Optické vlákno, SWCNT založené na novém vývoji a jejich proveditelnost pro úspěšné použití v praxi nanotechnologií na bázi SWCNT bude také ukázáno, jak typická špatná selektivita senzorů založených na SWCNT vůči chemickým látkám pomocí kognitivní techniky vložené do vláknových optických čipů, využívajících jak statické a dynamické vlastnosti chemických senzorů pro monitorování životního prostředí jsou vyžadovány k ochraně veřejnosti a před toxickými účinky do a vody Vzduch zahrnuje oxid siřičitý, oxid uhelnatý, oxid dusičitý a organické látky, přičemž kontaminanty půdy a vody jsou mikrobiologické, radioaktivní, anorganické, syntetizované přímo na rostliny a půdu a náhodné úniky jiných pocházejí z podzemních skladovacích nádrží, odpadů a úložišť odpadu Některé z těchto kontaminantů přetrvávají velkými oblastmi půdy, dokud nedosáhnou vody, kde představují ekologickou hrozbu nebo hrozbu pro lidské zdraví
Současné monitorovací metody jsou hlavně Falta, 2000) Z tohoto důvodu existuje potřeba přesného, levného, kontinuálního a dlouhodobého environmentálního kontaminarschematicky popsané části, která interagujícími molekulami na povrchu nebo uvnitř povrchu procházejí fyzikálními změnami, a oportunním zdrojem, který se přeměňuje na interpretovatelný a kvantifikovatelný termín, jako je modifikace a vnější enaturace, selektivní a citlivá část by měla optimalizovat specifické interakce s cílovými analyty, měla by poskytovat rychlou a reverzibilní difúzi penetrantů, malé časy a měla by udržovat fyzikální stav tak, aby geometrie přesáhla91) Kandidátské materiály pro chemické a kovové vodiče nanostrukturované a poroeriální (nanomateriály, molekulární síta, sol-gely, aerogely), biomolekuly a jejich kombinace Přirozený krok po selektivním rozpoznání az chemických změn vyskytujících se ve snímací části Tobsahuje mechanické (akusticko-mikromechanické, tepelné), elektrochemické , a elektronické typy Každý má své silné a slabé stránky ve vztahu ke konkrétní aplikaci
Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvy sorbologické vlastnosti Taková charakterizace zahrnovala pozorování difrakcí (XRD) a Ramanonovou elektronovou mikroskopií (HRTEM) a konzervační elektronovou mikroskopií (SEM) Zejména na obr. 4 je uveden uhlíkový materiál. XRD analýzy provedené na vícevrstvách CdA na skleněných substrátech prokázaly rozteč CdAyer asi 2 pro arachidát kademnatý Theerformed s vícevrstvou SWCNT odhalil rozteč monovrstvy uhlíkových nanotrubic asi 20 nm (Penza et al, 2005_b)Také Ramanova spektroskopie charakterizuje vyrobené LB filmy založené na SWCNT, které jsou již deponovány v dikroskopu fungujícím v konfiguraci zpětného rozptylu využívajícího HeNe laser (633 nm) a použité čočky objektivu 50x a 100x Výsledky Obr. 4b, kde je uvedeno typické Ramanovo spektrum filmu SWCNT vzhledem ke stěnám nanotrubiček (saito pozoruhodná porucha vyvolaná "píky D-pásma typicky v rozmezí 1300-1400, což představuje stupeň defektů nebo visících vazeb, lze snadno odhalitIUU)LAmorfníSwcNT prášek = 1 mg20 úhel (stupňů) Obr 4(a) Rentgenové difrakční spektrum získané z prášku HiPco SWCNT (1 mg) a (b) typického Ramanova spektra T filmu přímo uloženého na špičce optického vlákna Zejména pozorování dvou nejintenzivnějších píků G (označení a G) potvrzuje jednostěnnou povahu uhlíkové trubice, ačkoli jejich převládající polovodivost je na rozdíl od nich rozšířena o vrcholy metalických G až D, je indikací uspořádané struktury naneseného překryvu SWCNT, přičemž je třeba poznamenat, že jelikož byly Ramanovy studie provedeny na filmu SwCNT již naneseném na čelní straně vlákna, uvedené výsledky také potvrzují jejich úspěšná technologie HRTEM snímky prášku SWCNT uvedené na obr. 5 při (a) malém a (b) velkém zvětšení potvrzují nanometrický rozměr přítomnost mezi nimi Fe kovové částice, typický katalyzátor používaný v procesu výroby uhlíkových nanotrubiček HiPco
Nakonec, na obr. 5c jsou uvedeny EM snímky CdA-pufrovaných filmů LB SWCNT umístěných na špičce SOF. Integrace karbonanotrubiček s optickým vláknem ukazuje jejich postoj k přilnutí jeden k druhému nebo vytvoření svazků nebo lan s uspořádáním podobným A Obr.
