پایان نامه رایگان درباره قدرت تشخیص و نیکل

CH4 + 4O-ads → CO2 + 2H2O + 4e-
(2-24)
Widget not in any sidebars

CH4 + 4O2-ads → CO2 + 2H2O + 8e-
در نتیجه غلظت الکترون‏ها روی سطح اکسید فلزی افزایش می‏یابد و مقاومت لایۀ اکسید فلزی نوع n کاهش می‏یابد. در مقابل مقاومت سطح اکسید فلزی نوع p افزایش می‏یابد زیرا الکترون‏های تولید شده با حفره‏ها بازترکیب می‏شوند در نتیجه غلظت حفره‏ها کاهش می‏یابد. بنابراین پاسخ حسگر گازی برای اکسید نیم‏رسانای نوع n نسبت به گاز کاهشی () به صورت زیر تعریف می‏شود.
(2-25)
پاسخ برای اکسید نیم‏رسانای نوع p نسبت به گاز کاهنده () با رابطۀ زیر داده می‏شود:
(2-26)
که Rrg و Ra به ترتیب مقاومت‏های الکتریکی حسگرها در حضور گاز کاهنده و هوای خشک خالص هستند.
2-4-2 گزینش
یکی از پارامترهای مهم در سنجش حسگرهای گازی، گزینش گاز در آن‏ها است. به این معنا که قدرت تشخیص یک گاز در میان گازهای دیگر وجود داشته باشد. در واقع گزینندگی به صورت حساسیت حسگر به یک گاز نسبت به حساسیت آن به گاز دیگر تعریف می‏شود.
(2-27)
که (b) مربوط به گاز هدف و (a) مربوط به گاز مورد مطالعۀ دیگری در همان غلظت است.
2-4-3 زمان پاسخ / زمان بازگشت
زمان پاسخ (بازگشت) به صورت مدت زمانی که نیاز است تا تغییرات مقاومت قطعه از 10% (90%) به 90% (10%) مقدار تعادلی خود در حضور گاز اکسید کننده (احیا کننده) برسد، تعریف می‏شود. این مقادیر باید برای یک حسگر خوب کوچک باشند.
2-5 مروری بر مقاله‏های موجود دربارۀ حسگرهای گازی بر پایۀ نانوساختارهای NiO
1- لئو و همکاران ]65[ فیلم‏های نانو بلورین متشکل از ذرات NiO را به وسیلۀ تبخیر گاز فعال پیشرفته تهیه کردند و از آن‏ها برای کاربرد در حسگرهای گازی به ویژه برای آشکارسازی گازهای کاهنده (H2S) و اکساینده (NO2) استفاده کردند.
دستگاه حسگر گازی با استفاده از زیرلایه‏های آلومینا با دو الکترود طلای چاپی به طول mm 5 و عرض mm 3 روی قسمت فوقانی زیرلایه و یک مقاومت گرمایش Pt واقع در پشت زیرلایه (به منظور کنترل دقیق دمای دستگاه در طول کار) ساخته شد. اندازۀ کل زیرلایۀ حسگر mm 9 × mm 7 بود. فیلم‏های نانو ذرۀ اکسید نیکل با استفاده از یک واحد تبخیر گاز فعال پیشرفته (Ultra Fine Particle Equipment, ULVAC Ltd., Japan) بین الکترودهای حسگر، لایه‏نشانی شدند. تبخیر گاز به این صورت است که ابتدا یک پیش‏مادۀ نیکل فلزی جامد، داخل یک پیچۀ القایی (که در یک اتاقک خلأ نصب شده) قرار داده می‏شود و تا دمای بالای °C 1000 گرم می‏شود. آن‏گاه مخلوطی از هلیوم و اکسیژن به زیر قرص نیکل هدایت می‏شوند سپس سطح نیکل داغ اکسید می‏شود. به وسیلۀ شار گاز، بخار به سمت بالا منتقل شده و فوراً سرد می‏شود که منجر به جوانه‏زنی خوشه‏های NiO می‏شود و به دنبال آن نانو ذرات NiO تشکیل می‏شوند. این نانو ذرات به وسیلۀ یک لولۀ انتقال جمع‏آوری می‏شوند که یک انتهای لوله در ناحیۀ تشکیل نانو ذرات، و انتهای دیگر آن در اتاقک لایه‏نشانی خلأ شده (که در آنجا نانو ذرات از طریق یک نازل روی زیرلایۀ حسگر لایه‏نشانی می‏شوند) قرار دارد. پارامترهای فرآیند سنتز فیلم‏های نانو ذرۀ NiO به این صورت می‏باشند: فشار کل = mbar 30، توان القا = KW 3/2، شار هلیوم = L/min 10، شار اکسیژن = L/min 1 و زمان لایه‏نشانی = min 10
ضخامت متوسط فیلم‏های NiO نانو بلورین در حدود µm 5 بود. بعد از لایه‏نشانی، فیلم‏ها در هوای محیط به مدت یک ساعت در بازۀ دمایی °C 400-100 با گام‏های دمایی °C 100 باز پخت شدند. نمونه‏های XRD با فاز نیکل مکعبی سازگار بودند. پیک‏های تیز موجود در نمونۀ XRD از زیرلایۀ آلومینا ناشی می‏شوند (شکل2-1).
شکل 2-1: نمونه‏های XRD فیلم‏های نانو ذرۀ NiO بازپخت شده در دماهای مختلف]65[.