RU186688U1 - Hybrid Electronic Nose Module - Google Patents

Hybrid Electronic Nose Module Download PDF

Info

Publication number
RU186688U1
RU186688U1 RU2018119404U RU2018119404U RU186688U1 RU 186688 U1 RU186688 U1 RU 186688U1 RU 2018119404 U RU2018119404 U RU 2018119404U RU 2018119404 U RU2018119404 U RU 2018119404U RU 186688 U1 RU186688 U1 RU 186688U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
electronic nose
ceramic
sensors
microheaters
Prior art date
Application number
RU2018119404U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Андреевич Васильев
Иван Александрович Волков
Мэдер Томас
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)"
Priority to RU2018119404U priority Critical patent/RU186688U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU186688U1 publication Critical patent/RU186688U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/125Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer
    • G01N27/127Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer comprising nanoparticles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, а именно к средствам селективного обнаружения и распознавания многокомпонентных газовых сред, а именно к газоанализаторам на основе твердотельных газочувствительных матриц, и может быть использована для мониторинга окружающей среды, обеспечения безопасности, в технологических устройствах контроля качества исходного сырья, технологических устройствах контроля запахов, возникающих при технологических процессах.В гибридном модуле электронного носа, включающем блок предварительной концентрации газа-аналита, выполненный по технологии печати, и матрицу газовых сенсоров, расположенную в едином корпусе с блоком предварительной концентрации, матрица газовых сенсоров представляет собой группу из не менее чем двух микронагревателей, выполненных в виде тонких керамических пленок толщиной 5-30 мкм, закрепленных на жесткой рамке из того же керамического материала, с нанесенными на них резисторами и газочувствительными слоями. Технический результат - обеспечение минимизации паразитного объема устройства и повышение за счет этого величины отклика сенсоров, входящих в состав электронного носа при существенном упрощении его изготовления за счет использования одной и той же печатной технологии и керамической МЭМС как для изготовления микронагревателей сенсоров и предварительного концентратора, так и для нанесения адсорбционных и газочувствительных слоев. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to analytical instrumentation, namely to means for the selective detection and recognition of multicomponent gas media, namely to gas analyzers based on solid-state gas-sensitive matrices, and can be used to monitor the environment, ensure safety, in technological devices for controlling the quality of raw materials, technological devices for controlling odors arising from technological processes. In a hybrid module of the electronic nose, including the pre-block the total concentration of analyte gas, made by printing technology, and a matrix of gas sensors located in a single housing with a preliminary concentration unit, the matrix of gas sensors is a group of at least two microheaters made in the form of thin ceramic films with a thickness of 5-30 μm, fixed on a rigid frame of the same ceramic material, with resistors and gas-sensitive layers deposited on them. The technical result is to minimize the parasitic volume of the device and increase due to this the response of the sensors included in the electronic nose with a significant simplification of its manufacture through the use of the same printing technology and ceramic MEMS for the manufacture of microheaters of sensors and a pre-concentrator, and for applying adsorption and gas sensitive layers. 2 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, а именно к средствам селективного обнаружения и распознавания многокомпонентных газовых сред, а именно к газоанализаторам на основе твердотельных газочувствительных матриц, и может быть использована для мониторинга окружающей среды, обеспечения безопасности, в технологических устройствах контроля качества исходного сырья, технологических устройствах контроля запахов, возникающих при технологических процессах.The utility model relates to analytical instrumentation, namely to means for the selective detection and recognition of multicomponent gas media, namely to gas analyzers based on solid-state gas-sensitive matrices, and can be used to monitor the environment, ensure safety, in technological devices for controlling the quality of raw materials, technological devices for controlling odors arising from technological processes.

