Optické vlákno, nový vývoj zahrnuje inteligenční kmeny, které se nastavují, samy korigují a opravují a samy. Efekty v tomto poli pro zvýšení celkového výkonu konečného zařízení souvisejí s efektem vylepšení optických struktur induktivních v blízkém poli. Oxid cíničitý(SnO2)délka() Hlavním cílem je lokalizovat pomocí interakcí lehkého materiálu s oxidem kovu a poskytnout inovativní a hodnotné snímací mechanismy nové generace chemických a biologických nan optických vláken2006: Buosciolo et al, 2006 díky silným tegračním technikám a vývoji převodníků byly současně přidány optimalizované optické vlastnosti blízkého pole ve vztahu k vhodnému zpracování a následnému zpracování korelace morfologie povrchové vrstvy a vznikající distribuce intenzity blízkého pole s výkonem snímání [Consales et al, 2006b; C006)
Zjistili jsme, že citlivé vrstvy s velmi hrubou perturbací optického blízkého pole vykazují překvapivě snímací perforaci jak pro monitorování chemických látek ve vodě, tak pro chemické znečišťující látky v ovzduší, teplotu (Cusano et al, 2006; Buosciolo et al, 2008b) ilar efekty Světelný manion byl pozorován v recentních yolokalizovaných povrchových plazmonech a v subvlnových délkách jak kovových filmů, tak recentodelu (Lezec Thio, 2004) vzhledem k poslednímu případu, přenos světla je modulován až na povrchové plazmony, ale interfeofem difraktován periodickými rysy subvlnových délek na povrchu, což vede ke strukturám o velikosti přenosu otevírá hranice nejenom Při aplikaci snímání má také obrovský potenciál pro uplatnění v mnoha oblastech, od fotonických zařízení s vysokým perfoanometrickým měřítkem až po mikrosystémy ve vláknech. Zde uvádíme technologické kroky provedené naší skupinou pro demonstrace mechanismu vznikajícího z efektů blízkého pole, jehož velikost se blíží optické vlnové strukturované kapitole následovně: sekce 2 a 3 jsou zaměřeny na vlastnosti a charakteristiky cínu I transd se zvláštním důrazem na stav techniky na chemickém základě senso-depozitních částicových vrstev dioxidu na substrátech optických vláken na stupnici vlnových délek Sekce
popište, jak působením na depoziční para Zejména ukážeme, že: blízké pole shromážděné v přítomnosti vrstev Snoz s ath topografiíGaussovým tvarem základního vidu šířícího se jedinou módou vrstev charakterizovaných několika Sn( rozměry větší než asi 500 nm, profil blízkého pole je v souladu s nimi významně modifikován; konečně vrstvy charakterizované přítomností izolovaných mikrostruktur, s rozměry srovnatelnými s vlnovou délkou záření, odhalují vysokou schopnost zesílení blízkého pole v kombinaci se silnou rostoucí roskopií Atomový foikroskopie (SNOM) využívající je při snímání: jak uvidíme v následujícím poškození, bylo vyrobeno,proveďte tento druh analýzy Vynález rastrovací tunelové mikroskopie v roce 1981 zahájil revoluci v mikroskopii, která vedla k celonosové skenovací sondové mikroskopii (SPM), mezi nimi AFM a SNOM SPM nevytvářejí zvětšený obraz, místo toho se místo toho naskenuje locabe přes povrch vlastnosti povrchu, kde je tento lokálobe vyroben z materiálu vhodného pro měření vlastností povrchu částic Proces skenování je mechanický, ale přesný a bez jakéhokoli poškození vzorku
