熱釋電紅外氣體傳感器是指采用熱釋電薄膜材料制備的敏感元件,利用極性氣體的對特定紅外光譜的吸收特性,采用郎伯比爾定律實現(xiàn)對氣體濃度的測量分析的傳感器,其核心元件是熱釋電薄膜敏感元。 主要功能與應(yīng)用領(lǐng)域:熱釋電紅外氣體傳感器是一種新型的傳感器,它可以自我抑制零點漂移,具有精度高、選擇性好、靈敏度高、測量范圍寬、壽命長,不中毒,不依賴氧氣等特點。與傳統(tǒng)的半導體型、催化燃燒型和電化學型氣體傳感器相比,技術(shù)優(yōu)勢明顯因此,特別適合紅外氣體傳感器逐漸在各種氣體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。 圖1 含有雙Si杯微橋絕熱結(jié)構(gòu)的器件示意圖 圖2紅外氣體監(jiān)測器樣機 特色及先進性:本團隊采用納米自緩沖層技術(shù)制備的熱釋電薄膜材料具有高熱釋電系數(shù)的特點。通過自緩沖層技術(shù)控制熱釋電薄膜與電極之間的界面特性,實現(xiàn)熱釋電薄膜的擇優(yōu)取向生長,制備了低漏電流密度、高熱釋電系數(shù)的熱釋點薄膜材料,掌握了紅外氣體傳感器核心元件的材料生長、器件設(shè)計與加工的核心技術(shù)。 技術(shù)指標:熱釋電系數(shù)大于1x10-6Ccm-2K-1,器件探測率大于1x108cmHz1/2W-1。 能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵問題和實施后可取得的效果:本成果目前主要應(yīng)用于有毒、有害等危險氣體的監(jiān)測,在工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控、礦山安全、環(huán)境保護等領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。功能完善、系統(tǒng)兼容性好、經(jīng)久耐用、長期穩(wěn)定性好、測量精度高、校正周期長的便攜式氣體檢測儀和紅外氣體檢測傳感器,替代催化燃燒型產(chǎn)品和進口紅外產(chǎn)品,提高現(xiàn)有氣體監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,提升裝備性能,防范工業(yè)生產(chǎn)中違規(guī)氣體排放、危險氣體如瓦斯等導致的安全生產(chǎn)事故的發(fā)生,同時改善現(xiàn)有安全監(jiān)控系統(tǒng)、檢測儀器維護量大的問題。
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