5 HRTEM snímků prášku Swcnt při (a) nízkém a (b) velkém zvětšení a (c)sEM4 Aplikace monitorování životního prostředí: Experimentální výsledkyVýsledky získané během posledních let výzkumu zaměřeného na detekci chemických stop ve vzduchu a vodě, při pokojové teplotě Síla této nové technologie snímání optických vláken na bázi SWCNT, která má být použita pro výkon detekce voc u SWCNT-n prováděný pomocí experimentálního nastavení adOptical fibeObr. 6 Experimentální nastavení použité pro testování par
ber Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvyZejména sondy z optických vláken jsou umístěny v předem navržené testovací komoře s PC přes standardní sériovou sběrnici RS-485 Řízení v rozsahu od 10 do 1000 ml/min Četné testy byly provedeny pomocí hmotnostního plovoucího zařízení pro pohon až osmi různých plynových kanálů a plynový kanál byl regulován vyhrazeným hmotnostním průtokoměrem s fulzorovými signály. Všechny experimenty byly provedeny schopnost překrytí SWCNT podstoupit změny v jejich důsledku adsorpce cílového anallu byla poprvé prokázána v roce 2004 (Penza et al, 2004)
V tomto případě byly LB filmy sestávající ze svazků wCNT přeneseny na špičku optického vlákna pomocí pufrové LB vícevrstvy Cda předem nanesené na povrch senzoru, aby se podpořila adheze CNT. xylen V roce 2005 však byly vícevrstvé SwCNT s různými tloušťkami úspěšně naneseny přímo na povrch optického vlákna pomocí citlivosti. Vykazuje nejvyšší△R/Ro vystavené 30minutovým klesajícím pulsům koncentrace par xylenu s optoelektronickým senzorem snímaným v konfiguraci s tlumivým odporem Cda došlo při expozici analytu jako důsledek změny indexu lomu překryvného WCNT podporovaného adsorpcí molekul toluenu△R/Ro došlo k expozici páry optochemické teplotě na bázi CdA pufrované a bez pufru na bázi SWCNTS,
0Optické vlákno, nový vývoj Oba prokázali schopnost detekovat zkoumanou chemikálii kombinovanou s rychlou odezvou, která je celá o velikosti vyšší než ty, které poskytuje protějšek sondy ve světle těchto výsledků s CdA pufrem, silně zaměřené na zkoumání jejich schopností optochemických senzorů založených na SWCNTs v nebufrované konfiguraci proti několika VocIn Obr. 8 a jsou čtyři Přeneseny výsledky testování toluenových par provedené vystavením získané sondy potvrdily chování senzoru z optických vláken vykazovalo durAR/Roas pozorované při adsorpci molekul analytu , Byla zaznamenána méně výrazná závislost koncentrace luenu na době odezvy, která odhalila, že odlišná adsorpce byla rozpoznána v důsledku malých tepelných změn v nedokonale temperované testovací komoře včelího vOc pod vyšetřovatelem za účelem zjištění spolehlivosti navrhovaných převodníků, test opakovatelnosti Výsledky jsou uvedeny na obr. 8b, kde k AR/Ro došlo jako důsledek dvou xylenových expozic při 21 vid, optochemická sonda prokázala vysokou opakovatelnost a spolehlivost také při velmi polovičních koncentracích-4-sOF: 4 Mon SWCNTs- SOF: 4 Po
