UA123571C2 - Спосіб приєднання мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (cнемfet) на основі молекулярного рецептора - Google Patents

Спосіб приєднання мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (cнемfet) на основі молекулярного рецептора Download PDF

Info

Publication number
UA123571C2
UA123571C2 UAA201606669A UAA201606669A UA123571C2 UA 123571 C2 UA123571 C2 UA 123571C2 UA A201606669 A UAA201606669 A UA A201606669A UA A201606669 A UAA201606669 A UA A201606669A UA 123571 C2 UA123571 C2 UA 123571C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
membrane material
membrane
snemeet
gate
polymer
Prior art date
Application number
UAA201606669A
Other languages
English (en)
Inventor
Калден Керролл Стімпсон
Калдэн Кэрролл Стимпсон
Джордан Річард Кусієк
Джордан Ричард Кусиек
Original Assignee
Супрасенсор Текнолоджіз, Ллс
Супрасенсор Текнолоджиз, Ллс
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 Супрасенсор Текнолоджіз, Ллс, Супрасенсор Текнолоджиз, Ллс filed Critical Супрасенсор Текнолоджіз, Ллс
Publication of UA123571C2 publication Critical patent/UA123571C2/uk

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565—Moulds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

Cпосіб закріплення мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (CHEMFET) на основі молекулярного рецептора. Спосіб може включати в себе лиття мембранного матеріалу на відкриті ділянки затвору, затвердіння матеріалу мембрани, розміщення CHEMFET в прес-форму, нанесення непроникного електроізоляційного шару смоли в прес-форму і закріплення країв матеріалу мембрани за допомогою непроникного електроізоляційного шару смоли, тим самим фізично запобігаючи підніманню мембранного матеріалу з затвору. Варіанти здійснення включають в себе модуль датчика. Модуль датчик може включати в себе CHEMFET, схему підсилювача, один або декілька датчиків контакту з ґрунтом, реєстратор даних та бездротовий приймач, та можливо інші компоненти.

Description

ГАЛУЗЬ ВИНАХОДУ
Дана заявка стосується іп-5йи моніторингу нітратів у грунті, більш конкретно, до приладів, систем та методів основані на хімічному польовому транзисторі (СНЕМЕЕТ) на основі молекулярного рецептора для іп-5йи моніторінгу нітратів у грунті.
ПЕРЕДУМОВИ ВИНАХОДУ
Приблизно 30 95 від загального об'єму нітратного добрива, яке використовується у США втрачається через надмірне його використання та послідуюче просочування у грунтові води, випарування або вимивання через дренажні системи. Нові методи в іригації і моніторингу вологості грунту забезпечують виробників сільськогосподарської продукції необхідними даними для управління зрошення, що дозволяє краще прогнозувати та негайно реагувати на зміни, що призводить до зниження витрат води та оптимізації методів управління.
Проте, відсутність розвитку нових технологій щодо детального управління рівнем поживних речовин в грунті, не дозволяє отримувати дані щодо внесення добрив з таким же ступенем точності. В даний час, поживні речовини в грунті контролюють до періоду вегетації та декілька разів протягом періоду вегетації методом збирання 15-20 зразків грунту через кожні 5-20 акрів поля з подальшим пересиланням даних зразків до лабораторій для аналізу. Як правило, тестування поживних речовин виконується кілька разів за вегетаційний період, що призводить до витрат понад 5 З млрд. Навіть з такою приголомшливою цифрою витрат, інвестиції не завжди корелюються з оптимальною врожайністю. Кореляція відсутня через розрив між часом взяття проби та повернення результату, протягом якого рівень нітратів знаходиться під впливом дії ендогенних грунтових бактерій, просочування нижче кореневої зони через надмірний полив або надмірним внесенням добрив, або через деградацію / випаровування під час процесу сушіння.
Хоча і робилися певні зусилля щодо скорочення часу між збором зразків та отриманням даних, що вимагають вживання заходів, проте цей процес і досі, як правило, займає 3-5 робочих днів, в кращому випадку процес все ще триває години від відбору проб до отримання результатів. Всі поточні прямі методи моніторингу нітратів вимагають попередньої обробки зразку та вимірювання рівню нітратів у фільтраті. Це пов'язано з необхідністю щільного контакту, якого, як правило, бракує для стандартних іоноселективних електродів (ІЗЕ5), при
Зо вимірюванні в грунті.
Відповідно, є потреба в поліпшених пристроях, системах і способах для впровадження молекулярного рецептора з певною афінністю і вибірковістю щодо нітратів, даючи змогу створити рушійну силу для розділення нітратів на мембрані, що забезпечить пряме вимірювання їх в грунтах різної вологості. Крім того, існує необхідність в підвищенні точності через селективність рецептора в порівнянні з типовими неспецифічними іон-селективними електродними мембранами. Варіанти здійснення даного винаходу спрямовані на ці та інші обмеження у відомому рівні техніки.
КОРОТКИЙ ОПИС ФІГУР
Фіг. ЛА ілюструє вид збоку СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 18 ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на
Фіг. ТА.
Фіг. 1С ілюструє вид збоку у вертикальній проекції СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1А, в тому числі мембрани і закріплення смоли по їх краю, що розташовані на затворі.
Фіг. 10 ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1С.
Фіг. 1Е ілюструє вид збоку іншого прикладу СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора, в тому числі мембрани, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 1 ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1Е.
Фіг. 10 ілюструє вид збоку у вертикальній проекції СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1Е, в тому числі мембрану і крайове закріплення смоли, розташоване на затворі.
Фіг. 1Н ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 10.
Фіг. 1І ілюструє приклад форми для нанесення непроникної електроіїзоляційної смоли відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 2А ілюструє принципову схему прикладу підсилювача для використання СНЕМЕЕТ на бо основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1А-1О0 або СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора 102, показаного на фіг. ТЕ, 1Е, 10, 1Н.
Фіг. 28 ілюструє пакет підсилювача рі за схемою на фіг. 2А.
Фіг. ЗА і ЗВ ілюструють корпус датчика, в якому містяться СНЕМЕЕТ, схема підсилювача і інші компоненти, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. ЗС ілюструє схематичний блок-схему корпусу датчика, включаючи різні компоненти, розташовані в ньому, в межах більшої системи зовнішніх обчислювальних пристроїв, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 4 ілюструє вид в поперечному розрізі модуля датчика, включаючи корпус датчика фіг. ЗА і ЗВ та різні компоненти, що містяться в ньому.
Фіг. 5 ілюструє вид в перспективі великим планом СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора, що показаний на фіг. ТА-40 або СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1Е - 1Н, в тому числі з різними коннекторами відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 6 ілюструє корпус зонда включаючи модуль датчика фіг. ТА - 5 вставленого в нього, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 7 ілюструє схему послідовності операцій, що показує методику для закріплення мембрани з використанням непроникної електроізоляційного смоли, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Фіг. 8 ілюструє схему послідовності операцій, що показує інший спосіб для закріплення мембрани з використанням непроникної електроіїзоляційної смоли, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу.
Вищевказані та інші ознаки винаходу стануть більш очевидними з подальшого докладного опису, яке виконано з посиланням на креслення, що надаються
ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВАРІАНТІВ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ
Нижче викладено докладний опис варіантів здійснення концепції винаходу, приклади яких проілюстровані на наданих кресленнях. Надані креслення не обов'язково накреслені в масштабі. У наведеному нижче докладному описі численні конкретні деталі викладені для того, щоб забезпечити повне розуміння концепції винаходу. Однак слід розуміти, що особи, які мають звичайну кваліфікацію в даній області техніки, можуть практикувати концепції винаходу без викладених конкретних деталей. В інших випадках добре відомі способи, процедури, компоненти, модулі, схеми і мережі не були описані докладно з тим, щоб опис не робив надмірно неясними аспекти варіантів здійснення.
Слід розуміти, що, хоча терміни, перший, другий і т.д., можуть бути використані тут для опису різних елементів, ці елементи не повинні обмежуватися цими термінами. Ці терміни використовуються тільки, щоб відрізнити один елемент від іншого. Наприклад, перший датчик може бути названий другим датчиком, і, аналогічним чином, другий датчик може бути названий першим датчиком, не виходячи за рамки концепції винаходу.
Слід розуміти, що, коли елемент або прошарок називають як "на", "зв'язаний з" або "з'єднаний 3" іншим елементом або прошарком, він може бути безпосередньо на, безпосередньо зв'язаний з або безпосередньо з'єднаний з іншим елементом або прошарком, або проміжним елементом або прошарком, що можуть бути присутні. На відміну від того, коли елемент згадується як "безпосередньо на", "бСезпосередньо приєднаний до" або "безпосередньо з'єднаний з" іншим елементом, або прошарком, немає присутніх проміжних елементів або прошарків. Однакові номери посилаються на однакові елементи по всьому опису. Термін "їі / або", що використаний в даному описі включає в себе будь-які комбінації одного або декількох з перерахованих пов'язаних пунктів.
