Производство сенсоров

Твердотельные ионоселективные мембраны привлекают внимание прежде всего потому, что их можно осаждать на ИСПТ с помощью обычных операций, применяющихся нри изготовлении интегральных схем. Кроме того, такие мембраны можно осаждать на всю пластину до ее разрезания на отдельные микросхемы, что значительно сокращает трудозатраты при производстве сенсоров и снижает стоимость последних. [c.403]

Наконец, остановимся еще на одной типичной ситуации — ситуации управления с обратной связью. Представьте себе производство, в котором осуществляется окраска ткани. У барабана, на который непрерывно наматывается готовая продукция, стоит контролер и время от времени кричит своему напарнику в другом конце цеха Подсыпь-ка краски в бак А то что-то продукт пошел бледный . Вот это и есть управление с обратной связью. Только хорошо бы, чтоб показатель качества измерялся прибором, например автоматическим анализатором с сенсором (чувствительным элементом), а управление осуществлялось автоматически через микропроцессор, встроенный в систему управления объектом [52]. [c.10]

В бродильных производствах необходимо непрерывно определять концентрации метанола и этанола в культуральных средах. При использовании спиртов в качестве источника углерода для культивируемых микроорганизмов концентрация спиртов должна поддерживаться на оптимальном уровне, чтобы избежать ингибирования субстратом. Как известно, спирты утилизируются многими микроорганизмами, следовательно, такие микроорганизмы можно использовать для конструирования спиртового сенсора [5]. [c.24]

Выше в качестве примера мы использовали фермент из прокариотического организма. Описанная методика, однако, имеет особое значение для сенсоров на основе ферментов из высших животных и растений. Производство таких ферментов часто является дорогостоящим, поскольку их концентрация в клетках мала и, кроме того, выращивание клеток высших организмов в лабораторных культурах-процесс довольно медленный и связан со значительными техническими трудностями. [c.97]

Для контроля за воздействием опасных веществ нужны недорогие сенсоры, для которых возможно массовое производство. Сенсоры этого типа, как ожи дают, будут оценивать долговременную экспозицию или максимальную нагрузку. В добывгиощей промышленности необходимо определять взрывоопасные или ядовитые газы, для кондиционирования воздуха важно знание влажности и содержания СО. [c.494]

Процесс производства сенсоров на основе ХЧПТ можно подразделить на два этапа. На первом этапе в кремниевой пластине (обычно диаметром 50 или 75 мм) создают элементы множества (от нескольких сотен до тысячи) микросхем здесь каждая операция одновременно воздействует на все будущие микросхемы и поэтому не требует больших трудозатрат. Второй этап производства сенсоров включает операции, выполняемые после того, как пластина разрезана на отдельные микросхемы сюда относятся установка микросхемы на опоре, создание электрических соединений, герметизация сенсора и обычно осаждение химически чувствительной мембраны. Поскольку на втором этапе каждый сенсор обрабатывают индивидуально, то соответствующие трудозатраты могут быть очень высокими. [c.396]

Первая реакция, естественно, привела к выбору методов, удовлетворяющих новым требованиям, из классических, уже имеющихся методов анализа. Наряду с этим стали разрабатываться и принципиально новые. Расширение области применения автоанализаторов обусловило создание автономных, дистанционных, миниатюрных и селективных датчиков состава, для обозначения которых в современной научной литературе часто используют термин химический сенсор или просто сенйор. Появление таких терминов, как промышленная аналитическая химия, сенсор, сенсорный анализ, и нечеткость их определений говорят о формировании новой области аналитической химии, новой области знания, ранее не отраженной в понятиях, не зафиксированной отдельным словом. Развитие этой области обусловлено новыми задачами аналитической химии, задачами контроля окружающей среды, автоматизации химических и биотехнологических производств. [c.18]

Для многих применений большое значение имеет не производство упорядоченных неорганических-органических структур, а, скорее, создание периодических неорганических структур на наноуровне с удалением органической структуры. Такие периодические пористые структуры открывают новые возможности создания композитных материалов. Так, каталитически активные или другие центры могут быть помещены на внутреннюю часть пор, что создает возможность создания катализаторов с регулируемой активностью и селективностью за счет размера и формы, разделения влияния носителя и химических сенсоров. Ряд оптических и электронных материалов могут быть введены в поры, включая полупроводяшие полимеры, порфири-ны и другие люминесцентные и поглощающие молекулы. [c.460]

Пьезоэлектрики применяются в массовом количестве в таких областях, как пьезотехника (высокостабильные резонаторы и фильтры, в том числе для производства часов, для стабилизапии частоты приемно-передающих устройств и компьютеров в качестве чувствительных элементов в датчиках давления, влажности, газового состава и др.), в устройствах акустоэлектроники (высокочастотные линии задержки, фильтры и резонаторы на поверхностных акустических волнах, сенсоры различного назначения), в качестве преобразователей акустического излучения в гидроакустике и для приборов медипинской акустики. При выборе кристаллов, помимо хорощих пьезоэлектрических свойств, часто принимают во внимание такие важные свойства, как малые потери на распространение акустических волн, а также наличие срезов и направлений с термостабильностью упругих свойств. [c.181]

