[发明专利]氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置

说明书

本发明公开了一种氢检测用元件，将储氢金属以规定的形状以及大小配置于基材，基于由入射的光而感应的表面等离子共振对氢进行检测。储氢金属由包括钯与贵金属的膜体形成。通过了储氢的储氢金属的光的光谱在偏离于二氧化碳相对于光的吸收光谱(C1)与水相对于光的吸收光谱(H1～H3)的波长带宽具有峰。

技术领域

本发明涉及氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置。

本申请基于2017年3月31日在日本申请的特愿2017-071285号而主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

近年来，作为新能源的氢的利用备受关注，但由于安全上的顾虑和对氢的社会性认知度较低，在以氢为基础的产业的推进中，特别是开发出可靠度较高的氢检测技术成为最重要的课题之一。

作为以往的氢检测方案，多使用接触燃烧方式或半导体方式，但是在这些方式中，由于在传感器部存在电接点，因此存在起火的危险，从而存在需要防爆的对策这一缺点。由此，对没有如上所述的缺点、从高度安全性的角度对传感器部全部由光学系统构成的氢检测的方式进行了研究。

例如，在专利文献1记载有如下技术：使用氢感应调光镜，通过对与其氢化而引起的光的反射率或透射率的变化进行检测，从而对氢进行检测。此外，在专利文献2记载有如下技术：利用在作为储氢金属的钯的薄膜中形成周期性的开口而构成的表面等离子共振元件，通过对其储氢所伴随引起的光频率特性的变化进行检测，从而对氢进行检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-265590号公报

专利文献2：国际公开第2011/027899号

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在如上所述的现有技术中，存在以下问题：氢相对于储氢金属的吸附解吸需要较长时间。此外，在上述的现有技术中，由于在反射光或者透射光的光路中存在的各种各样的物质的影响，所检测的光量会发生变动，因此有氢的检测精度降低的可能性。

本发明是考虑以上所述的内容而完成的，其目的在于提供氢检测用元件、氢检测元件的制造方法以及氢检测装置，氢相对于储氢金属的吸附解吸不会花费较长时间，并能够高精度地对氢进行检测。

用于解决上述技术问题的方案

根据本发明的第1方案，提供一种氢检测用元件，该氢检测用元件是将储氢金属以规定的形状以及大小配置于基材，基于由入射的光感应的表面等离子共振而对氢进行检测的氢检测用元件，所述储氢金属由包括钯与贵金属的膜体形成，通过了储氢的所述储氢金属的所述光的光谱，在偏离于二氧化碳相对于所述光的吸收光谱以及水相对于所述光的吸收光谱的波长带宽具有峰。

根据本发明的第2方案，提供如下的氢检测用元件：在第1方案中，所述储氢金属成膜为从所述基材的表面突出的圆柱状。

根据本发明的第3方案，提供如下的氢检测用元件：在第2方案中，在等边三角形的顶点的位置配置有多个所述储氢金属。

根据本发明的第4方案，提供如下的氢检测用元件：在第1方案中，所述储氢金属在所述基材的表面成膜为面状，具有以规定的直径以及间距排列的多个孔部。

根据本发明的第5方案，提供如下的氢检测用元件：在第4方案中，所述多个孔部配置在等边三角形的顶点的位置。

根据本发明的第6方案，提供一种氢检测装置，具备：本发明的第1～第5的任一个方案的氢检测用元件；光源部，能够发射所述光；受光部，对通过了所述氢检测用元件的所述光进行接收；检测部，基于所述受光部的接收结果对氢进行检测。