CN85205673U - 半导体钾离子传感器 - Google Patents

Abstract

半导体钾离子传感器是一种电化学分析仪器的微型探头，它是由Mos管、敏感膜、电极杆组成，其特征是敏感膜用双冠醚组成，Mos管引出的探头接口处，用硅橡胶密封，能专一性的测定待测液钾离子活度。该电极具有性能稳定、灵敏度高等优点。

Description

本发明属于一种电化学分析仪器。

目前国内无半导体钾离子传感器，国外，现有的半导体钾离子传感器是由MOS管、敏感膜、电极杆组成。其技术特征是MOS管的栅极上直接涂复敏感膜，由于封装技术不完全，电极测试时MOS管与待测液直接接触，电极性能不稳定，电极重现性差，电极寿命短。

本发明的任务是研制出一种全固态的半导体钾离子传感器，具有体积小，响应速度快、重现性好、寿命长、测试液少等特点。

为了达到上述目的，本发明需解决的技术方案是在MOS管栅极上引出一根铂丝，然后用乙醇和乙醚反复处理铂丝表面，再用10－30mg双冠醚，加6m15％四氢呋喃PVC粉溶液和19滴邻苯二甲酸二丁酯配制成透明溶液，涂复在铂丝上形成一层敏感膜，MOS管与铂丝的接口处用硅橡胶封闭，整个MOS管和铂丝又与塑料电极杆呈可折卸式组装，将涂有敏感膜的铂丝暴露在空气中，该电极的技术特征是避免MOS管与测试液直接接触，克服了国外半导体K^＋离子传感器在测定时电极重现性差、寿命短的缺点，由于只涂有敏感膜的铂丝与测试液接触，因此测试液用量少，MOS管与电极杆可折卸式组装有利于电极探头的互换。

由于采用本发明的技术手段，钾离子半导体传感器与离子计通用，本电极的性能指标如下：

线性范围 1×10^－2～5×10^－6M

检测下限 5×10^－6M

灵敏度        54±1mv／PK（10℃）

转换系数        95.6％

响应时间＜5秒

重现性：在10^－3M和10^－2M溶液中反复测定三次，平均误差不大于±0.5。

漂 移：在10^－3MK^＋标准溶液中连续5小时漂移小于±1mv。

本发明的实施例是按下列顺序制作而成：1.称取30毫克双冠醚〔2－辛氧基－4，6－二（4′－亚氨基苯并－15－冠－5）三嗪〕加6毫升5％PVC粉四氢呋喃溶液和1毫升邻苯二甲酸二丁酯配成透明溶液。2.由3D01E型MOS管栅引出一根铂丝，铂丝长2.5厘米，直径0.4毫米，用乙醇和乙醚分别清洗铂丝两次，将该MOS管组装在聚四氟乙烯的套管内，MOS管上源、漏两级分别用导线引出组成探头。此探头可插入金属钢笔套内，套的另一端有接口插座，可直接与测量仪器相连接。3.铂丝与聚四氟乙烯接口处用硅橡胶密封。4.将探露出的铂丝浸渍于配制的透明溶液中，立即取出凉干，如此重复数次。使铂丝表明形成一层敏感膜，其厚度约100μn时为止。

图1.半导体钾离子传感器示意图

1.涂有敏感膜的铂丝

2.MOS管

3.电极杆

图2.半导体钾离子传感器MOS管原理图

1.源极        2.漏极        3.铝引线        4.敏感膜

5.绝缘栅

图3.半导体钾离子传感器和参比电极构成的测量电池

工作示意图

1.离子计        2.半导体钾离子传感器

3.参比电极        4.待测液

图4.用焰法、离子选择电极法和半导体钾离子传感器法

测定正常人血清中钾离子浓度，结果对照。见图4。

1.火焰法：平均值±2SD

4.12±0.61×10^－3M

2.离子选择电极法：平均值±2SD

4.36±0.76×10^－3M

3.半导体钾离子传感器法：平均值±2SD

4.03±0.68×10^－3M

Claims (2)

1、一种由MOS管、敏感膜、电极杆所组成的半导体钾离子传感器，其特征是：用乙醇和乙醚预先处理，由MOS管栅极上引出的铂丝，然后在铂丝上涂复由双冠醚、四氢呋喃、PVC粉和邻苯二甲酸二丁酯制成的敏感膜，MOS管与铂丝接口处用硅橡胶密封成传感器的探头。

2、根据权利要求1所述的半导体钾离子传感器，其特征是MOS管制成的探头与电极杆采用可拆卸式组装。

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