طراحی و ساخت یک حسگر گاز بر مبنای ساختار فیبرنوری

پوشش دور هسته یک فیبرنوری تک مد با استفاده از روش زدایش شیمیایی مرطوب تا نزدیکی هسته برداشته شد. لایه های آمورف اکسیدقلع با تکنیک تبخیر به روش پرتو الکترونی بر روی هسته فیبر و لام های شیشه ای لایه نشانی شدند. فشار محفظه به طور میانگین 5-10×4 torr بود و زیرپایه ها (فیبرها و لام های شیشه ای) در دمای اتاق قرار داشتند. لایه های حاصل، یکنواخت و زرد رنگ بودند و اندازه ی دانه ها در حدود 20 نانومتر بود. نمونه های نشانده شده بر روی لام های شیشه ای در دماهای 150، 300 و 400 درجه سانتی گراد تف جوش شدند. با بالا رفتن دمای تف جوشی اندازه دانه ها بزرگتر، ناهمواری سطح بیشتر و حساسیت حسگر نسبت به بخار اتانول کمتر شد. از این رو لایه اکسیدقلع بدون عملیات حرارتی به عنوان لایه حساس حسگر فیبرنوری انتخاب گردید. پاسخ حسگر فیبرنوری به بخار الکل های متانول، اتانول، 1-پروپانول و 1-بوتانول بررسی و ثبت شد. نتایج نشان داد که حسگر بیشترین حساسیت را نسبت به الکل 1-پروپانول و کوتاه ترین زمان پاسخ را نسبت به متانول و اتانول دارد. همچنین تکرارپذیری حسگر نیز در چهار آزمایش متوالی بررسی شد و حسگر تکرارپذیری قابل قبولی از خود نشان داد.به منظور بهینه سازی ساختار حسگر از نظر ضخامت پوشش باقی-مانده از فیبر، شبیه سازی هایی با نرم افزار optibpm انجام شد. نتایج نشان داد که حسگر با ضخامت پوشش بین 0.5 تا 1 میکرومتر ساختار بهینه از نظر حساسیت و تلفات توان است.