる光源であれば良い。例えばＵＶ−ＬＥＤなどを用いれば良い。  例えば、空気清浄機を、ＣｕＢｒからなり、ＣｕＢｒが光の照射でＣｕＢｒに接する物質を分解する光触媒性を示す光触媒と、この光触媒の機能を発現させるのに必要な波長の光を光触媒に照射する機構を備えるものとすれば良い。
【００３７】  また、例えば、浄水器を、ＣｕＢｒからなり、ＣｕＢｒが光の照射でＣｕＢｒに接する物質を分解する光触媒性を示す光触媒と、この光触媒の機能を発現させるのに必要な波長の光を光触媒に照射する機構を備えるものとすれば良い。  ところで、ＣｕＢｒは、上述のように、光触媒性を持っている一方、アンモニアガスに対して、高感度、高選択比といった特性を持つガスセンサの感応膜となる感ガス性も持っている（例えば、丑込道雄，柄澤一明，百瀬悟，高須良三，壷井修、「呼気中のアンモニア成分を短時間で測定する携帯型呼気センサーの開発」、電気学会第３３回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム予稿集、２５ａｍ２−ＰＳ−０７９、（２０１６）参照）。
【００３８】  この２つの性質を利用して、上述の光触媒性を持つＣｕＢｒを用いてアンモニアガスセンサを構成することで、測定時間（測定に要する時間；ここでは主に回復時間）を短縮したガスセンサを実現することができる。  なお、これに限られるものではなく、上述の光触媒性を持つＣｕＢｒはアンモニアガスセンサ以外のガスセンサに用いることもできる。
【００３９】  例えば、ヒトや動物などの体や排泄物から放出される生体ガス（例えば呼気、体臭、尿、屁、便）の成分を特定するガスセンサ（医療・ヘルスケア向けガスセンサ）として用いることも可能である。  この場合、図７に示すように、ガスセンサ５に備えられるガスセンサデバイス６は、第１電極７と、第２電極８と、第１電極７と第２電極８とを接続する感応膜９とを備え、感応膜９は、ＣｕＢｒからなり、ＣｕＢｒが光の照射でＣｕＢｒに接する物質を分解する光触媒性を示すものとすれば良い。
【００４０】  この場合、感応膜９はＣｕＢｒ膜である。また、ガスセンサデバイス６をＣｕＢｒセンサデバイスともいう。また、第１電極７及び第２電極８は、例えばＡｕ電極である。  そして、ガスセンサ５は、このように構成されるガスセンサデバイス６と、ガスセンサデバイス６の感応膜９に光を照射する光源１０とを備えるものとすれば良い。  ここで、光源１０は、紫外光領域（近紫外光領域）の波長成分を含む光を照射する光源であれば良く、例えばＵＶ−ＬＥＤを用いれば良い。
【００４１】  例えば、光の照射でそれに接する物質を分解する光触媒性を示すＣｕＢｒからなる薄膜（ＣｕＢｒ膜；ＣｕＢｒ薄膜）９を、Ｓｉ熱酸化膜を有する基板１１上に形成された２つのＡｕ電極（第１電極７及び第２電極８）をまたぐようにして形成し、これをアンモニアガスに対する感応膜９としたガスセンサデバイス６とすれば良い。  そして、ガスセンサ５は、このように構成されるガスセンサデバイス６と、光触媒機能を発現させるのに必要な波長の光を感応膜面に照射する光照射機構（ここでは紫外光照射機構；光源１０；例えばＵＶ−ＬＥＤ）を備えるものとすれば良い。
【００４２】  例えばＵＶ−ＬＥＤのような光源１０を備えず、ＣｕＢｒセンサデバイス６を備える従来のガスセンサでは、測定対象ガスにガスセンサデバイス６を曝して、ガス濃度を測定した後、次の測定の準備として清浄空気に切り替えて、高くなったガスセンサデバイス６の抵抗（センサ抵抗）を元に戻して初期化を行なう。  つまり、測定対象ガスにガスセンサデバイス６を曝すと、ガスセンサデバイス６の感応膜（ＣｕＢｒ膜）９の表面にガス分子が吸着するため、この状態でガス濃度を測定した後、清浄空気（パージガス）を導入することで、感応膜９の表面からガス分子を脱離させて元の状態に戻す（例えば図６参照）。
【００４３】  ここで、図５は、例えばＵＶ−ＬＥＤのような光源１０を備えず、ＣｕＢｒセンサデバイス６を備える従来のガスセンサにおけるセンサ抵抗の変化の一例である。  図５に示すように、アンモニアガスの測定時間（アンモニアガス暴露時間）は約６０ｓｅｃであるのに対して、清浄空気（Ａｉｒ）を導入して初期抵抗に回復するまでの回復時間は約２９０ｓｅｃであり、回復時間は測定時間（アンモニアガス暴露時間）に対して約５倍程度も要する。
【００４４】  これに対し、上述のように、ガスセンサデバイス６の感応膜９の直上に紫外光照射機構（光源１０；ここではＵＶ−ＬＥＤ）を設置して（例えば図７参照）、ガスを測定した後の回復時間にＵＶを照射すると、センサ抵抗の変化は、一例として、図８に示すようになる。  図８に示すように、回復時間は約２９０ｓｅｃから約４０ｓｅｃとほぼ１／７となり、アンモニアガスの測定時間（アンモニアガス暴露時間；ここでは約６０ｓｅｃ）よりも短い時間で回復できるようになる。
【００４５】  また、清浄空気を導入することによってガスセンサデバイス６の感応膜９（感ガス材からなる膜；ここではＣｕＢｒ膜）の表面に付着（吸着）したガス分子を自発的に脱離させて、初期化していた。  これに対し、本実施形態では、紫外線を照射することによって強制的にガス分子を分解、脱離させるため、フィルタを用いるなどして清浄空気を導入しなくても良く、例えばフィルタを用いないで外気を導入するだけでも良い。
【００４６】  なお、紫外線の照射によってガス分子を脱離させることができるが、再吸着しないようにするために清浄空気や外気を導入するのが好ましい。  ここで、図９は、実際に３回連続してアンモニアガスの濃度測定を行なった例を示している。  上述のように構成し、回復時間にＵＶ照射を行なうことで、回復時間を短くすることができるため、図９に示すように、連続してアンモニアガスの濃度測定を行なうことが可能となった。
【００４７】  以上は、紫外光照射（好ましくは近紫外光照射）をガスセンサの回復時間を短縮させるのに用いているが、これに限られるものではなく、紫外光照射（好ましくは近紫外光照射）は、感応膜９の表面が汚染されて、感度が低下したガスセンサデバイス６の感度回復にも使用することができる。  これにより、ガスセンサ５（ガスセンサデバイス６）の長寿命化を実現することも可能である。
【００４８】  ここで、図１０は、約２年以上前に作製し、アンモニアガスに対して応答が低下しているガスセンサデバイス６に対して紫外光照射を行なってアンモニアガスに対する応答を確認した結果を示す図である。  図１０に示すように、紫外光照射前に対して紫外光照射後のアンモニアガスに対する応答は約２倍になっていることが分かる。
【００４９】  ＣｕＢｒ膜９の表面に長い時間蓄積された、有機物やアミン系の物質が紫外線照射によって分解、揮発して、感度をある程度回復させたものと考えられる。  ここで、図１１は、近紫外光源としてＵＶ−ＬＥＤ１０を使用したガスセンサ５の一例を示している。  なお、ガスセンサ５を、ガスセンサシステム又は測定装置ともいう。また、図１１中、実線はガス配管経路を示しており、破線は電気信号経路を示している。