Известно устройство [Seong М. Cho, Young Jun Kim, Gwi Suk Heo, Sang-Man Shin. Two-step preconcentration for analysis of exhaled gas of human breath with electronic nose. Sensors and Actuators В 117 (2006) 50-57], включающий блок предварительной концентрации газа-аналита и электронный нос, в котором блок предварительной концентрации используется для увеличения концентрации целевых газов-аналитов, входящих в состав выдыхаемого человеком воздуха. Блок предварительной концентрации содержит два адсорбера, причем каждый из них заполнен сорбентом, адсорбирующим газ-аналит и в слабой степени адсорбирующим пары воды. Процесс проводится следующим образом. Сначала воздух, содержащий газ-аналит и высокую концентрацию паров воды, пропускают через первый адсорбер, в котором поглощается газ-аналит и, в меньшей степени, пары воды. На втором этапе проводят десорбцию газа с первого адсорбера и адсорбцию газа на втором адсорбере. При этом на втором адсорбере сорбируется газ-аналит и, меньшей степени, пары воды. Таким образом, применение такой двухстадийной схемы позволяет очень значительно снизить концентрацию паров воды в газе, попадающем в электронный нос, и увеличить таким образом полезный сигнал электронного носа. Недостатком этого устройства являются его большие размеры, не позволяющие быстро нагревать его с помощью внешнего нагревателя, а также большой паразитный объем устройства. Оба эти фактора приводят к уменьшению концентрации газа-аналита в электронном носе, соединенном с предварительным концентратором.A device is known [Seong M. Cho, Young Jun Kim, Gwi Suk Heo, Sang-Man Shin. Two-step preconcentration for analysis of exhaled gas of human breath with electronic nose. Sensors and Actuators B 117 (2006) 50-57], including a pre-concentration block of analyte gas and an electronic nose, in which a pre-concentration block is used to increase the concentration of target analyte gases that are part of the air exhaled by a person. The preliminary concentration block contains two adsorbers, each of which is filled with a sorbent adsorbing analyte gas and slightly adsorbing water vapor. The process is as follows. First, air containing analyte gas and a high concentration of water vapor is passed through a first adsorber in which analyte gas and, to a lesser extent, water vapor are absorbed. At the second stage, gas is desorbed from the first adsorber and gas is adsorbed on the second adsorber. In this case, analyte gas and, to a lesser extent, water vapor are adsorbed on the second adsorber. Thus, the use of such a two-stage scheme can very significantly reduce the concentration of water vapor in the gas entering the electronic nose, and thus increase the useful signal of the electronic nose. The disadvantage of this device is its large size, not allowing you to quickly heat it with an external heater, as well as the large parasitic volume of the device. Both of these factors lead to a decrease in the concentration of analyte gas in the electron nose connected to the pre-concentrator.

Известно также устройство, предложенное в работе [F. Jamesa, P. Breuil, С. Pijolat, М. Camara, D. Briand, A. Bart, R. Cozic. Development of a MEMS preconcentrator for Micro-Gas Chromatography Analyses. Procedia Engineering 87 (2014) 500-503]. Это устройство состоит из предварительного концентратора и миниатюрного газового хроматографа, используемого в качестве электронного носа. Предварительный концентратор изготовлен по кремниевой МЭМС технологии, его размер равен 20×85 мм2. Недостатком конструкции является то, что предварительный концентратор и миниатюрный газовый хроматограф выполнены с использованием различных технологических подходов, с применением кремниевой МЭМС технологии для изготовления микронагревателя и хроматографической колонки и с использованием их ручного заполнения сорбентом. Кроме того, эти два компонента устройства являются полностью самостоятельными устройствами, что также увеличивает паразитный объем устройства и уменьшает его чувствительность и увеличивает порог обнаружения целевого газа.Also known device proposed in [F. Jamesa, P. Breuil, C. Pijolat, M. Camara, D. Briand, A. Bart, R. Cozic. Development of a MEMS preconcentrator for Micro-Gas Chromatography Analyzes. Procedia Engineering 87 (2014) 500-503]. This device consists of a pre-concentrator and a miniature gas chromatograph used as an electronic nose. The preliminary concentrator is manufactured using silicon MEMS technology, its size is 20 × 85 mm 2 . The design drawback is that the preliminary concentrator and miniature gas chromatograph are made using various technological approaches, using silicon MEMS technology for the manufacture of a microheater and a chromatographic column and using their manual filling with a sorbent. In addition, these two components of the device are completely independent devices, which also increases the parasitic volume of the device and reduces its sensitivity and increases the detection threshold of the target gas.