Термінологія, використана в описі концепції винаходу в цьому документі, використана з метою опису конкретних варіантів здійснення винаходу і не призначена для обмеження концепції винаходу. Використані в описі концепції винаходу та в наданій формулі винаходу, форми однини призначені для включення форми множини, якщо з контексту явно не випливає інше. Слід також мати на увазі, що термін "ії / або", який використовується в даному описі, відноситься до, і охоплює будь-які можливі комбінації, одного або декількох з перерахованих пов'язаних пунктів. Далі буде зрозуміло, що терміни "містить" і / або "складає", що використовуються в даному описі, вказують на наявність зазначених ознак, цілих чисел, етапів, операцій, елементів і / або компонентів, але не виключає присутності або додавання одної або більше інших ознак, цілих чисел, етапів, операцій, елементів, компонентів і / або їх груп.
Фіг. 1А ілюструє вид збоку хімічного польового транзистора (СНЕМЕЕТ) 100 на основі молекулярного рецептора відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Фіг. 18 ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ 100 на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. ТА. бо Фіг. 1С ілюструє вид збоку у вертикальній проекції СНЕМЕЕТ 100 на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1А, включно з кінцевими кріпленнями смоли 170 та кріпленням матеріалу мембрани 165, розташованих на затворі транзистора. Фіг. 10 ілюструє вид зверху
СНЕМЕЕТ на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1С. Нижче розглядаються фіг. ТА-10.
СНЕМЕЕТ 100 може бути, наприклад, іон-чутливим польовим транзистором (ІЗЕЕТ).
СНЕМЕЄЕТ 100 може включати в себе підкладку 105, яка може бути з'єднана (наприклад, дротовим з'єднанням) до друкованої плати (РСВ) 150. Лінія стоку 110 і лінія витоку 115 можуть бути з'єднаними з контактними стовпчиками 120 і 125, відповідно. Перехідні отвори 130 і 135 можуть бути сформовані в контактних стовпчиках 120 і 125, відповідно, через підкладку 105, для полегшення підключення до контактів стоку і витоку, як додатково описано нижче. Кінці лінії витоку 115 ії лінії стоку 110 можуть бути розташовані поруч один з одним, і в безпосередній близькості до області каналу 140. Напруга, що подається на або поблизу затвору 145 викликає формування інверсійного прошарку в зоні каналу зв'язку 140 між кінцями ліній витоку і стоку, створюючи тим самим канал, через який може проходити електричний струм. Канал може бути десять (10) мкм завширшки, або близько того. Таким чином, електричний струм може передаватися між лініями витоку і стоку, та може бути виявленим та виміряним. Зворотній зв'язок від схеми підсилювача (як описано нижче), може привести до того, що електричний струм залишається по суті постійним, щоб дозволити вимір змін напруги на затворі.
Підкладка 105 може бути попередньо оброблена НгО»5 з концентрацією від 2 95 до 30 95, або близько того, полум'яним травленням, і / або функціоналізована полі гідроксиетилметакрилатом. Затвор 145 може включати в себе затвор з нітриду кремнію, оксиду алюмінію та / або п'ятиокису танталу. Друкована плата 150, лінія витоку 115, лінія стоку 110, і / або інші компоненти, розташовані на друкованій платі 150, можуть бути закриті при першому нанесенні (наприклад, прошарку, і / або його частини) 155 непроникної електроізоляційної смоли для покриття лінії витоку і лінії стоку, та інших компонентів і дротів, за виключенням експонованої області затвору 160. Відкрита область затвору 160 спочатку може бути покрита маскою 190 протягом першого нанесення 155 непроникної електроіїзоляційної смоли, як це показано на фіг. 18. Після того, як перше нанесення 155 непроникної електроізоляційної смоли виконано, маска 190 може бути видалена, тим самим відкриваючи майже всю область затвора
Зо 160. Іншими словами, експоновані області затвора 160 не закриваються першим нанесенням 155 непроникної електроіїзоляційної смоли, тому що маска 190 запобігає практично для усієї області затвора 160 входити в контакт з першим нанесенням 155 електроізоляційної смоли.
На відкритій частині області затвору 160 може бути відлитий (наприклад, способом крутіння або крапельним способом) матеріал мембрани 165, як показано на фіг. 1С і 10. Матеріал мембрани 165 може також бути відлитий на, щонайменше, деякі ділянки першого нанесення 155 електроізоляційної смоли.
Матеріал мембрани 165 може бути отриманий шляхом змішування речовин, і може включати в себе суміш речовин. Наприклад, матеріал мембрани 165 може бути отриманий шляхом змішування, і може включати в себе, гумований полімер, такий як полі (акрилонітрил- со-бутадіен)уовий полімер, неспецифічний іонофор, такий як тетраалкіламонію бромід або тетраалкіламонію нітрат і / або низькомолекулярний рецептор, специфічний для аналізу, який знаходиться в зоні інтересу. Таким аналітом може бути, наприклад, хлорид іон, фосфат іон, перхлоратіон, іон калію, іон літію, або будь-який низькомолекулярний аналіт. У деяких варіантах здійснення даного винаходу аналіт може мати молекулярну масу 20 дальтон або близько до неї.
Різні алкілні- групи (наприклад, терадециламоніум бромід) або інший протиіїон (наприклад, тетраоктіламонія хлорид або тетраоктіламонія нітрат) можуть бути використані замість неспецифічного іонофору (наприклад, замість тетраоктіламонію броміду). Наприклад, матеріал мембрани 165 може включати в себе гумований полімер, такий як полі(акрилонітрил-со- бутадіен)уовий полімер, алкільну-групу (наприклад, терадециламоніум бромід), і / або низькомолекулярний рецептор, специфічний до речовини, що аналізується та який знаходиться в зоні інтересу. Як інший приклад, мембранний матеріал 165 може включати в себе гумований полімер, такий як полі (акрилонітрил-со-бутадіен)овий полімер, опротиіїон, такий як тетраоктіламонію хлорид або тетраоктіламонію нітрат і / або специфічний низькомолекулярний рецептор, який знаходиться в зоні інтересу.
В якості ще одного прикладу, мембранний матеріал 165 може бути отриманий шляхом змішування, або іншим чином включати в себе суміш 8 95 до 99 95 по масі, або близько до того, полі(акрилонітрил-со-бутадіен)овий полімеру від 0,1 95 до 19 95 по масі, або близько до того, тетраоктіламонію броміду або сіль галогену, а такожоб0,1 95 до 10 95 по масі, або близько до того, бо молекулярного рецептора в тетрагідрофурані. В якості альтернативи або додатково, можуть бути використані інші форми тетраалкіламонію, такі як тетрагептил або тетрадеціл хлорид, бромід і / або нітрат протиіони.
В якості ще одного прикладу, мембранний матеріал 165 може бути отриманий шляхом змішування, або іншим чином включати в себе суміш від 94 95 до 96,7 95 за масою, або близько до того, полі(акрилонітрил-со-бутадіен)овий полімеру, від З 95 до 5 95 за масою, або близько до того, тетраоктіламонію броміду, від 0,395 до 195 за масою, або близько до того, та молекулярного рецептора в тетрагідрофурані. Полі(акрилонітрил-со-бутадіен)уовий полімер може містити 39 95 за вагою акрилонітрилу. Матеріал мембрани 165 може мати незначний осад в залежності від використаного розчинника, наприклад, у випадку коли ацетонітрил використовується замість тетрагідрофурана.
Після відливання мембранного матеріалу 165 поблизу відкритої ділянки затвору 160, матеріал мембрани 165 може піддаватися затвердінню. Затвердіння може включати в себе застосування термічної обробки та / або повітряна сушка в заповненій газовій камері. Газ в камері може бути під контрольованим тиском. В якості альтернативи, термічну обробку та / або повітряну сушку можна проводити в нормальних атмосферних умовах. Проте, тепло не застосовується якщо використовується тетрагідрофурановий розчин, так як можуть бути утворені бульбашки, які можуть погіршити якість матеріалу мембрани 165.
Після процесу затвердіння, друге нанесення (наприклад, прошарок, і / або його частину) 170 непроникної електроіїзоляційної смоли може бути здійснено для захисту країв 180 мембранного матеріалу 165 для покриття підкладки 105, тим самим фізично запобігаючи піднімання мембранного матеріалу 165 з затвору 145 СНЕМЕЕТ 100, коли, наприклад, матеріал мембрани 165 подряпаний або піддається впливу води. Іншими словами, кріплення країв смоли 170 можуть бути застосовані по всіх краях (наприклад, 180) матеріалу мембрани 165, щоб закріпити краї таким чином, що мембрана стає пружною та надійною, продовжуючи функціонувати як затвор основі молекулярного рецептора СНЕМЕЕТ 100. Мембранний матеріал 165 може бути прикріплений до підкладки фізично, за допомогою повторного нанесення шару непроникної електроізоляційної смоли 170 на краях 180 мембранного матеріалу 165.
Фіг. 1ЕЄ ілюструє вид збоку хімічного польового транзистора (СНЕМЕЕТ) 102 на основі молекулярного рецептора відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Фіг. 1Е
Зо ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ 102 на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1Е.
Фіг. 15 ілюструє вид збоку у вертикальній проекції СНЕМЕЕТ 102 на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 1Е, в тому числі мембранного матеріалу 165 і одного нанесення (наприклад, шару) смоли 157, та мають закріплені краї смоли 172, які розташовані на затворі.
