DE1648909C3 - Gasdetektor und Verfahren zur Herstellung des Körpers eines Gasdetektors - Google Patents
Gasdetektor und Verfahren zur Herstellung des Körpers eines GasdetektorsInfo
- Publication number
- DE1648909C3 DE1648909C3 DE19671648909 DE1648909A DE1648909C3 DE 1648909 C3 DE1648909 C3 DE 1648909C3 DE 19671648909 DE19671648909 DE 19671648909 DE 1648909 A DE1648909 A DE 1648909A DE 1648909 C3 DE1648909 C3 DE 1648909C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- layer
- gas detector
- detector
- platinum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 62
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N Indium(III) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- -1 Platinum-iridium Chemical compound 0.000 claims description 5
- 241000282941 Rangifer tarandus Species 0.000 claims description 4
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 101710028361 MARVELD2 Proteins 0.000 claims 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 claims 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002483 hydrogen compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N Methyl radical Chemical compound [CH3] WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001072332 Monia Species 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000006897 homolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
Description
Vor der genauen Erläuterung des Aufbaus und des kannte Verfahren vorgenommen werden. Wenn z. B.
Betriebs des in den Fig. 1 bis 3 abgebildeten Aus- ein Kohlenwasserstoff gas oder andere Gase wie Am-
führungsbeispiels gemäß der Erfindung soll die ihm moniak auf einer heißen Katalysatoroberfläche ge-
zuerunde liegende Theorie angegeben werden, wie crackt werden, werden sie in freie Radikale ein-
sie gegenwärtig verstanden und zum Nachweis von 5 schließlich atomaren Wasserstoff zerlegt, der dann
atomaren Wasserstoff enthaltenden Gasen benutzt chemisorbiert werden kann.
wird In »0s, Indiumsesquioxyd, ist ein η-Halbleiter Jede dieser Reaktionen soll nun unter Bezugnahme
unterhalbetv/a 500° C und ein i-(intrinsic-)Halbleiter auf die Zeichnung erläutert werden. In F i g. 1 ist ein
oberhalb 5000C, weshalb diese Temperatur Über- Nachweiselement 10 abgebildet, das an eine Strom-
ßstemperatur genannt wird. Wenn Indiumsesqui- io Versorgung 11 angeschlossen ist, um von dieser ver-
oxvd auf eine konstante Temperatur oberhalb seiner sorgt zu werden. Leitungen 12 und 13 leiten einen
Übergangstemperatur in einer Atmosphäre erhitzt von der Stromversorgung 11 erzeugten Heizstrom
wird die frei von nachzuweisenden Gasen ist, spricht zu einer Heizspule, die schematisch als Faden 14 in
es auf Wasserstoff an. Wenn Wasserstoff die Ober- unmittelbarer Nähe eines Nachweisunterelements 15
fläche des Indiumsesquioxyds in diesem i-Betriebs- 15 abgebildet ist. Zwei andere Leitungen 16 und 17
bereich berührt, findet eine Reaktion statt, durch die legen eine Spannung am Nachweisunterelement IS
der Wasserstoff in atomaren Wasserstoff dissoziiert an, und ein Meßgerät 20 ist in Serie mit der Leitung
werden kann oder Hydroxylionen bilden kann. Wenn 16 und dem Nachweisunterelement 15 geschaltet, um
die Indiumsesquioxydtemperatur durch eine unab- Leitfähigkeitsänderungen anzuzeigen, wenn die an
hänßige Einrichtung erhöht worden ist, reichen die 20 dem Nachweisunterelement angelegte Spannung kon-
durch diese Einrichtung erzeugte thermische Energie stant bleibt.
und die durch die Reaktion freiwerdende Energie Gemäß den F i g. 2 und 3 hat das Nachweisunteraus
um eine Festgasreaktion zwischen dem atoma- element 15 einen zylindrischen Halter 22 aus einem
ren' Wasserstoff oder den Hydroxylionen und dem dielektrischen Werkstoff wie Quarz, und eine dünne
Indiumsesquioxyd zu unterstützen, so daß assoziierte 25 Schicht 23 aus Indiumsesquioxyd (In2O3) ist auf dem
uneepaarte Elektronen an das Indiumsesquioxyd ab- Mittelabschnitt des Halters 22 niedergeschlagen. Es
Keeben werden, um deren Leitfähigkeit zu erhöhen. gibt verschiedene Möglichkeiten für eine derartige
Wenn der Wasserstoff anschließend entfernt wird, Niederschlagung, die aber die Empfindlichkeit nicht
wird "die durch das Heizelement und die Reaktion er- beeinflußt.
