Präparation und Einsatz in Sensorsystemen von Gassensoren mit erhöhter Selektivität:
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1999
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0
ZUSAMMENFASSUNG.YYYY.YY.YY.YY.YY.YYYY.YY.YY.YY.YY.YY.
1
1
EINLEITUNGYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYIMIIIIMII IH IN ** II*M IMI M NNMI I * ************************" *
"
*****
5
2
GRUNDLAGEN.YY.YY.YY.YY.YY.YY.YY.YY.YY.YY.YY.
9
2.1
OXIDISCHE
HALBLEITERSENSOREN
.
9
2.1.1
REDUZIERENDE
GASE
AUF
DER
SENSOROBERFLAECHE
.
10
2.1.2
LEITFAEHIGKEIT:
MECHANISMUS
IN
GRANULAEREN
SCHICHTEN
.
12
2.1.3
SELEKTIVITAETEN
.
13
2.2
DIFFUSION
AN
MEMBRANEN
.
14
2.2.1
GASSEPARATION
.
15
2.2.2
DIFFUSION
UND
UMSETZUNG
IN
POROESEN
BEHEIZTEN
SCHICHTEN
.
22
2.3
SENSOREN
AUF
BASIS
INTAKTER
CHEMOREZEPTOREN
.
23
2.4
SIMULATIONSRECHNUNGEN
ZUR
STROMDICHTE-VERTEILUNG
NACH
DER
METHODE
DER
FINITEN
ELEMENTE
.
24
2.4.1
FELDER
IN
NICHTLEITENDEN
MEDIEN
.
24
2.4.2
FELDER
IN
LEITENDEN
MEDIEN
.
25
2.4.3
FINITE
ELEMENTMETHODE
.
26
3
EXPERIMENTELLES
29
3.1
PRAEPARATION
VON
KATALYTISCH
AKTIVEN,
DOPPELLAGIGEN
DECKSCHICHTEN
ZUR
UNTERDRUECKUNG
DER
ETHANOLQUEREMPFINDLICHKEIT
EINES
METHANSENSORS
.
29
3.1.1
SILIKAT-DECKSCHICHTEN
.
29
3.1.2
DECKSCHICHTEN
AUS
GALLIUMOXID
.
30
3.1.3
KATALYTISCH
AKTIVE
DOPPELLAGIGE
DECKSCHICHTEN
.
31
3.2
TEMPERATURBESTIMMUNG
BEI
GALLIUMOXIDSENSOREN
.
31
3.3
GASMISCHAPPARATUR
UND
SIGNALAUFBEREITUNG
.
32
3.3.1
GASMISCHAPPARATUR
.
32
3.3.2
RECHNERGESTEUERTE
MESSELEKTRONIK
ZUR
WIDERSTANDSMESSUNG
.
32
3.4
UNTERSUCHUNG
DER
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER
REAKTION
VON
ETHAN
UND
ETHIN
AUF
SNO
2
.
38
3.4.1
MESSUNGEN
AN
DER
GASMISCHANLAGE
.
38
3.4.2
UNTERSUCHUNG
VON
SENSOREN
FUER
KOHLENWASSERSTOFFE
.
38
3.4.3
ZYKLISCHE
TEMPERATURVARIATION
ZUR
STEIGERUNG
DER
SELEKTIVITAET
.
39
3.5
ELEKTRONIK
FUER
EIN
METHANWAMGERAET
.
40
3.6
GERAET
ZUR
GLUTNESTERKENNUNG
.
42
3.6.1
HARDWARE
.
42
3.6.2
BUSANKOPPLUNG
.
45
3.7
MESSUNG
DER
GASEMISSIONEN
VON
BRAUNKOHLENGLIMMNESTEM
IM
FORSCHUNGSZENTRUM
SIBYLLA
.
46
3.8
ANTENNENREZEPTOR
.
47
3.8.1
PRAEPARATIVES
.
47
3.8.2
MESSAPPARATUR
ZUR
ERFASSUNG
HOCHOHMIGER
SIGNALE
AN
KAEFERANTENNEN
.
48
3.8.3
MESSUNGEN
MIT
GASANGEBOTEN
AM
BIOSENSOR
.
51
3.8.4
MESSUNGEN
AM
GASCHROMATOGRAPHEN
.
