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光波导传感器在气体检测中的应用进展
Application Progress of Optical Waveguide Sensor in the Gas Detection
 [PDF]

姑丽各娜买买依明, 热娜古丽不都热合曼,
Journal of Sensor Technology and Application (JSTA) , 2013, DOI: 10.12677/jsta.2013.11001
Abstract:

有效检测易燃、易爆、有毒、有害气体及时掌握污染发生和发展实况,并对污染进行有效控制,需要高灵敏度检测方法。气体传感器是气体检测系统的核心,作为传感技术的一个重要分支光波导传感器以独特的优势同样受到了广泛重视。本论文介绍了光波导传感器在检测有毒气体中的原理和制作方法,并且对利用光波导传感器方法来检测有害气体的最新研究成果进行综述。

 In order to determine flammable, explosive, toxic and harmful gases, and to grasp the occurrence of pollution and its development and control effectively, there is a need for highly sensitive detecting method. The gas sensor is a core of the gas detecting system. The optical waveguide (OWG) sensor is an important branch of the sensor technology, and attracts considerable attention with its unique qualities. This paper introduces the principle and making method of optical waveguide sensor in the detection of toxic gases, and latest research results of the optical waveguide sensor that detecting harmful gases are reviewed.

NiO-In2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件及其气敏性
姑丽各娜·买买依明,·
科学通报 , 2012, DOI: 10.1360/972011-629
Abstract: 通过溶胶凝胶法(sol-gel)研制了NiO-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件,并对传感元件的气敏性能进行了研究.实验结果表明,该传感元件对浓度为1×10-4(体积分数)的二甲苯气体具有较好的选择性,在常温下该传感元件能够检测到二甲苯气体的最低浓度是1×10-7(体积分数),所对应的响应及回复时间分别是3和26s,实验相对标准偏差范围是18%±1%.
PVA薄膜光波导气敏元件及其应用研究
曼.尼扎木丁,.
高分子学报 , 2011, DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10098
Abstract: 将纯聚乙烯醇(PVA)和掺有维生素C的PVA作为敏感试剂,通过旋转甩涂法分别研制出了PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件和VC-PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件并检测其气敏特性.实验结果表明,PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件对二甲苯气体有良好的选择性响应,其响应浓度范围为10-4~10-7(体积比);加入VC后,使此敏感元件具有更高的灵敏度,更宽的响应范围即Vc-PVA薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件对浓度为10-8的二甲苯气体有很明显的响应.这些气敏元件具有灵敏度高、线性响应范围宽、响应恢复速度快、制作工艺简单等特点.
聚丙烯酸钠薄膜/K+交换玻璃光波导元件的研制及其对苯乙烯蒸气的气敏性研究
斯娅·克里木,日古·莫合买,·
环境化学 , 2015,
Abstract: 采用低分子量聚丙烯酸钠作为敏感试剂,通过旋转涂胶法固定在钾离子交换玻璃光波导表面做成纳米级的薄膜,研制了低分子量聚丙烯酸钠薄膜/K+离子交换玻璃光波导气敏元件.将该气敏元件固定在光波导气体检测系统中,对挥发性有机物蒸气进行检测.结果表明,室温下该气敏元件对苯乙烯蒸气具有较高的选择性响应,响应和恢复速度快(分别为6s和42s).该气敏元件还具有容易制作、稳定性好、可以重复使用等优点.
刚果红交联聚乙烯醇薄膜/K+交换玻璃光波导检测氯化氢气体
麦麦依明·马合木,·,肖开提·,Itoh,Kiminori
分析化学 , 2008,