SWCNTsa)(b)Obr. 8(a)Reakce senzoru SOF-4 na výpary toluenu při pokojové teplotě a(b)d vystavení výparům Tyto výsledky musí být ohleduplné temperální variace, k nimž mezitím došlo. jejich účinky na odezvu senzoru jsou přísně vyžadovány, aby neovlivnily správné vláknové senzory systému, které by mohly být buď integrovány se sondou z optických vláken (Cusano et al, 2004) Podobně chemosenzory z optických vláken využívající CNT prokázaly relevantní citlivost také na změny vlhkosti (Consales et al, 2006_b), což odhaluje nutnost řádné kalibrace a úpravy odezvy senzoru, zvláště když je požadována vysoká přesnost
Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvy Na obr. 9 byla uvedena kalibrace SOF-4 získaná proti téměř lineárnímu chování ve zkoumaných rozsazích koncentrace. Navíc porovnáním senzoruSam=(△RRonico Di Natale 2001)a Byla zjištěna SOFaktivita vůči xylenu (xylen) 1x vyšší než vůči toluenu (Stoluen = 47-10-4 ppm-') Vzhledem k tomu, že je dosažitelná s využívanou dotazovací jednotkou, bylo pro toluen a xylen odhadováno rozlišení přibližně 290 ppb a 120 ppb. , odpovídající SOF: ILENElon(ppm)9 Kalibrační přístroj SOF-4, vystavený tolhanu ve třech řádech prostředků optického vlákna s povrchovou plazmonovou rezonancí (SPR) na bázi fluorosiloxanového polymeru (900 ppm a 190 ppm, respektive toluenu a xylenu) (Abdelghani Jaffrezic-R. , 2001), a o více než dva řády vyšší, než poskytuje multimodální optický vláknový senzor senzibilizovaný fenylem modifikovaným porézním oxidem křemičitým (100 ppm, resp. 20 ppm) (Abdelmalek et al., 1999) počet hráčů a vyrovnávací paměť cda na citlivost senzoru Zde je také lépe diskutován vliv počtu monovrstev SwCNT na konfiguraci Za tímto účelem byly současně použity čtyři optochemicky potažené vrstvy monovrstev, přímo deponované O LB monovrstvy CdA exponovaný na tell xvleneaporsg 10 a hlásí koncentraci AR/Rotoluen pro všechny testované senzory Může být naopak, optický chemosenzor potažený silnější vrstvou SWCNT, vykazoval negativní citlivost (-07-10- ppm-') To znamená, že pro tento senzor odrazivosti rozhraní vlákna a filmu je fakt, že odrazivost filmu, a tedy také silně závislá na tloušťce a indexu lomu CNT, skutečnost, že v závislosti na geometrických vlastnostech filmu naneseného na vrcholu optického vlákna, lze získat analyt
UTOLUENEXYLENENG čtyřvláknová optika potažená různým počtem monovrstev SwCNT na (a) toluen a (b) xylen vap Ze stejného důvodu Cda buffer multilayer, jehož optické vlastnosti jsou zcela podobné vlastnostem standardních optických vláken, a proto ne optimalizované pro konkrétní konfiguraci, že výběrem materiálu pufr-linker, jehož opticko-geometrické vlastnosti (jako je tloušťka více vrstev a index lomu) jsou optimalizovány pro konkrétní konfiguraci, by bylo možné silně vylepšit SOFF z obr. 10b je vidět, že čtyři vláknové optické chemo-senzory citlivé, ale využívané na optickou konfiguraci
Tato funkce by mohla být velmi užitečná při analýze elementárních prvků, které se využívají ke zlepšení diskriminace analytu (Penza et al, 2005-b), protože tehdy (a007_b) byly různé pulsy koncentrace expoziční doby 30 minut. projít od 10 % do 90 % (od 90 % do 10 %) celkového signálu Výsledky získané pro obě chemikálie jsou velmi podobné