Kromě toho je SPM schopen stárnutí všech druhů vzorků (včetně měkkých materiálů a biomolekulárních systémů) při sub-g nebo povlaku, na dálkopisu Obr. 3 je uveden systém AFM-SNOM použitý pro povrchovou morfologii a charakterizaci; ve skutečnosti jde o ostrov simultánního snom a normálního AFM zobrazování pomocí stejné sondy (Buosciolo et al, 2006), super-rozlišení SNOM je dosaženo pomocí apertury pro podvlnovou délku umístěnou v Měření byla provedena v režimu sběru Cr/Al- potažené vlákno s 200 nm osvětlující vlákno pomocí superluminiscenční diody (centrální vlnová délka Ar=1310 nm, X2=1550 nm) Špička byla udržována na povrchu neaple pomocí opticky detekované zpětné vazby normálové síly Toho bylo dosaženo oscilací špičky a detekcí rozptýleného světla z laserově zaostřený obvod zpětné vazby používaný k udržení konstantní vzdálenosti mezi hrotem a vzorkem při skenování, sonda shromažďuje světlo přesně na koncovém čelu V tomto vláknu je vytvořen obraz SNOM a nezávislý AFM, který je současně normalizován zpětnovazebním signálem, který vytváří trojrozměrný obraz
Lock-InCCDDiode tDisplayPiezo skener50nm)Sample FiberObr. 3 Systém skenovací sondy: současná atomová síla (AFM) a skenování blízkého pole Zobrazení SNOM snímků je omezeno velikostí apertury sondy (200 nm) a rozlišením plmetalizační vrstvy), zatímco ve směru z je omezeno pouze vnějšími vibracemi: gesce byly získány ve vzduchu s použitím režimu klepání a v regionech 40 minut pro obrázky s rozlišením pixelů zpracovaných softwarem Wsxm zdarma ke stažení na httprtikulární, topografické snímky nasnímané, off-line, s použitím polynomiálních fitů nulového nebo prvního řádu k zohlednění z ofsety a naklonění vzorku na povrchových strukturách citlivých povlaků a znalost remorfologie a optického pole shromážděné v blízkých sondách (Consales et al 2006mple, na obr. 4(a) je uveden typický objem dvourozměrného (2D) roztoku 5 ml ethanolového roztoku SnCl45HO s Esp ge na vrstvě 001 ol/l
Obrázek se vztahuje k oblasti (12x12)um, přibližně uprostřed optického vlákna, označené zeleným kroužkem Nejdůležitější měření drsnosti povrchu s RMS drsností přibližně 2798 nm Kromě toho obr. 4(b) ukazuje, že a
Near-Field Opto-chemický tvar elektromagnetického pole shromážděného v těsné blízkosti povrchu filmu není ovlivněn přítomností takové vrstvy SnO2, jak dokazuje skutečnost, že předpokládá typický Gaussův profil pole vycházejícího z rozštěpeného pole. konec jednoho modálního fib24681012(a) zvoleného SNOMstejná oblast (12x12)Hm2(b) částic SnO navrstvená změnou taharametrů procesu depozice ESP, jako je koncentrace a proud ethanolového roztoku SnCl4 5H:O se nastříká zarovnání konce optického vlákna pod jehlou z roztoku prekurzoru nebo se substrát zahřeje. Ve skutečnosti obr. 5 (a) ukazuje 2D snímek SnCl-5H2O s koncentrací 001 mol/haas odlišně pod nádobou stříkačky bylo pozorováno, že byla získána velmi odlišná morfologie a v důsledku toho i optický soubor v blízkém poli. V tomto případě ve skutečnosti citlivá vrstva vykazuje vysoce zdrsněné drsnosti RMS až do 1 m
Analýzou výšek a velikostif přibližně 400 nm a středního laterálního (x, y) rozměru přibližně 46 Obr. 5(b) ukazuje, že v tomto je pole optického profilu ovlivněno takovou překryvnou morfologií Odpovídající rozměry SnO2 gth srovnatelné se světlem pouze oblast vlnových délek, největší zrna schopná produkovat poruchu pole hatean výška asi 700 nm a mdth asi 550 n
