Регистратор концентрации компонентов газовой смеси Советский патент 1979 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к физикохимическим исследованиям и может быт использовано для измерения концентра ции различных веществ в смеси, напри мер в химической пpo ышлeннocти. Известны датчики для определения концентрации веществ, представляющие собой полупроводниковые окисные плен ки 1. Датчики могут быть использованы для регистрации одного компонен та газовой смеси. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регистратор концентрации компонентов газовой смеси. Регистратор представляет собой полупроводниковую пленку с припаянными к ней электрическими контактами и измерительный прибор 2. При подключении пленки к источнику напряжения через нее протекает ток. Если этот датчик внести в среду, концентрацию вещества которой необходимо определить, то адсорбция молекул вещества поверхностью пленки приведет к изменению сопротивления пленки и, следовательно, к изменению тока, текущего по цепи. По изменениям тока определяют концентрацию вещества. Однако это устройство одновременно реагирует на присутствие в смеси нескольких различных веществ, т.е. этот датчик не обладает избирательностью по различным веществам. Это сужает область их применения. Цель изобретения - проведение избирательного контроля. Поставленная цель достигается тем, что датчик содержит дополнительный электрод, находящийся на близком расстоянии от одного из электрических контактов, соединенный с генератором линейно-изменяющегося напряжения. На чертеже приведена конструкция устройства и схема его включения. iia подложке 1 размещена полупроводниковая окисная пленка 2, к которой приварены o э чecкиe контакты 3, подключенные к источнику постоянного напряжения 4. Дополнительный электрод 5 располагается на близком расстоянии от одного из контактов 3 для получения больших значений электрического поля. Дополнительный электрод 5 и один из контактов 3 через измерительное сопротивление 7 подключены к генератору б линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН). . Прибор 8 служит для контроля тока в цепи. Регистратор работает следуюадам образом. При подключении источника 4 к контактам 3 через пленку 2 потечет ток. При наличии концентрации измеряемого вещества в атмосфере поверхность пленки 2 адсорбирует молекулы этого и других веществ, находящихся в атмосфере, в результате чего сопротивление пленки изменяется и изменяется ток в цепи. Адсорбция молекул веществ приводит к тому, что в пленке 2 возникают донорные уровни с различными- значениями энергии активации. Если теперь подать напряжение от ГЛИН 6 на дополнительный электрод 5, то возникше поле между электродом 5 и контактом 3 приводит к тому, что электроды с донорных уровней будут переведены в зону проводимости и примут участие в переносе тока. Поскольку различные вещества создают примесные уровни в полупроводнике, залегающие на различной глубине, их вклад в изменения тока в цепи: дополнительный электрод 6 84 5 ГЛИН 6 - сопротивление 7 - контакт 3 будет Обнаруживаться при различных напряжениях генератора ГЛИН в виде изломов на вольт-амперной характеристике, что дает возможность одновременно измерять концентрацию различных веществ в смеси. Формула изобретения Регистратор концентрации компонентов газовой смеси, содерхсащий полупроводниковую пленку, электрические контакты, измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью проведения избирательного контроля, на полупроводниковой пленке расположен электрод, -соединенный с генератором линейно-изменяющегося напряж-ения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3695848, кл. 23-254, опубл. 1972. 2.Патент Японии № 50-22435, кл. , опубл. 1975.