Фіг. ІН ілюструє вид зверху СНЕМЕЕТ 102 на основі молекулярного рецептора показаного на фіг. 10. Звернемося тепер до розгляду фігур 1Б-1Н.
СНЕМЕЕТ 102 може бути, наприклад, іон-чутливий польовий транзистор (ІЗЕЕТ). СНЕМЕЕТ 102 може включати в себе підкладку 105, яка може бути з'єднана (наприклад, дротовим з'єднанням) з друкованою платою (РСВ) 150. Лінія стоку 110 їі лінія витоку 115 можуть бути з'єднані з контактними стовпчиками 120 ї 125, відповідно. Перехідні отвори 130 і 135 можуть бути сформовані в контактних стовпчиках 120 і 125, відповідно, через підкладку 105, для полегшення підключення до контактів стоку і витоку, як додатково описано нижче. Кінці лінії витоку 115 ії лінії стоку 110 можуть бути розташовані поруч один з одним, і в безпосередній близькості до області каналу 140. Напруга, що подається на або поблизу затвору 145 спричиняє виникнення інверсійного шару, формується в зоні 140 каналу зв'язку між кінцями ліній витоку і стоку, створюючи тим самим канал через який може проходити електричний струм. Канал може бути десять (10) мкм завширшки, або близько того. Таким чином, електричний струм може передаватися між лініями витоку і стоку, який може бути виявлений та виміряний. Зворотній зв'язок від схеми підсилювача (як описано нижче), може привести до того, що електричний струм залишається по суті постійним, що дозволить виміряти зміну напруги на затворі.
БО Підкладка 105 може бути попередньо оброблена НгО» в межах від 2 95 до 30 95, або близько до того, полум'яним травленням, і / або функціоналізована полі гідроксиетилметакрилатом.
Затвор 145 може містити, як матеріал затвору, нітрид кремнію, оксид алюмінію та / або пентоксид танталу.
На відкритій частині області затвору 160 може бути відлитий (наприклад, способом крутіння або крапельним способом) матеріал мембрани 165, як показано на фіг. 1Е і 1. Матеріал мембрани 165 може бути отриманий шляхом змішування речовин, і може включати в себе суміш речовин. Наприклад, матеріал мембрани 165 може бути отриманий шляхом змішування, і може включати в себе, гумований полімер, такий як полі (акрилонітрил-со-бутадіен)овий полімер, неспецифічний іонофор, такий як тетраалкіламонію бромід або тетраалкіламонію бо нітрат і / або низькомолекулярний рецептор, специфічний для аналіту, який знаходиться в зоні інтересу. Такий аналіт може являти собою, наприклад, хлорид іон, фосфат іон, перхлорат іон, калій іон, літій іон, або будь-яку відповідну невелику молекулу аналіту. У деяких варіантах здійснення даного винаходу аналіт може мати молекулярну масу 20 дальтон або близько до того.
Різна алкільна група (наприклад, тетрадециламоніум бромід) або інший протиіон (наприклад, тетраоктіламонію хлорид або тетраоктіламонію нітрат) може бути використана замість неспецифічного іонофора (наприклад, замість тетраоктіламонію броміду). Наприклад, матеріал мембрани 165 може включати в себе гумований полімер, такий як полі (акрилонітрил- со-бутадієн)овий полімер, алкільна група (наприклад, тетрадециламоніум бромід), і / або низькомолекулярний рецептор, специфічний для речовини, що аналізується та що знаходиться в зоні інтересу. Як інший приклад, мембранний матеріал 165 може включати в себе гумований полімер, такий як полі (акрилонітрил-со-бутадієн)овий полімер, протиіїон, такий як тетраоктіламонію хлорид або тетраоктіламонію нітрат і / або низькомолекулярний рецептор, специфічної для аналізу, який знаходиться в зоні інтересу.
В якості ще одного прикладу, мембранний матеріал 165 може бути отриманий шляхом змішування, або іншим чином включати в себе суміш від 8 95 до 99 95 за масою, або близько до того, полі (акрилонітрил-со-бутадієн)овий полімеру від 0,1 95 до 19 95 за масою, або близько до того, тетраоктіламонію броміду або іншого галогену, а також від 0,1 95 до 10 95 за масою, або близько до того, молекулярного рецептора в тетрагідрофурані. Альтернативно або на додаток, можуть бути використані інші форми тетраалкіламонію, такі як тетрагептил, або тетрадеціл хлорид або бромід і / або нітрат протиіон.
В якості ще одного прикладу, мембранний матеріал 165 може бути отриманий шляхом змішування або іншим чином, включає суміш від 94 95 до 96,7 95 за масою, або близько до того, полі (акрилонітрил-со-бутадієн)овий полімеру, від З 95 до 595 за масою, або близько до того, тетраоктіламонію броміду, від 0,3 95 до 195 за масою, або близько до того, молекулярного рецептора в тетрагідрофурані. Полі (акрилонітрил-со-бутадієн)уовий може містити до 39 95 за вагою акрилонітрилу. Матеріал мембрани 165 може мати незначну кількість осаду в залежності від розчинника, наприклад, коли ацетонітрил, використовують замість тетрагідрофурана.
Після відливання мембранного матеріалу 165 на відкриті ділянки затвору 160, матеріал мембрани 165 може піддаватися затвердінню. Затвердіння може включати в себе застосування термічної обробки та / або повітряної сушки в заповненій газом камері. Газ в камері може бути під контрольованим тиском. В якості альтернативи термічну обробку та / або повітряне сушіння можна проводити при нормальних атмосферних умовах. Проте, тепло не застосовується якщо використовується тетрагідрофурановий розчин, так як можуть бути утворені бульбашки, які можуть погіршити якість матеріалу мембрани 165.
Після процесу затвердіння, одноразове безперервне нанесення непроникної електроіїзоляційної смоли 157 може бути виконано для одночасного покриття друкованої плати 150 ї закріплення країв 182 мембранного матеріалу 165, що тим самим фізично запобігає підняттю мембранного матеріалу 165 зі затвору 145 СНЕМЕЕТ 102, коли, наприклад, матеріал мембрани 165 може бути подряпаний або може піддаватися впливу води. Іншими словами, кріплення країв смоли 172 можуть бути частиною одноразового нанесення електроізоляційної смоли 157, і може бути застосоване по всіх краях (наприклад, 182) матеріалу мембрани 165, щоб закріпити краї таким чином, що мембрана стає пружною та надійною. Іншими словами, ребра 182 мембранного матеріалу 165 можуть бути закріплені і скріплені одноразовим нанесенням електроізоляційної смоли 157, що також герметизує або закриває СНЕМЕЕТ 102.
Друкована плата 150, лінія витоку 115, лінія стоку 110, і / або інші компоненти, розташовані на друкованій платі 150, можуть бути закриті за допомогою одноразового нанесення непроникної електроіїзоляційної смоли 157. Відкриту область затвору 160 не закривають при одноразовому нанесенні непроникної електроізоляційної смоли 157, так як одна або декілька форм (наприклад, як показано на фіг. 1! нижче) запобігають нанесенню, по суті, на всій області затвора 160 через контактування з одноразово нанесеним шаром 157 електроізоляційної смоли 157. Це забезпечує надійне функціонування затвору на основі молекулярного рецептора
СНЕМЕЕТ 102. Мембранний матеріал 165 може бути закріплений до підкладки фізично, за допомогою нанесення непроникної електроізоляційної смоли 172 по краях 182 мембранного матеріалу 165.
Фіг. 1! ілюструє приклад прес-форми 195 для нанесення непроникної електроізоляційної смоли відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Форма прес-форми 195 може відповідати загальній формі СНЕМЕЄЕТ 100 / 102. Слід розуміти, що незначні зміни в формі прес-форми будуть знаходитися в межах обсягу розкритих варіантів здійснення. Прес-форма 60 195 може включати в себе один або кілька елементів вставки 197 для нанесення електроіїзоляційної смоли 157 в форму 195. Прес-форма 195 може оточувати СНЕМЕЕТ 100 або 102. Наприклад, прес-форма 195 може оточувати СНЕМЕЕТ 102, захищаючи оголену область затвору 160 таким чином, що одноразове нанесення смоли 157, що передбачає кріплення країв 172, може бути розташоване на краях 182 мембранного матеріалу 165 та інших компонентах
СНЕМЕЕТ 102, але не на експонованій області затвору 160. Наприклад, нижня поверхня 198 прес-форми 195 може контактувати з верхньою поверхнею експонованої області затвору 160 при одноразовому нанесенню смоли 157, тим самим захищаючи відкриту область затвору 160 зі застосуванням смоли. У деяких варіантах здійснення, прес-форма 195 може не повністю оточувати СНЕМЕЕТ 102, а, скоріше, прес-форма може покривати, щонайменше, частину
СНЕМЕЕТ 102. У деяких варіантах здійснення, форма може містити 65 95 диметилсілоксану, або близько до того, 17 95 діоксиду кремнію (тобто, кристалічний кварц), або близько до того, 995 Тпіхаїго! 5Т, або близько до того, 4 95 полідиметилсилоксану, або близько до того, 1 95 декаметил циклопентасілоксану, або близько до того, 1 95 гліцерину, або близько до того, і 1 95 діоксиду титану, або близько до того.
