Полупроводниковые тонкопленочные газовые сенсоры
Полупроводниковые тонкопленочные газовые сенсоры
Назначение
Сенсоры предназначены для контроля наличия водорода в воздухе в широком диапазоне концентраций: при низких (0–5000 ppm) и высоких (0,1–2,5 об.%).
*Критическим считается присутствие 2 об.% водорода
Область применения
Сенсоры могут применяться для контроля утечек водорода в химической промышленности, при транспортной перевозке баллонов, на автомобильных заправках, в защитных оболочках атомных реакторов АЭС, в помещениях с аккумуляторными батареями в локомотивах поездов и на подводных лодках, а также в других сферах.
Преимущества
-
Быстродействующие (отклик 20–40 с).
-
Высокочувствительные.
-
Селективные.
-
Малое потребление энергии.
-
Повышенная стабильность при эксплуатации.
-
Срок службы 10 лет.
Технологии
Впервые в мире разработана оригинальная технология получения газовых сенсоров с использованием распыления на постоянном токе в кислородно-аргонной плазме в магнетроне А-500 (Edwards, Великобритания) мозаичных металлических мишеней из сплава Sn+Sb с нанесенными на поверхность соответствующими катализаторами, а также ВЧ-магнетронного распыления созданных в лаборатории оксидных мишеней SnO2+Sb+Dy и WO3, модифицированных золотом. На поверхность пленок напыляются двухслойные дисперсные катализаторы Pt/Pd или Au.
Технология защищена девятью ноу-хау ТГУ и двумя патентами России: № 201708 – 18.03.2020 г., № 2019614627 – 09.04.2019 г.
Издана монография «Полупроводниковые тонкопленочные газовые сенсоры», авторы: Максимова Н.К., Севастьянов Е.Ю., Сергейченко Н.В., Черников Е.В. Томск: Изд-во НТЛ, 2016.
Партнеры
-
Инженерно-производственный центрРазработку газоанализаторов лаборатория ТГУ ведёт совместно с Инженерно-производственным центром (http://ntpipc.ru) в Томске.
-
ЗАО «ПО Спецавтоматика»На основе разработанных в лаборатории ТГУ сенсоров, чувствительных к продуктам тления различных материалов, ранее на предприятии ЗАО «ПО Спецавтоматика», г. Бийск, производились сертифицированные пожарные газовые извещатели ИП 435-1.
Производство
В сочетании с микроэлектронной технологией, включающей ряд операций фотолитографии, в одном технологическом цикле на одной подложке из сапфира диаметром 30 мм обеспечено получение около 500 штук миниатюрных чувствительных элементов, имеющих идентичные параметры.
Себестоимость сенсора: от 1200 рублей.
Использование различных сочетаний катализаторов позволяет создавать сенсоры на ряд других взрывоопасных газов – метан (СН4), токсичных газов – аммиак (NH3), угарный газ (СО), диоксид азота (NO2), сероводород (H2S), хлор (Cl2). Сенсоры отличаются высокой чувствительностью, селективностью и стабильностью параметров при эксплуатации и в условиях меняющейся влажности.
В настоящее время ведется создание универсального интеллектуального мультисенсорного газоаналитического устройства, предназначенного для селективного обнаружения четырех токсичных и взрывоопасных газов по выбору заказчика: СО, H2S, Cl2, H2, NH3, СН4 и ряда летучих веществ. Прибор может применяться в различных биогазовых условиях: в канализационных коллекторах, на химическом производстве, при эксплуатации водородных ДВС и в других сферах.
Команда
-
В команде проекта
Лаборатория оптических материалов и покрытий СФТИ ТГУ.
Лаборатория полупроводниковых приборов СФТИ ТГУ.
Руководитель проекта: канд. физ.-мат. наук Максимова Надежда Кузьминична.
Руководитель лаборатории: д-р хим. наук, профессор Малиновская Татьяна Дмитриевна.
Менеджер проекта: научный сотрудник Жек Валентина Владимировна.
Контакты
-
Телефон:
+7 (3822) 413-417
-
Телефон:
+7 952 890 7754
-
Email:
valentina.zhek@yandex.ru
