RU2548049C1 - Полупроводниковый газоанализатор угарного газа - Google Patents
Полупроводниковый газоанализатор угарного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548049C1 RU2548049C1 RU2014103888/28A RU2014103888A RU2548049C1 RU 2548049 C1 RU2548049 C1 RU 2548049C1 RU 2014103888/28 A RU2014103888/28 A RU 2014103888/28A RU 2014103888 A RU2014103888 A RU 2014103888A RU 2548049 C1 RU2548049 C1 RU 2548049C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon monoxide
- semi
- sensor
- gas analyser
- znte
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
Использование: для регистрации и измерения содержания оксида углерода. Сущность изобретения заключается в том, что полупроводниковый газоанализатор угарного газа содержит полупроводниковое основание, нанесенное на непроводящую подложку, при этом полупроводниковое основание выполнено из поликристаллической пленки твердого раствора (ZnTe)0,26(CdSe)0,74. Технический результат: повышение чувствительности и технологичности изготовления датчика. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей оксида углерода и других газов. Изобретение может быть использовано в экологии.
Известен датчик (детектор) по теплопроводности, действие которого основано на различии теплопроводности паров вещества и газа-носителя (Вяхирев Д.А., Шушукова А.Ф. Руководство по газовой хроматографии. М.: Высш. школа, 1987. - 287 с.). Однако такой датчик (детектор) чувствителен только к веществам с теплопроводностью, близкой к теплопроводности газа-носителя.
Известен также полупроводниковый газовый датчик на основе оксида индия (In2O.3), легированного оксидами щелочных металлов (γamaura Hiroyuki, Tamaki Jun, Moriya Koji, Miura Norio, Yamazoe Noboru // J. Electrochem. Soc. - 1996. - V. 43. N 2. P. 36-37). Он позволяет детектировать 6,7-0,05 Па СО во влажном воздухе при 300°C. Недостатком данного устройства является недостаточная чувствительность для контроля содержания оксида углерода, высокая рабочая температура - 300°C и трудоемкость изготовления.
Ближайшим техническим решением к изобретению является газовый датчик влажности газов, состоящий из поликристаллической пленки антимонида индия, легированного селенидом цинка, с нанесенными на ее поверхность металлическими электродами, и непроводящей подложки (Патент RU №2206083, М. Кл. 7 G01N 27/12, опубл. 10.06.2003).
Недостатком известного устройства является его недостаточная чувствительность при контроле микропримесей оксида углерода. Кроме того, конструкция датчика предполагает при его изготовлении операции напыления металлических электродов и прямых адсорбционных измерений.
Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и технологичности изготовления датчика.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном газовом датчике, содержащим полупроводниковое основание, нанесенное на непроводящую подложку, согласно изобретению, полупроводниковое основание выполнено в виде поликристаллической пленки твердого раствора (ZnTe)0,26(CdSe)0,74.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где представлены: на фиг.1 - конструкция заявляемого датчика, на фиг.2 - кривые зависимости величины pH изоэлектрического состояния поверхности (pHизо) полупроводников системы ZnTe-CdSe, экспонированных на воздухе (a) и в атмосфере оксида углерода (б), от их состава; на фиг.3 - градуировочная кривая зависимости изменения pH изоэлектрического состояния поверхности (ΔpHизо) полупроводникового основания в процессе адсорбции при комнатной температуре от начального давления СО (Рсо). Кривые а, б на фиг.2 демонстрируют заметное влияние оксида углерода на pHизо поверхности полупроводникового основания - поликристаллической пленки твердого раствора (ZnTe)0,26(CdSe)0,74, градуировочная кривая на фиг. 3 наглядно указывает на высокую чувствительность полупроводникового основания к оксиду углерода.
Датчик состоит из полупроводникового основания 1, выполненного в виде поликристаллической пленки твердого раствора (ZnTe)0,26(CdSe)0,74 и непроводящей подложки 2 (фиг.1).
Принцип работы такого датчика основан на адсорбционно-десорбционных процессах, протекающих на полупроводниковой пленке, нанесенной на непроводящую подложку, и вызывающих изменение pH изоэлектрического состояния, и, соответственно, силы активных центров ее поверхности.
Работа датчика осуществляется следующим образом.
Датчик помещают в находящуюся при комнатной температуре камеру (ею может быть обычная стеклянная трубка), через которую пропускают (или в которой выдерживают) анализируемый на содержание оксида углерода газ. При контакте пропускаемого газа с поверхностью полупроводниковой пленки (ZnTe)0,26(CdSe)0,74 происходит избирательная адсорбция молекул CO и изменение pH изоэлектрического состояния поверхности,с помощью градуировочных кривых можно определить содержание оксида углерода в исследуемой среде.
Из анализа приведенной на фиг.3 типичной градуировочной кривой, полученной с помощью заявляемого датчика и выражающей зависимость ΔpHизо от содержания оксида углерода (Pco), следует: заявляемый датчик при существенном упрощении технологии его изготовления позволяет определить содержание оксида углерода с чувствительностью, в несколько раз превышающей чувствительность известных датчиков. Существенное упрощение технологии изготовления датчика обусловлено исключением операций нанесения на полупроводниковое основание металлических электродов и трудоемких измерений адсорбции.