Известно техническое решение, опубликованное в работе [Ming-Yee Wong, Wei-Rui Cheng, Мао-Huang Liu, Wei-Cheng Tian, Chia-Jung Lu. A preconcentrator chip employing m-SPME array coated with in-situ-synthesized carbon adsorbent film for VOCs analysis. Talanta 101 (2012), pp. 307-313]. Это устройство состоит из микрокамеры размером 14×4 мм2. Внутри этой камеры сформированы микроиглы, которые в процессе изготовления покрывают слоем целлюлозы. Сорбент формируется из этой целлюлозы при ее пиролизе в чистом азоте. При этом образуется слой активированного угля с удельной поверхностью около 300 м2/г. Эту камеру изготавливают по кремниевой МФМС технологии с использованием глубокого анизотропного травления кремния (DRIE). После изготовления камеры ее помещают на нагреватель, выполненный с использованием вакуумного напыления, фотолитографии и других технологических приемов, характерных для микроэлектроники. Недостатком этой конструкции является высокая сложность ее изготовления. В процессе изготовления используются дорогостоящие операции: фотолитография, глубокое анизотропное травление кремния, и т.д., в использовании которых, на самом деле, нет необходимости. Так как размеры полученного устройства (14×4 мм2) велики и нехарактерны для современной микроэлектроники.A technical solution is known, published in [Ming-Yee Wong, Wei-Rui Cheng, Mao-Huang Liu, Wei-Cheng Tian, Chia-Jung Lu. A preconcentrator chip employing m-SPME array coated with in-situ-synthesized carbon adsorbent film for VOCs analysis. Talanta 101 (2012), pp. 307-313]. This device consists of a 14 × 4 mm 2 micro camera. Microneedles are formed inside this chamber, which are covered with a layer of cellulose during the manufacturing process. Sorbent is formed from this cellulose during its pyrolysis in pure nitrogen. This forms a layer of activated carbon with a specific surface area of about 300 m 2 / g. This chamber is manufactured using silicon MFMS technology using deep anisotropic etching of silicon (DRIE). After the manufacture of the chamber, it is placed on a heater made using vacuum deposition, photolithography, and other technological methods characteristic of microelectronics. The disadvantage of this design is the high complexity of its manufacture. In the manufacturing process, expensive operations are used: photolithography, deep anisotropic etching of silicon, etc., the use of which, in fact, is not necessary. Since the dimensions of the resulting device (14 × 4 mm 2 ) are large and uncharacteristic for modern microelectronics.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является решение, предложенное в работе [М. Leidingera, Т. Sauerwald,

Figure 00000001
Figure 00000002
Miniaturized integrated gas sensor systems combining metal oxide gas sensors and pre-concentrators. Procedia Engineering 168 (2016), pp. 293-296] и принятое нами в качестве прототипа. Устройство, предложенное в этой работе, состоит из двух сенсорных элементов, выполненных по технологии кремниевых МЭМС и изготовленных швейцарской компанией SGX, и предконцентратора, изготовленного также по технологии кремниевых МЭМС. При этом чувствительный материал сенсоров нанесен на микронагреватели методом капельного нанесения, а сорбент размещен в углублении предконцентратора. При этом конструкция предконцентратора исключает возможность того, чтобы весь газовый поток, попадающий в полость устройства, полностью насыщался газом-аналитом, десорбированным с сорбента. Значительная часть газового потока проходит мимо сорбента. Кроме того, применение разнородных технологий при изготовлении устройства-прототипа: технологии кремниевых МЭМС для микронагревателей сенсоров, технологии объемного травления кремния для «корзинки» предконцентратора, технологии капельного нанесения для чувствительных слоев сенсоров и технологии «укладывания» гранул сорбента в корзинку микронагревателя для предконцентратора, - делают изготовление этого устройства крайне сложным.Closest to the proposed technical solution is the solution proposed in [M. Leidingera, T. Sauerwald,
Figure 00000001
Figure 00000002
Miniaturized integrated gas sensor systems combining metal oxide gas sensors and pre-concentrators. Procedia Engineering 168 (2016), pp. 293-296] and adopted by us as a prototype. The device proposed in this work consists of two sensor elements made using silicon MEMS technology and manufactured by the Swiss company SGX, and a pre-concentrator also manufactured using silicon MEMS technology. In this case, the sensitive material of the sensors is applied to microheaters by the drip application method, and the sorbent is placed in the recess of the pre-concentrator. The design of the pre-concentrator eliminates the possibility that the entire gas stream entering the device cavity is completely saturated with analyte gas desorbed from the sorbent. A significant part of the gas flow passes by the sorbent. In addition, the use of heterogeneous technologies in the manufacture of the prototype device: silicon MEMS technologies for micro-heaters of sensors, technology of bulk etching of silicon for the “basket” of the pre-concentrator, technology of droplet deposition for sensitive layers of sensors and technology of “laying” the sorbent granules in the micro-heater basket for the pre-concentrator, - make the manufacture of this device extremely difficult.

Задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего устранение недостатков прототипа.The objective of the utility model is to create a device that eliminates the disadvantages of the prototype.

Технический результат, получаемый с использованием настоящего устройства, состоит в минимизации паразитного объема устройства и в повышении за счет этого величины отклика сенсоров, входящих в состав электронного носа при существенном упрощении его изготовления за счет использования одной и той же печатной технологии и керамической МЭМС как для изготовления микронагревателей сенсоров и предварительного концентратора, так и для нанесения адсорбционных и газочувствительных слоев.The technical result obtained using this device is to minimize the parasitic volume of the device and to increase due to this the response value of the sensors included in the electronic nose with a significant simplification of its manufacture by using the same printing technology and ceramic MEMS as for manufacturing microheaters of sensors and a pre-concentrator, and for applying adsorption and gas-sensitive layers.

Технический результат достигается тем, что в гибридном модуле электронного носа, включающем блок предварительной концентрации газа-аналита, выполненный по технологии печати, и матрицу газовых сенсоров, расположенную в едином корпусе с блоком предварительной концентрации газа-аналита, матрица газовых сенсоров представляет собой группу из не менее чем двух микронагревателей, выполненных в виде тонких керамических пленок толщиной 5-30 мкм, закрепленных на жесткой рамке из того же керамического материала, с нанесенными на них микронагревателями и газочувствительными слоями. При этом блок предварительной концентрации газа-аналита представляет собой пластину из керамического материала, на одной стороне которой выполнен нагреватель, изготовленный методом струйной или аэрозольной печати вязкой жидкостью, являющейся взвесью частиц с металлической проводимостью размером 2-30 нм в растворителе с вязкостью 1-1000 мПа⋅с, и слой полимерного сорбента, имеющего сродство к газу-аналиту. При этом микронагреватели газовых сенсоров сформированы на тонкой керамической пленке толщиной 5-30 мкм, натянутой на рамку из керамики большей толщины, выполненной из того же материала, что и мембрана, при этом микронагреватели, имеющие форму меандра, и контакты к газочувствительному слою нанесены на поверхность керамической пленки методом струйной или аэрозольной печати вязкой жидкостью, являющейся взвесью частиц с металлической проводимостью размером 2-30 нм в растворителе с вязкостью 1-1000 мПа⋅с, а газочувствительный слой нанесен на керамическую пленку поверх микронагревателя и контактов.The technical result is achieved by the fact that in the hybrid module of the electronic nose, which includes a block of preliminary concentration of gas analyte, made by printing technology, and a matrix of gas sensors located in a single housing with a block of preliminary concentration of gas analyte, the matrix of gas sensors is a group of non less than two microheaters made in the form of thin ceramic films with a thickness of 5-30 μm, mounted on a rigid frame of the same ceramic material, with microheating applied to them firs and gas-sensitive layers. The preliminary analyte gas concentration block is a plate made of ceramic material, on one side of which a heater is made, made by inkjet or aerosol printing using a viscous liquid, which is a suspension of particles with metallic conductivity of 2-30 nm in a solvent with a viscosity of 1-1000 MPa ⋅c, and a layer of polymer sorbent having an affinity for analyte gas. In this case, gas sensor microheaters are formed on a thin ceramic film with a thickness of 5-30 μm, stretched on a frame made of a ceramic of greater thickness, made of the same material as the membrane, while the square-shaped microheaters and the contacts to the gas sensitive layer are applied to the surface ceramic film by inkjet or aerosol printing with a viscous liquid, which is a suspension of particles with a metallic conductivity of 2-30 nm in a solvent with a viscosity of 1-1000 mPa⋅s, and a gas-sensitive layer is deposited on ke thermal film on top of the micro heater and contacts.