ber Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvy Čas ke zvýšení koncentrace, zatímco doba je zcela okamžitá doba odezvy byla přibližně 7 minut, zatímco maximum, získané pro 93 ppm, bylo pozorováno přibližně 11 v případě expozice xylenu, pro které se doby odezvy SOF prodloužily ze vzorků uvnitř nanopotahů citlivých na CNT Je však pozoruhodné, že doby odezvy navrhovaných chemo-senzorů s optickými vlákny jsou relativně dobré s ohledem na expozici. Rovněž je třeba poznamenat, že ačkoli tyto časy by mohly být zkráceny nanesením nižší f uhlíkové nanoty jsou na spodní straně geometrických rysů senzitivity, což představuje kompromis, který existuje mezi seranddovým zotavením, časem (Consales et al, 2007 b)42 Směrem k vlákno: chemická stopa zjištěná na proveditelnosti využití vynikajících vlastností CNT pro vývoj meoptoelektronicky schopné detekce chemických stop ve vodném prostředí při pokojové teplotě je uvedeno na obr. 11
a Optochemické převodníky založené na SWCNT byly vloženy do ohřívače Přítomnost podhodnocení analytu v testovacím prostředí byla podpořena jeho vstřikováním do kádinky. Vstřikovaný objem byl zvolen pokaždé, aby se získal požadovaný koncentrace analytu Znečištěná voda byla nepřetržitě míchána, aby se zajistila maximální disperze analytu. Kromě toho byly po každé expozici zkoumány schopnosti SoF senzorů obnovit počáteční ustálený stav pomocí obnovení původního stavu čisté vody: čistá voda byla nepřetržitě vstřikována do testovací komora, zatímco kontaminovaná voda dříve přítomná12 Monovrstvy SWCNTSObr 11(a) Experimentální uspořádání využívané pro detekci chemických stop ve vodě a (b)AR/R
ber Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvy Každý princip transdukce může být implementován v různých konfiguracích a zkrácen různými přístupy, což má za následek mnoho různých snímacích platforem Pro provozní mechanismy přenášené prostředím bylo vyvinuto množství chemických senzorů Nejvíce využívané principy transdukce při změně hmotnosti a změně odporu/vodivosti servironmentálních analytů První fyzikální parametr je v mnoha případech měřen posunem rezonanční frekvence povrchové akustické vlny (SAW) (Hartman a kol., 1994; Kepley a kol. , 1992; Penza et al., 2006_a) Typicky citlivou vrstvou (Grate, 2000), nicméně byly navrženy chemikálie na bázi SAW a QCM využívající jiné citlivé povlaky (Zhang et al, 2004; Penza et al, 2005-a) Místo toho se mění odpor/vodivost plošně polovodivé oxidy kovů a konjugované polymery uložené mezi dvěma senzory s názvem Metal Oxide Semiconductors (MOS a Conductive Organic Polymer (COP) senzory (ames et al, 2005) Během posledních dvou desetiletí se však pozoruhodný zájem soustředil také na optickou transdukci chemické a biologické veličiny (Baldini et al
2006) Ansing včetně elipsotiptických vlnovodných struktur), spektroskopie řízených módů v optické ometrii u Ramana), interferometrie (whiteveguideructures (mřížková spojka, rezonanční zrcadlo) a povrchový plasmon2004; Zudans a kol., 2004; Steinberg a kol., Orellana 2003 , 2004; Homola a kol., 1999; Mignanial 2005; Arregui a kol., 2003; Brecht & z Gauglitz, 1995; Gauglitz, 1996; Boisde, 1996) V molekulách analytu nebo při transdukci z instrumentace na středo-optickou hlavu Tato vlastnost se vyskytuje při teplotě Kromě malých rozměrů, nízké hmotnosti a vysoké Za předpokladu, že hustota optického výkonu je v určitých mezích, jsou chemické senzory z optických vláken mnohem bezpečnější ve výbušném prostředí ve srovnání s