52
4
ERGEBNISSE
.53
4.1
EIGENSCHAFTEN
DER
SENSOREN
.
53
4.1.1
MEHRSCHICHTSENSOR
FUER
METHAN
.
53
4.1.2
SENSOR
FUER
CO
.
59
4.1.3
SENSOR
FUER
H2
(0.1
BIS
20
PPM)
.
61
4.1.4
SENSOR
ZUR
GETRENNTEN
MESSUNG
VON
ETHAN
UND
ETHIN
IM
GEMISCH
.
62
4.1.5
MESSUNGEN
AM
BIOSENSOR
.
64
4.2
STABILITAET
DER
SENSORELEMENTE
.
67
4.2.1
MEHRSCHICHTSENSOR
FUER
METHAN
.
67
4.2.2
SENSOR
FUER
CO
.
71
4.2.3
SENSOR
FUER
HJ
.
75
4.3
GASEMISSIONEN
VON
GLUTNESTEM
.
76
5
SIMULATION
UND
SIGNALAUSWERTUNG.
YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY*
77
5.1
SIMULATIONSRECHNUNGEN
AN
EIN
UND
ZWEIFACHSCHICHTSENSOREN
.
77
5.1.1
SPEZIFISCHE
LEITFAEHIGKEIT
DER
DUENN
UND
DICKSCHICHTEN
.
78
5.1.2
STROMDICHTEVERTEILUNGEN
IN
MEHRSCHICHTSYSTEMEN
.
80
5.2
GLUTNESTDETEKTION
DURCH
MUSTERERKENNUNG
MIT
ZWEI
SENSORSIGNALEN
.
84
5.2.1
PEAKERKENNUNG
MIT
MELDER
AN
EINER
ENTSTAUBUNGSLEITUNG
.
84
5.2.2
PEAKERKENNUNG
MIT
MELDER
AUF
EINER
EINHAUSUNG
.
85
5.3
QUANTITATIVE
BESTIMMUNG
DER
EINZELGASE
IN
EINEM
2-GAS-GEMISCH
IN
LUFT
MIT
EINEM
SENSOR
.
86
5.3.1
ANALYTISCHES
MODELL
.
86
5.3.2
BESTIMMUNG
DER
ABSOLUTKONZENTRATIONEN
IN
EINEM
ETHAN-ETHIN-LUFT
GEMISCH
.
88
U
U13AU531UU
6.1
MEHRSCHICHTSENSOR
FUER
METHAN
.
91
6.2
MODELLBESCHREIBUNG
VON
KATALYSE
UND
DIFFUSIONSPROZESSEN
SOWIE
GEMESSENER
LEITWERTAENDERUNG
AN
MEHRSCHICHTSENSOREN
.
92
6.3
SIMULATIONSRECHNUNGEN
AN
EIN
UND
ZWEIFACHSCHICHTSENSOREN
.
95
6.4
UNBEHEIZTE
MEMBRANEN
ALS
DIFFUSIONSBARRIERE
.
95
6.5
STABILITAET
VON
MEHRSCHICHTSYSTEMEN
FUER
METHAN
.
96
6.6
STABILITAET
DER
SENSOR-HEIZSTRUKTUR
.
97
6.6.1
VERBESSERUNGSPOTENTIAL
DURCH
LEGIERUNGEN
.
98
6.7
STABILITAET
DER
SENSORELEMENTE
FUER
HJ
UND
CO
.
100
6.8
EINSCHAETZUNG
DER
DETEKTIERBARKEIT
VON
GLUTNESTERN
.
102
6.8.1
DETEKTIERBARKEIT
IM
VERSUCHSFOERDERER
.
102
6.8.2
EINSCHAETZUNG
DER
DETEKTIERBARKEIT
IN
DER
FABRIK
WACHTBERG
.
103
6.9
SENSOR
ZUR
GETRENNTEN
MESSUNG
VON
ETHAN
UND
ETHIN
IM
GEMISCH
.
105
6.10
ANTENNENREZEPTOR
.
106
7
SCHLUSS
_
109
8.1
MEHRSCHICHTSENSOR
FOER
METHAN
IN
HAUSHALTEN
.
111
8.2
CHI-WAMGERAET
.
114
8.3
ENTWURF
FUER
EINE
SENSOR-SPEZIFIKATION
GAZOJ
BMD-1W:
.
116
121
ABBILDUNGEN
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