Optické vlákno, nový vývojObr. 5 Topografický snímek vzorku B(a) a optického blízkého pole současně shromážděných sondou SNOM v něm bylo prokázáno, že tento efekt lze přičíst vysokému indexu lomu sneguide světla, ale laterální umožňuje správnou lokalizaci světla díky významnému překrytí pole. Tato interpretace na potvrzeném btestování účinků vrstvy částic v případě větších a izolovaných zrn (Cusano et al, 200filed enhancement effect byl poprvé pozorován autory inet al, 2007) v roce případ zrn SnO2, jejichž prostorové rozměry se blíží Zde uvádíme, že Sn Cla-5H2O se rovná 1 Jak je možné poznamenat z 2Ded mikrostruktury má přibližně tvar poloviny a z a 1
0 um, na plochém Sno, z obr. 6(b) vyplývá, že optické blízké pole je silně zesíleno v souladu s takovým zrnem. Místní zesílení intenzity, vypočítané jako poměr mezi naměřenou intenzitou a odpovídající intenzitou unperturbed fioout 18 (Cusano et al, 2007) naznačují, že zesílení pole je pozorováno, emergentní pole v konstantní vzdálenosti mezi vzorkem a sondou přibližně 2 um, bylo zcela zachováno, informace o filistorci benape je stále jasně pozorovatelná na obr. 7( a) vzdálenost špičky, až do několikanásobku vlnové délky shromážděného profilu optického pole ve tvaru, jak se očekávalo při zobrazování ve vzdáleném poli, bylo možné sestavit mapu intenzity záření připojené ke standardnímu optickému vláknu potaženému překrytím SnOz jednoduše spojením konzolový
Near-Field Opto-Chemical Senzorsoptická sonda k superluminiscenční diodě a vzorek vlákna k detektoru In GaAs Bylo zjištěno, že profil intenzity záření navázaný na vlákno vzorku pomocí povlaku optického vlákna a shromážděný v dopředné konfiguraci( Obr. 6(b)) V tomto zvýšení kasintenzity je asi 1
5 vypočteno pomocí stejného postupu popsaného výše v textum2347Xun6 Topografieldshromážděné sondou SNOM ve stejné oblasti(9x9)um2(b)52V118v7pole odebrané z thele c při konstantní vzdálenosti hrotu vzorku asi 2násobku do standardu osvětleného sondou SNOM (b)ts, autoři byli schopni poskytnout efekt pozorovaného jevu: záření dopadající na základnu zrna, pocházející z vrstvy stejného materiálu, se dále šíří uvnitř zrna (omezeno vysokým
Optické vlákno, nový vývoj, kontrast indexu lomu mezi oxidem a vzduchem a geometrií zrna povrch zrna od délky rozměrů struktury (ne kvůli skutečně mizejícímu poli Ve skutečnosti je zpětný profil velmi podobný profilu v dopředné konfiguraci, což naznačuje silná struktura receptury schopná na svých koncích převádět (díky difrakčnímu limitu) veškeré šíření přispělo k evanescentnímu protějšku Jinými slovy, konkrétní mikrostr předvídá možnost vyvinout nový koncept převodníku SnO2 založeného na povrchově lokalizované interakci optického pole s chemikáliemi, pojmenovaný autorem opto-chemicalhis framework prokázal schopnost dedikovaných opto-nzorů blízkého pole detekovat velmi nízké koncentrace molekul amoniaku, což je srovnání mezi snímacím výkonem na bázi SnO2 sensnarakterizovaným téměř plochým (neschopným ovlivnit Blízké pole) a zvláštní drsné povrchy (bleield) budou uvedeny, aby se prokázalo, že citlivé vrstvy jsou schopny výrazně zvýšit citlivost OPF a dynamiku odezvy (Cusano et al 2006; Consales a kol., 2007a; B2008b)53 Vliv parametrů zpracování uvedených v části 43, v literatuře je uvedeno, že koncentrace rozprašovaného roztoku hraje důležitou roli v morfologii povrchu filmu Vzhledem k tomu, že morfologie překryvné vrstvy byla smáčena teoriemi, získané výsledky Consales et al.