Jeho součástí jsou elektrické signály, plynové explozivní rušení například z elektrického vedení a elektrických strojů, navíc optická vlákna mají schopnost přenášet větší objem než elektrické dráty Snímání z optických vláken je velmi univerzální, protože délka, fáze a polarizace světla mohou všechny být využity parametry měření, směr z nezávislých signálů To dává možnost monitorovat několik chemikálií s plynulým sledováním nežádoucího prostředí40Optické vlákno, nový vývojový parametr variabilní, který by mohl drasticky změnit koncentraci chemikálií, jako je teplota nebo narušení vlákna, je také relativně snadný drahý zdroj nebo analýza Tento příspěvek posuzuje integraci uhlíkových nanotrubic jako pokročilých senzitivních prvků s technologií optických vláken pro vývoj vysoce výkonných opto-normů využitelných pro několik aplikací monitorování životního prostředí Zejména vynikající snímací schopnosti realizovaných fotonických chemo-senzorů proti OC a dalším znečišťujícím látkám ve vzduchu a voda, při pokojové teplotě, budou recenzovány Uhlíkové nanotrubice: pokročilé materiály pro chemiiHledání nových pokročilých materiálů je důležitou oblastí současného výzkumu. byl velký zájem o jejich prepainssyropity a aplikace v literatuře S rozvojem vědy a nanotechnologií se ve skutečnosti objevilo velké množství literatury o jednorozměrných anostrukturních materiálech, včetně trubek, tyčí, pásů a drátů v této oblasti , byly publikovány každý rok (Huang Choi, 2007) Tyto materiály mají svou jedinečnou strukturu podobnou struktuře, jejíž průměr se mění nebo vykazují jedinečné vlastnosti a morfologické lexikartikulární, nanostruktury na bázi uhlíku, multifunkční a kompatibilní s organickým a anorganickým systémemUhlíkové nanotrubice (CNT), objevené lijima v 1991 (lijima, 1991) jsou v popředí nových výzkumů nanoměřítek a nanostrukturních efektů díky chemickým, strukturním, optickým, mechanickým a tepelným vlastnostem v závislosti na jejich specifických 2001:Darbon a lze je v podstatě považovat za grafit válcovaný do trubice za účelem vytvoření válce s průměrem několika nanometrů a délkou od 1 tuny
K dnešnímu dni jsou CNT stavební bloky považované za nejslibnější základní atraktivní charakteristiky pro aplikace snímání plynů. Ve skutečnosti mají CNT díky své jedinečné morfologii vynikající molekuly s jejich elektrickými, geometrickými a optickými vlastnostmi, jako je vodivost, index lomu, tloušťka atd. CNT lze rozlišit v SWCNT nebo vícestěnných uhlíkových nanotrubičkách MWCNT) v závislosti na tom, zda je pouze jedna vrstva nebo mnoho vrstev grafitu v závislosti na a chiralitě (způsob, jakým je to slyšet, 2003) SWCNT jsou cílovou řadou uhlíkových nanotrubic, protože vykazují důležité elektrické a snímací vlastnosti, které nejsou sdíleny variantami MWCNT Čistota CNT ovlivňuje jejich snímací výkon, a proto byly vyvinuty také účinné kovové nečistoty a amorfní uhlíkové částice (Penza et al, 2007-a
