Thu

حسگر گازی برای تشخیص گاز هیدروژن طراحی شد

دانشجوی دکتری فیزیک واحد علوم تحقیقات، حسگری را طراحی کرده که قادر است در زمانی کوتاه، میزان هیدروژن موجود در محیط را تشخیص دهد. به گزارش خبرگزاری مهر، لیلا فکری اول گفت: هیدروژن یک گاز بی رنگ، بی بو و بی مزه است که توسط حواس انسانی قابل شناسایی نیست، به دلیل استفاده از این گاز به عنوان سوخت در منازل، خودروها، موشک‌هایی با سوخت هیدروژن و موارد دیگر، وجود یک حسگر برای آشکارسازی نشتی این گاز ضروری است. وی با بیان اینکه هدف اصلی این پژوهش نیز ساخت حسگری بوده که گاز هیدروژن را در محدوده‌قابل انفجار تشخیص دهد، گفت: حسگرهای هیدروژنی وسایل مبدلی هستند که با جذب مولکول‌های گاز هیدروژن، یک سیگنال الکتریکی تولید می‌کنند که متناسب با مقدار غلظت گاز هیدروژن است، در این طرح، حسگر MOS خازنی ساخته شده که در کمتر از ۲ دقیقه نشتی گاز هیدروژن را در محدوده‌قابل انفجار یا همان غلظت ۴ درصد حجمی آشکار می‌کند. به گفته این دانشجو، حسگرهای خازنی هرگونه تغییر در محیط را از طریق تغییر در ظرفیت الکتریکی خازن آشکار می‌کنند. مزیت این دسته از حسگرها نسبت به انواع دیگر حسگر، پایداری، طول عمر بالا و زمان پاسخ دهی پایین آن‌هاست. دانشجوی دکتری فیزیک واحد علوم تحقیقات با بیان این مطلب که نیاز به سرعت و دقت بالا برای نمایش و کنترل غلظت هیدروژن در حوزه‌های مختلف صنعت وجود دارد تصریح کرد: به عنوان مثال می‌توان از این حسگر در نمایش غلظت هیدروژن در فرایند تولید آمونیاک، متانول و آبپوشی هیدروکربن‌ها استفاده کرد. فرایند گوگرد‌زدایی از تولیدات نفتی، تولید سوخت موشک و یا هنگام پرتاب شاتل و سایر کاربردهای فضایی از دیگر موارد استفاده از نتایج این طرح است. فکری اول در رابطه با نحوه‌ساخت و ارزیابی این حسگر افزود: در این پژوهش اثر ضخامت لایه‌ی اکسیدی موجود در ساختار حسگر، بر خواص و عملکرد آن بررسی شده است. در واقع این حسگر دارای ساختار سه لایه‌ای از سیلیس، اکسید سیلسیوم و نیکل(Ni/SiO۲/Si) است. وی ادامه داد: چهار نمونه‌مختلف از این حسگر تهیه شده که تفاوت آن‌ها تنها در ضخامت لایه‌ی اکسید سیلیسیوم است. همچنین برای ارزیابی ساختار و سطح حسگرها از روش‌های دستگاهی SEM و AFM استفاده شده است. سرعت   و زمان پاسخ دهی این نمونه‌ها در غلظت مدنظر و در دما و فرکانس مشخص مطالعه شده است. این پژوهشگر واحد علوم و تحقیقات گفت: طبق نتایج به دست آمده، با کاهش ضخامت لایه‌اکسید، حسگر در زمان کوتاه‌تری گاز هیدروژن را آشکارسازی می‌کند. همچنین برای نمونه‌حسگر خازنی با ضخامت لایه‌اکسیدی ۲۸ نانومتری، زمان پاسخ‌دهی در حدود ۸۴ ثانیه اندازه‌گیری شده است. شناسهٔ خبر: 2850707  

social position advance