【００５０】  図１１に示すように、ガスセンサ５は、上述のように構成されるガスセンサデバイス６と、ＵＶ−ＬＥＤ（光源）１０と、ガス供給側配管１２と、ガス供給側配管１２に設けられた電磁弁１３と、ガス供給側配管１２に設けられたフィルタ１４と、排気側配管１５と、排気側配管１５に設けられたポンプ１６と、制御部１７とを備える。  ここでは、ガスセンサデバイス６は、センサチャンバ１８内に設けられている。
【００５１】  このガスセンサ５では、ガスセンサデバイス６の近傍に外気をポンプ１６で引き込む構造になっている。  また、引き込み口（導入口）からの経路としては、例えば活性炭などのフィルタ１４を介した経路とこのようなフィルタ１４を介さない経路があり、これらを電磁弁（ここでは３方電磁弁）１３によって切り替える構造になっている。
【００５２】  なお、ここでは、電磁弁１３を用いているが、これらの経路を切り替えるための弁は電気式に限るものではなく、気体の流路を切り替えることが可能なものであれば手動でも良い。  また、ガスセンサデバイス６の直上には、紫外光源（近紫外光源）１０としてＵＶ−ＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤユニット）が設置されている。
【００５３】  なお、光源１０は、ガスセンサデバイス６の感応膜９（ここではＣｕＢｒ膜）が光触媒活性となる波長を含む光源であれば良く、ＵＶ−ＬＥＤに限られるものではない。例えば、感応膜９がＣｕＢｒ膜である場合、約４１０ｎｍ以下の波長の光を含む光を照射しうる光源であれば良い。  また、これらのポンプ１６、電磁弁１３、ＵＶ−ＬＥＤ１０は、すべて制御部１７に接続されており、制御部１７によって、プログラムされたシーケンスにしたがって、制御されるようになっている。
【００５４】  また、制御部１７によって、測定対象ガスを供給した場合にガスセンサデバイス６によって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度が測定されるようになっている。  このため、例えば測定対象、測定環境、目的に応じて、シーケンスを変えることで、フレキシブルなガスセンサ５を実現することも可能である。  ここで、図１２は、自動で連続的にガス濃度測定が可能なガスセンサのシーケンス（ガス濃度測定シーケンス）の例を示している。
【００５５】  図１２に示すように、ポンプ１６を始動して、測定対象ガスを、上述のように構成されるガスセンサデバイス６まで取り込む。  まず、ガス測定プロセスでは、ポンプ１６を稼動させて、一定時間のガスセンサデバイス６の抵抗（センサ抵抗）の変化量を検出して、その変化に対応するガス濃度を算出する。
【００５６】  なお、このようにして算出したガス濃度（データ）、設定値、検出値を表示部２７に表示するようにしても良いし、通信部２８によって例えば端末やサーバなどへ送信するようにしても良い（例えば図１９参照）。  また、事前にガス濃度に対するガスセンサデバイス６の応答の対応関係データを取得しておき、それを制御部１７内のメモリに記憶しておく。
【００５７】  次に、リフレッシュ（回復）プロセスで、ポンプ１６は稼動させたまま、電磁弁１３でフィルタ１４側に経路を切り替えて、清浄空気を取り込むと同時にＵＶ照射を行なう。  なお、ここでは、フィルタ１４を介して清浄空気を取り込むようにしているが、これに限られるものではなく、フィルタ１４を介さずに外気を取り込むようにしても良い。  この清浄空気導入及びＵＶ照射は、ガスセンサデバイス６が回復するまでの時間行なう。
【００５８】  ここで、ガスセンサデバイス６が回復するまでの時間は、ガスセンサデバイス６の応答の大きさが関係しているため、一定時間ではなく、ガス濃度の測定後もセンサ抵抗をモニタして、ガス濃度測定直前のセンサ抵抗に戻るまでの時間とすれば良い（例えば図１４参照）。  そして、ガス濃度測定直前のセンサ抵抗に戻った時点で、リフレッシュプロセスを停止（ＵＶ照射停止）して、ポンプ１６は稼働させたまま、待機する。
【００５９】  続けて、次の測定がある場合は、また測定を繰り返す。  すぐに測定が無い場合は、ポンプ１６も停止して待機する（スリープ）。  ここで、図１３は、このようなガス濃度測定シーケンスを、ガスセンサ５に備えられる制御部１７がプログラムを実行することによって実現する場合の処理（測定方法）を示すフローチャートである。
【００６０】  図１３に示すように、まず、制御部１７は、ポンプ１６を制御して、ポンプ１６を始動させる（ステップＳ１）。  次に、制御部１７は、測定対象ガスを導入すべく、電磁弁１３を制御して、ガス供給側配管１２の経路を、フィルタ１４を介さない経路に切り替える（ステップＳ２）。  これにより、測定対象ガスが、上述のように構成されるガスセンサデバイス６が設けられているセンサチャンバ１８内に供給される。
【００６１】  次に、制御部１７は、ガスセンサデバイス６によって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度を測定する（ステップＳ３）。  ここでは、制御部１７は、所定時間（一定時間；例えば６０ｓｅｃ）のガスセンサデバイス６の抵抗（センサ抵抗）の変化量を検出して、その変化に対応するガス濃度を算出することによって、測定対象ガスの濃度を測定する。
【００６２】  例えば、ガスセンサデバイス６が測定対象ガスに暴露される直前の時点のガスセンサデバイス６からの抵抗値を初期値として記憶しておき、測定対象ガスを一定時間導入した時点のガスセンサデバイス６からの抵抗値の初期値からの変化に基づいて、ガス濃度を算出すれば良い。  具体的には、測定対象ガスに暴露される直前の測定開始時点を０ｓｅｃとしたとき、このときのセンサ抵抗値をＲ０、ｔｍｅａｓｓｅｃ後のセンサ抵抗値をＲｓとしたとき、抵抗値の変化率｜Ｒ０−Ｒｓ|／Ｒ０−１を算出し、これから制御部１７内のメモリ等に保持しているガス濃度変換式によってガス濃度を導出すれば良い。
【００６３】  このようにして、制御部１７は、測定対象ガスの供給開始時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値と測定対象ガスを所定時間供給した時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値とに基づいて測定対象ガスの濃度を測定する。  次に、制御部１７は、ポンプ１６を稼動させたまま、測定対象ガスに代えて清浄空気を導入すべく、電磁弁１３を制御して、ガス供給側配管１２の経路を、フィルタ１４を介した経路に切り替える（ステップＳ４）。
【００６４】  これにより、清浄空気が、ガスセンサデバイス６が設けられているセンサチャンバ１８内に供給される。  なお、清浄空気をパージガスともいう。また、このようにして測定対象ガスに代えてパージガスを供給する機構をパージガス供給機構ともいう。ここでは、パージガス供給機構は、電磁弁１３及びフィルタ１４によって構成される。
【００６５】  次に、制御部１７は、光触媒機能を発現させるのに必要な波長の光を照射すべく、ＵＶ−ＬＥＤ（光源１０；紫外光照射機構）を制御して、ガスセンサデバイス６の感応膜（ここではＣｕＢｒ膜；図７参照）９に対するＵＶ照射を行なう（ステップＳ５）。  このように、測定対象ガスの濃度を測定した後、清浄空気を導入してガスセンサデバイス６の感応膜９の表面に吸着したガス分離を脱離させてガスセンサデバイス６をリフレッシュ（回復）させる回復時間に、ガスセンサデバイス６の感応膜９の表面にＵＶ照射を行なう（例えば図１４参照）。