2006b; Buosciolo et al, 200%a: Buosciolo et al 2008bZa tímto účelem byly dvě skupiny vzorků vyrobeny s použitím různých řešení, pouze dvě uvedené skupiny jsou uvedeny Úplný popis dvou skupin vzorků může být na obr. 8(a) a (c )typické 2D výškové snímky dvou vrstev SnO (vzorek Dpřipravený s použitím objemu roztoku 5 ml ethanolového roztoku SnCl4-5HzO s antrací o ool mObrázky 8(b) a (d) ukazují, že nejvýraznější modifikace typický gaussovský profil, vycházející ze standardních jednovidových optických vláken, se vyskytuje indence vzorku D Ve skutečnosti se struktury dimenze přibližují optice) a vzdálenost struktur je dostatečně velká, aby umožnila lokalizaci účinného světla v zrnech Sno s vysokým indexem lomu (Cusano et al. , 2007)připraveno za použití roztoku o objemu 5 ml ethanolového roztoku SnCl4-5HzO s atrací 001
2383xum(b)g 8
AFM toposnímky (a), (c) a blízké pole simultánně odebrané sondou NSOM D a E, v tomto pořadí, připravené s použitím koncentrace roztoku/l, před žíháním zpracovány střední výška řádově 150 nm, zatímco několik dalších rozměrů řádu ankrostruktury 1 um, jejíž charakteristické rozměry jsou 1430 nm, 1900 nm a h450 npografie (viz obr. 9(c) představuje několik struktur obdélníkového tvaru, jejichž b se mění v následujícím rozsahu:a∈(23÷34)mb∈(34448)umObrázky 9 (b) a () demonstrují, že nejvýraznější modifikace blízkého pole Závěr je, že zvýšením chloridtrace kovu je možné získat morfologii strukturované struktury schopnou významně ovlivnit optické blízké pole.
Near-Field Opto-Chemical Sensors hlásí morfologickou a optickou charakterizaci takto vyrobených supersložek vysílaných atomovou silou a skenovací optikou blízkého pole, což je velmi užitečné k jasnému nastínění účinných parametrů na velikosti a distribuci částic a také na výkonech chemoterapie z optických vláken. -senzory obsahující vrstvy částic oxidu cíničitého ve vzduchu a kapalinách diskutující o závislosti snímacích vlastností široce používaných jako citlivé materiály pro elektrotechnické, bezpečnostní a průmyslové aplikace Myšlenka použití polovodičů jako952, když Brattain a Bardeen poprvé uvedli citlivé účinky na germanium (Brattain & z Bardeen , 1952) Později Seiyama et al. 196 Princip činnosti takové třídy senzorů spočívá ve změně elektrické vodivosti polovodičového materiálu v důsledku difúze energie absorbované plynem. vlastnosti polovodičů se širokým pásmem, jako je SnO2 a Zno, díky adsorpci plynů, která modifikuje tvorbu vnitřních elektronidefektů (Szklarski, 1989) Plynová citlivost polovodičů reverzibilními efekty vyplývajícími z chemisorpce molekul, tvorby oblastí prostorového náboje a variací koncentrace nosičů náboje v materiálu I když se uznává obecný princip detekčního mechanismu, velikost polovodiče, povaha a koncentrace povrchových reaktivních center a restrukturalizace materiálu: velikost, struktura a stupeň aglomerace krystality, V zásadě může jakýkoli polovodič využívající změny svého odporu během interakce s detekovanými molekulami plynu při provozní teplotě typicky nad 200 C Protože oxid cínatý (SnO2) nabízí vysoké provozní teploty, pozornost byla spoluhořlavá, tj.