Полезная модель поясняется схемой гибридного модуля электронного носа, представленной на фиг. 1.The utility model is illustrated by the hybrid nose module circuit shown in FIG. one.

Гибридный модуль электронного носа включает матрицу 1 газовых сенсоров, представляющую собой группу из не менее чем двух микронагревателей 2, выполненных в виде тонких керамических пленок толщиной 5-30 мкм, закрепленных на жесткой рамке из того же керамического материала, с нанесенными на них резисторами 3 и газочувствительными слоями.The hybrid module of the electronic nose includes a matrix 1 of gas sensors, which is a group of at least two microheaters 2, made in the form of thin ceramic films with a thickness of 5-30 μm, mounted on a rigid frame of the same ceramic material, with resistors 3 and gas sensitive layers.

Микронагреватели 2 изготавливаются следующим образом. В качестве основы микронагревателей 2 используется прямоугольная пластина из керамики с предварительно изготовленными отверстиями. В случае, представленном на фиг. 1, диаметр отверстий составляет 3 мм, а толщина керамической пластины равна 0,5 мм. На поверхность пластины с отверстиями с помощью стекла приклеивают тонкую керамическую пленку толщиной 5-30 мкм, выполненную из того же керамического материала, что и материал пластины. В качестве материала пленки и пластины может использоваться алюмооксидная керамика, стеклокерамика (LTCC) или другой керамический материал. При этом температурные коэффициенты линейного расширения керамики и стекла, используемого для приклейки, не должны отличаться более чем не 10%. Микронагреватели 2 наносят на поверхность тонкой керамической пленки методом струйной или аэрозольной печати чернилами, содержащими наночастицы платины.Microheaters 2 are made as follows. As the basis of microheaters 2, a rectangular ceramic plate with pre-made holes is used. In the case of FIG. 1, the diameter of the holes is 3 mm, and the thickness of the ceramic plate is 0.5 mm. A thin ceramic film 5-30 μm thick made of the same ceramic material as the plate material is glued onto the surface of the plate with holes using glass. As the material of the film and plate can be used alumina ceramics, glass ceramics (LTCC) or other ceramic material. Moreover, the temperature coefficients of linear expansion of ceramics and glass used for gluing should not differ by more than 10%. Microheaters 2 are applied to the surface of a thin ceramic film by inkjet or aerosol printing with ink containing platinum nanoparticles.

Устройство включат в себя также блок 4 предварительной концентрации газа-аналита. При этом блок 2 предварительной концентрации газа-аналита представляет собой пластину из керамического материала, на одной стороне которой выполнен нагреватель, изготовленный методом струйной или аэрозольной печати вязкой жидкостью, являющейся взвесью частиц с металлической проводимостью размером 2-30 нм в растворителе с вязкостью 1-1000 мПа⋅с, и слой полимерного сорбента, имеющего сродство к газу-аналиту.The device will also include block 4 of the preliminary concentration of analyte gas. In this case, block 2 of the preliminary concentration of analyte gas is a plate of ceramic material, on one side of which a heater is made, made by inkjet or aerosol printing with a viscous liquid, which is a suspension of particles with metal conductivity of 2-30 nm in a solvent with a viscosity of 1-1000 MPa⋅s, and a layer of polymer sorbent having an affinity for analyte gas.

С целью минимизации паразитного объема группа микронагревателей 2 и блок 4 предварительной концентрации газа-аналита выполняются планарными с тем, чтобы минимизировать объем газа, находящегося в контакте с ними. Кроме того, с той же целью размер блока 4 предварительной концентрации и размер группы микронагревателей 2 выбирают в интервале от 5 до 20 мм по каждой из сторон устройств прямоугольной формы.In order to minimize the parasitic volume, the group of microheaters 2 and the block 4 of the preliminary concentration of analyte gas are made planar in order to minimize the volume of gas in contact with them. In addition, for the same purpose, the size of the preliminary concentration block 4 and the size of the group of microheaters 2 are selected in the range from 5 to 20 mm on each side of the rectangular-shaped devices.