На фіг. 2А проілюстровано приклад принципової схеми підсилювача 200 для використання з
СНЕМЕЕТ 100 на основі молекулярного рецептора, показаного на фіг. ТА-10 або з СНЕМЕЕТ 102 на основі молекулярного рецептора, показаного на фіг. 1Б-1Н. На фіг. 28 проілюстровано блок-схему вищого рівню схеми підсилювача, показаного на фіг. 2А. Розглянемо фігури 2А і 28.
Є зрозумілим, що проілюстровані в варіантах здійснення винаходу певні джерела напруження, резистори й інші елементи схеми не є обмеженням, тобто інші придатні джерела напруги, резистори, і інші компоненти схеми можуть бути використані. Як можна бачити, схема 200 підсилювача включає в себе безліч резисторів (наприклад, К1,К 2, 3, К 4, Кік 6), діоди Зенера (наприклад, О1 і 02), диференційні операційні підсилювачі (наприклад, ОУ 205, 210 ї 215), клеми живлення (наприклад, МОЮ), і плаваючі клеми заземлення (наприклад, земля).
Термінал позначений "О" може бути з'єднаний з лінією стоку 110 (фіг. 1А). Термінал позначений "5 може бути приєднаний до лінії витоку115 (фіг. ТА). Термінал позначений "З може бути з'єднаний з затвором 145 (фіг. ТА). Посилання заземлення (КЕР МО) термінал може бути з'єднаний з одним або більше (наприклад, чотири) контактами датчика, як описано нижче.
Термінал плаваючого заземлення (ЗМО) може бути з'єднаний з джерелом напруги (наприклад, батареї), а також додатково описаного нижче. Термінал з написом "М ОТ" являє собою вихідний термінал, який забезпечуючи посилену вихідну напругу. Посилена вихідна напруга є показником кількості рівню нітратів в грунті.
У деяких варіантах здійснення К1 може бути 4,3 кіло-Ом (кОм), або близько до того, К2 може бути 10 кОм, або близько до того, КЗ може бути 4,3 кОм, або близько до того, К4 може бути 50 кОм, або близько до того, К5 може бути 27 кОм, або близько до того, і Кб може бути 2 кОм, або близько до того. У деяких варіантах здійснення напруга МОЮ може бути к5 вольт (В), або близько до того. У деяких варіантах здійснення діоди Зенера 01 і 02, можуть мати напругу пробою Зенера 1,2 В, або близько до того.
ЕЗ може бути з'єднаний з підсилювачем 205 і вузлом М1. 02 може бути з'єднаний з вузлом
МІ ї терміналом базового заземлення КЕР ЗМО. 01 може бути з'єднаний з вузлом М2 і вузлом
М1. Кб може бути з'єднаний з МОЮ і вузлом М2. КІ ї К2 можуть бути з'єднані послідовно між вузлом М2 і підсилювачем 205. К4 може бути з'єднаний між вузлом М3З і терміналом заземлення (ОМО) з плаваючою точкою. К5 може бути з'єднаний між підсилювачем 210 і терміналом заземлення (МО) з плаваючою точкою.
Термінал Ю підсилювача 205 може бути з'єднаний зі стоком (наприклад, лінія стоку 110)
СНЕМЕЕТ 100 (фіг. ТА) або СНЕМЕЕТ 102 (фіг. 1Е). Термінал 5 може бути з'єднаний з вузлом
МЗ підсилювача 210 і з витоком (наприклад, лінія витоку 115 СНЕМЕЕТ 100 (фіг. ТА) або
СНЕМЕЕТ 102 (фіг. 1Е). Термінал Сб підсилювача 210 може бути з'єднаний з затвором (наприклад, затвор 1453 СНЕМЕЕТ 100 (фіг. ТА) або СНЕМЕЕТ 102 (фіг. 1Е). Вузол Н4 може з'єднувати термінал "с" підсилювача 210 з входом операційного підсилювача 215. Вихідний сигнал М ОШТ підсилювача 215 і входом операційного підсилювача 215 можуть бути з'єднані з вузлом М5. Аналогічним чином, термінал "О" операційного підсилювача 205 і вхід операційного підсилювача 205 можуть бути з'єднані з вузлом Мб.
Схема підсилювача 200 може бути упакована в пакеті 220, як показано на фіг. 28. Як можна бачити, пакет 220 може включати в себе термінали для підключення до джерела живлення (наприклад, 5 вольт), виходу (наприклад, М ШТ), термінал заземлення порівняння (КЕР ЗМО), і терміналом заземлення (ЗМО) з плаваючою точкою. Крім того, пакет 220 може включати в себе термінали С, З і О для підключення до затвору (145), лінії витоку (115), лінії стоку (110), відповідно, СНЕМЕЕТ 100 (фіг. 1А), або СНЕМЕЕТ 102 (фіг. 1Е). бо Фіг. ЗА-3С ілюструють корпус датчика 300, в якому СНЕМЕЕТ 100 або СНЕМЕЕТ 102, а також інші компоненти, такі як схема пакета підсилювача 220 містяться, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. На фіг. ЗА представлений вид зверху корпусу датчика 300. На фіг.3В показано частково прозорий вид в перспективі корпусу датчика 300, включаючи різні компоненти, розташовані в ньому. На фіг. ЗС ілюструється схематична блок-схема корпусу 300, включаючи різні компоненти, розташовані в ньому датчики, в межах більшої системи зовнішніх обчислювальних пристроїв (наприклад, 335, 340, і 345), відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Розглянемо фіг. ЗА-30.
Корпус датчика 300 може включати в себе один або більше отворів (наприклад, 305), за допомогою якого корпус 300 датчика може бути прикріплений до корпусу зонда (як показано на фіг. 6 нижче), який може бути вставлений в грунт (також показано на фіг. 6 нижче). Наприклад, один або кілька гвинтів (наприклад, 310 на фіг. ЗВ) можуть бути вставлені через відповідний, однин або більше, отвір 305, щоб закріпити корпус датчика 300. Як можна бачити на фіг. ЗВ,
СНЕМЕЕТ 100/102 і пакет 220 підсилювача можуть бути встановлені на поверхні 315 в корпусі датчика 300. Один або більше контактів датчика (наприклад, 325) можуть бути з'єднані з опорним терміналом (КЕР СМО). Один або кілька контактів датчика 325 можуть вільно виступати назовні з корпусу датчика 300, щоб напряму контактувати з грунтом. Один або більше контактів датчика 325 можуть бути прикріплені до корпусу датчика 300 через відповідні отвори 330 на поверхні 315. У деяких варіантах здійснення є чотири (4) індивідуальних контактів датчику 325, кожен з яких може бути електрично з'єднані та приєднані до терміналу базового заземлення (КЕЕ ОМО) схеми підсилювача 200 (фіг. 2А).
У деяких варіантах здійснення один або декілька контактів датчика 325 обладнані пружинами для забезпечення їх гнучкості для взаємодії з грунтом, або ж іншим чином контактування. У деяких варіантах здійснення один або декілька контактів датчика 325 мають золоте покриття для запобігання окислення. Корпус датчика 300 може утримуватися на місці в грунті геометрично по відношенню до контактів датчика 325, щоб зменшити зміни в шляху току та ефекти від опору і / або зміни електричної провідності в грунті. Контакти датчика 325 можуть мати певний розмір, діапазон розмірів, і / або положення щодо відкритої області затвору 160
СНЕМЕЕТ 100 / 102. Наприклад, кожен з контактів датчика 325 може бути в межах від 10 до 15 міліметрів (мм) в довжину, або близько до того. Крім того, кожен зі контактів датчика 325 може
Зо бути розташований в межах радіусу 5 мм, або близько до того, від відкритої області затвору 160
СНЕМЕЕТ 100/102.
Крім того, один або більше провідників, наприклад, дроти 320, можуть використовуватися для передачі і прийому інформації до і від одного або більше компонентів, що містяться в корпусі датчика 300. В якості альтернативи, інформація може передаватися і прийматися по бездротовій мережі, як описано нижче, і в такому випадку, дроти 320 можуть не використовуватися. Передана інформація може включати відомості щодо рівня нітратів в грунті, або іншу аналогічну інформацію. Отримана інформація може включати операційні інструкції, або інші аналогічні інструкції. В якості альтернативи або на додаток, дроти 320 можуть забезпечувати джерело живлення (наприклад, МОБ) і / або термінал заземлення (ЗМО), Її в такому випадку, батарея не потрібна.
На фіг. ЗС проілюстровано схематично блок-схему системи корпусу датчика 300, який може містити СНЕМЕЕТ 100/102 і пакет схеми підсилювача 220, в тому числі схему підсилювача 200.
Крім того, корпус датчика 300 може містити приймач 350 для взаємодії із зовнішнім і / або віддаленим пристроєм, такі як комп'ютер 335, ноутбук 340, смартфон 345, планшет 365, і / або хост-вимірювальним пристроєм 360. Наприклад, користувач комп'ютера 335, ноутбуку 340, смартфону 345, і / або планшету 365, може отримати доступ до інформації рівню нітратів, зв'язуючись з приймачем 350 за допомогою дроту 320 і / або зв'язуючись бездротовим методом.
