طراحی و ساخت قطعات حسگر گازی نانو ساختار برای کاربری در گاز سنج های صنعتی

حسگر های گازی دستگاهایی هستند که می توانند غلظت یک گاز بخصوص را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کنند.اکسید قلع(sno2) و اکسید روی(zno) جزء مهمترین موادی هستند که به عنوان حسگر های گاز ی مورد استفاده قرار می گیرند. در سال¬های اخیر، حجم وسیعی از تحقیقات بر روی حسگرهای گازی نانومقیاس انجام شده¬است. کاهش اندازه¬ی حسگرهای sno2 و zno در ابعاد نانومتر، عملکرد حسگری آن¬ها را در قیاس با حسگرهای میکرومتری به¬طور قابل توجه¬ای افزایش داده¬است. یکی از دلایل برتری این حسگر ها شکل نانو ساختاری آن ها می باشد که نسبت سطح به حجم بالایی نسبت به دیگر مواد دارند. در این پروژه حسگر صنعتی قابل حمل با پایه ی نانو ساختار که منبع تغذیه این حسگر باطری های حداکثر تا 12 ولت بوده و در محیط گازی تست شده است. در نمونه های حسگری (قبل از سنتز نانو ساختار) یک قطعه فیلامان داغ در ساختار سرامیکی حاوی مولایت(آلومینا al2o3 ) تعبیه شده تا مانع از تماس مستقیم ناحیه ی حرارتی با گاز شود. سپس نانو میله¬ها و نانو سیم¬های sno2 و zno به عنوان ماده حسگری به روش رسوبدهی بخار شیمیایی (cvd) در یک کوره الکتریکی افقی دو ناحیه¬ای رشد داده شد وبرای سنتز از گاز فعال صنعتی استفاده شده تا هزینه و صنعتی بودن پروژه مدنظر قرار گرفته شود. نانوساختارهای یک بعدی سنتز شده به وسیله¬ی پراش پرتو x، میکروسکوپ روبشی الکترونی و طیف فوتولومینسانس مشخصه¬یابی شدند. عملکرد حسگری نانوساختارهای sno2 سنتز شده برای گاز مایع بررسی شد. اما در مورد نانو ساختار های zno بر روی زیر لایه ی آلومینا از ماندگاری خوبی برخوردار نبوده و برای تست های حسگری نمی توان از آن ها استفاده کرد. نانوساختار های sno2 حساسیت و گزینش بسیار خوبی به گاز مایع نشان دادند. در دماهای بالا، حسگرگازی نسبت به غلظت¬های بسیار کم گاز lpg بسیار حساس بود. بنابر این وابستگی حساسیت به ابعاد نانوسیم-ها، نانوسیم¬های sno2 با قطر کمتر و چگال¬تر، به عنوان گزینه¬ی برتر برای حسگر گازی در نظر گرفته شد.