ber Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvy22 Chemický senzor Speciální geometrie uhlíkových nanotrubic a jejich charakteristika, že všechny potenciální aplikace povrchově upravují, jako jsou chemické sergázové a voc molechany studie, ukázaly, že nanotrubice jsou robustní a inertní struktury, jejich elektrické vlastnosti jsou extrémně citlivéchemické dopingové molekuly, Elektronické struktury polovodičových nanotrubiček způsobují měřitelné změny elektrické vodivosti nanotrubic Nbased jsou vysoce citlivé, ale jsou také omezeny faktory, jako je jejich neschopnost adsorpční energie, špatná kinetika difúze a špatné nabíjení SWCNT na odebírání elektronů (např. NO2) nebo darování snižuje elektrický odpor WWCNT v tranzistorovém schématu Navíc senzory založené na CNT prokázaly, že ve stejném období bylo možné jejich SWCNT rychleji modifikovat v přítomnosti Oz (Collins et al, 2000) Účinek sorpce několika plynů v SWCNT byl také popsali (Sumanasekera et al00), stejně jako vlastnosti vodní páry na elektrický odpor SwCNT (Zahab et al000) Krátce poté Fujiwara et al (Fujiwara et al 2001) studovali vlastnosti sorpce N2 a O2 svazků SwcNT a jejich struktury Všechny tyto studie otevřely dveře k vývoji chemických senzorů založených na CNTSnímací zařízení založená nejen na změnách elektrických vlastností CNT zjišťovala termoelektrickou kvalitativní odezvu na různé plyny (He, N2, H,, O a H3) Sumanasekera et al
(Sumanasekeal, 2002) vytvořil termoelektrické chemické měření snadno detekovatelných a reverzibilních změn termoelektrického výkonu WCNT, když jsou v kontaktu s He, N2 a Hz Chopra a kol. přítomnost několika plynů (NH3, CO, Ar, N2 a O2) v důsledku změn dielektrické konstanty a posunů v rezonanční frekvenci (Wei a kol., 2003) demonstrovali plynový senzor ukládající svazky CNT na aiezoelektrický křemenný krystal Tento senzor detekoval CO, NOz, H2 a N2 detekcí změnIency a byl účinnější při vysoké a používal je k detekci VOC, jako je ethanol, ethylacetát a toluen měřením vlastního posunu v tealizovaných molekulách umožňujících interakci s cílovými chemikáliemi, čímž se zlepšila aktivita látek na bázi cnts. Mohou být vyvinuty různé typy senzorů založených na interakci molekulárního rozpoznávání, což umožní vývoj narrů, které jsou vysoce selektivní a citlivé Chen et al (Chen et al, 2003) použili nekovalentní funkcionalizovaný FEt založený
Optické vlákno, nový vývojSWCNT pro selektivizaci cílových proteinů v roztoku Azanian et al (Azamian et 2002) imobilizoval glukózooxidázu na SWCNT a zvýšil gnitude com (Sotiropoulou et al, 2003) pracoval s enzymy Barone et al (Barone et al.), B-D-tak propustil dva odlišné mechanismy přenosu signálu: fluorescenci a přenos náboje, další zájem byl také věnován možnosti změnit optické nebo geometrické vlastnosti SwCNT při aplikaci adsorpčního monitorování prostředí, od chemické detekce ve vzduchu a konzolách2006a;Pet al 2004b: p2005b:Consales a kol., 2007-a) k detekci vodíku při kryogenních teplotách vhodných pro kosmické aplikace (Cusano a kol.
, 2006_b) Zejména možnost využití monitorování, charakterizovaného ppm a sub-ppm rozlišením Kvalita vzduchu a vody a dobré regenerační vlastnosti a rychlé odezvy, jak bude vidět v části 4 a 53 Optochemické senzory v reflektometrické konfiguraci. reflektometrická konfigurace je v podstatě založena na nízko jemném a vnějším interferometru FabrPerot (FP) a jako sclis daná rozhraním vlákno/citlivá vrstva, zatímco druhá je dána citlivým rozhraním lávka/externí médium Jednovidové optické vlákno Citlivá vrstva1 Schematický pohled na konfigurace založená na Fabry-Perotovi Poprvé popsána v roce 1899 Fabrym a Perotem (Fabry Perot, 1899), názvy interferometrů využívají mnohonásobné odrazy mezi dvěma těsně od sebe vzdálenými povrchy Ve skutečnosti se světlo částečně odráží pokaždé, když se k sobě dostane. světlo odražené na prvním rozhraní lze vypočítat jako součet více odražených paprsků a je silně ovlivněno i velmi malými změnami vzdálenosti mezi dvěma povrchy, tloušťkou citlivé vrstvy) nebo jeho optickými vlastnostmi (citlivá vrstva refrakčního snímání na bázi cusa ve dvou v posledních desetiletích, zejména pro detekci a biomedicínské parametry (Ackson, 1994; Chan a kol., 1994) All
ber Optické chemické senzory založené na jednostěnných uhlíkových nanotrubičkách: Perspektivy a výzvy tyto vlastnosti v kombinaci s možnostmi s optickými vlákny pomocí velmi jednoduché a nízké ceny Princip fungování optoelektronické reflektometrické konfigurace spočívá ve skutečnosti, že modulace intenzity světla odraženého na rozhraní vlákno-serlay v důsledku změn tloušťky vrstvy (dsm) a komplexního lomu Odrazivost hmoty vlákna-filmu lze vyjádřit jako (Macleod, 2001) aF4// je koeficient absorpce překrytí, y a Mert jsou optické vlákno a index lomu vnějšího prostředí a a je optická vlnová délka. Odrazivost se tedy mění v důsledku chemické interakce mezi překryvným snímáním a cílemAn+△a+S·A+S→Mk+S,△dkde sn, Proti teoriím efektivního indexu lomu, koeficient absorpce a tloušťka překrytí
Musí být řádně zváženy případ od případu Zejména několik efektů by mohlo změnit molekulu analytu ze všech, bobtnání nanokompozitů SWCNT, což vede k následnému zvýšení tloušťky filmu; také indexy lomu vyjadřují72; Soref Bennet, 1987: Heinrich, 1990) změna buď skutečné části indexu lomu nebo koeficientu absorpce by mohla být uvažována (jako v této práci), může se stát, že molekula analytu adsorptuje konstantní tloušťku překrytí (Ad (3)
Optické vlákno, nový vývojový systém rtů, díky kterým byly navrženy senzory pro intf optických vláken na základě reflektometrie FPavelength (Kersey Dandrige, 2001) Zde byla pozornost zaměřena vyžaduje jen málo rozšířené efektivní, spolehlivé, robustní prvky, které mají zásadní význam pro in-situ a dlouhodobé aplikace monitorování a pro přenos požadované technologie na trh Je znázorněno typické dotazovací schéma umožňující sledování odrazivosti FP dutiny realizované na vlastním konci optického vlákna na obr. 2 (Consales et al, 2007b) 1310 nm a šířce pásma přibližně 40 nm), vazební člen 2x2 a dva fotodetektory
Vstupní signál I, který je úměrný odrazivosti rozhraní vlákno-film R a je necitlivý na případné kolísání optické síly v celém řetězci Ve skutečnosti je emitované světlo rozdělováno a směrováno tak, aby sonda (kde částečný odraz nastane)a k prvnímu (Powree) Odražené světlo je nasměrováno přes coto the) úměrné Preflectance(R) Kompenzace intenzity je získána uvážením signálů na dvou fotopřijímačích·R4, kde a je konstanta zohledňující všechny parametry nastavení v zohledňuje se následující Al/lo (kde lo je výstupní signál v rozhraní druhé vrstvy (AR/Ro) Synchronní detekce je typická lenhance při 500 Hz a získávání napětí fotodetektoru pomocí dvoukanálového zesilovače Minimální AR/Ro, které lze detekovat pomocí tohoto dotazovacího systému, vypočítaného s ohledem na maximální rozptyl na přístupu dělení multiplexování (TDM), který je typicky využíván k provádění teonu, a to po dobu alespoň 10 minut, je typicky v rassimultánním dotazování osmi optických sond pomocí přepínač z optických vláken
ber Optochemické senzory založené na Optickém přepínači CoFig 2 Schematické znázornění typického dotazovacího schématu přijatého pro jednotlivou optickou dutinu realizovanou na vláknech 2 Optochemicky vyráběné filmy SWCNT s ovladatelnou tloušťkou je důležitým základním vývojem jejich vědeckého pochopení a technologické aplikace existují návrhy pro jejich architekturu trubek nebo tenkých vrstev (Bachtold et al, 2001), kde byla technika Langmuir Blodgett (LB) vybrána jako způsob přenosu nanometrových vrstev SwCNT buď na holý arachidát z optických vláken (materiál CdAbuffer-linker , dříve nanesený (stejnou technikou) na konec vlákna zvolený jako pufrovací materiál díky své zvláštní amfifilní molekulární struktuře vhodné pro proces nanášení LB (Takamoto et al.