【００６６】  つまり、測定対象ガスの濃度測定の直後のセンサ抵抗の回復時に、ガスセンサデバイス６の感応膜９の表面にＵＶ照射を行なう。  この場合、ガスセンサデバイス６に清浄空気を供給しながら、ガスセンサデバイス６の感応膜９の表面にＵＶ照射を行なうことになる。  次に、制御部１７は、ガスセンサデバイス６が回復したか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００６７】  ここでは、制御部１７は、ガス濃度測定後もセンサ抵抗をモニタし、ガス濃度測定直前のセンサ抵抗（はじめに記憶しておいた初期値）に戻ったか否かによって、ガスセンサデバイス６が回復したか否かを判定する（例えば図１４参照）。  この判定の結果、ガスセンサデバイス６が回復していないと判定した場合には、ＮＯルートへ進み、ステップＳ５へ戻って、ＵＶ照射を継続する。
【００６８】  これにより、測定対象ガスからパージガスに切り替えるのと同時にＵＶ照射を開始し、センサ抵抗が測定対象ガスを導入する直前のセンサ抵抗以下に回復するまでＵＶ照射を継続する（例えば図１４参照）。  そして、制御部１７は、ガスセンサデバイス６が回復したと判定した場合、ＹＥＳルートへ進み、ＵＶ照射を停止する（ステップＳ７）。
【００６９】  ここでは、パージガスの導入とともにＵＶ照射を行なっているため、ＵＶ照射を行なわない場合と比較して、回復時間（ｔｒａｄｉ）が短縮される。回復時間は、例えば約２９０ｓｅｃから約４０ｓｅｃとほぼ１／７となる（例えば図８参照）。  これにより、リフレッシュプロセスが終了する。但し、この時点ではポンプ１６は停止させないため、清浄空気は流したままの待機状態となる。このとき、センサ抵抗は初期値に戻った状態で安定した状態となる。
【００７０】  次に、制御部１７は、設定回数の測定を行なったか否かを判定する（ステップＳ８）。  この判定の結果、設定回数の測定を行なっていないと判定した場合は、ＮＯルートへ進み、ステップＳ２へ戻って、測定を繰り返す。  そして、制御部１７は、設定回数の測定を行なったと判定した場合は、ＹＥＳルートへ進み、制御部１７は、ポンプ１６を制御して、ポンプ１６を停止させ（ステップＳ９）、処理を終了する。
【００７１】  なお、ここでは、一回の測定が終了した後、ポンプ１６を稼動させたまま待機し、次の測定を行なう場合を例に挙げて説明しているが、次の測定を開始するまでの時間が長い場合などには、ポンプ１６を停止して待機するスリープを含むようにしても良い。  また、例えば、ＵＶ照射時間よりも十分長い時間（例えばＵＶ照射時間の約３倍程度の時間）が経過したら、ポンプ１６を停止するようにしても良い。
【００７２】  ところで、上述のような処理が行なわれる場合、制御部１７は、測定対象ガスを供給した場合にガスセンサデバイス６によって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度を測定するとともに、光源に対する制御も行なうことになる。  また、制御部１７は、測定対象ガスを供給するガス供給タイミング及びガス供給時間を制御するとともに、感応膜９に光源１０から光を照射する光照射タイミング及び光照射時間を制御することになる。
【００７３】  また、制御部１７は、測定対象ガスの供給を停止したタイミングで感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうことになる。  また、制御部１７は、測定対象ガスの供給開始時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値に戻るまで感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうことになる。
【００７４】  また、制御部１７は、パージガスを供給するパージガス供給タイミング及びパージガス供給時間を制御することになる。  また、測定方法としては、制御部１７が、上述のように構成されるガスセンサデバイス６、即ち、臭化第一銅からなり、臭化第一銅が光の照射で臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す感応膜９を備えるガスセンサデバイス６に、測定対象ガスを供給する制御を行なうことになる。また、制御部１７が、ガスセンサデバイス６によって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度を測定することになる。また、制御部１７が、測定対象ガスの供給を停止する制御を行なうとともに、感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうことになる。
【００７５】  また、制御部１７が、測定対象ガスの供給開始時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値に戻るまで感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうことになる。  ここで、図１５は、上述のようにしてガス濃度を測定した場合のセンサ抵抗の時間的変化の一例を示している。
【００７６】  従来は、回復するために比較的長い時間を要したため、連続的に濃度を測定することは難しかったのに対し、ＵＶ照射を行なうことによって、回復時間が短くなり、短い時間間隔でガス濃度測定が可能となる。  このように、上述のように構成されるガスセンサ５に、ガスセンサデバイス６に光を照射してガスセンサデバイス６をリフレッシュ（回復）させるためのリフレッシュ機構として紫外光照射機構（紫外光照射光学系；光源１０）を持たせることで、回復時間（リフレッシュ時間）を短くすることができ、短い時間間隔でガス濃度測定が可能となる。
【００７７】  ところで、上述のようにしているのは、以下の理由による。  ガスセンサを使って、周辺の空気中含まれるガスの濃度を測定する場合、対象ガスが含まれていないときのセンサ応答を基準として考えなくてはならない。  つまり、対象ガスが含まれていないときのセンサ抵抗をベースラインの抵抗Ｒ０とし、対象ガスに応答したときのセンサ抵抗をＲｓとしたとき、ガスに対するセンサの応答の大きさをＲｓ／Ｒ０で表し、この応答の大きさに濃度を対応させて対象ガスの濃度とする。
【００７８】  このように、ガス濃度測定ではベースラインを決めることが最も重要なことである。  対象ガスの濃度を繰り返し測定するには、ベースラインとガスに対するセンサの応答を繰り返し取得すれば良いのであるが、ベースラインを求めるためには、センサ周辺の空気を、対象ガスを含まない気体で換気して、上昇したセンサ抵抗をガス暴露前の値まで戻す必要がある。これにはポンプ等で清浄な空気をセンサ周辺に供給し、表面に残留しているガス分子を脱離させる必要がある。
