CN110462380B - 氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置

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。

根据本发明的第7方案，提供一种氢检测用元件的制造方法，该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，基于由入射的光感应的表面等离子共振而对氢进行检测，由包括钯与贵金属的膜体形成所述储氢金属，并且所述储氢金属形成为：通过了储氢的所述储氢金属的所述光的光谱的峰，处于偏离于二氧化碳相对于所述光的吸收光谱与水相对于所述光的吸收光谱的波长带宽。

根据本发明的第8方案，提供如下的氢检测用元件的制造方法：在本发明的第7方案中，在将所述基材加热至规定温度的状态下，通过对所述钯以及所述贵金属进行溅射而使所述储氢金属成膜。

根据本发明的第9方案，提供如下的氢检测用元件的制造方法：在第8方案中，将所述基材加热至250℃以上。

根据本发明的第10方案，提供如下的氢检测用元件的制造方法：在第7～第9的任一方案中，使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11方案，提供如下的氢检测用元件的制造方法：在第7～第9的任一方案中，使所述储氢金属在所述基材的表面具有以规定的直径以及间距排列的多个孔部且以面状成膜。

根据本发明的第12方案，提供如下的氢检测用元件的制造方法：在第11方案中，使所述多个孔部配置在等边三角形的顶点的位置。

发明效果

在本发明中，可以提供氢相对于储氢金属的吸附解吸不会花费较长时间且能够高精度地对氢进行检测的氢检测用元件以及氢检测装置。

附图说明

图1是具备第1实施方式的氢检测用元件1的氢检测装置100的概略构成图。

图2是第1实施方式的氢检测用元件1的厚度方向的局部剖视图。

图3是以俯视状态观察第1实施方式的氢检测用元件1的照片图。

图4是示出储氢金属3的储氢时间与穿透氢检测用元件1的红外光的波长峰值的关系的图。

图5是示出储氢金属3以排列图案P1～P4排列的情况下的红外光波长与透射率之间的关系的图。

图6是使第2实施方式的储氢金属成膜的溅射装置SP的概略构成图。

图7是示出在腔室20导入氢气后再导入氮气时的经过时间与光谱损失之间的关系的图。

图8是示出在储氢金属3中改变钯以及金的含有比率的情况下的膜厚与储氢时间的关系的图。

图9是示出在储氢金属3中改变钯以及金的含有比率的情况下的膜厚与释放氢时间的关系的图。

图10是第3实施方式的氢检测用元件1的厚度方向的局部剖视图。

图11是以俯视状态观察第3实施方式的氢检测用元件1的照片图。

图12是示出第3实施方式的储氢金属3(由钯形成)的储氢时间与穿透氢检测用元件1的红外光的波长峰值的关系的图。

图13是示出在储氢金属3(由钯形成)以排列图案P11～P14排列孔部4的情况下的红外光波长与透射率的关系的图。

图14是示出第3实施方式的储氢金属3(由钯与金形成)的储氢时间与穿透氢检测用元件1的红外光的波长峰值的关系的图。

具体实施方式

以下,参照图1～图14对本发明的氢检测用元件、氢检测用元件的制造方法以及氢检测装置的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

图1是具备第1实施方式的氢检测用元件1的氢检测装置100的概略构成图。

氢检测装置100具备：氢检测用元件1、氮供给部11、氢供给部12、混合器13、腔室20、光源部30、受光部40以及运算部50。

混合器13将从氮供给部11供给的氮与从氢供给部12供给的氢以规定的混合比率(例如，氢浓度为4％)混合，经由管道14以规定的流量(例如，500mL/h)供给至腔室20。腔室20收纳有氢检测用元件1。在腔室20连接有供氮与氢的混合气体导入的管道14与供混合气体排气的管道15。

光源部30对腔室20内的氢检测用元件1发射规定波长的光。光源部30发射的光作为一例是红外光。受光部40对由光源部30发射、并通过了氢检测用元件1的光进行接收。本实施方式中的受光部40对透过氢检测用元件1的光进行接收。受光部40将对光接收后的结果输出至运算部50。运算部50根据受光部40的受光结果实施基于表面等离子共振(详细内容后述)的运算，从而对氢进行检测。

