Газочувствительный элемент

 

Использование: в газоаналитическом приборостроении для обнаружения водорода , гелия. Сущность изобретения: в качестве активного элемента используется керамический оксидный высокотемпературный сверхпроводящий материал, синтезированный из системы BbSr-Ca-Cu-О при определенном весовом соотношении компонентов . 2 з.п.ф-лы, 1 табл.. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflY5JIMK

nl)s G 01 и 27/02

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4932320/25 (22) 29.04,91 (46) 07.06.93. Бюл. Ю 21 (71) Сектор радиационных исследований АН

Азербайджана (72) P.Ì.Ñàðäàðëû, Х.М.Пашаев, Ш.Ф.Сардаров, Н,А.Эюбова, А.А.Агасиев, Ф,Ю.Гумбатов и Н.М.Исмаилов (73) Сектор радиационных исследований

Академии наук Азербайджанской республики (56) 1, Заявка Великобритании N 1526751, кл. G 01 N 27/12, 1978.

2. Заявка Японии N. 63-63064. кл. G 01 N 27/02, 1988.

3. Заявка ЕРМ 2292959, кл. Н 01 L 39/12, 1988.

4. Заявка ЕР М 0313390, кл. G 01 N 27/12, 1989.

Изобретение относится к газоаналитическому. приборостроению: получению новых газочувствительных элементов, использующих изменение электрического сопротивления некоторых оксидных материалов, возникающее вследствие абсорбции газа.

Целью изобретения является обнаруже:ие инертных газов и удешевление датчика.

На фиг. 1 представлена конструкция газочувствительного элемента. На циталовую подложку 1 после обезжиривания при вакууме 10 мм рт,ст. на установке УВН вЂ” 2

-5 напыляется металл ванадия 2 толщиной 0,1 мкм при температуре подложки 200 С. Затем на эту поверхность напыляется металл никеля толщиной 08-0.9 мкм. После этого,,;!Ж 1820938 А3 (54) ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Использование: в газоаналитическом приборостроении для обнаружения водорода, гелия. Сущность изобретения: в качестве активного элемента используется керамический оксидный высокотемпературный сверхпроводящий материал, синтезированный из системы В1-Sr-Са-Си-О при определенном весовом соотношении компонентов. 2 з.п.ф-лы. 1 табл.. 3 ил. наносится фоторезист. По шаблону производится травление металла и фоторезиста.

Затем промывается, сушится и производится скраибирование пластин (размером 4 х 4 мм). Последующий этап заключается в пайке выводов 3 и нанесении газочувствительного элемента 4.

На электроды подается напряжение

U = 5 10 В. Любые изменения сопротивления, обусловленные присутствием газа, детектируется по изменениям силы тока.

Состав сверхпроводящих элементов приведен ниже: 1 — ВЫг2,57Сао,ззСо20в: В 120з 44.91 мас. :

ЯгСОз 37,98 мас. : СаО 1,78 мас. ;

СиО 15,33 мас. ;

1820938

Время срабатывания газового датчика на основе сверхпроводящего элемента BI-Sr-Са-Си-О.

II — Bl4Sr2Ca2CU3011: BizOa 59,06 мас.7.;

$гСОз 18,71 мас.)(; Ca0 7,11 мас.)(,; СиО

15,12 мас.ф.

В присутствии детектируемого газа (водород или гелий) возникает ЭДС, величина которой зависит от его концентрации.

На фиг. 2 представлена зависимость изменений силы тока от концентрации водорода в воздухе для обоих предлагаемых сверхпроводящих элементов при двух толщинах 0 1 и 0,2 мкм. При толщине адсорбционного слоя 0,1 мкм оптимальная чувствительность для водорода получается при концентрации 35 х 10 7„а изменение силы тока. составляет 19,5 х 10 А на сверхпроводящем элементе В!2$г2,втСао,ззСи20в, а для BI4$rzCazCua011 при тех же условиях изменение силы тока составляет 39 х 10 5 А.

Из фиг.2 следует, что кривая индуцированного тока имеет нарастающий ход, который затем замедляется.

На фиг. 3 представлены данные по длительности срабатывания датчиков, находящихся в секундном диапазоне.

Из таблицы следует, что сверхпроводящий элемент В1 $г2,mCаo,ззСи20а является оптимально-газочувствительным к гелию, а

Bi4SnCazCugO< i — к Нр при концентрации их в воздухе 45 х 10 7, время срабатывания составляет 2 с.

Таким образом, чувствительность срабатывания предлагаемых газочувствительных высокотемпературных сверхпроводящих элементов не превышает 0,1 („а это обеспечивает надежное обнаружение малой концентрации газов (например, 5 х 10 $), Формула изобртения

1. Газочувствительный элемент, содержащий электроды, расположенные на керамической подложке и покрытые тонким газочувствительным слоем, о т л и ч а ю щ и"5 и с я тем, что, с целью повышения чувствительности обнаружения водорода и осуществления возможности обнаружения гелия, электроды выполнены из ванадия и никеля, а газочувствительный слой — из высокотем20 пературной сверхпроводящей керамики состава BI-Sr-Ca-Си-О.

2. Элемент по п.1, отл и ча ю щи и с я тем, что для обнаружения водорода использована керамика состава Bl>.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что для обнаружения гелия использована керамика состава ВЫа,67Сао,ззСи20в.

1820938

MN 14N) 2{2 %3

0 8 16 74

Вгсмя. с

Составитель P.Ñàðäàëû

Техред M.Ìoðãåíòàï Корректор М.Ткач

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2042 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5