e CHa a H a toxické i e co, H,s a Nan mohou být označovány jako nejlépe pochopený prototyp plynu na bázi oxidů, nicméně vysoce specifický a citlivý SnOznámení, že selektivitu senzoru lze jemně vyladit v širokém rozsahu změnami Sn (provozu atd. Elektrická vodivost polovodičů je extrémně citlivá na povrchově reaktivující chemisorbovaný kyslík (O2, O2-, O-) a složky plynné směsi, přičemž se postupuje při 100-500 °C Rumyantsevaa a kol., 2008; Barsan a kol. 1999)
Optické vlákno, nový vývojOxid cínu je navíc citlivý na oxidující plyny a NO a redukční látky, jako je CO a CHa (Becker, 2001). povrchová reakce mezi plynem a chemicky aktivním druhem oxidu cínu, jako příklad CO+ Oads+ CO2+er; zatímco v redukujících plynech téma kon
indukční elektronoxidový odpor, jako příklad NO→NO+Výhody nabízené širokopásmovými-gaduktorovými oxidy jako snímací třída materiálů senzorů: relativně vysoká provozní teplota, špatná selektivita kvůli nespecifičnosti příspěvku molekul plynné fáze k celková elektrická odezva a dlouhodobý drift (berveglie3 Nejmodernější senzory na bázi snOskvělý plyn na bázi oxidu cíničitého byl dokončen v letech 1968-69, kdy zavedl zahájení prodeje theaderrs production První TGS byl ahick fillmof to wder jako citlivý prvek The rapid Úspěch a růst ve výrobě TGS v letech následujících po první realizaci TGS je připisován nejenom normám, ale také velkému rozšíření plynu v těchto letech a následně četným náhodným explozím plynu (Hokura Watson, 1994)vedoucí k potřebě snímač bezpečnostních plynů téměř padesát let od prvního TGS realizatchnologické prostředky v oblasti snímání silnéldostupnéobyvatelstvo Mnohé z nich jsou stále založeny na oxidu cíničitém jako první generace snímačů na bázi oxidu cíničitého jako citlivá technologie matných tenkých vrstev Intlusté filmory, oxid cíničitý je mo1981) V provozu thbstrate je zahřáté bergizované vlákno a odolnost aktivních čerstvých pádů koncentrace kontaminantů uniká na perklulárních oblastech změnou malých detailů v postupu přípravy, proto byly procesy výroby materiálů ověřeny směrem k technologii tenkého filmu, která nabízí vyšší reprodukovatelnost a dlouhodobé zvýšení výkonu a selektivita těchto senzorů bylo použito několik přístupů, přístup spočívá v pečlivé volbě pracovní teploty senzoru, která je schopna zvýšit citlivost na určité plyny porovnané s jinými (Fort et al 2002), protože optimální oxidační teploty se liší od plynu k plynu, provoz
Near-Field Opto-Chemical Sensorstransducer při dvou různých teplotách vede ke zvýšení selektivity Th Velké množství aditiv v SnOz, jako je In, Cd, BizO3 a ušlechtilé kovy (tj. palladium selektivita a zvýšení odezvy cínu -senzory dioxidových plynů (Y1983)necitlivost na jiné plyny a ke snížení provozní teploty Inkluze palladia např. vede ke snížení odporu senzoru, zrychlení přechodného chování optimální provozní teploty pro snímání plynu CO Na druhé straně teorie SnO2 s trojmocným aditivem upřednostňuje detekci oxidačních plynů Vhodnou volbou dopantu lze teplotu provozu zařízení přizpůsobit konkrétní specifikaci (Erann et al, 2004; Ivanov et al, 2004) Další aditiva jako zlato, rhodium a indium Účinky na selektivitu, jako jsou další metalidy včetně těch z lanthanu a společný přístup ke zvýšení selektivity senzoru se týká využití různých technologií zpracování, tyto přístupy se neomezují na Ts na bázi oxidu cínu. Zajímavými výsledky však bylo měření změn vodivosti převodníku během koncentrace Ve skutečnosti se reakční kinetika využívala k různým rozdílům. Berberich a kol. 2000: Llobet a kol. 1997: Ngo a kol. 2006 obecně se realizace senzorů s různými vlastnostmi a použití technik rozpoznávání vzorů prokázalo jako vhodná strategie pro rozlišení mezi různými cílovými molekulami (Gardner a kol., 1992; Hong a kol., 2000; Lee elal