图2是氢检测用元件1的厚度方向的局部剖视图。图3是以俯视状态观察氢检测用元件1的照片图。

如图2所示，氢检测用元件1具有配置在基材2的表面2a上的储氢金属3。基材2例如由硅晶圆形成。

储氢金属3是成膜为从表面2a突出的直径为D的圆柱状的膜体。储氢金属3在沿表面2a的一个方向(图3中为左右方向)上，以比直径D更大的周期(间距)PX(PX＞D)排列。此外，储氢金属3被配置在一边长度为PX的等边三角形的顶点位置。因此，上述图3中，沿左右方向排列的储氢金属3的列以周期PY排列，该周期PY在图3中沿上下方向表示为√3×PX/2。

储氢金属3是在储存氢时介电常数(折射率)发生变化的材料，在本实施方式，作为一例，由膜厚为50nm的钯形成。储氢金属3的直径D根据检测对象(共振波长)而设定，例如为0.5～0.9μm。

上述的储氢金属3例如通过光刻工序而图案化。作为光刻工序的一例，在基材2的表面2a上通过溅射等使钯膜整面地成膜后，通过旋涂法等涂布负型的光致抗蚀剂，其后经由掩模对光致抗蚀剂中形成储氢金属3的区域进行曝光，该掩模具有与上述多个储氢金属3的配置以及直径对应的开口部。其后，通过显影与蚀刻将曝光区域以外的钯膜去除，从而可以得到储氢金属3以上述排列来图案化的氢检测用元件1。

另外，储氢金属3的图案化不限定于上述方法。例如，通过旋涂法等在基材2的表面2a上涂布正型的光致抗蚀剂后，经由掩模对光致抗蚀剂中形成储氢金属3的区域进行曝光，该掩模具有与上述多个储氢金属3的配置以及直径对应的开口部。然后，在通过显影将形成储氢金属3形成的区域的光致抗蚀剂去除后，通过溅射等使钯膜整面地成膜，其后通过使用剥离法，从而可以得到储氢金属3以上述排列来图案化的氢检测用元件1，该剥离法使用有机溶剂等将光致抗蚀剂以及在该光致抗蚀剂上成膜的钯膜去除。

在上述构成的氢检测装置100中，从光源部30发射的红外光(例如，波长1300nm)对氢检测用元件1进行照明，红外光的一部分穿透氢检测用元件1而入射至受光部40。经由混合器13将氢供给至腔室20，因此通过收纳在氢检测用元件1的氢检测用元件1的储氢金属3储存氢，从而介电常数(折射率)发生变化。

图4是示出储氢金属3的储氢时间(从供给氢开始起经过的时间)、与穿透氢检测用元件1的红外光的波长峰值的关系的图，该氢检测用元件1以直径D＝0.8μm、周期PX＝1.525μm的排列图案而排列有储氢金属3。如图4所示，随着储氢金属3中储氢的进行，穿透氢检测用元件1的红外光的峰波长变化为长波长一侧。此外，随着储氢金属3中储氢的进行，与储氢金属3没有进行储氢的情况相比，穿透氢检测用元件1的红外光的透射率(即，受光部40接收的红外光的光量)上升。

图5是示出在氢检测用元件1中，储氢金属3以如下的排列图案排列的情况下，红外光波长与透射率的关系的图：即，储氢金属3以直径D＝0.63μm，周期PX＝1.36μm的排列图案P1排列；储氢金属3以直径D＝0.68μm，周期PX＝1.41μm的排列图案P2排列；储氢金属3以直径D＝0.72μm，周期PX＝1.49μm的排列图案P3排列；以及如图4所示，储氢金属3以直径D＝0.8μm，周期PX＝1.525μm的排列图案P4排列。

此外，在图5中示出水的红外吸收光谱的存在区域H1、H2以及H3与二氧化碳的红外吸收光谱的存在区域C1。如图5所示，穿透排列图案P1～P4的氢检测用元件1的红外光的光谱在从水的红外吸收光谱的存在区域H1、H2以及H3与二氧化碳的红外吸收光谱的存在区域C1偏离的波长带宽具有峰。因此，检测氢时，受光部40能够在抑制了红外光的光路的气氛中所包含的水以及二氧化碳对吸光的影响的状态下，对穿透氢检测用元件1的红外光进行接收。

