氧化铈负载氧化钴型催化甲烷传感器的制备及稳定性研究

采用浸渍法制备CeO_2负载的Co_3O_4催化剂粉末,将催化剂粉末制作了厚膜型催化燃烧式甲烷气体传感器进行测试,讨论不同钴负载量对甲烷催化的影响,重点研究了不同钴负载量对传感器稳定性的影响,通过SEM、TPR、XRD和BET对催化剂进行分析表征。实验结果显示,Co_3O_4/CeO_2催化剂对甲烷有较好的催化特性,Co_3O_4质量分数为30%时的催化剂制备的传感器对甲烷气体(体积分数2%)响应达到19 m V,且在高温环境下传感器响应能力保持稳定,550℃连续工作6 h响应值仅下降0.2 m V。分析催化剂高温处理前后结果,证实传感器失效是由催化剂失效所导致。     

厚膜型气敏器件膜厚影响气体检测灵敏度的研究

利用化学深沉法制备ＳｎＯ２纳米材料，再利用平面丝网印刷技术制备不同膜厚的ＳｎＯ２厚膜型气敏器件试样，测量不同厚膜气敏器件试样对甲烷气体检测灵敏度和阻温曲线，并进行复阻抗分析。实验表明试样膜厚对检测灵敏度的影响是明显的，试样膜厚在５３μｍ左右对甲烷气体有最大灵敏度。     

光纤甲烷气体传感器

本文介绍了基于干涉法和光谱吸收法的光纤甲烷气体传感器系统的原理、设计和系统结构,并对它们进行了比较。采用光学测量方法,不仅能精确测量甲烷气体浓度,而且安全可靠。尤其在1．6654μm波长处,采用光谱吸收法测量甲烷气体浓度,可使传感系统的灵敏度变得更高。     

基于一维卷积神经网络的气体识别方法研究

混合气体定性识别是人工嗅觉进行气体检测与分析的关键问题。为提高人工嗅觉系统对混合气体检测识别的准确率,提出了基于一维卷积神经网络的气体识别方法。该方法利用卷积神经网络对原始数据进行自适应特征提取,如响应稳定值、响应建立时间等以及人工难以描述的特征。通过对混合气体数据采集系统获取到甲烷、一氧化碳、乙烯及两种混合物的实验样本数据进行实验,实验结果表明所提方法的识别准确率可达99.98%。相比于传统算法,所提方法具有更高的准确率与模型泛化能力。     

不同溅射气体对a-IGZO TFT特性的影响

采用脉冲直流(Pulsed DC)方式和不同的单组份气体(Ar、O2、N2)溅射制作IGZO,研究了缺氧(Ar)、富氧(O2)、氧替代(N2)三种情形下的IGZO-TFT特性。通过AES、XRD、AFM等分析手段,考察了不同气体制备的IGZO膜以及相应靶材的成分及结构,发现不同的溅射气体对IGZO膜的成分比例和电学结构具有重要的影响。实验结果表明,Ar-IGZO TFT在退火后具有良好的特性,S值为1 V/dec,迁移率可达8.3 cm2/Vs,开关比Ion/Ioff≥105。     

光纤甲烷气体传感器的研究

基于甲烷气体近红外吸收的机理,研究了一种高灵敏度易于实现的光纤甲烷气体传感器。分析了半导体激光器的调制特性和谐波检测的基本原理,建立了传感器的数学模型。系统采用分布反馈式半导体激光器做光源,气室采用小型渐变折射率透镜构成的气室,加入参考光路和参考气室,使光源输出的中心波长锁定在气体的吸收峰上,通过光源调制实现气体浓度的谐波检测,给出了甲烷气体测量的实验结果。     