Матрицу 1 газовых сенсоров и блок 4 предварительной концентрации газа-аналита помещают в общий корпус, обеспечивающий герметизацию устройства и выполненный таким образом, чтобы минимизировать свободный объем газа, не занятый матрицей 1 газовых сенсоров и блоком 4 предварительной концентрации.The matrix 1 of gas sensors and the block 4 of the preliminary concentration of analyte gas are placed in a common housing that provides sealing of the device and is designed to minimize the free volume of gas not occupied by the matrix 1 of gas sensors and block 4 of the preliminary concentration.

Claims (3)

1. Гибридный модуль электронного носа, включающий блок предварительной концентрации газа-аналита, выполненный по технологии печати, и матрицу газовых сенсоров, расположенную в едином корпусе с блоком предварительной концентрации, отличающийся тем, что матрица газовых сенсоров представляет собой группу из не менее чем двух микронагревателей, выполненных в виде тонких керамических пленок толщиной 5-30 мкм, закрепленных на жесткой рамке из того же керамического материала, с нанесенными на них резисторами и газочувствительными слоями.1. A hybrid electronic nose module comprising a pre-concentration analyte gas block made by printing technology and a gas sensor matrix located in a single housing with a pre-concentration block, characterized in that the gas sensor matrix is a group of at least two microheaters made in the form of thin ceramic films with a thickness of 5-30 microns, mounted on a rigid frame of the same ceramic material, with resistors and gas-sensitive layers deposited on them. 2. Гибридный модуль электронного носа по п. 1, отличающийся тем, что блок предварительной концентрации газа-аналита представляет собой пластину из керамического материала, на одной стороне которой выполнен нагреватель, изготовленный методом струйной или аэрозольной печати вязкой жидкостью, являющейся взвесью частиц с металлической проводимостью размером 2-30 нм в растворителе с вязкостью 1-1000 мПа⋅с, и слой полимерного сорбента, имеющего сродство к газу-аналиту.2. The hybrid module of the electronic nose according to claim 1, characterized in that the pre-concentration block of the analyte gas is a plate of ceramic material, on one side of which a heater is made, made by inkjet or aerosol printing with a viscous liquid, which is a suspension of particles with metallic conductivity 2-30 nm in size in a solvent with a viscosity of 1-1000 mPa⋅s, and a layer of polymer sorbent having an affinity for analyte gas. 3. Гибридный модуль электронного носа по п. 1, отличающийся тем, что микронагреватели газовых сенсоров сформированы на тонкой керамической пленке толщиной 5-30 мкм, натянутой на рамку из керамики большей толщины, выполненной из того же материала, что и мембрана, при этом микронагреватели, имеющие форму меандра, и контакты к газочувствительному слою нанесены на поверхность керамической пленки методом струйной или аэрозольной печати вязкой жидкостью, являющейся взвесью частиц с металлической проводимостью размером 2-30 нм в растворителе с вязкостью 1-1000 мПа⋅с, а газочувствительный слой нанесен на керамическую пленку поверх микронагревателя и контактов.3. The hybrid electronic nose module according to claim 1, characterized in that the gas sensor micro-heaters are formed on a thin ceramic film of 5-30 μm thick, stretched over a larger ceramic frame made of the same material as the membrane, while the micro-heaters having the shape of a meander and contacts to the gas-sensitive layer are deposited on the surface of a ceramic film by inkjet or aerosol printing with a viscous liquid, which is a suspension of particles with metal conductivity of 2-30 nm in a solvent with elm awn 1-1000 centipoise, and gas-sensitive layer is applied on the ceramic film over microheater and contacts.
RU2018119404U 2018-05-28 2018-05-28 Hybrid Electronic Nose Module RU186688U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119404U RU186688U1 (en) 2018-05-28 2018-05-28 Hybrid Electronic Nose Module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119404U RU186688U1 (en) 2018-05-28 2018-05-28 Hybrid Electronic Nose Module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU186688U1 true RU186688U1 (en) 2019-01-29

Family

ID=65270106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018119404U RU186688U1 (en) 2018-05-28 2018-05-28 Hybrid Electronic Nose Module