Приймач 350 може бути поруч із чипом галузі зв'язку (МЕС). Як інший приклад, хост-зонд пристрій 360 (не показано) може частково або повністю розміщатися в корпусі датчика 300, як описано нижче. Один або кілька компонентів всередині корпусу датчика 300 може здійснювати зв'язок з одним або декількома компонентами всередині пристрою хост-зонда 360 по дротах 320 і / або бездротовим методом.
Корпус датчика 300 може додатково включати в себе батарею 327 і процесор 355 і / або реєстратор даних 385. Реєстратор даних 385 може включати в себе пристрій, що запам'ятовує 370, і / або інший пристрій 375 підходить для зберігання інформації про вміст нітратів в грунті протягом певного періоду часу. Два або більше різних компонента всередині корпуса датчика 300 можуть бути функціонально зв'язані один з одним через шину 380.
Корпус датчика (наприклад, 300) може включати в себе СНЕМЕЕТ 100/102, пакет підсилювача220, блок реєстратора даних або збору даних 385 і приймач 350, для підключення 60 до персонального комп'ютера 335, і / або іншим відповідним зовнішнім обчислювальним пристроєм (наприклад, 340, 345, 365). Корпус може мати наступні розміри: 30 сантиметрів (см) в ширину і 20 см в глибину, або близько до того. В якості альтернативи або на додаток, корпус датчика 300 може включати в себе зовнішні електричні провідники і / або з'єднувачі, термодатчик 390, і / або датчик вологості грунту 395 в трохи більшому корпусі, що може бути більш корисним для використання для дому та в саду.
На фіг.4 показаний вид в поперечному розрізі модуля датчика 400, включаючи корпус датчика 300 на фіг. ЗА і ЗВ, різні компоненти, що містяться в корпусі датчика, і / або дроти 320.
Батарея 327 може бути розташована поруч із заднім боком монтажної поверхні 315, і може бути закрита і / або, значно покрита непроникною електроіїзоляційною смолою (не показано), щоб запобігти потраплянню води. Батарея 327 може забезпечити необхідну експлуатаційну енергію (наприклад, МОЮ) для СНЕМЕЕТ 100/102, схеми підсилювача 200, і / або інших компонентів, які містяться в корпусі датчика 300. Батарея 327 також може бути плаваючим заземленням (ЗМО) для одного або більше терміналів заземлення з плаваючою точкою описаних тут. Корпус датчика 300 може включати в себе отвори 335, через які контакти датчика (наприклад, 325) можуть входити в грунт. Кінець контакту датчика 325 може бути втопленим щодо зовнішньої поверхні 405 корпусу датчика 300. Буде зрозуміло, однак, що кінець датчика 325 може бути на одному рівні або виступати назовні за межі зовнішньої поверхні 405, щоб встановити контакт з грунтом. Крім того, корпус датчика 300 може включати в себе отвір 340 затвору, що розкриває матеріал мембрани 165 затвора 145 для контакту з грунтом.
На фіг. 5 показаний великим планом перспективний вид СНЕМЕЕТ 100 на основі молекулярного рецептору, зображений на фіг. ТА-1О0 або СНЕМЕЕТ 102, зображений на фіг. 1ЄЕ- 1Н, який може бути розташований всередині корпусу датчика 300. Корпус датчику 300 може включати в себе контакти датчика (наприклад, 325). Контакти датчика (наприклад, 325) можуть бути вставлені у відповідні отвори (наприклад, 330) корпусу датчика 300. Корпус датчика 300 може також включати в себе контакт стоку (наприклад, 505), а також контакт витоку (наприклад, 510). Контакт стоку 505 може бути приєднаний через 130 та електрично з'єднаний з лінією стоку 110. Аналогічним чином, контакт витоку 510 може бути приєднаний через 135 та електрично з'єднаний з лінією витоку 115. Контакт витоку 505 може бути з'єднаний з терміналом стоку "Ю" схеми підсилювача 200 (фіг. 2А). Контакт витоку 510 може бути з'єднаний з терміналом витоку
Зо "8 схеми підсилювача 200 (фіг. 2А). Затвор 145 може бути з'єднаний з затвором терміналу "С" схеми підсилювача 200 (фіг. 2А).
Сенсорний модуль 400, корпус датчика 300, і / або один або кілька його компонентів, можуть бути відкалібровані в розчинах постійної іонної сили і різної концентрації нітратів. Калібрувальні параметри можуть бути прошиті на платі пристрою зберігання (наприклад, пристрій, що запам'ятовує 370 і / або накопичувач 375 на фіг. Зв). Таке калібрування може проводитися на місці виробництва та / або зборки. В якості альтернативи, таке калібрування може мати місце в польових умовах до або після розгортання модуля датчика 400 або на місці вставки модуля датчика 400 в грунт.
На фіг. б показаний корпус зонда 605 включаючи модуль датчика 400 на фіг.ЛтА - 5 вставлений в нього, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Модуль датчика 400 може бути встановлений і / або розміщений частково або повністю в корпусі зонда 605 для вставки в грунт 610. Корпус зонда 605 може включати в себе один або кілька сенсорних модулів 400. Корпус зонда 605 може бути виконаний, наприклад, з полівінілхлоридної труби (ПВХ) або з будь-якого іншого відповідного матеріалу, здатного вмістити модуль датчика 400 і здатний бути вставлений в грунт 610.
Сенсорний модуль 400 може включати в себе датчик або іншим чином взаємодіяти з хост- пристроєм 360 зонда, який може міститися частково або повністю всередині корпусу датчика 605. Сенсорний модуль 400 може бути відділений від хост-зондового пристрою 360. Іншими словами, хост-зонд пристрій 360 може бути зовнішнім по відношенню до сенсорного модулю 400. Сенсорний модуль 400 може бездротовим методом взаємодіяти з хост-вимірювальним пристроєм 360 з використанням одного або більше приймачів (наприклад, біля чіпу (МЕС)) для передачі даних і від приймаючого зонда. Бездротова функція дозволяє уникнути розриву ущільнення між грунтом і внутрішньою електронікою як в модулі 400 датчика так і в хост-зонді 605 не більше ніж це необхідно, і забезпечує легкий доступ для перекалібрування і / або заміни частини датчика нітратів. У деяких варіантах здійснення даного винаходу модуль датчика 400 може обмінюватися даними безпосередньо за допомогою смарт-телефону (наприклад, 345 на фіг. ЗС) і / або планшету (наприклад, 365 на фіг. 3С) за допомогою протоколу МЕС, ВіпесфооїйпФ), стільникового зв'язку, і / або іншого відповідного бездротового інтерфейсу малого радіусу дії або дії великі відстані. У деяких варіантах здійснення даного винаходу хост-зонд пристрій 360 бо може забезпечити електричну провідність, дані рнН і / або дані про температуру, по яким датчик може бути відкалібрований. Хост-зонд пристрій 360 може включати в себе один або більше чіпів
МЕС для прийому даних або команд від і / або передачі даних або інструкції для одного або більше чипів МЕС модуля датчика 400.
Множина зондів 605 разом з сенсорними модулями 400, можуть бути встановлені в грунт на різних глибинах, як правило, в кореневій зоні 615 (тобто, верхня частина кореня до нижньої частини кореня). Іншими словами, модуль датчика 400 може бути встановлений на глибині в межах шару грунту, який знаходиться між верхньою частиною кореневої зони 615 і нижньою частиною кореневої зони 615. Крім того, корпус зонда 605 може бути встановлений нижче кореневої зони 615. в якості альтернативи, один корпус зонда 605 може включати в себе багато сенсорних модулів 400, причому кожен сенсорний модуль 400 розміщений в межах кореневої зони 615, і / або нижче кореневої зони 615. Це дозволяє збирати дані за допомогою першого сенсорного модулю 400 щодо градієнту нітратів в грунті в активній зоні поглинання 615, а другий сенсорний модуль (не показаний) нижче активної області 615, що може служити в якості системи оповіщення, коли грунт надлишково удобрений, надлишково политий, і / або рівень нітратів у грунті знаходиться нижче досяжності коренів рослин.
На фіг. 7 представлена блок-схема 700, що ілюструє методику для закріплення мембрани за допомогою непроникної електроіїзоляційної смоли, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Методика починається з 705, де відкриті області затвору СНЕМЕЕТ можуть бути покриті маскою. Розтікання продовжується до 710, де СНЕМЕЕТ можна покрити за допомогою першого нанесення (наприклад, шару, і / або його частини), непроникної електроізоляційної смоли. У 715, маска може бути видалена, таким чином, відкриваючи область затвору. У 720, мембранний матеріал, який має склад, описаний вище, може бути відлитий на відкриту область затвору. У 725, мембрана може бути піддана затвердінню. Розтікання триває до 730, де краї мембрани прикріплюються другим нанесенням (наприклад, шару, і / або його частини) непроникної електроізоляційної смоли, тим самим фізично запобігаючи підніманню мембрани.