zeugte gesamte Energie auf einen Wert erniedrigt, 30 Vorzugsweise wird Indiumsesquioxyd aus einem
der zur Unterstützung der Festgasreaktion nicht mehr Platin-Iridium-Schiffchen auf dem Halter 22 in
ausreicht Daher werden die abgegebenen Elektronen Vakuum bei etwa 1400° C verdampft. Nachdem der
vom Indiumsesquioxyd freigegeben und rekombinie- Halter 22 mit einer Schicht 23 überzogen ist, wer-
ren mit atomarem Wasserstoff oder den Hydroxyl- den die Nachweiselemente 10 vorzugsweise in einem
ionen in dem Bereich, der dann zerfällt. Diese Reak- 35 Ofen einer Temperatur von etwa 700 C etwa zwei
Honen sind daher umkehrbar und können folgender- Stunden lang ausgesetzt, um die vollständige Oxyda-
maßen formuliert werden: tion der Schicht 23 zu gewährleisten. Dann werden
maü die Nachweiselemente 10 einem Sauerstoffgasbren-
Energie ner ausgesetzt. Durch dieses bevorzugte Verfahren
^ , TTO 3 > Tn n , τ,+ , p 40 werden Nachweiselemente hergestellt, die nach kurzer
In2O3 + H°THz < In2O3 + H++ e Aufwarmzeit weniger als 50 Teile auf 1000 000
oder nachweisen.
Energie Andere Verfahren benutzen die Verdampiung von
Tn O 4- - Hz > In0(OH),+ + + + 3e. Indium oder Indiumoxyd aus Schiffchen von anderen
2 * 2 < 45 Werkstoffen wie Graphit. Nachdem die Schicht aus-
Bevor auf die Reaktion eingegangen werden soll, gebildet ist, wird sie einer Sauersloffgasflamme aus-
die auftritt, wenn irgendein Gas mit atomarem Was- gesetzt. Die verschiedenen Verfahren zur Kennung
serstoff dem Nachweiselement zugeführt wird, muß der Indiumsesquioxydschicht fuhren zu Nachwe.s
der Einfluß anderer Elemente geprüft werden, um elementen mit im wesentlichen gleicher Enipfindhch-
Z sehen ob die Leitfähigkeitsänderungen allein 5o keit bezüglich der Größenordnung obwohl Unter-
rfurch ein derartiges Gas hervorgerufen werden. Die schiede in der Aufwärmzeit auftreten können.
StrelemSen Bestandteile der Atmosphäre, Um Leitfähigkeitsänderungen der Ind.um«^u,-
Se chemisorbiert werden können, sind Stickstoff und oxydschicht 23 zu messen, werden ζ e\ E'^roden
Sauerstoff Es ist jedoch experimentell gefunden wor- 24 und 25 an den Enden des zylindrischen Halters
drSTwed stickstoff Pnoch Sauerstoff die Leit- 55 22 ausgebildet. Obwohl JD^deme Edelmeta^ek-
fähiekeit von Indiumsesquioxyd in einem solchen trode verwendet werden konnte, besteht eine beson
Maße b einfiußt? daß es mit der Änderung vergleich- der, geeignete Elektrode aus BJf"ungen d^z -
bar wäre die durch ein atomaren Wasserstoff ent- lindnschen Halters im Elektrodenbere.ch mit P atm.
