Optical Hydrogen Sensor With Increased Sensitivity Based on Tungsten Oxide Film

Abstract

Àííîòàöèÿ. Ïðîâåäåíî êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå ýôôåêòà îñëàáëåíèÿ ïîëíîãî âíóòðåííåãî îòðàaeåíèÿ â îáëàñòè ãðàíèöû ðàçäåëà ìåaeäó ñòåêëîì è ïë¸íêîé WO 3 ñ òîíêèì ñëîåì êàòàëèçàòîðà (Pt, Pd) âîäîðîäîì â ðàçëè÷íîé êîíöåíòðàöèè â ñìåñè ñ âîçäóõîì. Ðàçðàáîòàíà êîíñòðóêöèÿ è èçãîòîâëåí ëàáîðàòîðíûé îáðàçåö îïòè÷åñêîãî ñåíñîðà âîäîðîäà íà îñíîâå ýòîãî ýôôåêòà ñ áîëüøîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê âîäîðîäó â îáëàñòè ìàëûõ êîíöåíòðàöèé ýòîãî ãàçà â âîäîðîä-âîçäóøíûõ ñìåñÿõ (äî çíà÷åíèÿ, ìåíåå 0,01îá. % [H 2 ]). Ñóùåñòâåííîå ïîâûøåíèå ÷óâñòâèòåëüíîñòè ñåíñîðà ê âîäîðîäó äîñòèãíóòî çà ñ÷åò ìíîãîêðàòíîãî îòðàaeåíèÿ ãðàíèöåé ðàçäåëà ñòåêëî/WO 3 ÈÊ-ñâåòà ñ äëèíîé âîëíû 940 íì ïðè ðàñïðîñòðàíåíèè åãî ïî ñòåêëÿííîìó ñâåòîïðîâîäó. Êëþ÷åâûå ñëîâà: îïòè÷åñêèå ñåíñîðû âîäîðîäà, ïë¸íêè îêñèäà âîëüôðàìà ÂÈÑÎÊÎ×ÓÒËÈÂÈÉ ÎÏÒÈ×ÍÈÉ ÑÅÍÑÎÐ ÂÎÄÍÞ ÍÀ ÎÑÍβ Ï˲ÂÊÈ ÎÊÑÈÄÓ ÂÎËÜÔÐÀÌÓ Ã. ß. Êîëáàñîâ, Ñ. Â. Âîëêîâ, Þ. Ñ. Êðàñíîâ, Ñ. Ñ. ÔîìàíþêÀíîòàö³ÿ. Ïðîâåäåíî êîìï'þòåðíå ìîäåëþâàííÿ åôåêòó îñëàáëåííÿ ïîâíîãî âíóòð³øíüîãî â³äáèòòÿ â îáëàñò³ ãðàíèö³ ðîçïîä³ëó ì³ae ñêëîì ³ ïë³âêîþ WO 3 ç òîíêèì øàðîì êàòàë³çàòîðà (Pt, Pd) âîäíåì ó ð³çí³é êîíöåíòðàö³¿ â ñóì³ø³ ç ïîâ³òðÿì. Ðîçðîáëåíî êîíñòðóêö³þ é âèãîòîâëåíèé ëàáîðàòîðíèé çðàçîê îïòè÷íîãî ñåíñîðà âîäíþ íà îñíîâ³ öüîãî åôåêòó ç âåëèêîþ ÷óòëèâ³ñòþ äî âîäíþ â îáëàñò³ ìàëèõ êîíöåíòðàö³é öüîãî ãàçó ó âîäíåâî-ïîâ³òðÿíèõ ñóì³øàõ (äî çíà÷åííÿ ìåíø, í³ae 0,01îá. % [H 2 ]). ²ñòîòíå ï³äâèùåííÿ ÷óòëèâîñò³ ñåíñîðà äî âîäíþ äîñÿãíóòî çà ðàõóíîê áàãàòîðàçîâîãî â³äáèòòÿ ãðàíèöåþ ðîçïîä³ëó ñêëî/WO 3 ²×-ñâ³òëà ç äîâaeèíîþ õâèë³ 940 íì ïðè ïîøèðåíí³ éîãî óçäîâae ñêëÿíîãî ñâ³òëîïðîâîäó.