На фіг. 8 представлена блок-схема 800, що ілюструє методику для закріплення мембрани з використанням непроникної електроіїзоляційної смоли, відповідно до деяких варіантів здійснення даного винаходу. Методика починається з 805, мембранний матеріал, який має
Зо склад, описаний вище, може бути відлитий на відкриту область затвору. На етапі 810, мембрана може бути піддана затвердінню. Розтікання триває до 815, де СНЕМЕЕТ може бути поміщений в прес-форму. На етапі 820 одноразове безперервне нанесення непроникної електроізоляційної смоли може бути виконане в прес-формі. У 825, краї мембрани закріплюються за допомогою одноразового нанесення непроникної електроіїзоляційної смоли, тим самим фізично запобігаючи підніманню мембрани. На етапі 830, СНЕМЕЄЕТ може бути видалений з прес- форми.
Сенсорний модуль 400 забезпечує систему моніторингу в режимі реального часу під час внесення добрив в грунт, поливу та / або зрошення. Сенсорний модуль 400 забезпечує здатність сповіщати у відповідь на проникнення нітратного потоку нижче кореневої зони рослин, що свідчить про надмірне удобрення і / або полив, і, таким чином, попереджує марне внесення добрив та екологічні наслідки забруднень, як правило, великих сільськогосподарських полів.
Сенсорний модуль 400 забезпечує молекулярний рецептор з термодинамічною спорідненістю до нітрату, що підвищує його селективність по відношенню до загальних інтерферентних іонів в польових грунтах (тобто хлорид) і, отже, його точність. До розробки різних варіантів здійснення винаходу, описаних в цьому документі, відсутність селективних до нітратів мембран з високою селективністю відносно нітрату у порівнянні з хлоридом перешкоджала закріпленню таких типів технологій для вимірювання в грунті.
Різні варіанти здійснення винаходу, що описані тут, можуть бути використані для забезпечення моніторингу в режимі реального часу при внесенні добрив, тестуванні грунту і / або моніторингу оранжерей. Додаткові області застосування включають моніторинг в режимі реального часу, стічних вод, води в колодязях та свердловинах, стічних системах, або моніторинг під час повторної обробки в системах замкнутого потоку (наприклад, гідропоніки або розплідниках). Варіанти здійснення даного винаходу, що описані тут, забезпечують поліпшення прибутку фермерам за рахунок оптимізації ресурсів. Оскільки до сенсорного модуля 400 можна отримати доступ і контролювати віддалено, менше трудовитрат витрачається на моніторинг нітратів. Крім того, передбачається постійне підвищення співвідношення витрат капіталу до прибутку. Крім того, передбачається можливість зниження державних штрафів.
Наступні обговорення призначені для забезпечення короткого загального опису придатної машини або машини, в якій можуть бути реалізовані деякі аспекти цього винаходу. Як правило, 60 машина або машини включають системну шину, до якої додається процесори, пам'ять,
наприклад, оперативний пристрій (КАМ), постійний запам'ятовуючий пристрій (КОМ) або засоби для зберігання, пристрої зберігання даних, відео-інтерфейс, а також порти інтерфейсу входу/виходу. Машина або машини можна управлятися, частково щонайменше, шляхом вводу від звичайних пристроїв введення, таких як клавіатури, миші і т.д., а також директиви, отримані від іншої машини, взаємодію з віртуальною реальністю (УК), біометричний зворотній зв'язок, або інший вхідний сигнал. Використаний в даному описі термін "машина" призначений для використання в широкому значенні та має на увазі машину, віртуальну машину або систему комунікативно з'єднаних машин, віртуальних машин або пристроїв, що працюють разом.
Приклади машин включають в себе обчислювальні пристрої, такі як персональні комп'ютери, робочі станції, сервери, портативні комп'ютери, портативні пристрої, телефони, планшети і т.д., а також транспортні пристрої, такі як приватні або громадські транспортні засоби, наприклад, автомобілі, поїзди, таксі і т.д.
Машина або машини можуть містити вбудовані контролери, такі як програмовані або непрограмовані логічні пристрої або масиви, спеціалізовані інтегральні схеми (АБІС), вбудовані комп'ютери, смарт-карти тощо. Машина або машини можуть використовувати одну або кілька з'єднань з одним або кількома віддаленими машинами, наприклад, через мережевий інтерфейс, модем або інший спосіб комунікативного зв'язку. Машини можуть бути з'єднані між собою за допомогою фізичної та / або логічної мережі, такої як Інтернет, локальні мережі, глобальні мережі і т.д. Фахівцям в даній області техніки буде зрозуміло, що мережа зв'язку може використовувати різні провідні та / або бездротові пристрої короткого або довгого радіусу дії, включаючи радіочастоти (КЕ), супутник, СВУ, Інститут інженерів з електротехніки та електроніки (ІЕЕЄ) 545.11, Вісесооїй ФУ, оптичний, інфрачервоний порт, кабель, лазер і т.д.
Варіанти здійснення даного винаходу можуть бути описані з посиланням на або в поєднанні з супутніми даними, включаючи функції, процедури, структури даних, прикладних програми і т.д., які при зверненні до них за допомогою машинного результату в машині виконують завдання або визначають абстрактні типи даних або низько апаратні контексти. Пов'язані з ним дані можуть бути збережені, наприклад, стираємий і / або нестираємий запам'ятовуючий пристрій, наприклад, ОЗУ, ПЗУ і т.д., або в інших пристроях зберігання та інші носіях зберігання даних, в тому числі жорстких дисків, флоппі-дисків, оптичних пристроях зберігання, стрічках, флеш-пам'яті, картах пам'яті, цифрових відеодисках, біологічних носіях зберігання і т.д.
Пов'язані з ним дані можуть бути доставлені через середи передачі, в тому числі фізичної і / або логічної мережі, у вигляді пакетів, послідовних даних, паралельних даних, поширюваних сигналів і т.д., і можуть бути використані в стислому або зашифрованому вигляді. Пов'язані з ним дані можуть бути використані в розподіленому середовищі, і зберігаються локально і / або віддалено для доступу до машини.
Описавши проілюстровані принципи винаходу з посиланнями на проілюстровані варіанти, слід прийняти до уваги, що проілюстровані варіанти здійснення можуть бути модифіковані в послідовності і деталях без відступу від таких принципів, і можуть бути об'єднані будь-яким бажаним способом. І хоча попереднє обговорення було зосереджено на конкретних варіантах здійснення, інші конфігурації передбачаються та не виключаються. Зокрема, навіть якщо такі вирази, як "відповідно до одним 3 варіантів здійснення винаходу" чи аналогічні використовуються в даному описі, ці фрази покликані в основному посилатися на варіанти можливостей, і не призначені для обмеження винаходу конкретними конфігураціями варіанту здійснення. Використані в даному описі такі терміни можуть посилатися на одні й ті ж або різні варіанти, які комбінуються в інших варіантах здійснення.
Варіанти здійснення даного винаходу можуть включати в себе нетимчасовий машино зчитуваний носій, що містить команди, які виконуються одним або декількома процесорами, інструкції, що містять інструкції для виконання елементів концепції винаходу, як описано в цьому документі.
Отже, зважаючи на велике розмаїття варіантів здійснення, описаних в даному документі, цей докладний опис і супроводжуючі матеріали призначені лише для ілюстрації, і їх не слід розглядати як такі, що обмежують обсяг даного винаходу. Таким чином в якості винаходу заявляються всі модифікації, які можуть підпадати в рамки обсягу нижченаведеної формули винаходу і її еквівалентам.

Claims (7)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб приєднання мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (СНЕМЕЕТ) на основі молекулярного рецептора, причому спосіб включає етапи: бо лиття мембранного матеріалу на відкритій ділянці затвору;
затвердіння матеріалу мембрани; розміщення СНЕМЕЕТ в прес-форму, призначену для захисту оголеної області затвору таким чином, що одноразове нанесення смоли може бути розташоване на краях мембранного матеріалу та інших компонентах СНЕМЕЕТ, але не на експонованій області затвору; та вставка одноразово застосовуваного непроникного електроіїзоляційного шару смоли в прес- форму, тим самим закріплюючи краї мембранного матеріалу, застосовуючи кромкові кріпильні елементи з непроникної електроізоляційної смоли до всіх країв мембранного матеріалу.
2. Спосіб за п. 1, який додатково включає виготовлення матеріалу мембрани.
3. Спосіб за п. 2, за яким виготовлення матеріалу мембрани додатково включає змішування гумованого полімеру, іонофору та низькомолекулярного рецептора, і де, необов'язково, гумований полімер, включаючи полі-(акрилонітрил-співбутадієновий) полімер, та іонофор, включаючи щонайменше тетраалкіламоніуму бромід або тетраалкіламоніуму нітрат.
4. Спосіб за п. 2, за яким виготовлення матеріалу мембрани додатково включає змішування гумованого полімеру, алкільних груп, та низькомолекулярного рецептора, і де, необов'язково, гумований полімер включає полі-(акрилонітрил-співбутадієновий) полімер, та алкільні групи включають тетрадециламоніуму бромід.
5. Спосіб за п. 2, за яким виготовлення матеріалу мембрани додатково включає змішування гумованого полімеру, протиїону та низькомолекулярного рецептора, і де, необов'язково, гумований полімер включає полі-(акрилонітрил-співбутадієновий) полімер, та протиіон включає щонайменше тетраоктиламоніуму хлорид або тетраоктиламоніуму нітрат.
