95.Термокаталитические сенсоры

Они работают на эффекте изменения электрофизсв-в чувствительного элемента в процессе нагрева за счет энергии, выдел-ся в результате каталитич. реакции. Наиболее распространены многоэлектродные сенсоры (пеллисторы), предст. собой спираль из платиновой проволоки толщиной 5-25 мкм, покрытой слоем керамики Al2O3, поверх которой нанесен слой катализатора – палладий или платина. Принцип работы основан на тепловом эффекте каталитич окисления газа на поверхности катализатора, сопровождающееся изменением температуры сенсора. В пеллистрах вместо керамического покрытия используется полупроводниковое.

68-70.Электронная микроскопия

Для того, чтобы увеличить разрешающую способность микроскопа в 1930 г. было предложено использовать вместо светового излучения (фотоны hv) поток электронов, длина волны которых определяется по формуле:

h/m,

где  - длина волны де-Бройля,

h – постоянная Планка = 6, 62410^-34 Джс,

m – масса электронов = 0,910^-27 г ,

 - скорость электрона, кот можно регулировать с помощью разности потенциалов.

Предельная разрешающая способность электронных микроскопов в тысячи раз больше, чем у оптических, т. к. длина волны электронов в тысячи раз меньше, чем у фотонов.

Для того, чтобы получить изображение объектов в электронном микроскопе используется поток электронов, испускаемые раскаленным катодом. Управляются электроны с помощью внешних электромагнитных полей.

Электронное изображение формируется электрическими и магнитными полями также, как световое, - оптическими линзами.

Устройство фокусировки и рассеивания электронного пучка называют электронными линзами.

Т. к. глаз не может непосредственно воспринимать электронные пучки, они направляются на люминесцентные экраны мониторов.

Nэл10⁷

Наибольшее распространение получил растровый электронный микроскоп (РЭМ). В таком микроскопе тонкий луч электронов диаметром около 10 нм сканирует образец по горизонтальным строчкам точку за точкой и синхронный сигнал передает на монитор (процесс аналогичен работе телевизора). Источник электронов металл (вольфрам), из кот при нагревании в результате термоэлектронной эмиссии испускаются электроны.

Главный недостаток электронной микроскопии – это необходимость работы в полном вакууме, наличие какого-либо газа внутри камеры микроскопа может привести к ионизации атомов газа и существенно исказить результаты анализа. Кроме того электроны оказывают негативное воздействие на биологические объекты, что делает их неприменимыми для исследований во многих отраслях биотехнологий.

Электронный микроскоп позволяет увидеть атомную решетку и различить атомы, однако его разрешение недостаточно, чтобы увидеть внутриатомную структуру или строение химических связей в молекуле. Для этой цели разрабатываются нейтронные микроскопы.

Нейроны имеют в 2 тысячи раз больше массу, чем у электрона, а  в 2 тыс раз меньше. Недостаток нейтронных микроскопов – нейтроны не реагируют на воздействие магнитных и электрических полей.