RRP3

Novi materiali in tehnologije za napredne senzorske sisteme

LMFE, IJS, FKKT

ELEKTRONSKO ZAZNAVANJE LOVEKU NEVARNIH SNOVI V ZRAKU

Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFE

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFEPREGLED UVOD

SENZOR

MERILNI SISTEM

REZULTATI

ZAKLUKI

(naprava, trenutno v uporabi na letaliih)Velikost prototipa

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFEUVOD Kaj elimo dosei:Merilni sistem in senzor s katerim je mogoe zaznavati prisotnost zelo majhne koncentracije molekul v zraku. elena natannost zaznavanja je 1ppb(110^12). Motivacija:elja je nadomesti izolane pse, ki s svojim sofisticiranim vohalnim organom lahko zaznavajo do 1000 10.000 manje koncentracije molekul kot ljudje. Cilji:Izdelati miniaturno elektronsko napravo za selektivno zaznavanje molekul v zraku, z maksimalno obutljivostjo.

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFESENZORUporabili smo diferencialni COMB kapacitivni senzor, pri katerem je na ena polovica senzorja modificirana. Dodana plast zagotavlja selektivnost, pri zaznavanju razlinih molekul v zraku. Pri diferencialnem senzorju merimo spremembo razlike kapacitivnosti ob prisotnosti elenih molekul. Kapacitivnost vsake polovice senzorja znaa 0,5 pF, Obutljivost zaznave bolja kot 0,5 aF (10^-18).

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFESENZORSliki diferencialnega senzorja nartovanega in izdelanega v LMFE.

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFESENZOR IN INTEGRIRANA ELEKTRONIKAMore than Moore System in Package

Self-asembled monolayer on Sio2 surface

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFEMERILNI SISTEM UNOSZgradba:Senzor in integrirano vezje (ASIC), ki zagotavljata dobro selektivnost, nizek um ter majhne dimenzije.

FPGA enota, na kateri se izvaja digitalno procesiranje .

Prenosni raunalnik na katerem je prikaz rezultatov.

Napajanje

Programiranje

LCD

25MHz

BS

VEE

RS232 to USB

Spartan-3e

ASIC+Senzor

Baterijsko napajanje

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFEREZULTATI LABORATORIJSKIH MERITEVNx=tevilo molekul v 10^12 molekul N2, izmerjenih v eni sekundiNxpt=tevilo molekul pri parnem tlaku x=TNT ali DNT ali RDXPT= parni tlak

Molekula XGostota Nxptpri parnem tlakuDoseena obutljivost

[ Nx]TNT1*10-93.6DNT1*10-760RDX1*10-110.5

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFEDEMONSTRACIJA DELOVANJA SISTEMA

*/12RRP3Planska konferenca CO NAMASTE 27.1.2011LMFEZAHVALA Raziskavo je sofinanciralo: Ministrstvo za obrambo republike Slovenije (MORS)

Pri raziskavi so sodelovali : IJS (F5 - Odsek za fiziko trdne snovi) FFKT (Katedra za organsko kemijo)

LMFE*LMFELMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*LMFELMFE*