, 2001; Delpha et al, 2004)991, když ukázali, že zmenšení velikosti krystalitů způsobilo obrovské zlepšení výkonu konduktometrického senzoru Ve skutečnosti jsou v nízkozrnitém stavu téměř všechny nosiče zachyceny v povrchových stavech a pouze několik tepelně aktivovaných dostupných pro vedení V této konfiguraci přechod z aktivované k vodivosti Výzvou se tak stala příprava stabilních materiálů pomocí sma. K tomu přispěl nedávný pokrok v oblasti nanotechnologie, ke kterému by bylo možné získat jemnou kontrolu nad krystalinitou, morfologickou úrovní těchto snímacích materiálů. Důležitým krokem vpřed bylo dosaženo úspěšnou přípravou stabilních jednotlivých resp. nanopásky) (Pan a kol., 2001; Comini a kol., 2002 po zveřejnění některých zásadních demonstrací (Cui a kol., 2001: Zákon a kol. 2002; Arnold a kol., 2003; Li a kol., 2003) detekce různých chemikálie a používající sedes od té doby zaznamenaly za posledních šest let výrazný růst a zatím není jasné, zda dosáhne saturace (Comini, 2008; Chen a kol., 2008)
Optické vlákno, nový vývoj Zejména nanopásy Snd byly širokoduktometrie senzory, a to jak v konfiguraci normálního rezistoru, tak v konfiguraci transitoru s efektem pole (FET) (Maffeis et al, 2002; Panchapakesa2006: Helwig et aldetekce CO, NO a etanolu (Comini et al, 2002) Spoléhal se na jednoduché stejnosměrné odpory a byl vyroben dispergováním nanopásů SnOz na platinových interdigitovaných elektrodách, prefabrikovaných na aluminovém substrátu V roce 2005 byla Yu et al prokázána možnost integrovat tiridové nanořemeny s mikroobrobeným substrátem ( Yu et005), který informoval o senzoru s jedním SnO2-nanopásem integrovaným s mikroohřívačem to sensal, 2008) profi vysoce výkonný etanolový senzor založený na rozvětvených SnO/Sb-dopedemických senzorech založených na 1-D struktuře oxidu kovu konfigurovaném v zařízeních FET rozsáhle studováno Například Law a kol. (Law a kol
, 2002 publikovali kontribkrystalický oxid cínu Využili UV světlo, které se ukázalo jako účinné s tenkými filmy (Comini et al, 2001) Zhang et al (Zhang et al, 2004) také prezentovali některé experimenty na SnOz nanovláknové konduktometrické senzory na bázi čistého dusíku, dusíku-kyslíku a dusík-kyslík-COanostruktura s Pd(Kolmakov et al, 2005), Ag(Chen2006) a Au (Qian et al, 2006nevýhodou konduktometrických senzorů je jejich potřeba teploty, což vede k plýtvání energií V poslední době byl také navržen určitý příspěvek k novým (a přesto nedostatečně prozkoumaným) optickým metodám detekce pro realizaci materiálových změn založených na technice, namísto elektrických vlivů, které byly hlášeny na zhášení viditelné fotoluminiscence (PL) oxidových nanostruktur v důsledku zavedení NO,, NH a Co do suchého a vlhkého syntetického vzduchu a za normálních tlakových podmínek okolního prostředí (Faglia et al, 2005: Baratso, v posledních několika letech byl SnO2 využíván jako citlivá vrstva částic ve vlnové délce pro realizaci anarového pole chemické látky z optických vláken aborket al 2006: buoso2008b) Elektrostatická rozprašovací pyrolýza byla využita k přenosu rozměrů tenkých vrstev SnO2 na konci standardního snímání, protože je možné významně modifikovat profilování optického blízkého pole z povrchu filmu. účinky indukované vzestupem interakce molekul analytu
