白金担持酸化タングステン薄膜をイメージング素子として用いた水素漏えい箇所の特定技術の開発

摘要

化学プラントの水素を使用する設備や燃料電池のような水素利用機器等の水素漏えい位置を可視化検知する技術として，水素ガスと常温で反応して色が半透明状態から青色状態に変化する白金担持酸化タングステン薄膜（Pt/WO₃）を利用した手法に着目し，その基礎特性を調べた。ガラス基板上にゾルゲル法によって形成させたPt/WO₃薄膜に様々なリーク流量で水素ガスを吹き付け，画像処理によって呈色した部分を抽出したところ，リーク流量の増大に応じて呈色面積が増加した。また，呈色面積の時間変化すなわち応答速度は良好で，約30秒後には定常状態に達した。ただし，呈色面積とリーク流量との関係および応答性は基板の配置および水素ガスを吹き付ける方向に大きく依存した。