1-1.　化學感測器簡介與種類

化學感測器（Chemical sensors）[1-4]顧名思義是偵測各種化合物之各種感測器，或用化合物當辨識元以偵測光、電、熱、磁及放射線之各種感測器，而特別用來偵測各種生化物質之化學感測器特稱為生化感測器（Biosensors）。如圖1-1所示，化學感測器主要利用偵測化合物或待測物質（如中子及α、β粒子）之特性如質量／壓力，電化學，光感應，磁感應，與半導體作用力，生化特性及溫度／熱等變化，以推算樣品中各種待測化合物之含量（定量）與種類（定性）。用於偵測化合物之質量或壓力變化的化學感測器有壓電晶體感測器（Piezoelectric crystal sensors, PZ）及表面聲波感測器（Surface acoustic wave (SAW) sensors）。應用化合物電化學反應之化學感測器稱為電化學感測器（Electrochemical sensors）。利用化合物與半導體作用力之化學感測器稱為半導體感測器（Semiconductor sensors）。應用化合物光感應的化學感測器稱為光學感測器（Optical Sensors），而利用具有生化辨識物質偵測生化物質（如葡萄糖及抗體）或有關化合物之化學感測器稱為生化感測器（Biosensors）。利用化合物熱反應或偵測溫度之化學感測器稱為熱／溫度感測器（Thermal／Temperature sensors），以及偵測化合物磁性之磁化學感測器（Magnetic chemical sensors）。

化學感測器常用在現場偵測（Field detection）成為現場化學感測器，依現場不同，現場化學感測器如圖1-2所示，常見的有(1)環境汙染化學感測器（Chemical sensors for environmental pollution）以現場偵測環境中空氣及水質中之有機及無機汙染物，(2)醫學生化感測器（Medical biochemical sensors）以現場偵測病人之血液及身體中生化物質（如血氧，葡萄糖及抗體），(3)輻射化學感測器（Radiation chemical sensors）以用化學物質變化現場偵測各種輻射線（如α、β及γ射線）及中子，(4)溫度化學感測器以現場偵測化學物質溫度，(5)光及電磁波化學感測器以現場偵測環境中光波（如UV／VIS、IR及X光）及電磁波（如超音波及聲波），(6)毒氣化學感測器（Toxic chemical sensors）以現場偵測洩漏的煤氣與各種化學毒氣（如光氣和芥子氣），及(7)微化學感測器（Micro-chemical sensors）用微感測晶片以偵測危險環境（如原子爐及高溫環境）現場中之有害化學物質及放在病人體內外以現場偵測病人體內之生化物質含量。