|
|
Senzory plynů, jejich konstrukce a testování
Zbožínek, Štěpán ; Prášek, Jan (oponent) ; Pytlíček, Zdeněk (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá senzory plynů, jejich konstrukcí a metodami testování. V úvodní části je stručně popsána problematika detekce plynů. Jsou zde uvedeny běžné principy, konstrukce, příklady možných aplikací a požadavky, které by měly senzory plynů splňovat. Podrobněji jsou popsány vodivostní senzory plynů. . Hlavním zaměřením práce je návrh programového vybavení určeného k ovládání předložené směšovací stanice pro charakterizaci vodivostních senzorů plynů. Pro ověření funkce navrženého programu bylo provedeno i několik zkušebních měření se senzory s aktivní vrstvou SnO2 určených pro detekci kyslíku. V závěru je na základě shromážděných teoretických poznatků a naměřených dat diskutována přesnost měření a limity využitelnosti stanice.
|
|
|
Polovodičové senzory plynů na bázi oxidu ciničitého
Gablech, Imrich ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Práce se zabývá polovodičovými senzory plynů, jejichž aktivní vrstva je tvořena oxidem ciničitým (SnO2). V první části jsou rozděleny senzory plynů dle principu jejich funkčnosti. Dále je popsán princip fungování polovodičových SnO2 senzorů a možné modifikace této aktivní vrstvy. Praktická část komplexně shrnuje senzor plynů od jeho návrhu až po samotnou výrobu, testování a charakterizaci. Při konstrukci senzoru bylo využito několika mikroelektronických technologií, jako je například tenkovrstvá, tlustovrstvá, LTCC, spray-coating nebo wire-bonding technologie. V samotném závěru jsou shrnuty vlastnosti vyrobených senzorů a rozdíly ve funkčnosti modifikovaného a nemodifikovaného senzoru.
|
|
|
Elektrochemická analytická zařízení pro měření s tlustovrstvými senzory
Pytlíček, Zdeněk ; Adámek, Martin (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá problematikou elektrochemických analytických zařízení, která jsou navržena pro zjišťování stopových koncentrací látek v roztocích a to za pomocí tlustovrstvých senzorů. Prioritně je zde hledáno optimální elektrochemické uspořádání pro dosažení co možná nejlepších detekčních limitů s těmito senzory. Jsou zde popsány a porovnány elektrochemická analytická uspořádaní včetně speciálních typů, u kterých se používají tlustovrstvé senzory. Mezi zkoumaná zařízení patří i nové elektrochemické analytické zařízení s rotující nádobkou, které má za úkol sloučit výhody a eliminovat nevýhody ostatních běžně používaných typů. Za účelem dosažení lepších výsledků měření s tímto novým typem zařízení, se práce mimo jiné zabývá vhodnými úpravami funkčního vzoru tohoto nového zařízení. Z praktických důvodů byla všechna měření provedena cyklickou voltametrií ve standardním elektrochemickém roztoku fero-ferikyanidu draselného. Byla zvolena nejoptimálnější poloha senzoru v nádobce zařízení. V závěru práce byla všechna měřená elektrochemická uspořádání mezi sebou porovnána z pohledu jejich vhodnosti pro dosažení nejlepších detekčních limitů s tlustovrstvými elektrochemickými senzory.
|
|
|
Senzory plynů, jejich konstrukce a testování
Pytlíček, Zdeněk ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá problematikou senzorů plynů, jejich konstrukcí a metodikou testování. Základním zaměřením práce je návrh a realizace stanice pro jednoduché testování vodivostních senzorů plynů. Celá stanice je koncipována jako virtuální měřicí přístroj ovládaný prostřednictvím PC v prostředí LabView. Stanice umožňuje míchání libovolných dvou plynů na požadovanou koncentraci a měření základních vodivostních charakteristik tlustovrstvých a tenkovrstvých senzorů plynů. Centrální komunikační rozhraní a modulární koncepce umožňují do budoucna snadné rozšiřování možností celého zařízení. Najednou je možné testovat až 8 senzorů umístěných ve dvou pouzdrech typu TO-12.
|
|
|
Nanostructured layers of semiconducting metal oxides in gas sensors
Bartoš, Dušan ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Bendová, Mária (vedoucí práce)
This diploma thesis discusses the gas sensor preparation via anodic oxidation. It names sensor types, deals with the sensing principle of electrochemical sensors in detail and submits sensor parameters. It describes preparation technology and characterization technology methods. In the experimental part, it focuses on both the measurement methodology and the electrochemical oxygen sensor covered with titanium dioxide nanocolumns fabrication. Not the least it discusses acquired research results.
