可燃性ガスの種類と特徴

可燃性ガスの代表的なものとして、メタン、プロパン、エタノールがあります。このようなガスは空気中や酸素中で激しく燃えるため大変危険です。実際、ガス田などでは安全性を確保するため、作業員はポータブルのガスセンサーを携帯しています。また、大量に天然ガスを運ぶパイプラインでは、1%のリークであっても、その量は膨大となるため、このようなガスのリークを検出することも重要です。

ここで可燃性ガスとして挙げられたメタン、プロパン、エタノールは、CH₄、C₃H₈、C₂H₅OH の分子構造を有しており、微燃性として分類される R32 はCH₂F₂ の分子構造を有しています。どのガスにも C-H 結合があることがわかります。一例として、メタン、エタノール、R32 の吸収スペクトルを図Xに示します。各ガスの赤外線吸収スペクトルを見ると、どれも 3.4um 付近に吸収ピークがあることがわかります。この吸収波長帯域を利用し NDIR 方式のガスセンサーを開発することが可能です。

さらに、NDIR 方式のガスセンサーに AKM の LED を用いれば、発光時間を短くすることで、周囲環境と同等の温度で使用可能であり、着火源となる心配もありません。これにより、ヒーターを数百 ℃ に熱する半導体方式や、1000℃ 以上になるランプ光源を使用するNDIR方式に比べて高い安全性を実現できます。

加えて、超低消費電力、小型の特長を有し、ポータブルな可燃性ガスセンサーの開発が可能です。