4 Optochemický oxid cíničitý Pro realizaci navrhovaných optických chemických senzorů v blízkém poli byla využita reflektofigurace (Pisco et al, 2006) Je v podstatě založena na vnitřním Fabry-Perotově (FP) interferometru, který je schematicky znázorněno na obrázku Figa mikrostrukturovaný film oxidu cíničitého nanesený na distálním konci správně řezaného a upraveného optického vláknitého vlákna Strukturovaná citlivá vrstva T Odražené záření Obr 1 Schéma reflektometrické konfigurace V principu je klíčovým bodem této konfigurace závislost odrazivosti na rozhraní vlákno/citlivá vrstva na optických a geometrických vlastnostech senzitivity ve skutečnosti, na rozdíl od toho, co se děje u standardních konfigurací FP (Pisco et al, 2006), k interakci pole s chemikáliemi přítomnými v atmosféře nedochází ve vrstvě, ale hlavně na její povrchu pomocí evanescentní části pole, což podporuje výrazné zlepšení výkonu senzoru z optických vláken
Chemo-ptické variace vyvolané interakcí povrch-chemikálie vedou ke změnám v průhybu filmu a tím i v intenzitě optického signálu odraženého na rozhraní vlákno/film Jak uvidíme v části 61, tato modulace optické intenzity je jednoduše detekovatelná odrazivost na jedné vlnové délce42 Integrace snímacích vrstev se standardními optickými vlákny Pro vývoj opt je dnes k dispozici mnoho citlivých materiálů a transdukčních technik, ale je nutné najít vhodnou depoziční techniku v závislosti na povaze materiálu a transdukčním substrátu, aby bylo možné teorfologické a geometrické rysy citlivé vrstvy Toto řízení je ve skutečnosti nezbytné k plnému využití vlastností materiálů a k tomu, aby bylo možné matematicky-hematinovat své výkony. Výzva v poli inlis tedy není zaměřena na chemické přizpůsobení vlastností materiálu, ale také snímací platforma V době, kdy je pro rychlé a nákladově efektivní následný postup měření času a vybavení povinné, je prezentován stručný úvod do techniky elektrostatické sprejové pyrolýzy (EsP) a optimalizace a přizpůsobení pro nanášení vybraného citlivého materiálu na vláknité substráty.
Optické vlákno, nový vývojKromě toho možnost získat tenké filmy v nano a mikroměřítku a upravit si struktury správnou změnou parametrů nanášení esP bude také 43 Technika nanášení elektrostatickým rozprašováním pyrolýzy (ESP) v posledních třech desetiletích, jednou z technik nanášení široké škály materiálů ve formě tenkého filmu (Perednis Gauckl2005) Na rozdíl od mnoha jiných technik nanášení filmu představuje rozprašovací pyrolýza velmi mnoho)
Nabízí extrémně snadnou techniku pro přípravu filmů jakýchkoliv substrátů s kvalitou kompozitů a ohnisek. Metoda umožňuje snadno připravit více filmů pomocí této všestranné techniky filmu oxidu a chalkogenidu naneseného rozprašovací pyrolýzou a různými technikami, při kterých se elektrosprejuje od konce vysoce předepjatá kovová kapilára (typicky 5-25elektrolyt (obvykle ethanol nebo vodné roztoky chloridů kovů) velké kapičky elektrostatické polesolarizované kapky se od sebe oddělují pomocí odpudivých sil a jsou unášeny elektrostatickým polem, aledropletsa kuželem v prostoru, nazývaném Tailorův kužel, substrát pokrytí kapkami je zahřátý substrát (teplota substrátu je obvykle v rozmezí 300-450oC), chemická reakce chloridu kovu s vodní párou v roztoku, stimulovaná teplotou, vytváří film (Matsui et al, 2003, čímž vrstva oxidu kovu roste v důsledku tepelné přeměny kovu Posloupnost interakce s vodní párou Z tohoto stručného popisu je zřejmé, že ESP zahrnuje mnoho procesů probíhajících buď současně nebo postupně. Nejdůležitější z nich je sport, odpařování rozpouštědla, dopad kapek s následným šířením a prekursorce, které se projevují ve všech zmíněných povrchových vlastnostech substrátu, jako je krystalický povrch, např. Byly pozorovány vzorky SnOz uložené při vyšších teplotách, nízký měrný odpor a vyšší drsnost, zatímco u filmů deponovaných při teplotách nižších než 340 C byla zjištěna vyšší citlivost, nižší krystalická velikost a menší poměr polykrystalické fáze (Patil a nedávná práce ghimbeu et al referuje o vlivech depoziční teploty morfologie povrchu Std Cu-dopedO, tenké vrstvy, Husté filmy Hladký povrch charakterizovaný několika trhlinami nanesenými při nízké teplotě, např. 150C; hustší filmy složené z velkých částic o velikosti asi 1 um, které jsou z malých částic, byly získány při 250 °C; zatímco filmy