Pt—WO3薄膜气敏传感器的气敏性能研究

用直流反应磁控溅射法制备了Pt-WO3气敏薄膜,进行了薄膜晶体结构和表面形貌的分析,研究了添加Pt对WO3电学和气敏特性的影响。实验证明:当Pt膜厚为4 nm时,WO3薄膜对气体的敏感特性得到改善,对φ(NO2)=5×10-6和φ(NH3)=10×10-6的工作温度均降低了50℃,灵敏度分别达到11.5和900,是纯WO3薄膜的2~3倍,且响应时间缩短。     

Pt-W03薄膜气敏传感器的气敏性能研究

用直流反应磁控溅射法制备了Pt-WO3气敏薄膜,进行了薄膜晶体结构和表面形貌的分析,研究了添加Pt对WO3电学和气敏特性的影响.实验证明:当Pt膜厚为4 nm时,WO3薄膜对气体的敏感特性得到改善,对(∮)(NO2)=5和(∮)(NH3)=10×10-6的工作温度均降低了50℃,灵敏度分别达到11.5和900,是纯WO3薄膜的2～3倍,且响应时间缩短.     

采用Tm光纤光源的甲烷气体相关光谱检测

报道了以半导体激光器泵浦掺Ｔｍ３＋光纤为光源的甲烷气体相关光谱检测系统，研究了７８８ｎｍ波长泵浦下掺Ｔｍ光纤光源的一些光谱特性，并在实验上用这种光源及系统对甲烷气体作了测量。在５．７ｃｍ长的测量腔下，系统噪声幅度对应的最小气体检测浓度为０．４７％，远低于甲烷气体的爆炸低限（５％），证明了这种光纤光源用于甲烷气体浓度测量的可行性。     

借AES和XPS测定残余气体和钡吸气剂膜的相互作用

为了更好地了解钡吸气剂,借AES和XPS两种技术测定了钡膜和各种气体的相互作用。并以表面的反应特性,反应比(?)和互作用产物解释实验的结果。互作用产物既有钡的化合物(氧化物、氢氧化合物、碳化物和碳酸盐),又有被吸附物。含碳吸附物的存在与大家知道的实际电子管中会产生甲烷的那些气体接触有关。通过对此证明,所测得的气体-钡相互作用的特性,与在实际显像管中观察到的钡吸气剂的性质有良好的一致性。     

CO2激光器工作气体催化再生的研究

本文讨论了负离子对脉冲CO2激光器寿命的影响,辅助气体H2,CO以及催化剂对放电稳定性的影响作了研究。实验表明,它们能延长激光器寿命。     

利用TDLAS技术的多点甲烷气体全量程监测

甲烷气体是一种对人体和环境有严重危害的气体,特别在煤矿、天然气罐、气站和石油化工等安全生产领域,对甲烷气体的泄漏监测至关重要。利用可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）,选择1 653.72 nm波长作为甲烷气体直接吸收检测的中心波长,使用微透镜设计了14 cm光程吸收池建立了一套浓度范围为0~100%全量程甲烷在线监测系统,利用分束器分成多路对不同位置进行监测,通过小波变换对吸收信号进行降噪处理,提高信噪比,使系统的最低测量极限达到335 ppm （1 ppm=10-6）,并将自行研制的多点全量程激光甲烷传感器与商用红外甲烷气体探测器进行对比实验,结果表明:该系统具有测量稳定性好、测量范围大、响应速度快、免调校、测量探头本征安全、低成本等优点,完全有能力满足各行业的使用需求。     

基于耦合技术的单色光谱吸收法检测甲烷气体浓度

针对电子检测装置在甲烷气体浓度检测时存在易燃易爆等安全隐患,本文提出了一种基于光纤耦合技术的单色光谱吸收法检测甲烷气体浓度的方案。给出了单色光源的选择依据,设计了基于光纤耦合技术的单色光谱吸收法检测装置,提出了应用Matlab对甲烷气体浓度与输出电压两组数据进行线性拟合。通过输出电压预测出甲烷气体浓度,并检测了预测值与真实值的误差。实验结果表明,将光纤耦合技术应用于单色光谱吸收法检测甲烷气体浓度,可以在无电力介入的情况下对甲烷气体浓度进行实时检测,误差不超过2%。     

