研究開発された技術紹介

2015年に全国で100カ所の水素ステーション設置計画が推進されている。ところが、現在の水素ステーション等での水素検知器は、サイズやコスト等の問題から多点に配置して水素漏れ箇所を特定するのは困難である。本開発では同時に複数組成の蒸着膜を作製できる新しい蒸着装置を試作し、高度な蒸着技術により水素検知薄膜の性能・信頼性・生産性の向上を図り、安全・小型・低コストの水素検知センサ及びシステムの開発を行う

実環境で長期間利用可能な耐久性と従来の水素検知器よりも高い検出感度向上を有するマルチチャンネル型水素検知センサを開発したうえで、1基板上に応答特性の異なる水素検知薄膜を設けることで、これまでにないセンサデバイスを用いた水素検知システムを構築する

(新技術)
検知に電気を利用しない、マルチチャンネル型水素検知センサにより水素の検知を行う

(新技術の特徴)
・検知器の防爆構造が不要になるため、装置の小型化・低コスト化が可能になる
・水素の漏れ箇所の特定を短時間で行える

・同時複数材料/組成蒸着膜製造技術(ターゲット・基板連動シャッター機能)の開発
・真空蒸着で製造された水素検知薄膜の感度・反応性・耐久性向上
・マルチチャンネルスラブ光導波路(水素検知)部の設計および最適化
・誤検知防止法の開発/最適な検知アラームシステムの検討

・マルチチャンネル型水素検知センサ
・マルチチャンネル型水素検知センサを利用した水素の検知サービス

センサ検知膜においては、従来の膜材料よりも耐久性を向上でき検知センサとしての実用可能性を高められたうえ、検知に使う光源波長を光通信の帯域にすることで廉価な光ファイバや光コネクタを利用することになり、システム全体のコストを低減することができた

・水素ステーションやプラント等における安全確保に貢献
‐開発したマルチチャンネル型水素検知センサは検知に電気ではなく光を利用しており、検知器の防爆構造が不要になるため、検知器の小型化が実現する
‐その結果、配管等に近接して多数のセンサを設置できるようになると同時に、漏れを感知した場合でも電源の供給が遮断されなくなる
‐このマルチチャンネル型水素検知センサを利用することで、水素ステーションやプラント等における安全確保が促される
・水素検知に要していたコストの削減に寄与
‐開発したマルチチャンネル型水素検知センサを利用することで、水素検知器における防爆構造が不要になる
‐水素検知器の低コスト化が可能になるため、水素検知に要していたコストの削減に寄与する

・さらなる成膜の安定性やセンサ応答性の向上のため、開発した成膜装置に最適な条件を見出す研究を継続している。
・学会発表・展示会出展や調査、及びユーザーの訪問によって最新のユーザーニーズを捉えたうえで、光デバイス等の先端的な技術を利用してシステムの低コスト化を図っている。

当技術の特徴を生かしたアプリケーションの創出