【００７９】  しかしながら、この方法では、センサ抵抗がベースラインまで回復して、次の測定が可能となるのに、約１０分程度の時間が必要で、１回の測定に要する時間はこの回復時間がほとんどであった。  そこで、上述のような光触媒性を持つＣｕＢｒ膜をガスセンサデバイス（アンモニアガスセンサデバイス）６の感応膜９として使用し、光触媒性を発現する波長の光を膜面に向かって照射することができる機構（ここでは光源１０）を設置し、ガスセンサデバイス６の回復時に光を照射することで、回復が早く、繰り返し濃度測定が可能なガスセンサ５を実現している。
【００８０】  したがって、本実施形態にかかる光触媒、ガスセンサデバイス、ガスセンサ及び測定方法は、分解対象物を分解するのに要する時間、即ち、対象ガスのガス分子を脱離させるのに要する時間を短くし、測定時間を短縮することができるという効果を有する。  なお、ガスセンサ５の構成は、上述の実施形態のもの（例えば図１１参照）に限られるものではなく、他の構成であっても良い。
【００８１】  例えば、図１６に示すように、ガスセンサ５（ガスセンサシステム）を、センサ部１９と、制御部１７と、ガス導入機構部２０と、ガス流路切り替え装置２１と、ガスフィルタ（ガスフィルタ機構部）２２とを備えるものとして構成しても良い。これを第１変形例という。  なお、図１６中、実線はガス流路を示しており、破線は制御信号を示しており、一点鎖線はセンサ信号を示している。
【００８２】  この場合、センサ部１９は、上述のように構成されるガスセンサデバイス６と、ガスセンサデバイス６を内部に備えるガスセンサチャンバ１８と、ガスセンサデバイス６の感応膜９（例えば図７参照）に光を照射する光源（照射光源）１０とを備えるものとすれば良い。  また、制御部１７は、ガスセンサデバイス６からの抵抗（センサ抵抗）を測定する測定部２３と、例えばメモリなどの記憶部２４と、ＭＰＵ（microprocessor unit）２５とを備えるものとすれば良い。
【００８３】  ここで、光源１０は、例えばＵＶ−ＬＥＤなどである。  また、ガス導入機構部２０は、例えばポンプ１６などである。  また、ガス流路切り替え装置２１は、例えば３方電磁弁などの電磁弁１３などである。  また、例えば、図１７に示すように、ガスセンサ５（ガスセンサシステム）を、上述の第１変形例の構成において、ガス導入機構部２０をガス供給側配管１２に設けるようにしても良い。これを第２変形例という。
【００８４】  つまり、上述の実施形態のもの（例えば図１１参照）や上述の第１変形例のもの（例えば図１６参照）が、ポンプ１６を排気側配管１５に設けていたのに代えて、例えばポンプ１６などのガス導入機構部２０をガス供給側配管１２に設けるようにしても良い。  なお、図１７中、実線はガス流路を示しており、破線は制御信号を示しており、一点鎖線はセンサ信号を示している。
【００８５】  また、例えば、図１８に示すように、ガスセンサ５（ガスセンサシステム）を、上述の第２変形例の構成（例えば図１７参照）において、さらに、ガスセンサチャンバ１８内に不揮発性メモリ（不揮発性メモリ素子）２６を備えるものとしても良い。これを第３変形例という。  なお、図１８中、実線はガス流路を示しており、破線は制御信号を示しており、一点鎖線はセンサ信号を示している。
【００８６】  例えば、ガスセンサチャンバ１８内に設けられるガスセンサデバイス６を構成する基板上に、ガスセンサデバイス６の特性が記録されている不揮発性メモリ素子２６を搭載し、これを制御部１７に接続するようにしても良い。  この場合、例えば、不揮発性メモリ素子２６に、例えば、ガスセンサデバイス６の基本特性、ガスセンサデバイス６の応答の大きさをガス濃度に変換するための変換式、ガス濃度測定シーケンスなどの情報を格納しておき、ガスセンサデバイス６を交換するたびに、これらを読み出して、制御部１７における設定を再設定するようにしても良い。
【００８７】  また、例えば、不揮発性メモリ素子２６に、例えばガスセンサ５の使用回数が記録されるようにすることで、交換時期などを判断するのに用いても良い。例えば、ガスセンサ５の使用回数に応じて交換時期を通知するようにすることで、利便性を向上させることができる。  また、例えば、図１９に示すように、ガスセンサ５（ガスセンサシステム）を、上述の第２変形例の構成（例えば図１７参照）において、さらに、表示部２７と、通信部（伝送部）２８とを備えるものとしても良い。これを第４変形例という。
【００８８】  なお、図１９中、実線はガス流路を示しており、破線は制御信号を示しており、一点鎖線はセンサ信号を示している。  この場合、表示部２７には、制御部１７によって算出されたガス濃度（データ）、設定値、検出値などを表示させるようにすれば良い。また、通信部２８によって、例えばガス濃度、設定値、検出値などのデータを、例えば他の端末やサーバなどへ送信するようにすれば良い。
【００８９】  ところで、上述の実施形態や各変形例のガスセンサ５において、連続で自動測定を行なうためのガス濃度測定シーケンスを設定しても良い。  例えば、上述の実施形態及び各変形例のように構成される場合、制御部１７に備えられる記憶部２４に記憶されているガス濃度測定シーケンスに基づいて、測定対象ガス導入制御、パージガス導入制御、光照射制御（ＵＶ照射制御）を行ない、センサ部１９に備えられるガスセンサデバイス６の応答（センサ応答）をもとにガス濃度を測定するようにすれば良い。
【００９０】  この場合、ガス濃度測定シーケンスを、始動シーケンス、測定シーケンス、停止シーケンスに分け、各シーケンス内での測定対象ガス導入制御、パージガス導入制御、光照射制御（ＵＶ照射制御）のタイミングをあらかじめ別々に設定したシーケンスによって構成すれば良い。  例えば、図２０に示すように、ガスセンサシステム５の始動から、時間経過に沿って、始動シーケンス、測定シーケンス、測定シーケンス、・・・、停止シーケンスが実行されて、停止するようにすれば良い。
【００９１】  なお、測定シーケンスは、後述のＡグループ〜Ｇグループに含まれる複数の測定パターンの中から選択することによって構成されるようにすれば良い。  また、例えば、測定の間隔が長い場合は、図２１に示すように、上述の一連のシーケンスを１サイクルとして、各サイクルの間にスリープを設定して、間欠動作による測定が行なわれるようにしても良い。
【００９２】  なお、測定する対象や測定の種類によって、始動シーケンス、測定シーケンス、停止シーケンスを設定又は選択すれば良い。  ここで、始動シーケンスは、試運転動作、即ち、測定開始前に、センサチャンバ１８内を密閉したまま、ガスセンサ５の動作確認（ガスセンサデバイス６の動作確認及びＵＶ光源１０の動作確認）を行なうためのシーケンスである。
【００９３】  この始動シーケンスの事前設定パラメータは、全時間、ＵＶ照射タイミング及び時間、ポンプ動作タイミング及び時間、電磁弁切替タイミング及び時間などである。  始動シーケンスでは、図２２に示すように、まず、ＵＶ照射のみを行なってセンサ応答を確認する（第１の動作確認；図２２中、（１）で示す）。  例えば、ＵＶ照射を一定時間行なった後にガスセンサデバイス６からの抵抗値がどの程度変化するかを確認すれば良い。
