Detektion organischer Lösungsmitteldämpfe mit akustischen Oberflächenwellensensoren unter Verwendung chemometrischer Methoden:
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Karlsruhe
Forschungszentrum Karlsruhe
1996
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| Series: | Forschungszentrum <Karlsruhe>: Wissenschaftliche Berichte
5759 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
1
1.1.
MOTIVATION
DER
ARBEIT
3
1.2.
AUFGABENSTELLUNG
3
2.
THEORIE
DER
OBERFLAECHENWELLEN
4
2.1.
ARTEN
VON
OBERFLAECHENWELLEN
4
2.1.1.
RAYLEIGHWELLEN
5
2.1.2.
SURFACE
SKIMMING
BULK
WAVES
5
2.1.3.
LOVE-WELLEN
6
2.1.4.
HORIZONTAL
POLARISIERTE
SCHERWELLEN
6
2.2.
PIEZOELEKTRISCHER
EFFEKT
6
2.2.1.
EINFLUSS
DER
PIEZOELEKTRIZITAET
AUF
DIE
GESCHWINDIGKEIT
DER
OBERFLAECHENWELLE
7
2.3.
ERZEUGUNG
VON
OBERFLAECHENWELLEN
7
3.
SENSORIK
MIT
OBERFLAECHENWELLEN
9
3.1.
MESSPRINZIP
UND
AUFBAU
EINES
OFW-BAUELEMENTS
9
3.2.
BEEINFLUSSUNG
DER
OFW-SCHALLGESCHWINDIGKEIT
UND
MOEGLICHE
MESSGROESSEN
10
3.2.1.
EINFLUSS
DUENNER
SCHICHTEN:
EINFLUSS
DER
MASSE
UND
DER
ELASTISCHEN
KONSTANTEN
10
3.2.2.
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
12
3.2.3.
EINFLUSS
DER
ELEKTRISCHEN
LEITFAEHIGKEIT
DER
OBERFLAECHE
13
3.2.4.
WEITERE
EINFLUSSGROESSEN
13
4.
SENSORBESCHICHTUNGEN
14
4.1.
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
BESCHICHTUNGSMATERIALIEN
14
4.2.
SORPTIONSMECHANISMEN
15
4.2.1.
ADSORPTION
15
4.2.2.
ABSORPTION
15
4.2.3.
SIGNALVERLAUF
16
4.3.
VERTEILUNGSVERHALTEN
17
4.4.
DAS
LSER-MODELL
18
4.5.
AUSWAHL
DER
BESCHICHTUNGSMATERIALIEN
FUER
EIN
SENSOR-ARRAY
19
5.
CHEMOMETRISCHE
METHODEN
ZUR
AUSWERTUNG
DES
OFW-SENSOR-ARRAYS
20
5.1.
HAUPTKOMPONENTENZERLEGUNG
21
5.2.
PARTIAL
LEAST
SQUARES
-
ALGORITHMUS
21
5.3.
NEURONALE
NETZWERKE
22
5.4.
NACHWEISGRENZEN
UND
VORHERSAGEGENAUIGKEITEN
24
5.4.1.
UNIVARIATE
KALIBRATION
24
5.4.2.
MULTIVARIATE
KALIBRATION
25
6.
EXPERIMENTELLES
26
6.1.
OFW-SENSOREN
26
6.2.
AUFBAU
DER
MESSAPPARATUR
26
6.2.1.
DISKRETE
MODULE
27
6.2.2.
SENSOR-ARRAY
28
6.2.3.
MESSAUFBAU
29
6.3.
GASMISCHUNG
29
6.4.
CHEMIKALIEN
31
6.5.
SYNTHESE
DER
BESCHICHTUNGEN
32
6.5.1.
POLYETHYLENMALEAT
32
6.5.2.
FLUOROPOLYOL
33
6.6.
CHARAKTERISIERUNG
DER
SYNTHETISIERTEN
POLYMERE
34
6.7.
BESCHICHTUNGSMETHODEN
34
6.7.1.
BESCHICHTUNG
MIT
POLYIMID
35
6.8.
DURCHFUEHRUNG
DER
MESSUNGEN
UND
AUSWERTUNG
35
6.8.1.
SCHICHTDICKENMESSUNGEN
35
6.8.2.
KALIBRIERUNG
DER
MASSENDURCHFLUSSREGLER
36
6.8.3.
MESSUNG
DER
ANALYTEN
MIT
DEN
OFW-SENSOREN
36
6.8.4.
MESSUNG
MIT
DEN
HPSW-SENSOREN
38
6.8.5.
AUSWERTUNG
38
7.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
39
7.1.
BESCHICHTUNGSMATERIALIEN
39
7.1.1.
AUSWAHL
DER
BESCHICHTUNGSMATERIALIEN
3
9
7.1.2.
CHARAKTERISIERUNG
DER
SYNTHETISIERTEN
SUBSTANZEN
42
7.1.3.
OPTIMIERUNG
DER
BESCHICHTUNGEN
49
7.2.
CHARAKTERISIERUNG
DES
OFW-SENSOR-ARRAYS
61
7.2.1.
SIGNALVERLAUF
61
7.2.2.
REPRODUZIERBARKEIT
DES
SIGNALS
63
7.2.3.
TEMPERATUREINFLUESSE
64
7.2.4.
DURCHFLUSSMESSUNGEN
66
7.3.
MESSUNGEN
DER
LEITSUBSTANZEN
69
7.3.1.
KALIBRATIONSKURVEN
69
7.3.2.
NACHWEISGRENZEN
77
7.3.3.
NETZDIAGRAMME
78
7.4.
MESSUNGEN
VON
MEHRKOMPONENTENMISCHUNGEN
79
7.4.1.
KALIBRATION
79
7.4.2.
CLUSTERANALYSE
81
7.4.3.
KONZENTRATIONSVORHERSAGE
83
7.4.4.
FEHLERBETRACHTUNG
92
7.5.
MESSUNGEN
DER
MCS-SUBSTANZEN
94
7.5.1.
NETZDIAGRAMME
94
7.5.2.
CLUSTERANALYSE
97
7.6.
BENZOL
99
7.7.
METHAN
101
7.8.
EINFLUSS
DES
WELLENTYPS
103
7.9.
THEORETISCHE
VORHERSAGE
DES
VERTEILUNGSKOEFFIZIENTEN
105
8.
ZUSAMMENFASSUNG
110
9.
ANHANG
112
9.1.
TABELLEN
112
9.2.
ANHANG
ZU
KAPITEL
3.2.1
118
9.3.
ANHANG
ZU
KAPITEL
5.3
119
9.4.
MASSENDURCHFLUSSREGLER
120
9.4.1.
KALIBRIERUNG
DER
MFR
'
S
121
9.5.
KONZENTRATIONSBERECHNUNG
122
9.6.
SPEKTREN
DER
SYNTHETISIERTEN
SUBSTANZEN
122
9.7.
KALIBRATIONSKURVEN
DER
LEITSUBSTANZEN
124
10.
LITERATURVERZEICHNIS
126 |
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