Near-Field Opto-Chemicapřipravená při 350 a 400 C vykazovala porézní strukturu a drsnost povrchu, která se zvyšující se teplotou roztok prekurzoru je druhou důležitou procesní proměnnou Rozpouštědlo, typ soli, ovlivňuje fyzikální a chemické vlastnosti roztoku prekurzoru. vlastnosti deponovaného filmuForSntd SnO z-MnzO3 fild s použitím espchnique a použitého v Taguchi type hydrogenal, 1999) Velikost zrna porézních filmů se pohybovala od 1 do 10 um Pozorované filmy methin SnOz pro plynové senzory byly také připraveny sprejovou pyrolýzouAnorganické asr roztok (pink et al 1980) Hladký, ale nepříliš stejnoměrný film získaný pomocí roztoku (NH4)2 Sn Cls ve vodě Na druhé straně velmi jednotné, ale relativně drsné filmy byly naneseny pomocí roztoku (CH3 COO) SnClz ind pro filmy získané z organického roztoku Bylo zjištěno, že citlivost a doba náběhu závisí na teplotě depozice typu použitého roztoku Nejlepších výsledků bylo dosaženo sprejovým roztokem na substrát při asi 300 % che byly provedeny první pokusy připravit vrstvy SnO2 pomocí ESP od Gourari a kol. (Zaouk a kol
, 2000) I když se v ESP běžně používá vodivý substrát, Zaouk et al (Zaouk et al, 2000) odhalili dostupnost ESP pro izolátorový substrát Zkoumali elektrické a optické vlastnosti substrátů 7059 teped SnO244 Přizpůsobení a optimalizace techniky depozice EsP technie distální konec standardních křemičitých optických vláken (SOF) od autorů v roce 2005 (Pisco etd Pro nanášení vrstev částic SnO byla připravena jednovidová optická vlákna, která byla umístěna několik centimetrů od konce vlákna. Holá vlákna byla promyta v chloroformu v pořadí k odstranění jakýchkoli zbytků povlaku. Poté byly konce vlákna řádně odříznuty pomocí přesné sekáčky, aby se získal rovinný průřez, kde se uloží Schematický pohled na experimentální uspořádání použité pro výrobu je znázorněno na obrázku (fuG 0 -30kv) dvě připojené flexiblmmeektrické pole mezi nezbytnětvořeno dvěma nerezovými deskami o několika metrech čtverečních a nichromem propojeným s 300w voltem. Ohřívač byl dodán s chromniklovým elektročlánkem spojeným s multimetrem pro sledování teploty Vzdálenost mezi jehlou a optickým vláknem- konec byl kolem 30
Optické vlákno, nový vývojSprayedMutichematický pohled na experimentální uspořádání použité pro nanášení citlivé vrstvy na optické vlákno regulované pomocí vzduchové pumpy spojené s první injekční stříkačkou Nanášení filmů oxidu cíničitého bylo provedeno při konstantní teplotě 320* 5C Průtok kapaliny má SnO, vrstva se provádí pomocí konstantního objemu, 5 ml, hanolového roztoku SnCl 5H-O ve dvou různých koncentracích: 001 a 0
001 mol/lBěhem depozice je také možné vytvoření amorfní Sno fáze Tepelné zpracování je jedním ze způsobů, jak transformovat SnO na SnOz a vyčistit povrch filmů od dalších příměsí, jako je voda nebo alkohol přítomných v počátečním roztoku ( Ramamoorthy et al, 2003) po proceduře depozice byly připravené vzorky žíhány při pokojové teplotě 5C/min a po žíhání byla teplota snížena5 Charakterizace povrchové morfologie a přenášené optiky, jak je popsáno v části 41 princip činnosti navrhovaných senzorů odražený výkon na vláknové vrstvě vede ke změnám v jeho komplexním dielektrickém základu dmd, proto bylo velké úsilí věnováno zkoumání vlastností deponovaných SneImů z hlediska povrchu V současnosti nejprve představíme něco o výše zmíněná charakterizační technika a použité experimentální zařízení; poté podáváme zprávu o vlivu povrchových prvků na přenášené optické pole v těsné blízkosti