运算部50基于抑制水以及二氧化碳对吸光的影响而接收到的光的信息，根据在氢检测用元件1中储氢之前的红外光的透射率与储氢之后的红外光的透射率的差值来检测氢。

如以上说明所示，在本实施方式的氢检测用元件1以及氢检测装置100中，通过以如下排列图案(直径D、周期PX)对储氢金属3进行配置，该排列图案使穿透氢检测用元件1的红外光的光谱在从水的红外吸收光谱的存在区域H1、H2以及H3与二氧化碳的红外吸收光谱的存在区域C1偏离的波长带宽具有峰，从而能够在抑制了红外光的光路的气氛中所包含的水以及二氧化碳对吸光的影响的状态下高精度地对氢进行检测。

另外，虽然在上述实施方式中，设为对穿透氢检测用元件1的红外光进行接收的构成，但是，例如也可以是对来自储氢金属3的反射光或衍射光进行接收的构成。对衍射光进行接收的情况下，在本实施方式的氢检测用元件1以及氢检测装置100中，通过将储氢金属3配置在等边三角形的顶点的位置使相邻的储氢金属3的间隔不论方向如何均为等间隔，因此成为恒定周期的衍射光。因此，在本实施方式的氢检测用元件1以及氢检测装置100中是可以进行高精度的氢检测的，不会如将储氢金属3排列成格子状的情况那样地，储氢金属3的间隔根据方向而不同从而使接收到的衍射光的光量发生变动。

[第2实施方式]

接下来，参照图6～图9，对氢检测用元件1的第2实施方式进行说明。

在上述第1实施方式中，对储氢金属3由钯形成的构成进行了例示，但在第2实施方式对包括钯与作为催化剂的贵金属的构成进行说明。作为贵金属，可以使用金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)等，在本实施方式对使用金的情况进行说明。

图6是在基材2上使储氢金属成膜的溅射装置SP的概略构成图。溅射装置SP具备：基板支架60、具有钯靶的钯溅射部61以及具有金靶的金溅射部62。

在基板支架60的与钯溅射部61以及金溅射部62的对置面，保持有多个(在图6是4块)基材2。基板支架60能够绕与对置面的法线平行的轴旋转。

溅射装置SP是被氩等惰性气体充满的空间，通过对靶施加高电压(例如，500eV)使其放电，从而惰性气体原子化并通过与靶碰撞，使靶的原子被撞出，并附着在基材2上来成膜。此外，在溅射装置SP中，通过旋转基板支架60，从而使钯以及金在基材2上成膜。

通过对钯靶以及金靶双方施加高电压，使得钯以及金同时在基材2上成膜。此外，通过旋转基板支架60，使钯以及金在各基材2上交替地成膜从而形成钯以及金如合金一样均匀配置的膜体。此外，例如通过对施加至钯溅射部61以及金溅射部62的电压或溅射时间进行调整，能够以任意的体积比或者重量比形成包括钯以及金的膜体。进而，通过交替地仅对钯靶以及金靶的一方施加电压，调整各施加时间，能够形成与施加时间相对应的膜厚的钯层以及金层交替层叠的膜体。

图7是示出在储氢金属3包括钯以及金的情况下，向腔室20导入氢气后再导入氮气时的经过时间与光谱损失的关系的图。在图7中示出了从导入开始时(时间0秒)起导入280秒的氢气后，再导入370秒的氮气即从氢气导入开始起经过了650秒的结果。如图7所示，可以确认，由于向腔室20导入氢气伴随有储氢金属3的储氢，从而光谱损失降低且红外光的透射率上升。其后由于导入氮气使在储氢金属3中释放氢，从而光谱损失增加且红外光的透射率恢复到氢气导入前的水平。