【００９４】  この確認を行なうことで、ガスセンサデバイス６の感応膜９（例えば図７参照）の表面に付いている汚れ等を脱離させることもできる。  次に、ＵＶ照射と同時に測定対象ガスを導入してセンサ応答を確認する（第２の動作確認；図２２中、（２）で示す）。  例えば、ＵＶ照射、及び、フィルタ１４（２２）を介さない経路に電磁弁１３（２１）を切り替えた状態でのポンプ１６（２０）の稼動を一定時間行なった後にガスセンサデバイス６からの抵抗値がどの程度変化するかを確認すれば良い。
【００９５】  この場合、測定対象ガスを導入するものの、同時にＵＶ照射も行なっているため、測定対象ガスのガス分子はガスセンサデバイス６の感応膜９の表面にとどまらず、センサ応答は少ないが、センサ応答が確認できれば良い。  これにより、ガスセンサデバイス６の感応膜９の表面を汚染することなく、センサ応答を確認することができる。
【００９６】  なお、ここでは、第１の動作確認と第２の動作確認をこの順番で行なうようにしているが、これに限られるものではなく、いずれか一方の動作確認のみを行なうようにしても良いし、順番を逆にしても良い。  また、始動シーケンスを省略して、後述の測定シーケンスから始動するようにしても良い。
【００９７】  ここで、図２３は、このような始動シーケンスを、ガスセンサ５に備えられる制御部１７がプログラムを実行することによって実現する場合の処理を示すフローチャートである。  まず、ガスセンサ（ガスセンサシステム）５がオンになると、制御部１７が、オンとなり（ステップＡ１）、タイマをスタートさせる（ステップＡ２）。なお、タイマのカウント開始はＴ＝０である。
【００９８】  この時点で、制御部１７は、センサ抵抗、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値ＲＳ０を測定する（ステップＡ３）。  次に、制御部１７は、光源（ここではＵＶ−ＬＥＤ）１０をオンにして、ガスセンサデバイス６の感応膜９に光（ここではＵＶ）を照射する（ステップＡ４）。  このようにしてＵＶ照射を行なっている状態で、制御部１７は、タイマのカウントＴがＴ１よりも大きいか否かを判定し（ステップＡ５）、ＴがＴ１よりも大きいと判定しなかった場合は、ＮＯルートへ進み、この判定を繰り返す。ここで、Ｔ１は、ＵＶ照射時間、即ち、ＵＶ照射を行なう一定時間であり、あらかじめ設定しておく。
【００９９】  その後、ＴがＴ１よりも大きいと判定した場合は、ＹＥＳルートへ進み、センサ抵抗、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値ＲＳを測定する（ステップＡ６）。  そして、制御部１７は、光源（ここではＵＶ−ＬＥＤ）１０をオフにして、ガスセンサデバイス６の感応膜９に対する光の照射（ここではＵＶ照射）を終了する（ステップＡ７）。
【０１００】  次に、制御部１７は、上述のようにして測定したセンサ抵抗の変化、即ち、ΔＲ０＝ＲＳ−ＲＳ０を算出する（ステップＡ８）。  次に、制御部１７は、このようにして算出したセンサ抵抗の変化、即ち、ΔＲ０がＲ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＡ９）。ここで、は、センサ動作確認抵抗値であり、あらかじめ設定しておく。
【０１０１】  この判定の結果、ΔＲ０がＲ１よりも小さいと判定しなかった場合は、ＮＯルートへ進み、制御部１７は、レッドＲＥＤを点灯させて（ステップＡ１０）、オフとなり、ガスセンサ（ガスセンサシステム）５がオフとなる（ステップＡ１１）。  このようにして、制御部１７は、ＵＶ照射を一定時間行なった後にガスセンサデバイス６からの抵抗値がどの程度変化するか、即ち、ＵＶ照射を一定時間行なった場合のセンサ応答を確認し、センサ応答が良くない場合は、警報として、レッドＲＥＤを点灯させ、電源をオフにする。
【０１０２】  一方、ΔＲ０がＲ１よりも小さいと判定した場合は、ＹＳＥルートへ進み、制御部１７は、グリーンＲＥＤを点灯させ（ステップＡ１２）、ポンプ１６をオンにし（ステップＡ１３）、光源（ここではＵＶ−ＬＥＤ）１０をオンにする（ステップＡ１４）。  これにより、フィルタ１４（２２）を介さない経路に電磁弁１３（２１）を切り替えた状態でポンプ１６（２０）が稼動して、測定対象ガスが導入されるとともに、ガスセンサデバイス６の感応膜９に光（ここではＵＶ）が照射され、これらが一定時間行なわれる。
【０１０３】  その後、上述と同様にタイマによってカウントするなどして、一定時間が経過したら、制御部１７は、光源（ここではＵＶ−ＬＥＤ）１０をオフにし（ステップＡ１５）、ポンプ１６をオフにする（ステップＡ１６）。  この場合、制御部１７は、上述と同様に、ＵＶ照射及び測定対象ガスの導入の前後のセンサ抵抗を測定し、その変化を算出し、それが所定値よりも大きいか否かを判定することなどによって、ＵＶ照射及び測定対象ガスの導入を一定時間行なった後にガスセンサデバイス６からの抵抗値がどの程度変化するか、即ち、ＵＶ照射と同時に測定対象ガスを導入した場合のセンサ応答を確認する。そして、センサ応答が良くない場合には、上述と同様に、警報として、レッドＲＥＤを点灯させ、電源をオフにすれば良い。
【０１０４】  そして、センサ応答が良かった場合には、ステップＡ１７は進み、制御部１７は、測定を開始するか否かを判定し、測定を開始すると判定した場合は、ＹＥＳルートは進み、後述の測定シーケンスを実行する。一方、測定を開始すると判定しなかった場合は、ＮＯルートへ進み、終了シーケンスへと進む。  上述のような制御を行なう場合、ガスセンサ５に備えられる制御部１７は、測定開始前の始動時に、ガスセンサデバイス６の感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうか、測定対象ガスを供給しながら感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうか、又は、感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御及び測定対象ガスを供給しながら感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行なうことになる。
【０１０５】  次に、測定シーケンスは、ガス濃度を測定するためのシーケンスである。  ここでは、図２４に示すように、１つの測定シーケンスを３つの領域［領域（１）、領域（２）、領域（３）］に分け、領域（２）でのセンサ応答からガス濃度を測定するものとし、測定対象ガス導入制御、パージガス導入制御、光照射制御（ＵＶ照射制御）のタイミングは、あらかじめ制御部１７に備えられる記憶部２４に記憶されている複数の測定パターン（ここでは後述のＡグループ〜Ｇグループに含まれる複数の測定パターン）の中からパターンを指定することによって、測定シーケンスを容易に実行できるようにしている。