6. Спосіб за п. 2, за яким виготовлення матеріалу мембрани додатково включає змішування від 8 до 99 95 за вагою, або близько до того, полі-(акрилонітрил-співбутадієнового) полімеру, від 0,1 до 19 95 за вагою, або близько до того, тетраоктиламоніуму броміду та від 0,1 до 10 95 за вагою, або близько до того, молекулярного рецептора у тетрагідрофурані.
7. Спосіб за п. 1, що додатково включає видалення СНЕМЕЕТ з форми. 190 160 у 139 | ни 1 одн 155 135 І па. Кк К 125 ГЕ ЕВ шт тон нин й й
Фіг. 1А й шт АБО - 105 139 ут Мо 4 я кл ЦІ А м ОО їзо 160 ІК : с НО кутку туто мукою Усе Шк І - М5 -115 Мово ---155 шо
Фіг. 18 100 150 ! 180 дек 18 170 ! -165 ; 130 179 | й 35 10- Ше 145 ри Й КК аж ЯВИ ї; р 125 , рою нн воннннни кинув ниівоиалекного нн о оо он нн нн нн ин нини нн пила ломлдимлолявогавннннї Н о ІзОД ОО ОО ее
Фіг. 1С 100 155 ; 130 165 -цо / ПО итю5 / СТУ -135 Не я ин Н - 5 МО) Ко 155 ківко го ер Он 315
Фіг. 10 ог 150 165 / У кі 1305, х і -345 ;135 пон / и зе : і шо КО ее ПИ ОХ Ша 5
Фіг. 1ЕгЕ 102 130 1655 ие їю ран: М зве -145 - 5
Фіг. 1Е 102 160 "ще / що М 165 т й 130 т-Х ; ут / 157 135 7 / : 1-9 | І Ні лав вні ОКХ Сай я 135 м й 157 1, ЕКО тнмюмининнмми ння нДОЕОКОННН
Фіг. 10
-157 | / 130ю. 155 мо 4 105 ГТ" М ин нин 135 Н Сухе КАН Ї Ї Й -125 ГТ их МО : і п ; Ме | пз 8 157 157
Фіг. 1Н П- й | ш- ну нан інно й 138
Фіг. 11 оо яв В Ма фе АДА г. ет й : У з ! в ме сенн-О 0 пурутУух тр --205 Моз р2 7 ши ши ва Моб ВЕК ОМОСЕ АЛ че в: 4 о Щ --щ с-06 Мо сто ! грош дмрчю 777215
Фіг. 2А У бут -- І ; 5 М ння СЗТ, днини ПИШНИЙ шт
Фіг. 28
! ра к ше 305 ду зо З 305 Ше ра
Фіг. ЗА 325 оон КШ х не 190 7102 біт го
Фіг. 36 дн ЗЦЮ й 00/10 ит зво -з пОолБОВиН КОМПЛЕКТ КОНТУРУ ! АЗИ СТОВ ПІДСИЛЮВАЧА зк5 ппукедукнннннолнноснннвяя, ЗО ПОТ | КОНТУР гі ій 3. х. пеоцЕСОР. | ПІДСИЛЮВАЧА оте пн з в 327 З ! сне АКУМУЛЯТОВ І З : же хуй ди 385 З ТЕРМОДАТЧИКІ ; : «а РЕЄСТРАТОВ ДАНИХ : дан би ДАТЧИК | ї вИСТРІЙ пам'яті) ВОЛОГОСТІ | . ГВУНТУ ШЕ . ЗБднн, | | НАКОПИЧУВАЧ ПРИЙМАЧІ дд00уруинннннннннинм ПЕРЕДАВАЧ : СО ОС ! ше ще зво я й Ше полону ! й Р ПРИСТРІЙ 3 й ЗВ'ЯЗКУ й М за о ан Й -- ЧО - зБ5
Інк. т Ж вдо ь Се о стос, б о ето пом най ек
Фіг. З3С
30а 335 505 Ї 335 змо 0 Ж 155 / 325 / х ДА кни ! -ч Пи, В нн х рехтжккктиттерннн Ган - ко | і зав мн ; З ОКО НИ З 215 : М НИ ен о. Св ооо Н - о БоКЧ ще і Є, о І Шини: | Тк : | ООН НІЙ: Е | і ши | ! г! : 1 ті їі НУ Н ЕН й Ї г | ни У - ї ОКей жу уч з3о0 ' ї п в І Які а мо бок "хо НН в: інй Ми зо в м нн нн НИ и ект ки ПКП К Й З2о
Фіг. 4 ш шк 330 ; Я дин 205 З ра МК ОО я ні тт ВМ КК КК Кн їх са о Ж Х, Я за ШО оон с З ти В 135 Зм Й и ря СО 00000 НН 5 о. АХ і к ще сон ей ч а ше і с ж а ко, и й шк Ко х З їх екон В Ко м я о ак: : Ки З че - и зу ч і ла кое а я КЗ коди де пт ер є їх ж ай дити шт 150 ос Явно йо ще і ж й Е з т ве и «7 ст и сей х са м дит ях ей У Косй Кей ки Ж ЇТ Би я ме най й ї як сі кі а і и а В! МК и усе са й ; НК ожив ща ет ре Мч ї ет ВН ра и Е, шк і х с Я му д і Я ; / лк сли й х а не Я жи я хз що ко ее . й : сис 107102 Ме й ж іч з х з Кі 136 "клас Ї і ТУ ЩА Ух Й Н Е
Фіг. 5 т Ко
( СТАРТ | ж Пн, ДОКИ це 705 000 НАКРИТИ ЕКСПОНОВАНУ ЧАСТИНУ ЗАТВОРУ ПОЛЬОВОГО в ТРАНЗИСТОРА МАСКОЮ ! ГЕРМЕТИЗУВАТИ ПОЛЬОВИЙ ТРАНЗИСТОР НАНЕСЕННЯМ - ПЕРШОГО ШАРУ НЕПЕОНИКНОЇ ЕЛЕКТРОІЗОЛЯЦІЙНОЇ СМОЛИ і ЗНЯТИ МАСКУ, ТИМ САМИМ РОЗКРИТИ ЕКСПОНОВАНУ - ЧАСТИНУ ЗАТВОРУ НАНЕСТИ МАТЕРІАЛ МЕМБРАНИ НА ЕКСПОНОВАНУ ЧАСТИНУ ЗАТВОРУ 725 ДАТИ МАТЕРІАЛУ МЕМЕРАНИ ЗАТВЕРДІТИ Н ши шишшшше пиши ЗАКРІПИТИ КОНТУР МЕМБРАНИ НАНЕСЕННЯМ ДРУГОГО ШАРУ |/79 0 НЕПРОНИКНОЇ ЕЛЕКТРОЇЗОЛЯЦІЙНОЇ СМОЛИ, ТИМ САМИМ ЗАПОБІГТИ ФІЗИЧУНОМУ ПІДНІМАННЮ МЕМБРАНИ ( кІіНЕЦЬ
Фіг. 7
/ ( стАРТ | жк ШИ | | Во НАНЕСТИ МАТЕРІАЛ МЕМБРАНИ НА ЕКСТОНОВАНУ ; ЧАСТИНУ ЗАТВОРУ ПОЛЬОВИГО ТРАНЗИСТОРА : ДАТИ МАТЕМАЛУ МЕМБРАНИ ЗАТВЕВДІТИ : ПОМІСТИТИ ПОЛЬОВИЙ ТРАНЗИСТОР У ФОРМУ ! іш иния ши | вго ДОДАТИ ЕДИНИЙ ША НЕПРОНИКНОЇ п ЕЛЕКТРОІЗОЛЯЦІЙНОЇ СМОЛИ ДО ФОРМИ ЗАКРІПИТИ КОНТУР МЕМБРАНИ НАНЕСЕННЯМ ДРУГОГО ШАРУ | 825 НЕПРОНИКНОЇ ЕЛЕКТРОІЗОЛЯЦІЙНОЯЇ СМОЛИ, ТИМ САМИМ т ЗАПОВІТИ ФЗИчЧНОМУ ПІЛНІМАННЮ МЕМБРАНИ що ВІЙНЯТИ ПОЛЬОВИЙ ТРАНЗИСТОР З ФОРМИ о "КІНЕЦЬ )
Фіг. 8
UAA201606669A 2013-09-18 2014-09-17 Спосіб приєднання мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (cнемfet) на основі молекулярного рецептора UA123571C2 (uk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361879580P 2013-09-18 2013-09-18
PCT/US2014/056144 WO2015042181A2 (en) 2013-09-18 2014-09-17 Molecular receptor-based chemical field-effect transistor (chemfet) devices, systems, and methods for in-situ nitrate monitoring in field soils
US14/489,195 US9281219B2 (en) 2013-09-18 2014-09-17 Molecular receptor-based chemical field-effect transistor (CHEMFET) devices, systems, and methods for in-situ nitrate monitoring in field soils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA123571C2 true UA123571C2 (uk) 2021-04-28

Family

ID=52667187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201606669A UA123571C2 (uk) 2013-09-18 2014-09-17 Спосіб приєднання мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (cнемfet) на основі молекулярного рецептора

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9281219B2 (uk)
EP (1) EP3058359B1 (uk)
CN (2) CN110988085B (uk)
AU (4) AU2014323628A1 (uk)
CA (1) CA2933321C (uk)
ES (1) ES2864693T3 (uk)
UA (1) UA123571C2 (uk)
WO (1) WO2015042181A2 (uk)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110988085B (zh) * 2013-09-18 2023-07-04 克莱米特有限责任公司 基于分子受体的化学场效应晶体管
AR104548A1 (es) * 2015-05-08 2017-07-26 Suprasensor Tech Llc Sistema, aparato y método para medir la concentración iónica con una corrección para la desviación estándar
AU2017355728B2 (en) 2016-11-07 2020-09-10 Climate Llc Agricultural implements for soil and vegetation analysis
US10398096B2 (en) 2016-11-16 2019-09-03 The Climate Corporation Identifying management zones in agricultural fields and generating planting plans for the zones
US10028451B2 (en) 2016-11-16 2018-07-24 The Climate Corporation Identifying management zones in agricultural fields and generating planting plans for the zones
JP7117885B2 (ja) * 2018-04-10 2022-08-15 株式会社日立ハイテク 半導体装置
CA3113665A1 (en) 2018-09-21 2020-03-26 Teralytic Inc. Extensible, multimodal sensor fusion platform for remote, proximal terrain sensing
CN109668946B (zh) * 2019-02-27 2021-10-08 西安邮电大学 一种非接触式分层土壤墒情监测装置

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK521775A (da) 1975-11-20 1977-05-21 H J I Nielsen Nitration-selektiv elektrode
US4273636A (en) 1977-05-26 1981-06-16 Kiyoo Shimada Selective chemical sensitive field effect transistor transducers
US4322680A (en) * 1980-03-03 1982-03-30 University Of Utah Research Foundation Chemically sensitive JFET transducer devices utilizing a blocking interface
GB2096825A (en) * 1981-04-09 1982-10-20 Sibbald Alastair Chemical sensitive semiconductor field effect transducer
NL8303792A (nl) 1983-11-03 1985-06-03 Cordis Europ Inrichting voorzien van een op een isfet gebaseerd meetcircuit; voor toepassing in het meetcircuit geschikte isfet en werkwijze ter vervaardiging van een in het meetcircuit toe te passen isfet.