Abstract: 用环氧氯丙烷为交联剂合成了刚果红(CR)交联聚乙烯醇(PVA)CR-PVA敏感试剂。用匀胶机将其做成薄膜固定在钾离子交换玻璃光波导表面,研制出一种光波导氯化氢气体传感器。CR-PVA薄膜碱式结构的最大吸收波长在600nm以下,对波长为632.8nm的激光吸收很弱;薄膜与酸性气体发生反应后强烈吸收波长在632.8nm附近的导波或消失波;检测输出光强度的变化,即能够测出酸性气体浓度。测试结果表明,本传感器对低浓度HCl气体有快速响应,且对1.6~192mg/m3范围内有良好的线性响应;SO2、NO2气体的浓度大于18000mg/m3时才有响应,而对于高、低浓度H2S气体均无响应。
溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导及其气敏性研究
日古?莫合买,斯娅?克里木,曼?尼扎木丁,?
化学学报 , 2011,
Abstract: 采用溶胶-凝胶法制备出氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并在光波导传感检测系统中对二甲苯气体进行检测.结果表明,室温下该气敏元件对二甲苯气体有较好的响应,而对相同浓度的其它挥发性有机气体的响应相对较小,能检测出的二甲苯气体的响应范围为1×10-3~4×10-6,而对其它挥发性有机物气体的响应相对较小.同时该气敏元件具有灵敏度高、稳定性好、制作工艺简单等特点.
钇掺杂对磷酸亚铁锂薄膜光波导传感元件气敏特性的影响
曼·尼扎木丁,·,日古丽·莫合买,王吉德
分析化学 , 2011,
Abstract: 利用水热法合成出LiFePO4和钇(Y)掺杂的LiFePO4粉体,并作为敏感试剂,用浸渍-提拉法固定在锡掺杂玻璃光波导表面,分别研制了LiFePO4和LiFe0.99Y0.01PO4薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件。用这些薄膜传感元件对挥发性有机气体进行检测,并比较了它们的气敏特性。结果表明,掺杂Y后LiFePO4薄膜具有良好的荧光特性,同时透光率增大,还具有较高的气敏性。LiFe0.99Y0.01PO4薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件对二甲苯气体有较好的选择性响应,其检测响应范围为1×10-3~1×10-7(V/V)。当气体浓度小于1×10-6时,其它苯类气体对二甲苯气体检测不会产生干扰。该传感元件具有灵敏度高、响应快、再现性高等优点。
氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件及其对氯苯的气敏性研究
日古·莫合买,·,尤努斯江·吐拉洪
分析化学 , 2011,
Abstract: 建立了玻璃光波导气敏元件检测氯苯气体的方法。采用浸渍-提拉法将ZnO敏感膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制出了检测氯苯气体的ZnO薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并用该玻璃光波导气敏元件对挥发性有机气体进行了检测。实验结果表明,在室温下,气敏元件对氯苯气体有明显的响应,而对相同浓度的其它挥发性有机气体的响应相对较小,对氯苯气体的线性响应范围为5×10-4~1.2×10-5(V/V)。所研制的ZnO薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件具有灵敏度高、响应速度快(响应时间8s)、制作工艺简单和可逆性好等特点。
高灵敏复合光波导在检测臭氧的应用研究
·,迪丽努尔·塔,艾尔肯·吐尔逊,Itoh,Kiminori
分析化学 , 2005,
Abstract: 介绍利用高灵敏复合光波导元件检测臭氧的一种新方法以及实验装置和臭氧的响应特征。通过在K+交换玻璃光波导表面形成高折射率TiO2(两端带斜坡带状)膜并在其表面上固定色素铜化酞箐(Coppertetra-(t-buthyl)phthalocyanine,TBPcCu)而制成高灵敏度的复合光波导元件。臭氧存在时TBPcCu薄膜被氧化而退色,由此减弱TBPcCu膜对633nm的导波光的吸收。本元件具有响应速度快,灵敏度高和检测极限在0.02mg/m3等特点。
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及溴酚蓝(BPB)掺杂PVP复合薄膜光波导元件的气敏特性
阿曼古丽·图尔贡,尔祖古丽·图尔贡,古丽热·吐尔地,麦迪娜,·
环境化学 , 2015,
Abstract: 分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和溴酚蓝(BPB)掺杂的PVP溶液作为敏感材料,用旋转甩涂法制备薄膜固定在K+交换玻璃光波导表面,研制出PVP薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件和BPB-PVP复合薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件并研究其气敏性.选择最佳条件制备的PVP薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件对二甲苯气体的响应较大(1×10-3—1×10-6(v0/v));PVP中掺杂不同浓度的溴酚蓝,确定其最佳浓度制备的BPB-PVP复合薄膜/K+交换玻璃光波导敏感元件,能检测体积比浓度为1×10-8(S/N=2.9)的二甲苯气体,且体积比浓度在1×10-3—1×10-8(v0/v)范围内输出光强度的变化与二甲苯气体浓度之间有良好的线性关系(R2=0.98).
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