技術案内
ボールウェーブ株式会社
技術案内
基盤技術紹介
まるいセンサで全地球的な課題を解決。
ボールウェーブの基盤技術「ボールSAWセンサ」は、小型・高速・高感度を実現する革新的なケミカルセンシング技術です。
直径 1mm
超音波の一つである弾性表面波(SAW)を球の表面に帯状に閉じ込めることにより小型
薄い感応膜
周回するSAWが感応膜を何度も通過するので感応膜が薄くてもガス応答を測定可能、感応膜が薄いので膜中の拡散時間が短く高速
長距離伝搬
感応膜へのガス吸着によるSAWの物性変化は1周ではとても小さい、周回を重ねることでその変化を拡大でき高感度
微小な水晶球(ボール)の表面に、計測対象に応じて異なる感応膜を形成することで、微量水分や水素、天然ガス、有機混合ガスなど、多様なガス・気体計測を可能とします。
水晶球が持つ高温・高圧耐性に加え、従来技術と比較して約100倍の高感度と高速応答性を備えており、これまでにない全く新しいセンサシステムとして可能性を広げています。
SAW; Surface Acoustic Wave 弾性表面波
球の表面に、球の直径と波長の幾何平均の幅で表面波を励振すると、
回折現象の起きない自然な平行ビームとして、表面波が多重周回する物理現象を発見。
多重周回したSAWは音速の変化や減衰率の変化を周回数と共に拡大させ、より精密にその変化を測定できます。
この、多重周回する伝搬経路上に感応膜を設置することで、小型、高速、高感度なボールSAWセンサが得られます。
測定ガス | 水蒸気 | 有機混合ガス | 水素 | ウイルス |
---|---|---|---|---|
感応膜 | 非晶質シリカ | ジメチルシロキサン (カラム材料) |
パラジウム合金 (Pd Ni, Pd Pt) |
抗体 アプタマ |
方式 | 単一センサ | ガスクロ | 単一センサ | 単一センサ |
プロダクト | 微量水分計 | ポータブルガスクロ | 水素センサ | 抗原抗体センサ |
特許出願済 |
方式比較 | 感度域 |
---|---|
FET | 10ppm-1%(低濃度) |
電気抵抗 | 1%-100%(高濃度) |
弾性表面波 | 0.1%-100%(高濃度) |
ボールSAW | 0.001%-100%(全域) 高速応答 |
電極開口 α=√λD
λ:SAW波長
D:球の直径