nahendes' Gas hervorgerufen wird. Es kann daher Die Anschlüsse an die Stromversorgung werden durch
gsagt "erden, Saß eine Widerstandsänderung einer 60 um jede der Elektrode 24 und 25 ff^kelte PJtm
h
Wasser- r^^r=^ :sr
Wasserstoff troden 24 und 25 an ^e Leitungen 16 und 17 dien«
SSäESSSSs
sesquioxydschicht 23 in unmittelbarer Nähe von ihr des spezifischen elektrischen Widerstands eines Nachgewickelt
ist, ohne sie aber zu berühren. Die Heiz- weisunterelements 15 mit dem obenerwähnten Aufspule
31 wird durch Anschluß an Anschlußstifte 32 bau hervorgeht. Der spezifische Widersland ist dabei
und 33 mit Strom versorgt, die ihrerseits an eine logarithmisch aufgetragen worden. Es ist ersichtlich,
Quelle konstanten Stroms der Stromversorgung 11 5 daß die Leitfähigkeit stark genug anzusteigen beginnt
durch die Leitungen 12 und 13 angeschlossen sind. (d. h. der spezifische Widerstand abzufallen beginnt),
In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Heizspule um eine Änderung von weniger als 50 Teilen auf
31 aus einem Werkstoff, der als Crackenkatalysator 1 000 000 (ppm) nachzuweisen. Es ist experimentell
dient, z. B. aus Platin. erkannt worden, daß ein derartiges Nachweiselement
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel hat nicht ab- io Methankonzentrationen von weniger als 50 Teilen
gebildete Einrichtungen, um das zu untersuchende auf 1000 000 bis zu 100% nachweisen kann. Ähn-Gas
parallel zur Schichtoberfläche sowie zwischen lieh zeigt die Kurve B die Empfindlichkeit gegenüber
der Schicht 23 und der Heizspule 31 zu bewegen. Wasserstoff. Diese beiden Gase zeigen eine lineare
Durch eine derartige, bereits bekannte Einrichtung Abhängigkeit zwischen Gaskonzentration und speziwird
die Gasprobe direkt in Pfeilrichtung 34 bewegt. 15 fischem Schichtwiderstand. Daher kann ein derartiger
Es soll nun der Betrieb des Nachweiselements 15 Detektor so kalibriert werden, daß er nicht nur das
auf Grund der oben gemachten Ausführungen ge- Vorhandensein eines atomaren Wasserstoff enthaltennauer
erläutert werden. Wenn ein atomaren Wasser- den Gases, sondern auch direkt die Konzentration des
stoff enthaltendes Gas am Nachweiselement 15 in der Gases in einem größeren Konzentrationsbereich an-Pfeilrichtung
34 vorbeigeführt wird, wird das Gas 20 zeigt.
offensichtlich an der heißen Platinoberfläche der Es ist ferner erkannt worden, daß dieses Nach-
Heizspule 31 gecrackt, so daß die homöopolare Bin- wetselement andere brennbare Gase wie Kohlendung
des Gases auf eine von zwei möglichen Arten monoxyd durch Ausnutzung der negativen Wideraufgebrochen
wird. Bei der einen Reaktion, die als stands-Temperatur-Kurve von Indiumsesquioxyd an-Homolyse
bekannt ist, kann ein Elektron an jedes 25 zeigt, wenn es im i-Leitfähigkeitsbereich wie bekannt
Atom abgegeben werden, das zu der Bindung gehört. gehalten wird. Wenn ein konstanter Eingangsstrom
Bei einer anderen Reaktion, die als Heterolyse be- der Heizspule 31 zugeführt wird, ist die Wärmeleikannt
ist, befindet sich das Elektronenpaar bei dem stung konstant, so daß die Schichttemperatur koneinen
oder anderen der beiden Atome. Die für die stant bleibt. Diese Temperatur ist jedoch hoch gehetcrolytische
Dissoziation des Gases in zwei freie 30 nug, um eine Verbrennung des brennbaren Gases
Ionen notwendige Energie ist jedoch etwa dreimal zu verursachen, was seinerseits die Schichttemperatur
so groß wie die für die homolytische Dissoziation in erhöht. Infolge der Addition der zugeführten Wärme
zwei freie Radikale oder ein freies Radikal und ein und der erhöhten Schichttemperatur findet ein An-Wasserstoffatom
notwendige. Daher findet vermut- stieg der Schichtleitfähigkeit statt, der das Vorhanlich
die homolytische Dissoziation statt, wobei zwei 35 densein des brennbaren Gases anzeigt. Dieses Nachfrei
Radikale erzeugt werden. Beispielsweise zerfällt weiselement ist daher nicht ausschließlich auf den
Methan vermutlich in ein Methyl-Radikal und ato- Nachweis von atomaren Wasserstoff enthaltenden
maren Wasserstoff wie folgt: Gasen beschränkt, es kann bei bestimmten Anwen
dungen auch andere brennbare Gase nachweisen.
