Chemical Sensors
Vol. 35, No.2 (2019)

巻頭言

化学センサを定義すると「化学物質を検知するための機器。ガス漏れや火災に伴うガスを検知する金属酸化物などを用いたガスセンサ、溶液中のイオンを検知するイオンセンサ、固定化した酵素や微生物などを用いて生体物質の検知を行うバイオセンサなどがある」とされており、弊社の主力製品であるガス検知管も化学センサのカテゴリーに含まれるものと考えられる。
　このガス検知管の日本での歴史は昭和20年始めの終戦直後に遡る。
　終戦直後は食糧難が続き、我が国としては米の増産が緊急課題であり、工業界では稲作肥料の硫安増産が最優先事業となった。硫安原料のアンモニアは高純度の水素を必要としていたが、水素生成過程で不純物の硫化水素の混入を避けることができず、脱硫器の効率を管理するために硫化水素濃度の測定を欠かすことができなかった。
　当時の商工省東京工業試験所（現、経産省産業技術総合研究所）で水素製造現場での硫化水素測定の問題を取り上げ、北川徹三博士が開発に携わり製造現場で簡単に、かつ早く結果の出せる分析法の研究が行われた。
　そこで誕生したのが硫化水素検知管であり、本手法は昭和21年（1946年）に公式発表され、同時に工業技術院から特許が出願され北川式ガス検知管が誕生した。
　現在でも検知管のように実用的な分析機器は見当たらず、検知管誕生から73年たった現在でも国内はもとより世界各国で使用されている。
　またガスセンサの分野においては、昭和30年代の石油化学工業をはじめとした種々の産業が発展する中で、火災や爆発の防止が大きな課題となり、ガス検知も連続計測が可能な測定器が求められるようになった。この災害防止のため、北川徹三博士と弊社開発陣により国内初の接触燃焼式センサを搭載した測定器が開発された。
　ガスセンサを搭載した種々の測定器が現在でも石油化学、LNG・LPG等の船舶、備蓄基地などで火災や爆発防止に使用されており、社会の安全の根幹を陰で支えている。
　時代は昭和から平成、そして令和に入ってAI，IoT，5G等私たちの生活も便利さを通り越して想像もつかない時代になろうとしているが、私たちが使用する端末には必ず、化学，物理，バイオなどのセンサが組み込まれており、センサが私たちの生活には無くてはならないものとなっている。
　検知管を含むセンサ全般の研究開発は今後、さらに重要となり、この研究会の発展にも大きく影響を与えると推測される。
　最後にこの度、本会の副会長を務めることとなり、微力ながらもセンサ業界の発展のため化学センサ研究会の活動に協力してまいりたい。

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トピックス

Calorimetric gas sensors take advantages of micro-machined devices using the heat of combustion reaction generated on catalytic metals and inflammable gas. Thermoelectric gas sensors (TGSs) were developed using a series of materials combined with gas-selective combustion catalysts. The working principle of the TGSs uses a combination of thermoelectric energy conversion and the catalytic combustion of detection gas, which can eliminate the effects of humidity and other gases, allowing linear and sensitive gas detection. In this paper, the microfabrication of thermoelectric device and the integration of the ceramic catalyst on the TGS and its healthcare application are introduced.

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“Membrane-type Surface stress Sensor (MSS)” is a kind of nanomechanical sensors, which have potential as a versatile sensing platform, especially for artificial olfaction. MSS works in so-called static mode, detecting surface stress induced by sorption of gas molecules on a receptor layer coated on the surface of MSS. An array of MSS with various receptor layers outputs multidimensional sensing signals, which render patterns of target gases. To establish practical olfactory sensors, various components including receptor layers and multidimensional data analysis techniques have been developed, optimized, and integrated. This article provides a comprehensive review of recent advances in the MSS and related technologies.

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