图8是示出在储氢金属3中改变钯以及金的含有比率的情况下的膜厚与储氢时间的关系的图。此外，在图8中示出在使钯以及金成膜时将基材2加热至250℃的情况下与不加热(室温)的情况下，膜厚与储氢时间的关系。更具体地说，分别针对如下情况示出储氢金属3的膜厚与储氢时间的关系：即，将基材2加热至250℃的状态下仅使钯成膜的膜体A(□-□所示的膜体A)、不加热基材2使金与钯以含有比率1:1成膜的膜体B(▽-▽所示的膜体B)、将基材2加热至250℃的状态下使金与钯以含有比率2:3成膜的膜体C(△-△所示的膜体C)、将基材2加热至250℃的状态下使金与钯以含有比率1:1成膜的膜体D(○-○所示的膜体D)、将基材2加热至250℃的状态下使金与钯以含有比率2:1成膜的膜体E(×-×所示的膜体E)。

此外，图9是示出在储氢金属3中改变钯以及金的含有比率的情况下的膜厚与释放氢时间的关系的图。在图9中，对于使钯以及金成膜时将基材2加热至250℃的情况与不加热(室温)的情况，也分别以上述5种成膜条件示出有膜厚与释放氢时间的关系。

如图8所示，可以确认，相对于仅对钯进行成膜的膜体A，在加热条件相同的情况下，对钯以及金进行成膜的膜体C、E的储氢时间短并且能够在短时间内检测出氢。此外可以确认，相对于不加热而成膜的膜体B，不论加热与否在加热的状态下成膜的膜体A、C、D、E的储氢时间短并且能够在短时间检测出氢。

如图9所示，相对于仅对钯进行成膜的膜体A，对钯以及金进行成膜的膜体B～E的释放氢时间相同(膜体E)或者变长(膜体B～D)而无法确认膜体B～E的优越性。此外可以确认，相对于不加热而成膜的膜体B，不论加热与否在加热的状态下成膜的膜体A、C、D、E的释放氢时间短并且能够在短时间对氢的释放(氢的减少或者消失)进行检测。

从图8以及图9所示的结果可以确认，与不加热基材2来成膜的膜体B相比，在将基材2加热至250℃的状态下仅利用钯对储氢金属进行3成膜的膜体A、利用钯以及金这两者进行成膜的膜体C～E均构成了储氢以及释放氢较快，且能够在短时间内进行氢检测以及氢释放检测的氢检测用元件1。

此外，从图8以及图9所示的结果可以确认，与仅将钯进行成膜的膜体A相比，使金与钯以含有比率2:1成膜的膜体E的储氢速度以及释放氢速度大于等于膜体A，并构成了能够迅速地进行氢检测以及氢释放检测的氢检测用元件1。

[第3实施方式]

接下来，参照图10～图14，对氢检测用元件1的第3实施方式进行说明。

在上述第1实施方式，对储氢金属3是从基材2的表面突出的圆柱状的构成进行了说明，在第3实施方式，对储氢金属3具有孔部、在基材2的表面以面状成膜的构成进行说明。

图10是氢检测用元件1的厚度方向的局部剖视图。图11是以俯视状态观察氢检测用元件1的照片图。本实施方式的氢检测用元件1中，储氢金属3在基材的表面2a上以面状成膜。在储氢金属3形成有配置在规定的位置的多个孔部4。换言之，储氢金属3在除基材2的表面2a中的孔部4以外的区域以面状成膜。

孔部4形成为在俯视状态下直径为D1的圆形。作为一例，直径D1为0.5～0.8μm左右。孔部4在沿表面2a的一个方向(图11中为上下方向)上，以比直径D1更大的周期(间距)PY(PY＞D)排列。此外，孔部4配置在一边长度为PY的等边三角形的顶点位置。因此，上述图11中，沿上下方向排列的孔部4的列以周期PX排列，该周期PX在图11中在左右方向上表示为√3×PY/2。如此，以规定的直径D1并以规定的周期排列有孔部4的储氢金属3，通过表面等离子共振特性使光在特征波长中穿透亚波长的直径D1的孔部4。

