水素吸蔵発熱反応によるマイクロ水素センサの検討

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: PHS10021

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門 フィジカルセンサ研究会

発行日: 2010/06/17

タイトル(英語): Consideration on the micro hydrogen sensor based on Exothermicity by Hydrogen Absorption

著者名: 高嶋 徳明(東北学院大学),木村 光照(東北学院大学)

著者名(英語): Takashima Noriaki(Tohoku Gakuin University),Kimura Mitsuteru(Tohoku Gakuin University)

キーワード: 水素センサ|水素吸蔵|反応熱|ＭＥＭＳ|熱電対|hydrogen|hydrogen absorption|Exothermic reaction|MEMS|thermocouple

要約(日本語): パラジウムが水素を吸蔵する時の発熱反応を利用した水素ガスセンサを提案した。従来の水素燃焼による方法と違って低温動作可能で、高い水素選択性がある。MEMS技術を用いて作成したSiカンチレバ上にパラジウムを堆積した領域と、堆積しない領域を形成して、温度差検出法を用いることで、発熱が無い場合には、原理的に出力電圧がゼロになる。そして、水素濃度を検出する実験を行って水素吸蔵量に基づく発熱反応の変化を確認した。

要約(英語): We have proposed a novel micro-calorimetric hydrogen sensor based on the temperature difference detection due to the exothermic reaction caused by hydrogen absorption in the palladium (Pd) thin film as a hydrogen absorbing material, and demonstrated using the prototype hydrogen sensor with a microheater and a pair of cantilever SOI thermocouples that this H2 sensor by this proposed mechanism is surely possible. We have ascertained that the sensor output voltage is increased as the H2 concentration is increased, that the exothermic reaction ceases after finish of the hydrogen absorption, the exothermic reaction by hydrogen absorption occurs even in pure N2 gas, that larger output voltage is observed for lower ambient temperature even under no oxygen gas, and that this hydrogen sensor does not respond to the CH4 gas.

原稿種別: 日本語

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