H 40 Durch die Erfindung wird ein Festkörpernach-
■ H ' C · 4- H0 weiselement zum Nachweis irgend eines brennbaren
" ·· * ' Gases in der Atmosphäre innerhalb eines vollständi-
H gen Konzentrationsbereichs angegeben, wobei dieses
Nachweiselement besonders zum Nachweis niedri-Ähnliche Ergebnisse treten bei anderen atomaren 45 ger Konzentrationen von atomaren Wasserstoff entWasserstoff
enthaltenden Gasen auf. halten den Gasen geeignet ist. Das Nachweiselement Der atomare Wasserstoff befindet sich dann in besteht aus einer Indiumsesquioxydschicht und einem
großer Nähe der Indiumsesquioxydschicht 23 und äußeren Heizelement,' das die Schicht auf einer im
reagiert damit, wie es bei der Zuführung von Wasser- wesentlichen konstanten Temperatur oberhalb ihrer
stoff zum Nachweiselement der Fall ist, um eine 50 Obergangstemperatur hält und zum Cracken der ato-Leitfähigkeitsänderung
der Schicht 23 zu bewirken, maren Wasserstoff enthaltenden Gase dient, um den
die das Vorhandensein des Gases anzeigt. atomaren Wasserstoff davon zu dissoziieren, der dann
Ein praktisch erprobtes Ausführungsbeispiel des mit der Indiumsesquioxydschicht reagiert, um deren
Nachweiselements gemäß der Erfindung hatte einen Leitfähigkeit zu erhöhen. Andere brennbare Gase
zylindrischen Halter 22 aus einem Quarzrohr mit 55 verbrennen dann in der Nähe der Schicht um deren
einem Außendurchmesser von 1,5 mm und einem In- Temperatur und Leitfähigkeit zu erhöhen. Der Nachnendurchmesser
von 0,5 mm. Nach Niederschlagung weis wird dann leicht vorgenommen, indem nur die
der Platinelektroden auf den Enden des Rohrs wurde Leitfähigkeitsänderungen der Schicht angezeigt werdas
Indiumsesquioxyd in Vakuum auf einem mittle- den. Ein derartiges Nachweiselement hat eine höhere
ren Abschnitt der Außenfläche des Quarzrohrs in 60 Empfindlichkeit bezüglich Kohlenwasserstoffen als
einer Dicke von 100 bis 10000 A niedergeschlagen, die Heißdraht- oder Coronaenüadungs-Nachweiswobei
die optimale Dicke für derartige Schichten elemente, die bereits bekannt sind, und die. gleiche
500 bis 3000 A beträgt Die Heizspule 31 bestand Empfindlichkeit wie ein Flammemonisafionsdetektor,
aas einem 3,8 · 10~3 mm-(15 imTJ-Platindraht, der zu Der Detektor gemäß der Erfindung erfordert jedoch
einer Spule mit einem Innendurchmesser von 2 mm 65 keine zusätzlichen Wasserstoffgasquellen und kann
gewickelt worden war. Platinumhüllter Chromnickel- ferner zur Messung von Konzentrationen verwendet
draht ist ebenfalls erfolgreich verwendet worden. werden, die die untere Explonionsgrenze überschrei-Fi
g. 4 zeigt eine Kurve, aus der die Abhängigkeit ten. Ferner ist der Indiumsesquioxydschicht-Detektor
einfacher als der Wasserstoffflammendetektor aufgebaut.
Das Nachweiselement gemäß der Erfindung beruht auf dem Cracken eines Gases, um davon atomaren
Wasserstoff zu dissoziieren. Es ist daher ersichtlich,
daß der Detektor nicht nur zum Nachweis brennb Gase oder Kohlenwasserstoffgase verwendet wei
kann. Das Nachwcisclement kann somit zum N weis irgendeines Gases verwendet werden, das
maren Wasserstoff enthält, z. B. von Ammoniak.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Gasdetektor mit einem zylindrischen Kör- wird, so daß der Gnindstrom durch das Meßgerät
per, der durch eine Heizwicklung auf eine Tem- 5 plötzlich stark ansteigt Dabei wird jedoch als nachperatur
oberhalb einer halbleitenden Grenztempe- teilig angesehen, daß verhältnismäßig hohe Temperatur
erhitzt wird, an dem zwei mit einem Meß- raturen des zylindrischen Korpers zum Erzielen desgerät
verbundene Elektroden angeordnet sind, sen Leitfähigkeit bei Rotglut erforderlich sind, und
und dessen Leitfähigkeit bei Anwesenheit eines daß wegen des sprunghaften Ansüegs der Leitfähignachzuweisenden
Gases erhöht wird, dadurch io keit insbesondere die Konzentration verhältnismäßig
gekennzeichnet, daß eine dünne Indium- geringer Gaskonzentration nicht zufriedenstellend gesesquioxydschicht
(23) auf dnem Teil eines Trä- nau gemessen werden kann.