上述的储氢金属3以及孔部4例如通过光刻工序而图案化。作为光刻工序的一例，在基材2的表面2a上通过溅射等使钯膜整面地成膜后，通过旋涂法等涂布正型的光致抗蚀剂，其后经由掩模对光致抗蚀剂中形成孔部4的区域进行曝光，该掩模具有与上述多个孔部4的配置以及直径对应的开口部。其后，通过显影与蚀刻将孔部4的位置的钯膜去除，从而可以得到孔部4在储氢金属3以上述方式排列并图案化的氢检测用元件1。

另外，在本实施方式，储氢金属3以及孔部4的图案化不限定于上述方法，也可以使用上述剥离法。例如，通过旋涂法等在基材2的表面2a上涂布负型的光致抗蚀剂后，经由掩模对光致抗蚀剂中形成孔部4的区域进行曝光，该掩模具有与上述多个孔部4的配置以及直径对应的开口部。然后，通过显影将曝光区域以外(对储氢金属3成膜的区域)的光致抗蚀剂去除后，通过溅射等使钯膜整面地成膜，其后通过使用剥离法，可以得到孔部4在储氢金属3以上述排列并图案化的氢检测用元件1，该剥离法使用有机溶剂等将形成有孔部4的区域的光致抗蚀剂以及在该光致抗蚀剂上成膜的钯膜去除。

图12是示出储氢金属3的储氢时间(从氢供给开始起经过的时间)、与穿透氢检测用元件1的红外光的波长的峰值之间的关系的图，该氢检测用元件1在储氢金属3以直径D1＝0.65μm、周期PY＝1.525μm的排列图案排列有孔部4。在此的储氢金属3(由钯形成)由仅对钯进行成膜的膜体形成。

如图12所示，随着储氢金属3(由钯形成)的储氢的进行，穿透氢检测用元件1的红外光的峰波长变化为长波长一侧。此外，随着储氢金属3(由钯形成)的储氢的进行，与储氢金属没有进行储氢的情况比较，穿透氢检测用元件1的红外光的透射率(即，受光部40接收的红外光的光量)减少。

图13是示出在氢检测用元件1中，孔部4在储氢金属3分别以如下的排列图案排列的情况下，红外光波长与透射率的关系的图：孔部4以直径D＝0.53μm、周期PY＝1.36μm的排列图案P11排列；孔部4以直径D＝0.57μm、周期PY＝1.41μm的排列图案P12排列；孔部4以直径D＝0.61μm、周期PY＝1.49μm的排列图案P13排列；以及如图12所示，孔部4在储氢金属3以直径D＝0.65μm、周期PY＝1.525μm的排列图案P14排列。所有情况下的储氢金属3均由仅对钯进行成膜的膜体形成。

在图13示出有水的红外吸收光谱的存在区域H1、H2以及H3与二氧化碳的红外吸收光谱的存在区域C1。如图13所示，穿透排列图案P11～P14的氢检测用元件1的红外光的光谱，在从水的红外吸收光谱的存在区域H1、H2以及H3与二氧化碳的红外吸收光谱的存在区域C1偏离的波长带宽具有峰。因此，检测氢时，受光部40能够在抑制红外光的光路的气氛中所包含的水以及二氧化碳对吸光的影响的状态下，对穿透氢检测用元件1的红外光进行接收。

图14是示出储氢金属3的储氢时间(从氢供给开始起经过的时间)、与穿透氢检测用元件1的红外光的波长的峰值之间的关系的图，该氢检测用元件1在储氢金属3以直径D1＝0.65μm、周期PY＝1.525μm的排列图案排列有孔部4。在此的储氢金属3(由钯与金形成)由金与钯以含有比率20:80成膜的膜体形成。

例如除了将仅由钯形成变更为由钯与金形成以外，通过与上述相同的光刻工序对储氢金属3(由钯与金形成)以及孔部4进行图案化。

如图14所示，随着储氢金属3(由钯与金形成)的储氢的进行，穿透氢检测用元件1的红外光的峰波长变化为长波长一侧。这时的变化量约为80nm，与储氢金属3(由钯形成)相比有所减少。此外可以确认，储氢金属3(由钯与金形成)的储氢时间为30分钟左右，比储氢金属3(由钯形成)的情况下的储氢时间(50分钟左右)短，可以在更短的时间检测出氢。