【０１０６】  例えば、図２５（Ａ）に示すように、始動シーケンス、複数回の測定シーケンス、停止シーケンスを順に実行する場合に、測定パターンとして、後述のＡグループ〜Ｇグループに含まれる複数の測定パターンの中からＣ−３というパターンを指定することによって、複数回の測定シーケンスの全てを実行するようにすれば良い。  また、例えば、図２５（Ｂ）に示すように、始動シーケンス、複数回の測定シーケンス、停止シーケンスを順に実行する場合に、測定パターンとして、後述のＡグループ〜Ｇグループに含まれる複数の測定パターンの中からＣ−３、Ｂ−１、Ｄ−１などのパターンを指定することによって、複数回の測定シーケンスを実行するようにしても良い。
【０１０７】  この場合、ガスセンサ５に備えられる制御部１７は、測定対象ガスの濃度を測定する測定シーケンスを第１領域、第２領域及び第３領域に分けて実行し、第１領域、第２領域及び第３領域で、測定対象ガス供給制御、パージガス供給制御及び光照射制御を組み合わせた複数のパターンの中から指定されたパターンを実行し、第２領域で、ガスセンサデバイス６によって検出される値に基づいて測定対象ガスの濃度を測定することになる。
【０１０８】  この測定シーケンスの事前設定パラメータは、測定パターン（ここでは後述のＡグループ〜Ｇグループに含まれる複数の測定パターン）、測定シーケンスの領域（１）、領域（２）、領域（３）のそれぞれの領域の時間、ＵＶ照射時間（領域全体の時間に対する割合）などである。  ここで、測定パターンは、ＵＶ照射タイミング、測定対象ガスやパージガスのガス導入タイミングを規定したパターンである。つまり、測定パターンは、ポンプ動作タイミング及び時間、電磁弁切替タイミング及び時間、ＵＶ照射タイミング及び時間を規定したパターンである。なお、測定パターンをシーケンスパターングループともいう。
【０１０９】  ここでは、ＵＶ照射タイミングとして、図２６に示すように、Ａグループ〜Ｇグループの各グループで、測定シーケンスの３つの領域である領域（１）、領域（２）、領域（３）のどの領域でＵＶ照射を行なうかを規定する。なお、図２６では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付けている。  また、ガス導入タイミングとして、図２７に示すように、１〜８の各グループで、測定シーケンスの３つの領域である領域（１）、領域（２）、領域（３）のどの領域で、測定対象ガス又はパージガスを導入するかを規定する。なお、図２７では、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。
【０１１０】  そして、これらのＵＶ照射タイミングとガス導入タイミングとを組み合わせて、図２８、図３０、図３２、図３４、図３６、図３８、図４０に示すように、測定パターンとして、Ａグループ〜Ｇグループに含まれる複数の測定パターンを規定する。  つまり、Ａグループに含まれる複数の測定パターンとして、図２８に示すように、Ａ−１〜Ａ−８のパターンを規定する。
【０１１１】  なお、図２８では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＡ−１〜Ａ−８が指定された場合、Ａ−１〜Ａ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図２９に示すようになる。
【０１１２】  また、Ｂグループに含まれる複数の測定パターンとして、図３０に示すように、Ｂ−１〜Ｂ−８のパターンを規定する。  なお、図３０では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＢ−１〜Ｂ−８が指定された場合、Ｂ−１〜Ｂ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図３１に示すようになる。
【０１１３】  また、Ｃグループに含まれる複数の測定パターンとして、図３２に示すように、Ｃ−１〜Ｃ−８のパターンを規定する。  なお、図３２では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＣ−１〜Ｃ−８が指定された場合、Ｃ−１〜Ｃ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図３３に示すようになる。
【０１１４】  また、Ｄグループに含まれる複数の測定パターンとして、図３４に示すように、Ｄ−１〜Ｄ−８のパターンを規定する。  なお、図３４では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＤ−１〜Ｄ−８が指定された場合、Ｄ−１〜Ｄ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図３５に示すようになる。
【０１１５】  また、Ｅグループに含まれる複数の測定パターンとして、図３６に示すように、Ｅ−１〜Ｅ−８のパターンを規定する。  なお、図３６では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＥ−１〜Ｅ−８が指定された場合、Ｅ−１〜Ｅ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図３７に示すようになる。
【０１１６】  また、Ｆグループに含まれる複数の測定パターンとして、図３８に示すように、Ｆ−１〜Ｆ−８のパターンを規定する。  なお、図３８では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＦ−１〜Ｆ−８が指定された場合、Ｆ−１〜Ｆ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図３９に示すようになる。
【０１１７】  また、Ｇグループに含まれる複数の測定パターンとして、図４０に示すように、Ｇ−１〜Ｇ−８のパターンを規定する。  なお、図４０では、ＵＶ照射を行なう場合に丸印を付け、測定対象ガスを導入する場合に濃い領域として表示している。  そして、測定パターンとしてＧ−１〜Ｇ−８が指定された場合、Ｇ−１〜Ｇ−８のパターンのそれぞれにおいて、センサ応答、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値の変化は、図４１に示すようになる。
【０１１８】  ところで、上述のようにして測定シーケンスを実行する場合、各測定パターンにおいて、ガス濃度の測定は、以下の濃度測定方法Ｉ〜ＩＩＩのいずれかによって行なわれることになる。  まず、濃度測定方法Ｉは、図４２に示すように、パージガスから測定対象ガスに切り替えたときのセンサ抵抗の立ち上がりの大きさを、ガス濃度に対応させて、ガス濃度を測定する方法である。
【０１１９】  例えば、この濃度測定方法Ｉでは、パージガスから測定対象ガスに切り替えた時点（図４２中、符号Ｘで示す箇所参照）のガスセンサデバイス６からの抵抗値（センサ抵抗）を測定して、これを基準値とすれば良い。  そして、測定対象ガスの供給開始から所定時間（一定時間；例えば６０ｓｅｃ）経過後（図４２中、符号Ｙで示す箇所参照）のガスセンサデバイス６からの抵抗値を測定し、これが基準値に対してどの程度変化したか、即ち、センサ応答の大きさを求め、それをガス濃度に対応させてガス濃度を測定すれば良い。
