Патент на изобретение №2241982
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ГАЗОВЫЙ ДАТЧИК
(57) Реферат:
Изобретение относится к области газового анализа, в частности, к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания кислорода. Технический результат изобретения: повышение чувствительности и технологичности изготовления датчика, расширение его функциональных возможностей. Сущность изобретения состоит в том, что известный газовый датчик, содержащий полупроводниковое основание, выполненное из монокристаллической пластины фосфида индия, с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, использован для определения микроконцентраций кислорода. 3 ил.
Изобретение относится к области газового анализа, в частности, к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей кислорода и других газов. Известен датчик (детектор) по теплопроводности, действие которого основано на различии между теплопроводностью паров вещества и газоносителя [1]. Однако, чувствительность такого датчика (детектора) ограничивается на вещества с теплопроводностью, близкой к теплопроводности газа-носителя. Например, при использовании этого датчика для анализа кислорода, точность определения невысока. Известен также датчик [2], позволяющий определять содержание кислорода с большей чувствительностью, однако он сложен по конструкции: включает селективную мембрану с необходимым для прохождения кислорода размером пор, полость с иммобилизованным флуоресцирующим красителем и устройство для фиксирования степени гашения красителя, которая пропорциональна парциальному давлению кислорода. Задачей изобретения является повышение чувствительности и технологичности изготовления датчика, расширение его функциональных возможностей, в частности, обеспечение возможности его применения для анализа кислорода. Поставленная задача решена за счет того, что известный газовый датчик, содержащий полупроводниковое основание, выполненное из монокристаллической пластины фосфида индия, с нанесенными на поверхность основания металлическими электродами, применен для определения микропримесей кислорода. Повышение чувствительности заявляемого датчика, принцип его работы демонстрируются чертежами, где представлены на фиг.1 – конструкция заявляемого датчика, на фиг.2 – график изменения электропроводности ( Датчик состоит из монокристаллической пластины фосфида индия 1 с нанесенными на его поверхность металлическими электродами 2. Принцип работы такого датчика основан на связи между адсорбционно-десорбционными процессами, протекающими на полупроводниковой пластине, и вызванным ими изменением электропроводности. Работа датчика осуществляется следующим образом. Датчик помещают в исследуемую среду. При адсорбции кислорода, сопровождающейся образованием ионов и ионо-радикалов (О–2, О– и др.), происходит заряжение поверхности полупроводниковой пластины, соответственно изгиб энергетических зон и, как следствие, изменение концентрации свободных носителей зарядов и электропроводности. По величине ее изменения с помощью градуировочных кривых можно определить содержание кислорода в исследуемой среде. Из анализа приведенной на фиг.3 типичной градуировочной кривой, полученной с помощью заявляемого датчика и выражающей зависимость К достоинствам заявляемого прибора следует также отнести его очень малые размеры (не более 3 мм3) и невысокую стоимость. Источники информации 1. Вяхирев Д.А., Шушукова А.Ф. Руководство по газовой хроматографии. – М.: Высш. школа, 1987. Формула изобретения
Применение газового датчика, содержащего полупроводниковое основание, выполненное в виде монокристаллической пластины фосфида индия с нанесенными на его поверхность металлическими электродами, для определения микропримесей кислорода.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 05.01.2007
Извещение опубликовано: 20.02.2008 БИ: 05/2008
|
||||||||||||||||||||||||||
) в процессе адсорбции кислорода при различных температурах, включая комнатную (1 – вакуум, 2 – 
=0,53 Па) и на фиг.3 – градуировочная кривая – изменение электропроводности с увеличением давления кислорода при комнатной температуре. Последняя наглядно демонстрирует его чувствительность.
), следует: заявляемый датчик при существенном упрощении конструкции позволяет определять содержание кислорода с чувствительностью, в несколько раз превышающую чувствительность известных датчиков [2].