gers (22) aus dielektrischem Material vorgesehen Es sind ferner bereits Gasdetektoren bekannt, bei
ist, die oberhalb der Grenztemperatur i-leitend denen der Widerstand eines heißen Platindrahts inist,
und daß die beiden damit verbundenen Elek- 15 folge einer exothermen Reaktion an einer Platinkatatroden
Edelmetallelektroden (24, 25) sind. lysatoroberffäche ausgenutzt wird. Dabei besteht je-
2. Gasdetektor nach Anspruch 1, dadurch ge- doch die Schwierigkeit, daß die Lehensdauer weeen
kennzeichnet, daß die die Schicht (23) umgebene der erforderlichen Erhitzung des Platindrahts ver-Heizwicklung
(31) in einem Abstand davon an- häUnismäßig gering ist, und daß eine zufnedenstelgeordnet
ist und aus einem Material eines Crack- 20 lende Nachweisempfindlichkeit auf einen Bereich mit
Katalysators für gasförmige Wasserstoffverbin- geringen Konzentrationen unterhalb der Explosionsdungen
besteht. grenze des brennbaren Gases begrenzt ist.
3. Gasdetektor nach Anspruch 2, dadurch ge- Dagegen können mit bekannten Flammendetektokennzeichnet,
daß die Heizeinrichtung (31) aus ren auch verhältnismäßig niedrige Gaskonzentratio-Platin
besteht. 25 nen brennbarer Gase nachgewiesen werden. Für der-
4. Gasdetektor nach Anspruch 2 oder 3, da- artige Gasdetektoren ist jedoch außer einer zusätzdurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur liehen Bezugsgasquelle eine verhältnismäßig aufwen-Durchleitung
des nachzuweisenden Gases zwi- dige Einrichtung zum Anlegen eines konstanten elekschen
der Oberfläche der Schicht (23) und der trischen Feldes und zur Erzeugung eines Elektronen-Heizeinrichtung
(31) vorgesehen ist. 30 Strahls erforderlich, so daß derartige Gasdetektoren
5. Gasdetektor nach einem der vorhergehenden verhältnismäßig teuer sind und nicht ohne weiteres
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer kompakten Konstruktion hergestellt wer-Schicht
(23) eine Dicke zwischen 100 und den können.
10 000 A hat. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Gas-
6. Gasdetektor nach Anspruch S, dadurch ge- 35 detektor der eingangs genannten Art derart zu verkennzeichnet,
daß die Schicht (23) eine Dicke bessern, daß eine höhere Nachweisempfindlichkeit
zwischen 500 und 3000 A hat. bezüglich brennbarer Gase, insbesondere bei niedri-
7. Verfahren zur Herstellung des Körpers eines gen Konzentrationen von atomarem Wasserstoft, er-Gasdetektors
nach einem der vorhergehenden An- zielt werden kann, ohne daß eine verhältnismäßig
Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem 40 aufwendige Konstruktion wie bei einem Flammenmittleren Oberflächenbereich eines Glasröhrchens detektor erforderlich ist. Diese Aufgabe wird durch
Indiumsesquioxyd zur Ausbildung der Schicht im die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patent-Vakuum
aufgedampft wird, und daß dann zur anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Oxydation der Schicht eine Wärmebehandlung in Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche,
einem Ofen bei etwa 700° C und anschließend 45 Das Verfahren zur Herstellung des Körpers eines eine Behandlung mit einer Sauerstoffflamme Gasdetektors ist durch den Patentanspruch 7 gedurchgeführt wird. geben.