【０１２０】  次に、濃度測定方法ＩＩは、図４３に示すように、ＵＶ照射したときのセンサ抵抗の立下り、即ち、測定対象ガスからパージガスに切り替えるとともにＵＶ照射を行なったときのセンサ抵抗の立下りの大きさを、ガス濃度に対応させて、ガス濃度を測定する方法である。  例えば、この濃度測定方法ＩＩでは、測定対象ガスからパージガスに切り替えるとともにＵＶ照射を開始した時点（図４３中、符号Ｘで示す箇所参照）のガスセンサデバイス６からの抵抗値（センサ抵抗）を測定して、これを基準値とすれば良い。
【０１２１】  そして、パージガスの供給及びＵＶ照射の開始から所定時間（一定時間；例えば６０ｓｅｃ）経過後（図４３中、符号Ｙで示す箇所参照）のガスセンサデバイス６からの抵抗値を測定し、これが基準値に対してどの程度変化したか、即ち、センサ応答の大きさを求め、それをガス濃度に対応させてガス濃度を測定すれば良い。  次に、濃度測定方法ＩＩＩは、図４３に示すように、ＵＶ照射後のセンサ抵抗の立ち上がり、即ち、パージガスの供給及びＵＶ照射から測定対象ガスの供給及びＵＶ非照射に切り替えたときのセンサ抵抗の立ち上がりの大きさを、ガス濃度に対応させて、ガス濃度を測定する方法である。
【０１２２】  例えば、この濃度測定方法ＩＩＩでは、パージガスから測定対象ガスに切り替えるとともにＵＶ照射をＵＶ非照射に切り替えた時点（図４３中、符号Ｙで示す箇所参照）のガスセンサデバイス６からの抵抗値（センサ抵抗）を測定して、これを基準値とすれば良い。  そして、パージガスから測定対象ガスに切り替えるとともにＵＶ照射をＵＶ非照射に切り替えた時点から所定時間（一定時間；例えば６０ｓｅｃ）経過後（図４３中、符号Ｚで示す箇所参照）のガスセンサデバイス６からの抵抗値を測定し、これが基準値に対してどの程度変化したか、即ち、センサ応答の大きさを求め、それをガス濃度に対応させてガス濃度を測定すれば良い。
【０１２３】  上述の濃度測定方法ＩＩ、ＩＩＩでは、ガスセンサデバイス６の感応膜９（例えば図７参照）を、測定対象ガスに暴露した状態から所定時間だけＵＶ照射を行なうことになる。  この場合、ガスセンサ５に備えられる制御部１７は、ガスセンサデバイス６の感応膜９に所定時間（第１所定時間）だけ光を照射するように光源１０（ここではＵＶ光源）に対する制御を行なうことになる。
【０１２４】  そして、上述の濃度測定方法ＩＩでは、ガスセンサ５に備えられる制御部１７は、測定対象ガスの供給停止時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値と感応膜９に対する光照射終了時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値とに基づいて測定対象ガスの濃度を測定することになる。  また、上述の濃度測定方法ＩＩＩでは、ガスセンサ５に備えられる制御部１７は、ガスセンサデバイス６の感応膜９に対する光照射終了時に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値と感応膜９に対する光照射終了時から所定時間（第２所定時間）後に検出したガスセンサデバイス６からの抵抗値とに基づいて測定対象ガスの濃度を測定することになる。
【０１２５】  なお、上述の濃度測定方法Ｉ〜ＩＩＩによってガス濃度の測定を行なう場合、基準値とする抵抗値は、例えば制御部１７に備えられる記憶部２４に記憶しておくことになる。また、上述の濃度測定方法Ｉ〜ＩＩＩのそれぞれにおいてセンサ応答の大きさからガス濃度に変換する式を、例えば制御部１７に備えられる記憶部２４にあらかじめ記憶しておき、その式に基づいてガス濃度を算出するようにすれば良い。また、ガスセンサ５を上述の不揮発性メモリ２６（例えば図１８参照）を備えるものとする場合は、この不揮発性メモリ２６にガス濃度の計算式を格納しておき、それに基づいて、制御部１７に備えられるＭＰＵ２５がガス濃度を算出するようにすれば良い。
【０１２６】  次に、停止シーケンスは、完全に動作を停止する前に、ガスセンサデバイス６の感応膜９（例えば図７参照）の表面に吸着しているガス分子（吸着物）を除去するとともに、センサチャンバ１８内を換気するためのシーケンスである。  これにより、ガスセンサデバイス６の感応膜９の表面及びその周囲を清浄な状態に回復させることができる。
【０１２７】  この停止シーケンスの事前設定パラメータは、全時間、ＵＶ照射タイミング及び時間、ポンプ動作タイミング及び時間、電磁弁切替タイミング及び時間などである。  停止シーケンスでは、図４４に示すように、始動時又は測定開始時のセンサ抵抗、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値をＲ００とし、ガスセンサデバイス６からの抵抗値がＲ００以下となる時点、あるいは、ガスセンサデバイス６からの抵抗値がＲ００よりも小さくなる時点までＵＶ照射を行なう。
【０１２８】  なお、始動時のセンサ抵抗は、例えば、始動シーケンスにおけるセンサ抵抗であり、測定開始時のセンサ抵抗は、例えば、測定シーケンスの領域（１）におけるセンサ抵抗である。  ここでは、ＵＶ照射と同時にパージガスを導入する。例えば、フィルタ１４（２２）を介した経路に電磁弁１３（２１）を切り替えた状態でポンプ１６（２０）を稼動させることでパージガスを導入する。
【０１２９】  そして、ガスセンサデバイス６からの抵抗値がＲ００以下となってＵＶ照射を停止した後もパージガスは流し続け、ＵＶ照射時間よりも十分長い時間（例えばＵＶ照射時間の約２倍の時間）が経過したら、ポンプ１６（２０）を停止させることで、パージガスの導入を停止する。  ここで、図４５は、このような停止シーケンスを、ガスセンサ５に備えられる制御部１７がプログラムを実行することによって実現する場合の処理を示すフローチャートである。
【０１３０】  まず、制御部１７は、光源（ここではＵＶ−ＬＥＤ）１０をオンにし（ステップＢ１）、ポンプ１６をオンにし（ステップＢ２）、タイマをスタートさせる（ステップＢ３）。なお、タイマのカウント開始はＴ＝０である。  これにより、ガスセンサデバイス６の感応膜９に光（ここではＵＶ）が照射されるとともに、フィルタ１４（２２）を介した経路に電磁弁１３（２１）を切り替えた状態でポンプ１６（２０）を稼動させることでパージガスが導入される。
【０１３１】  この状態で、制御部１７は、始動時又は測定開始時のセンサ抵抗、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値Ｒ００を、例えばメモリなどの記憶部から読み出す（ステップＢ４）。  そして、制御部１７は、センサ抵抗、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値ＲＳをモニタしながら、ガスセンサデバイス６からの抵抗値ＲＳがＲ００よりも小さくなるまで、ＵＶ照射及びパージガスの導入を継続する（ステップＢ５、Ｂ６）。