Малые габариты устройства (рабочий объем менее 0,2 см3) в сочетании с малой массой пленки - адсорбента позволяют снизить постоянную датчика по времени до 10-20 мс.
Конструкция заявляемого датчика позволяет также улучшить и другие характеристики: быстродействие, регенерируемость, способность работать не только в статическом, но и в динамическом режиме.
Claims (1)
- Полупроводниковый газоанализатор угарного газа, содержащий полупроводниковое основание, нанесенное на непроводящую подложку, отличающийся тем, что полупроводниковое основание выполнено из поликристаллической пленки твердого раствора (ZnTe)0,26(CdSe)0,74.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014103888/28A RU2548049C1 (ru) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014103888/28A RU2548049C1 (ru) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2548049C1 true RU2548049C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014103888/28A RU2548049C1 (ru) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548049C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631010C2 (ru) * | 2016-02-25 | 2017-09-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Полупроводниковый анализатор оксида углерода |
RU2666189C1 (ru) * | 2017-05-10 | 2018-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Датчик угарного газа |
RU2700036C1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-09-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) | Газоанализатор угарного газа |
RU2733799C1 (ru) * | 2020-02-21 | 2020-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | Датчик угарного газа |
RU2778207C1 (ru) * | 2021-11-17 | 2022-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Полупроводниковый датчик оксида углерода |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000321231A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Figaro Eng Inc | ガスセンサ及びガス検出方法 |
RU2185615C2 (ru) * | 2000-08-08 | 2002-07-20 | Омский государственный технический университет | Датчик угарного газа |
US20030074951A1 (en) * | 2000-05-15 | 2003-04-24 | Williams David Edward | Gas sensors with improved resistance to humidity interference |
RU2326371C1 (ru) * | 2006-10-02 | 2008-06-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Датчик угарного газа |
RU2350937C1 (ru) * | 2007-08-08 | 2009-03-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Датчик оксида углерода |
RU2395799C1 (ru) * | 2009-03-11 | 2010-07-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Газоанализатор угарного газа |
-
2014
- 2014-02-04 RU RU2014103888/28A patent/RU2548049C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000321231A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Figaro Eng Inc | ガスセンサ及びガス検出方法 |
US20030074951A1 (en) * | 2000-05-15 | 2003-04-24 | Williams David Edward | Gas sensors with improved resistance to humidity interference |
RU2185615C2 (ru) * | 2000-08-08 | 2002-07-20 | Омский государственный технический университет | Датчик угарного газа |
RU2326371C1 (ru) * | 2006-10-02 | 2008-06-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Датчик угарного газа |
RU2350937C1 (ru) * | 2007-08-08 | 2009-03-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Датчик оксида углерода |
RU2395799C1 (ru) * | 2009-03-11 | 2010-07-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Газоанализатор угарного газа |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631010C2 (ru) * | 2016-02-25 | 2017-09-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Полупроводниковый анализатор оксида углерода |
RU2666189C1 (ru) * | 2017-05-10 | 2018-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Датчик угарного газа |
RU2700036C1 (ru) * | 2019-04-01 | 2019-09-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) | Газоанализатор угарного газа |
RU2733799C1 (ru) * | 2020-02-21 | 2020-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | Датчик угарного газа |
RU2778207C1 (ru) * | 2021-11-17 | 2022-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Полупроводниковый датчик оксида углерода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2398219C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор | |
RU2526225C1 (ru) | Газовый датчик | |
RU2565361C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа | |
RU2548049C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор угарного газа | |
RU2530455C1 (ru) | Нанополупроводниковый газовый датчик | |
RU2281485C1 (ru) | Полупроводниковый газовый датчик | |
RU2350936C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор | |
RU2395799C1 (ru) | Газоанализатор угарного газа | |
RU2469300C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор | |
RU2561019C1 (ru) | Полупроводниковый анализатор диоксида азота | |
RU2423688C1 (ru) | Нанополупроводниковый газоанализатор | |
RU2400737C2 (ru) | Датчик микропримесей аммиака | |
RU2422811C1 (ru) | Нанополупроводниковый газовый датчик | |
RU2649654C2 (ru) | Датчик угарного газа | |
RU2666189C1 (ru) | Датчик угарного газа | |
RU2326371C1 (ru) | Датчик угарного газа | |
RU2700036C1 (ru) | Газоанализатор угарного газа | |
RU2652646C1 (ru) | Датчик микропримесей аммиака | |
RU2613482C1 (ru) | Полупроводниковый датчик аммиака | |
RU2631010C2 (ru) | Полупроводниковый анализатор оксида углерода | |
RU2610349C1 (ru) | Полупроводниковый газовый датчик микропримесей кислорода | |
RU2666576C1 (ru) | Полупроводниковый газоанализатор оксида углерода | |
RU2778207C1 (ru) | Полупроводниковый датчик оксида углерода | |
RU2458338C2 (ru) | Нанополупроводниковый газовый датчик | |
RU2603337C1 (ru) | Полупроводниковый газовый датчик микропримесей кислорода |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190205 |