[发明专利]氢传感器和氢气检测装置

权利要求书

1.一种氢传感器，其特征在于，包括：

平板光传送路径；

薄膜层，其形成在所述平板光传送路径的表面且在其与所述平板光传送路径之间形成第一分界面；

催化剂层，其形成在所述薄膜层表面；

基板，其与所述平板光传送路径的背面接合且在其与所述平板光传送路径之间形成第二分界面；

射入部，其使从光源发出的光向所述平板光传送路径的第一端侧射入；

射出聚光部，其对射入所述第一端侧后而在所述平板光传送路径中传送且从所述平板光传送路径的第二端侧射出的光进行聚光并向光传感器传送；

所述射入部具有：使从所述光源发出的光向所述平板光传送路径的厚度方向扩散并射入的机构和/或使从所述光源发出的光向所述平板光传送路径的宽度方向扩散并射入的机构，

所述平板光传送路径使向所述第一端侧射入的光通过所述第一分界面和所述第二分界面交替地进行反射并传送，

当所述催化剂层与环境中含有的氢气接触时，使所述薄膜层氢化，使所述薄膜层和所述第一分界面的光学反射率可逆地变化。

2.如权利要求1所述的氢传感器，其特征在于，所述平板光传送路径和所述基板构成光的射入角和射出角不限定为特定的一个角度的平面光波导。

3.如权利要求1所述的氢传感器，其特征在于，所述基板具有在其表面形成的反射膜，通过经由所述反射膜而与所述平板光传送路径的背面接合，在所述平板光传送路径与所述反射膜的表面之间形成所述第二分界面。

4.如权利要求3所述的氢传感器，其特征在于，所述反射膜由镍构成。

5.如权利要求1所述的氢传感器，其特征在于，所述催化剂层与氢气接触而使所述薄膜层氢化时，

所述薄膜层从使向所述薄膜层射入的光在所述第一分界面进行镜面反射的镜面反射状态转变到使所述光在所述第一分界面附近的所述薄膜层处进行吸收的吸收状态，然后，向使所述光向所述催化剂层透射的透射状态转变，

所述薄膜层从所述镜面反射状态转变到所述透射状态的时间取决于向所述第一分界面射入的光的波长。

6.如权利要求5所述的氢传感器，其特征在于，所述催化剂层由钯形成，所述薄膜层由镁-镍合金薄膜层形成。

7.一种氢气检测装置，具有：光源、氢传感器和光传感器，将从所述光源发出的光导入所述氢传感器内后，由所述光传感器检测从所述氢传感器射出的光，由此检测环境中的氢气，其特征在于，

所述氢传感器包括：

平板光传送路径；

薄膜层，其形成在所述平板光传送路径的表面且在其与所述平板光传送路径之间形成第一分界面；

催化剂层，其形成在所述薄膜层表面；

基板，其与所述平板光传送路径的背面接合且在其与所述平板光传送路径之间形成第二分界面；

射入部，其使从光源发出的光向所述平板光传送路径的第一端侧射入；

射出聚光部，其对射入所述第一端侧后而在所述平板光传送路径中传送且从所述平板光传送路径的第二端侧射出的光进行聚光并向光传感器传送；

所述射入部具有：使从所述光源发出的光向所述平板光传送路径的厚度方向扩散并射入的机构和/或使从所述光源发出的光向所述平板光传送路径的宽度方向扩散并射入的机构，

所述平板光传送路径使向所述第一端侧射入的光通过所述第一分界面和所述第二分界面交替地进行反射并传送，

当所述催化剂层与环境中含有的氢气接触时，使所述薄膜层氢化，使所述薄膜层和所述第一分界面的光学反射率可逆地变化。

8.如权利要求7所述的氢气检测装置，其特征在于，所述平板光传送路径和所述基板构成光的射入角和射出角不限定为特定的一个角度的平面光波导。

9.如权利要求7所述的氢气检测装置，其特征在于，所述基板具有在其表面形成的反射膜，通过经由所述反射膜而与所述平板光传送路径的背面接合，在所述平板光传送路径与所述反射膜的表面之间形成所述第二分界面。

10.如权利要求9所述的氢气检测装置，其特征在于，所述反射膜由镍构成。