Для сравнения концентрацию уксусной кислоты в бродильной среде для производства глутаминовой кислоты определяли описанным микробным сенсором и методом газовой хроматографии. Наблюдается хорошее согласие результатов, полученных двумя методами коэффициент корреляции равен 1,04 для 26 опытов. Выходной сигнал сенсора (0,29-0,25 мкА) был постоянен (с точностью до +10% от исходного значения) более трех недель, при этом было выполнено 1500 измерений. Теперь этот микробный сенсор выпускается в Японии серийно. [c.24]

На рис. 17.8 показано устройство многослойного сенсора в виде обычного электрода-датчика. Как и в других случаях, выбор конструкции биотопливного сенсора определяется его назначением - для длительного пользования или разовых измерений. В сенсорах одноразового действия рабочую часть датчика обычно выполняют в виде сменного дискового электрода или другого подобного устройства. Такие датчики привлекательны простотой конструкции и дешевизной массового производства при использовании углеродного пленочного покрытия, наносимого на бумагу или пластиковую основу (эта технология широко применяется при изготовлении кредитных [c.248]

Хо и другие [7] описали технологию монтажа ХЧПТ, которую в принципе можно автоматизировать. Как упоминалось выше, автоматизация операции герметизации позволила бы значительно снизить стоимость сенсоров ХЧПТ и тем самым сделать их производство экономически выгодным. Эта технология схематично представлена на рис. 26.12. Кристалл с микросхемой устанавливают на подложке (полиимидной ленте), после чего на него накладывают вторую полиимидную ленту с медными выводами, которые затем соединяют с контактными площадками микросхемы с помощью ультразвуковой или термокомпрессионной сварки. Наконец, накладывают третью полиимидную ленту с окнами ее прочно скрепляют с поверхностью кристалла так, что весь кристалл оказывается герметизированным, за исключением химически чувствительных затворов ПТ. Пока что описанные операции выполняют вручную под микроскопом, но в принципе весь описанный процесс можно автоматизировать. [c.399]

Из различных ХЧПТ наибольшие успехи достигнуты в области ионоселективных ПТ. Отчасти это обусловлено доступностью ионоселективных мембран, широко изучавшихся с точки зрения их применения в ИСЭ. ИСПТ следует рассматривать как дополнение к ИСЭ, причем в ряде конкретных областей применения ИСПТ может иметь определенные преимущества перед ИСЭ. Преобразование общего сопротивления in situ позволяет обходиться без громоздких экранированных кабелей нри низком уровне шума. Это преимущество сенсоров на основе ИСПТ, а также их миниатюрность делают ИСПТ идеальным инструментом для экспериментов in vivo, нанример для контроля концентраций электролитов в организме, когда важную роль играют размеры как самого сенсора, так и соединяющих кабелей. Твердотельная структура сенсоров ИСПТ (в особенности отсутствие необходимого для ИСЭ внутреннего раствора) делает ИСПТ небольшим, легким и достаточно прочным. Поскольку размер каждого ПТ на поверхности кристалла может быть очень малым, то принципиально возможно создание сенсоров, способных одновременно определять несколько различных веществ. Для этого, однако, необходимо разработать метод осаждения мембраны, позволяющий надежно нанести на один кристалл с микросхемой несколько небольших мембран, располагающихся очень близко одна от другой. Поскольку сенсоры изготовляют на полупроводниковой подложке, то не представляет затруднений создание дополнительной схемы обработки сигнала, выполняющей, например, мультиплексирование или аналого-цифровое преобразование сигнала. Наконец, поскольку микросхемы производятся тысячами одновременно на одной кремниевой пластине, их стоимость в принципе может быть очень малой. Снижению цены и трудоемкости производства ИСПТ препятствует отсутствие автоматических способов осаждения мембраны и герметизации. [c.422]

Вместе с лазерами интенсивно развивается волоконно-оптическая техника [25], причем основным стимулом здесь является быстрое расширение производства оптических систем коммуникации. Именно комбинация лазерной и во.локонно-оптической технологий является предпосылкой разработки нового поколения оптических сенсоров, которые позволят применять многие существующие оптические методы в ситуациях, ранее считавшихся неприемлемыми или неподходящими для оптических методов анализа или контроля. [c.538]

Несмотря на большие надежды, возлагаемые аналитиками на ИСПТ, до сих пор все же не достигнуто значительного успеха в использовании этих сенсоров. Следует отметить и определенные проблемы с промышленным производством ИСПТ, связанные в основном со сложностями заключения их в капсулу. Как отметил Цабан [32а], обеш анные в популярной печати широкие перспективы использования универсальных датчиков, основанных на различных ИСПТ (включая биосенсоры этого типа), оказались далеки от реальности. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология