Ολοκληρωμένη συστοιχία αισθητήρων βασισμένη σε πολυμερή για την αναγνώριση πτητικών αερίων

Διδακτορική Διατριβή uoadl:1309238 390 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Επιστήμη Πολυμερών και Εφαρμογές της
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2012-06-20
Έτος εκπόνησης:
2012
Συγγραφέας:
Οικονόμου Πέτρος
Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Νικόλαος Χατζηχρηστίδης Ομότιμος Καθηγητής (Επιβλέπων), Ιωάννης Ράπτης Ερευνητής Β Ε.ΚΕ.Φ.Ε Δημόκριτος, Ερμής Ιατρού Αναπλ. Καθηγητής,
Πρωτότυπος Τίτλος:
Ολοκληρωμένη συστοιχία αισθητήρων βασισμένη σε πολυμερή για την αναγνώριση πτητικών αερίων
Γλώσσες διατριβής:
Ελληνικά
Περίληψη:
Στην παρούσα διατριβή μελετώνται οι αισθητήρες αλληλεπικαλυπτομένων επίπεδων
ηλεκτροδίων, γνωστοί και ως χημειο-πυκνωτές (InterDigitated Capacitors,
(IDCs)), και εξετάζεται η συμπεριφορά τους σε εφαρμογές αναγνώρισης και
προσδιορισμού οργανικών πτητικών συστατικών και υγρασίας. Πραγματοποιείται
μελέτη της σχεδίασης των ηλεκτροδίων του χημειοπυκνωτή με τη χρήση κατάλληλου
προσομοιωτικού ηλεκτρομαγνητικού μοντέλου και προσδιορίζεται η δυνητική
συμπεριφορά αισθητήρων διαφορετικής γεωμετρίας, επικαλυπτόμενων με πολυμερικά
υλικά διαφορετικής διηλεκτρικής σταθεράς (εp). Η μελέτη αυτή οδηγεί στην
επιλογή της βέλτιστης γεωμετρίας σχεδίασης των επίπεδων αλληλεπικαλυπτομένων
ηλεκτροδίων.
Ο ολοκληρωμένος αισθητήρας χαρακτηρίζεται με βάση τις αποκρίσεις του σε έκθεση
σε καθαρούς αναλύτες, δυαδικά μίγματα αναλυτών, αλλά και σύνθετου περιβάλλοντος
αναλυτών. Εξετάζονται η ευαισθησία, το όριο ανίχνευσης των συγκεκριμένων αέριων
συστατικών για κάθε σύστημα αναλύτη-πολυμερούς, η εκλεκτικότητα των αισθητήρων
σε διαφορετικούς αναλύτες, τα πιθανά φαινόμενα γήρανσης, αλλά και η
διαχωριστική ικανότητα της συστοιχίας σε συνδυασμό με χρήση συστήματος
ταυτοποίησης (Principal Component Analysis, (PCA)). Επιπλέον, αναπτύσσεται
ολοκληρωμένη μεθοδολογία βασιζόμενη σε πειραματικά δεδομένα διόγκωσης του
πολυμερικού στρώματος λόγω ρόφησης διαφόρων αναλυτών με σκοπό την δυνατότητα
πρόβλεψης της απόκρισης ενός χημειοπυκνωτή παρουσία διαφόρων ατμών πτητικών
οργανικών αερίων.
Στα πλαίσια της διατριβής σχεδιάσθηκε και αναπτύχθηκε υβριδικό σύστημα
αναγνώρισης αερίων συστατικών με ολοκλήρωση της συστοιχίας αισθητήρων και των
ηλεκτρονικών στοιχείων ελέγχου, συλλογής & επεξεργασίας του σήματος εξόδου το
οποίο και αξιολογήθηκε παρουσία ποικίλων καθαρών αναλυτών και των δυαδικών
μιγμάτων αυτών. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της μελέτης επιδεικνύει την
δυνατότητα εφαρμογής του υβριδικού συστήματος σε αναλυτικές μεθόδους υπό
συνθήκες «πραγματικού περιβάλλοντος» σταθερής ή μεταβαλλόμενης σύστασης
οργανικών συστατικών/υγρασίας, ή μιγμάτων τους, με ταυτόχρονη σταθερή ή
μεταβαλλόμενη θερμοκρασία μέτρησης.
Λέξεις-κλειδιά:
Επίπεδα αλληλεπικαλυπτόμενα ηλεκτρόδια, Χημειοπυκνωτές, Μοντελοποίηση, Χαρακτηρισμός αποκρίσεων, Υβριδικό σύστημα
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
1-10
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
219
Αριθμός σελίδων:
237

document.pdf
9 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο.