Методы детектирования газов. Достоинства и недостатки.
-
Масс-спектрометрия:
-: мол. ионы образуются лищь у 20% орг. соед.; метод применим только для определения легколетучих термически стабильных соед.; в значениях полного ионного тока на ионы с большими значениями m/z, дающие информацию о мол. массе и наличии функц. групп, приходится меньшая часть; отрицательно заряженные ионы, имеющие большое значение в структурном анализе, образуются в очень небольшом кол-ве и ограниченным числом орг. соединений. Хим. ионизация осуществляется при столкновении молекул исследуемого в-ва с ионами реагентного газа, в качестве к-рого м. б. индивидуальные в-ва или их смеси.
+: колоссальная чувствительность
-
КР – спектроскопия
-: нелинейность интенсивности почернения фотопластинки относительно интенсивности падающего света
+: высокая чувствительность фотопластинок; они могут одновременно измерять сигналы на различных длинах волн, т.е. фотопластинки являются многоканальными приёмниками; наконец, они могут накапливать сигнал во времени.
-
ИК-спектроскопия
-(классс. Схема): невозможность регистрации слабых сигналов из-за малого отношения сигнал: шум
+(класс. Схема): простота конструкции, относит. дешевизна
-(Фурье-спектрометра): сложность изготовления и высокая стоимость,
+ (Фурье-спектрометра): высокое отношение сигнал : шум, возможность работы в широком диапазоне длин волн без смены диспергирующего элемента, быстрая (за секунды и доли секунд) регистрация спектра, высокая разрешающая способность (до 0,001 см1).
-
Парамагнитные датчики
-: ремонт и настройка датчика сложны и могут быть выполнены только с использованием специального оборудования.
+: не требует для работы расходных материалов, время реакции порядка 0.15 сек
Терромагнитные датчики:
+: просты по конструкции, надежны и долговечны
-: инерционны (время их реакции около 30 сек.)
-
Химические сенсоры
- (оптических сенсоров): достаточно высокая, хотя и селективная чувствительность к световым помехам, а также определенная подверженность влиянию температуры (в случае использования полупроводников при изготовлении сенсора)
+ (оптических сенсоров):
высокая чувствительность;
высокая скорость отклика;
возможность бесконтактного обнаружения;
высокая помехозащищенность;
нечувствительны к электромагнитным полям (не оптической частоты);
нечувствительны к радиационным полям;
способность передавать аналитический сигнал без искажения на большие расстояния (например, по оптоволокну);
удобство мультиплексирования сигналов;
высокая плотность передачи данных;
стойкость к вредным воздействиям окружающей среды;
удобство применения интегральной технологии.
-
Смешанные техники
Ничего толкового в инете нет. Логично, что это использование нескольких техник в попытке минимизировать минусы одного метода плюсами другого.
Основные классы сенсоров и требования к сенсорным материалам.
-
Потенциометрические
-
Люминисцентные
-
Спектрофотометрические
-
Пьезо массметрические
-
Сенсор на поверхностно-акустических волнах
-
Термические
-
Полупроводниковые
Требования
В презентации нет, там только диаграмма какие вещества используются, но там ТОЛЬКО оксиды.
Ну и скорее всего стандартные требования – они д.б. оправданы экономически.
Требования к сенсорным полупроводниковым материалам и пути их синтеза.
Пути синтеза (относятся для диоксида олова, вполне возможно, что и для других полупроводников):
Осаждение из растворов
Золь – гель технология
Гидротермальный метод
Пиролиз
Выращивание диоксида олова из пара монооксида олова
Химическое парофазное осаждение
Плазменные методы
Физическое парофазное осаждение
Требования:
В полупроводниках валентная зона заполнена при О К полностью и отделена от зоны проводимости запрещенной зоной, ширина которой различна у различных полупроводников. Поэтому, для того чтобы в полупроводнике стала возможной электропроводность, электроны из валентной зоны или с примесных донорных уровней в запрещенной зоне должны быть «заброшены» в зону проводимости, а также на созданные легированием акцепторные уровни в запрещенной зоне. В последнем случае носителями заряда становятся положительно заряженные «дырки» в валентной зоне.