Статья

Название статьи ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ МУЛЬТИСЕНСОРНЫЙ ЧИП
Автор А.В. Лашков, В.В. Доброхотов, В.В. Сысоев
Рубрика РАЗДЕЛ III. НАНОСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА
Месяц, год 09, 2014
Индекс УДК 53.087
DOI
Аннотация Представлена реализация и экспериментальная апробация газоаналитического мультисенсорного чипа, функционирующего на основе термокаталитического эффекта. Конструкция чипа включает газочувствительный слой из гранул Al2O3, функционализированный растворами PdCl2 и H2PtCl6. Слой нанесен поверх кристаллической подложки SiO2/Si и сегментирован компланарными Pt-электродами с образованием четырех сенсорных элементов. Поверхность разработанного чипа оказалась достаточно развитой с большим отношением поверхность/объем. Исследования по оценке газочувствительности термокаталитического чипа проводились на оригинальной экспериментальной установке, включающей возможность управления величиной потоков тестовых газовых смесей и сбора данных в реальном масштабе времени. Образцы изготовленных чипов оказались чувствительными к воздействию паров ацетона и изопропанола в смеси с воздухом (концентрации 350000 ppm для ацетона, 70000 ppm для изопропанола), продемонстрировав существенное изменение сопротивления (напряжения) сенсорных элементов. Векторный сигнал чипа, образованный откликами термокаталитических сенсорных сегментов, показывает возможность селективного различения тестовых газовых смесей после обработки методом распознавания образов (линейно-дискриминантным анализом). На основании полученных в ходе научно-исследовательской работы результатов сделан вывод о преимуществах и недостатках изготовленных образцов мультисенсорных чипов и предложены пути дальнейшего развития таких устройств, функционирующих на основе термокаталитического эффекта.

Скачать в PDF

Ключевые слова Сенсор газа; термокаталитический сенсор; газоаналитическая система; мультисенсорный чип; распознавание газовых смесей.
Библиографический список 1. Persaud K., Dodd G. Analysis of discrimination mechanisms in the mammalian olfactory system using a model nose // Nature. – 1982. – Vol. 299. – P. 352-355.
2. Ганшин В.М., Фесенко А.В., Чебышев А.В. От обонятельных моделей к "электронному носу". Новые возможности параллельной аналитики // Специальная техника. – 1999. – № 1-2.
3. Сысоев В.В., Зюрюкин Ю.А. Мультисенсорные системы распознавания газов типа "электронный нос": краткий обзор литературы // Вестник Саратовского государственного
технического университета. – 2007. – Вып. 1, № 2 (24). – С. 111-119.
4. Сысоев В.В., Кучеренко Н.И., Кисин В.В. Текстурированные пленки оксида олова для микросистем распознавания газов // Письма в «Журнал технической физики». – 2004. – Т. 30. – Вып. 18. – С. 14-20.
5. Лашков А.В., Анашкин Ан.Ал., Анашкин Ал.Ан., Мусатов В.Ю., Сысоев В.В. Оценка возможности применения термокаталитических сенсоров для формирования газоаналитических мультисенсорных систем // Датчики и системы. – 2013. – № 5. – С. 38-42.
6. Лашков А.В. О влиянии неравномерного нагрева линейки термокаталитических датчиков на распознавание газовых смесей // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2013. – № 1 (69). – С. 39-43.
7. Рязанов А.В., Докичев А.Н. Чувствительные элементы на основе литого микропровода // Датчики и системы. – 2007. – № 11. – С. 42-45.
8. Sysoev V. V., Kiselev I., Frietsch M., Goschnick J. The temperature gradient effect on gas discrimination power of metal-oxide thin-film sensor microarray // Sensors. – 2004. – Vol. 4. – P. 37-46.

Comments are closed.