, 2001; Di Luccio et al, 2004) LB-technika je jednou z nejslibnějších technik pro přípravu takových tenkých filmů, jako je itol o tloušťce vrstvy, homogenní depovrstva na velkých plochách a možnost vytváření vícevrstvých struktur s různým složením vrstev (Roberts, 1990) další výhodou techniky LB je to, že téměř jakýkoli druh pevného substrátu, Howeage musí být obchodován s nízkou rychlostí nanášení a také s omezeným počtem materiálů vhodných pro tuto techniku Jak je znázorněno na obr. rozptýlené na povrchu sub-fázově uspořádané s hvdbickou částí směrem nahoru a se zmenšením povrchové plochy, kterou zabírá každá molekula povrchový tlak, ve kterém jsou molekuly hustě nabaleny a tvoří vysoce uspořádaný ames Tatam, 2006) Z této fáze se molekula přenesla na řádně očištěnou a připravený pevný substrát jeho ponořením přes zkondenzovanou Langmuirovu vrstvu se dosáhne vysokého povrchu pikontinuální redukce milujících bariér se provádí při přenosu molekul z podfáze do bstrátu za účelem udržení povrchového tlaku, čímž se zajistí udržení pevné fáze Opakované namáčení stejného substrátu je nanášení tenkého filmu najednou
Optické vlákno, nový vývojNOLID FÁZE Pro vícevrstvou depozici pufru Cda se roztok (0953 mg/ml) kyseliny arachidové [CH3(CH2)s COOH] v chloroformu typicky nanese na subfázi obsahující deioniz (18 MO) 10-4 M chlorid kademnatý (Cdcl2) Subfáze pH je udržována konstantní po teplotě nastavené na 23 C Thmm/min až do povrchového tlaku 27 mN/m Jednotlivé vrstvy jsou nanášeny na SOF s vertikální rychlostí máčení 12 mmPo řádném zaschnutí hodin se povlečené vlákno položíPro nanášení filmu SWCNT,a(0
2 mg/ml) původního materiálu SwcnT v chloroformu se nanese na subfázi tvořenou deionizovaným w8 MQ) s 10-Mof CdClz. pH subfáze a teplota jsou udržovány konstantní na hodnotách 60 a 23 %( Monovrstva je stlačena bariérovou rychlostí 15 mm/min až na povrch m/min. Po vyschnutí 12 hodin přes noc se snímací vícevrstvy nanesou mimořádnou SwCNi bez jakéhokoli čištění Vzorky mající teplotu swcnt1 hodina F jsou předem přesně vyleštěny z akrylové ochrany a oříznuty s přesností sekáčku za účelem získání hladkého a rovného povrchu Poté se promyjí chloroformem a vysuší plynným dusíkem, aby byly připraveny k depozici Počet nanesených monovrstev CdA a/nebo SwCNT je kontrolován volbou, kolikrát se 3 Strukturální charakterizace překryvů SWcNT deponovanéhoB sWcnt filmy byly provedeny s cílem určit jejich strukturální a