【０１３２】  つまり、制御部１７は、センサ抵抗、即ち、ガスセンサデバイス６からの抵抗値ＲＳを測定し（ステップＢ５）、測定された抵抗値ＲＳがＲ００よりも小さくなったか否かを判定する（ステップＢ６）。  そして、この判定の結果、測定された抵抗値ＲＳがＲ００よりも小さくなったと判定しなかった場合は、ＮＯルートへ進み、ステップＢ５、Ｂ６の処理を繰り返す。
【０１３３】  一方、測定された抵抗値ＲＳがＲ００よりも小さくなったと判定した場合は、ＹＥＳルートへ進み、制御部１７は、その時点のタイマのカウント値Ｔ３をＵＶ照射時間として記憶し（ステップＢ７）、光源（ここではＵＶ−ＬＥＤ）１０をオフにする（ステップＢ８）。  そして、制御部１７は、ＵＶ照射を停止した後、ＵＶ照射時間の２倍の時間（２Ｔ３）が経過するまで、パージガスを流し続け、ＵＶ照射時間の２倍の時間（２Ｔ３）が経過したら、ポンプ１６（２０）をオフにして、パージガスの導入を停止させる（ステップＢ９、Ｂ１０）。
【０１３４】  つまり、制御部１７は、タイマのカウント値Ｔが２Ｔ３よりも大きくなったか否かを判定し（ステップＢ９）、この判定の結果、タイマのカウント値Ｔが２Ｔ３よりも大きくなったと判定しなかった場合は、ＮＯルートへ進み、この判定を繰り返す。  一方、制御部１７は、タイマのカウント値Ｔが２Ｔ３よりも大きくなったと判定した場合は、ＹＥＳルートへ進み、ポンプ１６（２０）をオフにして、パージガスの導入を停止させる（ステップＢ１０）。
【０１３５】  その後、制御部１７は、タイマのカウントを停止させ（ステップＢ１１）、オフとなり、ガスセンサ（ガスセンサシステム）５がオフとなる（ステップＢ１２）。  このような制御を行なう場合、ガスセンサ５に備えられる制御部１７は、測定終了後に、ガスセンサデバイス６からの抵抗値が初期値になるまでパージガスを供給するようにパージガス供給機構１３、１４（２１、２２）に対する制御を行なうとともに感応膜９に光を照射するように光源１０に対する制御を行ない、ガスセンサデバイス６からの抵抗値が初期値になったら光源１０に対する制御を終了し、パージガス供給機構１３、１４（２１、２２）に対する制御をある時間だけ継続した後、動作を停止するように制御を行なうことになる。
【０１３６】  なお、本発明は、上述した実施形態及び各変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【符号の説明】
【０１３７】  １  光触媒  ２  Ｓｉ基板  ３  ＣｕＢｒ結晶粒  ４  ＣｕＢｒ膜（ＣｕＢｒ薄膜）  ５  ガスセンサ  ６  ガスセンサデバイス  ７  第１電極  ８  第２電極  ９  感応膜（ＣｕＢｒ膜）  １０  光源（ＵＶ−ＬＥＤ）  １１  基板  １２  ガス供給側配管  １３  電磁弁  １４  フィルタ  １５  排気側配管  １６  ポンプ  １７  制御部  １８  センサチャンバ  １９  センサ部  ２０  ガス導入機構部  ２１  ガス流路切り替え装置  ２２  ガスフィルタ（ガスフィルタ機構部）  ２３  測定部  ２４  記憶部  ２５  ＭＰＵ  ２６  不揮発性メモリ（不揮発性メモリ素子）  ２７  表示部  ２８  通信部（伝送部）
【図１】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月14日(2020.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示すことを特徴とする光触媒。
【請求項２】
前記臭化第一銅は、１価の銅と１価の臭素とから構成されるイオン結晶で（１１１）配向した成分を少なくとも含む多結晶体であることを特徴とする、請求項１に記載の光触媒。
【請求項３】
第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極とを接続する感応膜とを備え、
前記感応膜は、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示すことを特徴とするガスセンサデバイス。
【請求項４】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とを接続する感応膜とを備えるガスセンサデバイスと、
前記感応膜に光を照射する光源とを備え、
前記感応膜は、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が前記光源から照射される光で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示すことを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】
前記光源は、近紫外光領域の波長成分を含む光を照射する光源であることを特徴とする、請求項４に記載のガスセンサ。
【請求項６】
測定対象ガスを供給した場合に前記ガスセンサデバイスによって検出される値に基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定するとともに、前記光源に対する制御も行なう制御部を備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記制御部は、前記測定対象ガスを供給するガス供給タイミング及びガス供給時間を制御するとともに、前記感応膜に前記光源から光を照射する光照射タイミング及び光照射時間を制御することを特徴とする、請求項６に記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給を停止したタイミングで前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項７に記載のガスセンサ。
【請求項９】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給開始時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値に戻るまで前記感応膜に光を照射するように前記光源に対する制御を行なうことを特徴とする、請求項８に記載のガスセンサ。
【請求項１０】
前記制御部は、前記測定対象ガスの供給開始時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値と前記測定対象ガスを所定時間供給した時に検出した前記ガスセンサデバイスからの抵抗値とに基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定することを特徴とする、請求項９に記載のガスセンサ。
【請求項１１】
制御部が、臭化第一銅からなり、前記臭化第一銅が光の照射で前記臭化第一銅に接する物質を分解する光触媒性を示す感応膜を備えるガスセンサデバイスに、測定対象ガスを供給する制御を行ない、
前記制御部が、前記ガスセンサデバイスによって検出される値に基づいて前記測定対象ガスの濃度を測定し、
前記制御部が、前記測定対象ガスの供給を停止する制御を行なうとともに、前記感応膜に光を照射するように光源に対する制御を行なうことを特徴とする測定方法。
【国際調査報告】
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