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU186688U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770861C1 (en) * 2021-07-22 2022-04-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)» Thermocatalytic sensor based on ceramic mems platform and method for its manufacture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902701B1 (en) * 2001-10-09 2005-06-07 Sandia Corporation Apparatus for sensing volatile organic chemicals in fluids
RU117007U1 (en) * 2011-12-29 2012-06-10 Михаил Юрьевич Яблоков MULTISENSOR DEVICE FOR RECOGNITION AND / OR DETECTION OF ODOR TYPE "ELECTRONIC NOSE"
WO2013175503A2 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 Nanosniff Technologies Pvt. Ltd. Nanostructure based mems preconcentrator
RU171691U1 (en) * 2016-12-28 2017-06-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" Small-sized electronic nose device for recognizing the smell of a wide class of chemicals
US9823211B1 (en) * 2014-09-09 2017-11-21 Maxim Integrated Products, Inc. Gas characterization system having a preconcentrator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902701B1 (en) * 2001-10-09 2005-06-07 Sandia Corporation Apparatus for sensing volatile organic chemicals in fluids
RU117007U1 (en) * 2011-12-29 2012-06-10 Михаил Юрьевич Яблоков MULTISENSOR DEVICE FOR RECOGNITION AND / OR DETECTION OF ODOR TYPE "ELECTRONIC NOSE"
WO2013175503A2 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 Nanosniff Technologies Pvt. Ltd. Nanostructure based mems preconcentrator
US9823211B1 (en) * 2014-09-09 2017-11-21 Maxim Integrated Products, Inc. Gas characterization system having a preconcentrator
RU171691U1 (en) * 2016-12-28 2017-06-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" Small-sized electronic nose device for recognizing the smell of a wide class of chemicals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХАТЬКО В.В. "ПРЕКОНЦЕНТРАТОР ГАЗОВОЙ СИСТЕМЫ "ЭЛЕКТРОННЫЙ НОС", Приборы и методы измерений, номер 2(5), 2012, с.47-50. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770861C1 (en) * 2021-07-22 2022-04-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)» Thermocatalytic sensor based on ceramic mems platform and method for its manufacture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7306649B2 (en) 3D miniature preconcentrator and inlet sample heater
JP4903056B2 (en) Gas chromatograph
US8268630B2 (en) Differential preconcentrator-based chemical sensor stabilization
US20040194628A1 (en) Microfabricated microconcentrator for sensors and gas chromatography
US10852278B2 (en) Functionalized metal oxides as a stationary phase and a surface template for micro gas chromatography separation columns
Wong et al. A preconcentrator chip employing μ-SPME array coated with in-situ-synthesized carbon adsorbent film for VOCs analysis
RU186688U1 (en) Hybrid Electronic Nose Module
GB2434643A (en) Planar micromachined valve and thermal desorber
CN113574369A (en) Gas detector
Lara-Ibeas et al. Recent developments and trends in miniaturized gas preconcentrators for portable gas chromatography systems: A review
CN102087254A (en) Gas chromatograph column and fabricating method thereof
Akbar et al. A purge and trap integrated microGC platform for chemical identification in aqueous samples
Halder et al. Integration of a micropreconcentrator with solid-phase microextraction for analysis of trace volatile organic compounds by gas chromatography-mass spectrometry
Azzouz et al. MEMS devices for miniaturized gas chromatography
CN107727774B (en) Multi-sensor chromatographic detector and detection method
US20170189882A1 (en) Preconcentrator for absorbing/desorbing at least one component of gas
Ivanov et al. Improvement of the gas sensor response via silicon μ-preconcentrator
US3174325A (en) Porous adsorber bodies for use in desorption spectrography
WO2013175503A2 (en) Nanostructure based mems preconcentrator
KR101539560B1 (en) Carbon nanotube foam, preparing method thereof and the micro preconcentrator module using the same
Wang et al. Preconcentrating sensor systems toward indoor low-concentration VOC detection by goal-oriented, sequential, inverse design strategy
KR20150005361A (en) Apparatus and method for analyzing breath gas
JP6225369B2 (en) Gas detection unit
Korotcenkov et al. PSi-Based Preconcentrators, Filters, and Gas Sources
Han et al. Micro-fabricated packed metal gas preconcentrator for low detection limit exhaled VOC gas measurements