|
|
|
Mikrosenzory plynů založené na samouspořádaných 3D nanovrstvách oxidů kovů
Pytlíček, Zdeněk ; Husák, Miroslav (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá vývojem a výrobou mikrosenzorů plynů s využitím nové trojrozměrné (3D) nanostrukturované polovodivé vrstvy z oxidů kovů, která efektivně využívá výhod anorganických materiálů připravených snadno dostupnými elektrochemickými výrobními technikami bez použití litografie. Citlivá vrstva je vytvořena anodizací kovové dvojvrstvy Al/Nb naprášené na SiO2/Si substrátu skrze masku z porézní anodizované aluminy. Běžně se skládá z 200 nm tlusté vrstvy NbO2 propojující pole k ní kolmo orientovaných a prostorově oddělených Nb2O5 nanosloupků o šířce 50 nm, délce až 900 nm a celkovým počtem přibližně 8109 sloupkůcm-2. Nanosloupky fungují jako polovodivé nanokanálky jejichž rezistivita je vysoce citlivá na reakce probíhající na povrchu a rozhraní vrstvy. V rámci nového uspořádání senzoru byly na povrchu pole nanosloupků připraveny Pt nebo Au strukturované elektrody realizované pomocí běžných mikrotechnologických nebo elektrochemických depozičních technik, následované selektivním odleptáním vrstvy aluminy. Pro charakterizaci detekčních schopností byla struktura senzoru upevněna do standardního pouzdra TO-8 a elektricky propojena s využitím techniky drátového kontaktování. Elektrické charakterizace 3D nanovrstvy z oxidů niobu odhalily asymetrickou závislost vodivosti způsobenou Schottkyho bariérou vzniklou na rozhraní Pt/Nb2O5 nebo Au/Nb2O5. Při detekci vodíku a amoniaku byl zkoumán vliv struktury a složení citlivé vrstvy na elektrické a detekční schopnosti se zaměřením na citlivost, selektivitu, detekční limity a rychlost odezvy/zotavení. Rychlá a intenzivní odezva na H2 potvrdila potenciál využití 3D nanovrstvy z oxidů niobu jako citlivé vrstvy pro senzorické aplikace. Na počítači provedené mikrofluidní simulace difuze plynů do 3D nanovrstvy předpovídají možnost značného zlepšení detekčních schopností použitím perforované horní elektrody, a to optimalizací morfologie vrstvy, úpravou krystalické struktury a vhodnou úpravou návrhu elektrody. Předběžné experimenty prokázaly, že i další 3D nanovrstvy připravené z kovových dvojvrstev jako Al/W mají vysokou perspektivu při využití v pokročilých senzorických aplikacích. Techniky a materiály využité v této práci jsou vhodné pro vývoj technologicky jednoduchého, ekonomického a pro životní prostředí ohleduplného řešení mikro- a nanozařízení, kde použití definovaných nanokanálků pro nosiče náboje a povrchové reakce může přinést značné výhody.
|
|
|
Detekce kyslíku pomocí senzoru plynů
Jelínek, Tomáš ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
V této diplomové práci jsou stručně popsány různé typy senzorů plynů, jejich charakteristiky, principy funkce, aktivní vrstvy a konstrukce. Práce je zaměřena především na polovodičové senzory plynů. V experimentální časti je pak použita testovací stanice k měření základních charakteristik komerčního senzoru Figaro TGS 822 a vlastního SnO2 senzoru a jejich reakcí na přítomnost kyslíku. Oba senzory a výsledky měření jsou následně vzájemně porovnány.
|
|
|
Chemorezistivní senzor plynů
Venkrbec, Lukáš ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou detekce plynů. Teoretická část je věnována principům a konstrukci chemických senzorů plynů, zejména pak chemorezistivních senzorů plynů, a to hlavně s aktivní vrstvou tvořenou polovodivými oxidy kovů a uhlíkovými nanočásticemi. Ve své druhé polovině se věnuje uhlíkovým nanostrukturám, jejich vlastnostem a metodice přípravy. V experimentální části je řešen typ nosné struktury, příprava aktivní vrstvy a způsob jejího nanášení či princip detekce. V části výsledky a diskuze je práce zaměřena podrobné zpracování výsledků a vyhodnocení odezvy na amoniak, vlivu uvedených modifikací a postupů. Získané výsledky jsou v závěru porovnány jak mezi sebou, tak s příslušnou odbornou literaturou.
|
|
|
Senzor plynů založený na uhlíkových nanočásticích
Morávek, Petr ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá charakterizací senzorů plynů na bázi uhlíkových nanostruktur. Teoretická část pojednává o základních pojmech spojených s problematikou detekce plynů, vlastnostech uhlíkových nanostruktur a o metodách jejich přípravy. V praktické části práce je vyhodnocena odezva vzorků na amoniak, vliv žíhání na jejich odezvu a srovnání čistých vzorků a jejich modifikací.
|
|
|
Návrh měřicího obvodu senzoru plynů pro měření velmi nízkého limitu detekce
Zwiener, Jan ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
Práce se zabývá různými druhy rušení, které ovlivňují měření. Pomocí speciálního zařízení, nazývaného lock-in zesilovač, se tyto rušivé signály dokážou vyrušit, aby bylo možné měřit požadovaný signál, který je hluboce pod úrovní šumu. Toto zařízení je v práci popsáno a je zde vysvětlen princip jeho fungování. Práce se dále zabývá aplikací tohoto zařízení do přístroje umožňující měření velmi malých změn odporů. Přístroj je v práci rozebrán do několika funkčních bloků, přičemž je každý blok detailně popsán, pro pochopení jeho funkce v celkovém obvodu. Součástí práce je zhotovení navrhnutého zařízení a jeho praktické ověření, které je realizováno měřením přístroje.
|
host ::
RSS.