einem Ofen bei etwa 700° C und anschließend 45 Das Verfahren zur Herstellung des Körpers eines eine Behandlung mit einer Sauerstoffflamme Gasdetektors ist durch den Patentanspruch 7 gedurchgeführt wird. geben.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge- Bei einem derartigen Gasdetektor werden atomaren
kennzeichnet, daß auf den beiden Endbereichen Wasserstoff enthaltende Gase entweder auf der Indes
Glasröhrchens Platin zur Ausbildung der bei- 50 diumsesquioxydschicht oder auf der in unmittelbarer
den Elektroden vor dem Aufdampfen der Schicht Nähe der Schicht angeordneten Heizwicklung zeraufgetragen
wird. legt, um freie Radikale von atomarem Wasserstoff zu
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch erzeugen, der durch die Schicht chemisorbiert wird,
gekennzeichnet, daß das Indiumsesquioxyd aus so daß der elektrische Widerstand der Schicht geäneinem
Platin-Iridium-Schiffchen aufgedampft 55 dert wird. Andere brennbare Gase verbrennen, um
wird. eine Widerstandsänderung der Schicht zu bewirken.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung bei-
spielsweise näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 schematisch einen Gasdetektor mit einem 60 Nachweiselement gemäß der Erfindung,
Die Erfindung betrifft einen Gasdetektor mit einem F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Nachweiszylindrischen Körper, der durch eine Heizwicklung elements, das im Detektor von F i g. 1 verwendet werauf
eine Temperatur oberhalb einer halbleitenden den kann und gemäß der Erfindung aufgebaut ist,
Grenztemperatur erhitzt wird, entsprechend dem F i g. 3 einen Schnitt durch das in F i g. 2 gezeigte
Grenztemperatur erhitzt wird, entsprechend dem F i g. 3 einen Schnitt durch das in F i g. 2 gezeigte
Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfah- 65 Nachweiselement entlang der Linie 3-3, und
ren zur Herstellung des Körpers eines Gasdetektors. F i g. 4 die Abhängigkeit des Nachweiselement-
ren zur Herstellung des Körpers eines Gasdetektors. F i g. 4 die Abhängigkeit des Nachweiselement-
Bei einem bekannten Gasdetektor dieser Art Widerstands von der Konzentration zweier Gas-(DT-AS
1120 773) findet als zylindrischer Körper proben.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US59686966 | 1966-11-25 | ||
US64773567 | 1967-06-21 | ||
DEG0051479 | 1967-10-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1648909C3 true DE1648909C3 (de) | 1977-02-03 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3022282C2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses | |
DE1648909B2 (de) | Gasdetektor und verfahren zur herstellung des koerpers eines gasdetektors | |
DE69632703T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer brennbaren Gaskomponente durch Verbrennung der Komponente | |
DE2711880A1 (de) | Messfuehler zum messen der sauerstoffkonzentration | |
DE2905349A1 (de) | Verfahren zur herstellung von verbesserten trockenelektrolyt-sauerstoffgassensoren | |
DE2608487B2 (de) | Gasdetektor | |
DE68921346T2 (de) | Sensorvorrichtung. | |
DE2806408B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoff-Konzentrationszelle | |
DE3135101C2 (de) | ||
DE2658273B2 (de) | Gasdetektor | |
DE69504734T2 (de) | Verfahren zur Charakterisierung einer Gasmischung durch katalytische Oxidation | |
DE2933971C2 (de) | Gassensor hoher Empfindlichkeit und Stabilität zum Nachweis und zur Messung des Verunreinigungsgehaltes von Luft auf der Basis von Metalloxidhalbleitern | |
DE2630746A1 (de) | Sauerstoffsensoreinrichtung | |
DE2755553A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum nachweisen eines brennbaren gases | |
DE1648909C3 (de) | Gasdetektor und Verfahren zur Herstellung des Körpers eines Gasdetektors | |
DE2820858C2 (de) | Gas-Meßfühler | |
DE2142796A1 (de) | Gaserfassungsgerat | |
DE3139617A1 (de) | Gassensor und verfahren zu seiner hertellung | |
DE3136034C2 (de) | ||
DE2442593B2 (de) | Fühler zur Feststellung und/oder Messung von Alkohol und ein Herstellverfahren dazu | |
DE2554997A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer bindung zwischen metallen und festen elektrolytischen stoffen | |
DE2831400A1 (de) | Kohlenmonoxid-sensor | |
DE2747643A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum messen der brenn- und sauerstoffmenge in einer gasstroemung | |
DE2942516C2 (de) | Gasspürelement zum Nachweis von Schwefelwasserstoff | |
DE4330603A1 (de) | Kontakt-Verbrennungssensor für Kohlenmonoxyd |