在本实施方式，运算部50也基于抑制水以及二氧化碳对吸光的影响而接收到的光的信息，根据在氢检测用元件1的储氢之前的红外光的透射率与储氢之后的红外光的透射率的差值来检测氢。

如上所述，在本实施方式，在储氢金属3排列有多个孔部4即金属孔阵列(metallichole arrays)形式的氢检测用元件1，以如下排列图案将孔部4配置于储氢金属3，该排列图案使穿透氢检测用元件1的红外光的光谱在从水的红外吸收光谱的存在区域H1、H2以及H3与二氧化碳的红外吸收光谱的存在区域C1偏离的波长带宽具有峰，由此也能够在抑制红外光的光路的气氛中所包含的水以及二氧化碳对吸光的影响的状态下高精度地对氢进行检测。

此外，在本实施方式，由于孔部4配置在等边三角形的顶点的位置，因此相邻的孔部4的间隔不论方向如何均为等间隔，能够进行高精度的氢检测，不会产生例如将孔部4排列成格子状的情况那样地，孔部4的间隔根据方向而不同使等离子共振特性产生变动这样的情况。

以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明，但不言而喻的是，本发明不限定于上述的例子。在上述的例子中示出的各个构成部件的各种形状或组合等是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以基于设计要求等进行各种各样的变更。

例如，在上述第1、第2实施方式中，对配置有多个从基材2的表面2a突出的储氢金属3的构成进行了例示，但是不限定于该构成。例如，也可以是仅配置一个从基材2的表面2a突出的储氢金属3的构成。

对于在上述第2实施方式说明的溅射装置SP，除对置靶法以外，也可以应用离子束法、磁控管法、ECR法、反应性溅射法等各种各样的方式的溅射法。

附图标记说明

1…氢检测用元件

2…基材

2a…表面

3…储氢金属

4…孔部

100…氢检测装置。

Claims (12)

1.一种氢检测用元件，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，

所述储氢金属由以钯∶贵金属＝1∶2～1:1的含有比率包括钯与从金Au、银Ag、铂Pt构成的组中选择的至少1种贵金属的、加热成膜而得的膜体形成，

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。

2.如权利要求1所述的氢检测用元件，其特征在于，

所述储氢金属成膜为从所述基材的表面突出的圆柱状。

3.如权利要求2所述的氢检测用元件，其特征在于，

在等边三角形的顶点的位置配置有多个所述储氢金属。

4.如权利要求1所述的氢检测用元件，其特征在于，

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。

5.如权利要求4所述的氢检测用元件，其特征在于，

所述多个孔部配置在等边三角形的顶点的位置。

6.一种氢检测装置，其特征在于，具备：

如权利要求1～5的任一项所述的氢检测用元件；

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。

7.一种氢检测用元件的制造方法，该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，其特征在于，

由以钯∶贵金属＝1∶2～1:1的含有比率包括钯与从金Au、银Ag、铂Pt构成的组中选择的至少1种贵金属的、加热成膜而得的膜体形成所述储氢金属，

并且所述储氢金属形成为：通过了储氢的所述储氢金属的所述光的光谱的峰处于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。

8.如权利要求7所述的氢检测用元件的制造方法，其特征在于，

在将所述基材加热至规定温度的状态下，通过对所述钯以及所述贵金属进行溅射而使所述储氢金属成膜。

9.如权利要求8所述的氢检测用元件的制造方法，其特征在于，

将所述基材加热至250℃以上。

10.如权利要求7～9的任一项所述的氢检测用元件的制造方法，其特征在于，

使所述储氢金属成膜为从所述基材的表面突出的圆柱状。

11.如权利要求7～9的任一项所述的氢检测用元件的制造方法，其特征在于，

使所述储氢金属在所述基材的表面具有以规定的直径以及间距排列的多个孔部且以面状成膜。

12.如权利要求11所述的氢检测用元件的制造方法，其特征在于，

在等边三角形的顶点的位置配置所述多个孔部。

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