US4772377A (en) * 1987-05-22 1988-09-20 Abbott Laboratories Membrane anchor for ion-selective electrodes
IT1222121B (it) * 1987-07-24 1990-08-31 Eniricerche Spa Sensore per ioni contenente una membrana organica selettiva
US5011589A (en) * 1988-09-30 1991-04-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Solution component sensor device
DE69030811T2 (de) 1989-01-27 1997-10-02 Au Membrane & Biotech Res Inst Rezeptormembranen und selektive steuerung des ionenflusses durch ionophoren
NO903011L (no) 1990-07-05 1992-01-06 Sinvent As Elektrokjemisk ioneselektiv sensor.
FR2687671B1 (fr) * 1992-02-21 1994-05-20 Centre Nal Recherc Scientifique Monomeres derives de sultones perhalogenees et polymeres obtenus a partir de ces monomeres.
US5180481A (en) 1992-03-24 1993-01-19 Clifton Carey Phosphate selective composition and electrode
US5911873A (en) 1997-05-02 1999-06-15 Rosemount Analytical Inc. Apparatus and method for operating an ISFET at multiple drain currents and gate-source voltages allowing for diagnostics and control of isopotential points
KR20010072068A (ko) 1998-07-28 2001-07-31 미우라 유이찌, 쓰지 가오루 중탄산 이온 감응막
JP2001004585A (ja) * 1999-06-25 2001-01-12 Matsushita Electric Works Ltd 半導体化学センサ
AU2001264683A1 (en) 2000-05-18 2001-11-26 Medtronic, Inc. Ion-selective solid-state polymeric membrane electrodes
DE60024307D1 (de) * 2000-09-25 2005-12-29 Dow Agrosciences Llc Sensorvorrichtungen, systeme und verfahren insbesondere zur bekämpfung von schädlingen
US7160690B2 (en) 2001-11-06 2007-01-09 Arete Associates Nitrate sensor
GB0227810D0 (en) 2002-11-28 2003-01-08 Drew Scient Ltd Ion sensitive measurement
US20070096066A1 (en) * 2003-06-18 2007-05-03 Kazuyoshi Yoshida Conductive composition, conductive coating material, conductive resin, capacitor, photoelectric transducer, and their production method
EP1491884A1 (en) * 2003-06-25 2004-12-29 ASML Netherlands B.V. Biosensor and method of preparation
US7435610B2 (en) * 2003-12-31 2008-10-14 Chung Yuan Christian University Fabrication of array pH sensitive EGFET and its readout circuit
US7803946B2 (en) 2006-12-14 2010-09-28 Haley Michael M Tunable phenylacetylene hosts
US8340828B2 (en) 2007-06-04 2012-12-25 Nissim Danieli Water and fertilizer management system
US7927883B2 (en) 2007-11-09 2011-04-19 The Regents Of The University Of California In-situ soil nitrate ion concentration sensor
MY142639A (en) 2007-11-21 2010-12-15 Mimos Berhad Immobilized nitrate ionophore
CN102203282B (zh) * 2008-06-25 2014-04-30 生命技术公司 使用大规模fet阵列测量分析物的方法和装置
MY145172A (en) 2008-06-27 2011-12-30 Mimos Berhad Soil sensor
MY155727A (en) 2008-11-03 2015-11-17 Mimos Berhad Preparation of monobasic phosphate ionophores
US7828061B2 (en) 2009-04-03 2010-11-09 Nitra-Gen Llc Method and apparatus for on-site nitrate production for a water processing system
US8477295B2 (en) 2009-05-07 2013-07-02 Solum, Inc. Automated soil measurement device
US8144319B2 (en) 2009-05-07 2012-03-27 Solum, Inc. Automated soil measurement device
MY188567A (en) 2009-09-18 2021-12-22 Mimos Berhad A nitrate sensor
JP5763092B2 (ja) * 2009-12-08 2015-08-12 カンブリアン イノベーション エルエルシー 環境モニタリングのための、微生物をベースとするセンサー
US20110299085A1 (en) 2010-06-04 2011-12-08 Solum, Inc. Rapid Tissue Analysis Technique
US20120103077A1 (en) 2010-10-29 2012-05-03 Solum, Inc. Microsampling Nutrient Measurement
US8536626B2 (en) * 2011-04-28 2013-09-17 Honeywell International Inc. Electronic pH sensor die packaging
US20130126430A1 (en) * 2011-09-15 2013-05-23 Deka Products Limited Partnership Systems, Apparatus, and Methods for a Water Purification System
US20130073097A1 (en) 2011-09-19 2013-03-21 Dennis Vidovich Area soil moisture and fertilization sensor
CN103091502B (zh) * 2011-11-03 2014-02-12 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置
JP6257523B2 (ja) * 2011-12-22 2018-01-10 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーＢｅｃｔｏｎ， Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 感染性微生物の迅速な検出のための方法及び装置
JP5924110B2 (ja) * 2012-05-11 2016-05-25 株式会社ソシオネクスト 半導体装置、半導体装置モジュールおよび半導体装置の製造方法
CN110988085B (zh) * 2013-09-18 2023-07-04 克莱米特有限责任公司 基于分子受体的化学场效应晶体管

Also Published As

Publication number Publication date
CN110988085A (zh) 2020-04-10
WO2015042181A3 (en) 2015-05-14
AU2018282293B2 (en) 2020-08-27
AU2020277200A1 (en) 2020-12-24
US9281219B2 (en) 2016-03-08
CA2933321C (en) 2021-11-09
EP3058359B1 (en) 2021-01-27
CN110988085B (zh) 2023-07-04
AU2018282293A1 (en) 2019-01-17
WO2015042181A2 (en) 2015-03-26
CN105960592B (zh) 2020-01-10
AU2014323628A1 (en) 2016-09-15
CA2933321A1 (en) 2015-03-26
EP3058359A2 (en) 2016-08-24
AU2022200423A1 (en) 2022-02-17
US9535031B2 (en) 2017-01-03
EP3058359A4 (en) 2017-07-05
US20150076567A1 (en) 2015-03-19
US20160153931A1 (en) 2016-06-02
ES2864693T3 (es) 2021-10-14
CN105960592A (zh) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA123571C2 (uk) Спосіб приєднання мембранного матеріалу до затвору хімічного польового транзистора (cнемfet) на основі молекулярного рецептора
AU2013366039B2 (en) Soil chemistry sensor
US10578599B2 (en) System, apparatus, and method for measuring ion concentration with a standard deviation correction
WO2020061509A2 (en) Extensible, multimodal sensor fusion platform for remote, proximal terrain sensing
ES2891875T3 (es) Sonda de monitorización continua y en tiempo real de parámetros químicos de interés directamente en el terreno y sistema para la monitorización continua y en tiempo real de dichos parámetros químicos de interés
Prescott et al. HydroSense: An open platform for hydroclimatic monitoring
US12130252B2 (en) Soil moisture and nutrient sensor system
US20240310315A1 (en) Soil moisture and nutrient sensor system