气敏半导瓷及其敏感机理(上)

气敏半导瓷的阻值随所处环境气氛的不同而变化。不同类型半导体陶瓷,将对某一类或某几类气体特别敏感。一般,气体与敏感陶瓷的作用部位只限于表面,其敏感特性和敏感体的烧结形式有很大关系。本文从氧化锡的显微结构、对不同类型氧吸附的表面过程以及添加剂的作用机理等方面,分析了氧化锡等气敏陶瓷的气敏特性;从结构上阐明了γ-Fe_2O_3和ZrO_2的导电特性,对其气敏特性的形成和作用作了科学的分析。     

差分吸收式光纤甲烷气体传感器的研究

根据甲烷气体的吸收光谱 ,研究了用 L ED作光源的差分吸收式光纤甲烷气体传感器。选择两个同型号 L ED光源作为差分吸收信号 ,光源驱动器自动实行交替斩波。建立了气体浓度差分吸收的数学模型 ,给出了甲烷气体浓度的测量结果。实验表明该仪器的测量灵敏度达到 2× 10 - 4。     

用浸渍法制造的添加Pt的SnO_(2-x)薄膜气体传感器特性

研究了含有添加Pt的SnO_(2-x)薄膜。SnO_(2-x)叫薄膜是由反应电子束蒸发的烧结SnO_(2-x)粉末而制成。沉积薄膜用H_2PLCl_6·6H_2O水溶液浸渍,并加热。用电子分光仪进行化学分析、研究表面结构和制成膜的成份,用x射线衍射仪进行研究薄膜的电特性和添加剂Pt的效应。     

电化学乙醇气体敏感元件及其敏感特性研究

在WO3粉体材料中加入一定质量比的添加剂(Pt、Pd、PtO2、PdCl2、SnO2、SiO2、Al2O3),恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜乙醇气体敏感元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度β的关系以及添加剂对元件的响应与恢复时间的影响。实验结果表明:乙醇的气体体积分数为10-3,WO3元件掺入质量分数为0.5%的PdCl2,在加热功率为600mW下元件的响应与恢复时间分别为9.0s和11.0s,与纯WO3元件相比元件的灵敏度提高了约8倍。     

红外吸收式光纤甲烷气体传感系统的研究

通过对甲烷气体吸收光谱的分析,结合光学器件的发展情况,提出了红外吸收式光纤甲烷气体传感测试方法。该测试系统基本工作原理是多分子气体对特征吸收波长的光吸收作用随浓度变化而变化。该系统以1.33μm波长的分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,响应灵敏度1 nW的光功率计作为光探测器。采用单光路传输,通过实验说明红外吸收式光纤甲烷气体传感器可靠检测小于体积分数15%的甲烷体,为其进行报警等应用打下基础。     

光纤甲烷气体检测系统的研究

在分析甲烷分子近红外吸收光谱特性的基础上,利用通用的发光二极管为光源,实现了对甲烷气体的检测。系统采用双光路、双波长来解决光源功率波动光纤损耗等问题,在接收端采用旋转双色滤光器和单探测器消除了双光电器件的漂移对测量结果的影响。理论和实验证明,这些措施有效地提高了系统的灵敏度和稳定性。     

基于可调谐半导体激光器的甲烷气体监测技术

介绍了一种利用分布反馈(DFB)可调谐半导体激光器吸收光谱技术(TDLAS)实现甲烷气体浓度监测系统。不同于直接测量气体吸收前后光源强度的变化值,TDLAS通过提取二次谐波幅值信息,在频域换算气体浓度,因此具有更高的稳定性和精确度。同时对不同输出特性的DFB半导体激光器进行对比研究,分析光源的波长调谐特性及功率-电流特性对实际应用的影响。