Датчик для определения арсина

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ОПИСАН К АВТОРСКОМ 2 по ре 1(71) Научно-исследовательский институт. при Нижегородском государственном униерситете им. Н.М.Лобачевского (72) У 1;О.Аношкин, Л;,Пахомов, Я.А.Фель, Е.И.Даценко и О,А.Ванцев(56) Ап агзпе п)оптогп 9 бечсе изпцап ЯйОх тЬи йгп. Мо 3(ва, Ко) ОНеапд О. "Тгапз(исегз 85; пт.СопГ.Яос Ятасе Яепз,. айб Асбцат, 1985, :)ц, ТесЬп. Рар,", 1985, 389-392.Авторское свидетельство СССР М 1249425, кл. 6 01 И 27/12, 1986. Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано прй созданий приборов-сигнализаторов оповещения опасной концентрации арсина в промзоне, местах его использования и утилизации (дожига).Известен высокочувствтительный датчик для определения следов арсина в воздухе, представляющий собой пластинку из сплавленного кварца (12 х 12 х 1 мм),. покрытую тонкой пленкой Яп 02 и снабженную электрическим нагревателем.Однако этот датчик имеет узкий интервал измеряемых концентраций 0,6-8 ррм АзНз, высокую рабочую температуру 400- 430 С. Другой недостаток - использование драгметаллов.Наиболее близким.к изобретению по существенным признакам и достигаемому эф. фекту является датчик для определения арсина, содержащий подложку с полупро(54) ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРСИНА (57) Изобретение относится к измерйтельной технике и может. быть использовано для определения мывьяковистого водорода. Для этого на полупроводниковый слой нанесен слой полйметилсилоксана. 1 ил., 1 табл,водниковым слоем и электроды (из никеля или хрома), причем полупроводниковый слой выполнен из хлорированйого фталоцианина меди толщиной 1 мкм.Недостатками этого датчика являются небольшое изменение тока в прйсутствии малых количеств арсийа и, следовательно, большой порог обнаружения и значительное время (10-15 мин) измерения.Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент датчика арсина состоит из подложкй" с"электродами, на которую нанесен полупроводниковый слой из хлорированного фталоцианина меди, Полупроводниковый слой, в свою очередь, покрыт слоем диэлектрика излиметилсилоксана.На чертеже представлен датчик для опделения арсина.Ток датчикапри 0= 10 В,А Б 10Время 90-95изменения1тока, сКратность иэ"менения тока 3,210 7,2 1 О. У, б 1 о 30-35 3040 30-ЙО 60" 80 00-100 100;120 120-180 б 5 113 152 1620 6000 56 16 Е е е е е еее ввЕевееееве ее ееееееееееееееееееееее Датчик содержит электроды 1 растрового типа (М, Сг). Электроды 1 размещены на диэлектрической подложке 2 (поликр), на которую нанесен тонкий слой 3 (400 Л) хлорированного фталоцианина меди и тонкая пленка 4 полиметилсилоксана,Датчик работает следующим образом.В отсутствии определяемого газа (эрсин) датчик, как резистор, имеет стандартное значение сопротивления и при напряжении 10 В в измерительной цепи устанавливается постоянный ток 5 10 А че-о рез 3-5 мин после включения время выхода в рабочее состояние), При содержании арсина в воздухе 0,5 ррм (порог обнарукения) сопротивление датчика уменьшается, ток достигаетэначения 3,2 10 А. Повышенная температура датчика позволит нейрерывна следить за изменением концентрации арсина в воздухе, исключая стадию регенерации,В таблице представлены результаты испытаний,Как видно иэ таблицы при 130 ррт арсина, что соответствует приблизительно 1 мм рт.ст.,ток вырастаетдо 2 10 А при 10 В, у известного датчика при этой же конентрацииао 1 синатоквырастаетс 1,33 101 Адо 4,6101 А при 1 В.Время обнаружения 0,5-2 мин в зависимости от концентрации арсина время для известного датчика 10-15 мин). Изменение номинальных значений тока для предлагаемого датчика эа 120 ч рабо-.ты с общим количеством напусков (100) смесей арсина с концентрацией 10-400 ррм 5 не превышает 10 О. При работе предлагаемого датчика практически исключаются стадия регенерации, так как он реагирует только на фронт концентрации, соответствующий составу приготовленной смеси.10 Снижения этого фронта так же, как и нарастание сигнала при введении арсин-воздушной смеси) осуществляется за время 30-100 с до 90-955 своего номинального значения, Повышение температуры работы, 15 датчика повышает и его избирательность,Так он практически не чувствителен к Н 20, ЫНз, парам углеводородов, ацетону в концентрациях, на 10 превышающих концент- ,2рацию арсина в диапазоне 1-100 ррм.20Формула изобретения Датчик для определения арсина, содержащий подложку с полупроводниковым сло ем, выполненным из хлорированногофталоцианана меди, и электроды, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, снижения порога обнаружения, сокращения времени определения, 30. полупроводниковый слой снабжен дополнительным слоем полиметилсилоксана, 1 ОО ЦОО 1 ООО.: 1 ООО., 8,1 10 3 1 0; 2,810 3101756810 Продолжение твблицы Гептан Примесь в Двуокись Гексанвоздухе азота Вода ааввЕвв е эеаава Е еее Концентра"ция примеси,Ррщ 1000 2,2 10 1 00-120 2,3 еЕайевветвтЕв а в т а е вааа е а в т в в в т вв еав Составитель Б, Андрееведактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор Н. Слободявик аказ 3085 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва; Ж, Раущскэя наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Ток датчика при 0= 10 В,А Время 90-953 изменения . тока, сКратность изменения тока 10000 10000 10000 10000 1000010600 100005 510 5 5 105 5 10 4,5 О 5,75.10 Д,110 6 810300-360 300-360 300-360 300-360300-360 180 т 20 300-3601,1 1,1 1,1 1,1 О, 1,161,6,1,3