ARTUR RYDOSZ- zobacz i pobierz wszystkie publikacje autora ARTUR RYDOSZ w naszych czasopismach

Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"ARTUR RYDOSZ"

» Badania termiczne prekoncentratora gazów w technologii LTCC

Prekoncentratory gazów znajdują coraz większe zastosowanie nie tylko w nauce, ale także w przemyśle jako jedno z narzędzi umożliwiające pomiar niskich stężeń gazów. Proces zagęszczania gazu składa się z kilku faz, a kluczowym etapem jest proces desorpcji. Na jakość desorpcji wpływa odpowiednia kontrola temperatury. W pracy przedstawiono prowadzone przez autorów badania nad kształtowaniem rozkładu temperatury oraz jej kontrolą w prekoncentratorach gazów wytworzonych w technologii LTCC. Abstract. Gas preconcentrators become commonly used not only in science but also in industry as a tool to measure low gas concentrations. Gas concentration process consists of several phases, and a crucial step is gas desorption. The quality of desorption depends on the temperature so it should be well controlled and the preconcentrator should enable fast temperature changes. The paper presents the simulations and measurements of selected thermal parameters of gas preconcentrators manufactured in LTCC technology. (Thermal investigations of LTCC gas preconcentrators). Słowa kluczowe: prekoncentracja, desorpcja termiczna, symulacje termiczne, technologia LTCC. Keywords: preconcentration, thermal desorption process, thermal simulation, LTCC technology. Wstęp Prekoncentracja gazów jest z powodzeniem wykorzystywana od kilkunastu lat przez rozmaite ośrodki naukowe i przemysłowe na świecie. Prekoncentratory pojawiły się wraz z pojawieniem się chromatografów gazowych, ale dopiero rozwój technologiczny i miniaturyzacja upowszechniły ich zastosowanie. Konwencjonalne prekoncentratory gazów są zbudowane najczęściej ze stalowych rurek wypełnionych materiałem adsorbującym gaz [1,2] lub szklanych rurek, które dodatkowo owinięte są drutem, spełniającym role grzejnika [3,4,5]. Wraz z rozwojem technologii mikromechanicznych (MEMS) zaczęły powstawały coraz mniejsze, ale jednocześnie równie wydajne prekoncentratory gazów, które mogą znaleźć zastosowanie w urządzeniach p[...] więcej»
w zeszycie PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY 2011/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» FPGA implemented temperature controller for mid-IR methane optical detector

Zbigniew St. SOBKOW

Artur RYDOSZ

Powszechnie stosowane w optycznych detektorach metanu diody LED działające w zakresie od 2300 nm do 4200 nm wymagają stabilizacji termicznej warunków pracy. Związane jest to ze wyraźną zależnością emisji promieniowania od temperatury w złączach półprzewodnikowych, w tym przypadku w wykorzystywanych przez autorów strukturach w oparciu o InAsSbP. W pracy przedstawiono przykład implementacji układu stabilizacji temperatury wybranych diod LED z wykorzystaniem platformy sprzętowej Xilinx XC3S500E Spartan-3E FPGA. (Kontroler temperatury dla optycznego układu detekcji metanu realizowany w układzie FPGA). Abstract. Commonly used in methane optical detection LEDs operating in 2300 - 4200 nm range need specific temperature control. It is related to strict dependence of the emission of radiation on temperature in semiconductor junctions, in this case the heterostructures based on InAsSbP. The authors present the examplary implementation of temperature controller for mid-IR methane optical detector. The Xilinx XC3S500E Spartan-3E FPGA platform was used. Słowa kluczowe: optyczna detekcja, fotodiody IR , optopary IR, Xilinx XC3S500E Spartan-3E FPGA Keywords: Detector, mid-IR photodiodes, IR optopair, Xilinx XC3S500E Spartan-3E FPGA platform Introduction Methane is one of the most important representatives of organic substances in the atmosphere and its concentration is much higher than other organic compounds [1]. It is well known that methane even at very low con[...] więcej»
w zeszycie PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY 2011/6

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Prekoncentrator gazu w technologii LTCC

WOJCIECH MAZIARZ

Artur RYDOSZ

TADEUSZ PISARKIEWICZ

Powszechnie stosowane w przemyśle półprzewodnikowe czujniki gazów są tanie, małe i cechują się wysoką czułością na badane gazy. Niestety najczęściej umożliwiają one pomiary koncentracji gazów na poziomie od kilkudziesięciu ppm. Sukcesywnie rośnie grupa zastosowań czujników, w których pożądana jest detekcja ekstremalnie niskich stężeń gazów na poziomie ppb, jak np. diagnozowanie chorób na podstawie analizy wybranych biomarkerów zawartych w powietrzu wydychanym przez człowieka. Przykładowo, zwiększony poziom acetonu może wskazywać na cukrzycę pacjenta (stężenia ok. 20…50 ppb), a już niewielka ilość związków siarki (H2S, SO2) czy merkaptanu metylu, może powodować nieświeży oddech [1]. Obecność w oddechu związków VOCs może świadczyć o obecności Helicobacter pylori, której obecność zwiększa ryzyko chorób układu pokarmowego (wrzody przełyku, dwunastnicy, żołądka) [2]. Według dyrektywy Unii Europejskiej [3], dzienny limit ekspozycji na rakotwórczy benzen wynosi 1 ppm, a od roku 2010 zostaje on zmniejszony do 1,6 ppb, konieczne więc staje się np. monitorowanie śladowych ilości szkodliwych węglowodorów w napojach gazowanych CO2 itp. [4, 5] (inne limity: toluen 70 ppb, ksylen 200 ppb). Jednym ze sposobów pomiaru tak niskich stężeń gazów jest wykorzystanie metody wstępnego zwiększania koncentracji gazu (zagęszczania) w materiale adsorbującym gaz, a następnie szybkie uwolnienie zgromadzonego gazu i jego detekcja za pomocą tradycyjnych czujników półprzewodnikowych. Metoda ta pozwala na zwiększenie czułości na gaz zazwyczaj kilkaset razy oraz identyfikację składników, np. za pomocą chromatografu gazowego. Tradycyjnie stosowane prekoncentratory są zbudowane najczęściej z rurki stalowej napełnionej adsorbentem, na której nawinięte są zwoje grzejnika [1, 5-7]. Ze względu na stosunkowo dużą objętość takiego układu oraz znaczną moc potrzebną do ogrzania prekoncentratora podczas fazy desorpcji gazu, zastosowania takiego rozwiązania są [...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/6

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Mikrosystemy z prekoncentracją w detekcji bardzo niskich stężeń gazów

TADEUSZ PISARKIEWICZ

WOJCIECH MAZIARZ

ARTUR RYDOSZ

W wielu przypadkach istnieje konieczność detekcji gazów w zakresie bardzo małych koncentracji, rzędu ppb (part per billion). Wymagania takie związane są przykładowo z badaniami jakości powietrza [1,2], bezpieczeństwem (wykrywanie materiałów wybuchowych i skażeń) [3], czy monitoringiem zdrowia pacjenta [4-6]. Postęp w technologii sensorów półprzewodnikowych w wyniku wprowadzenia nanomateriałów wpłynął częściowo na poprawę ich czułości ale w stopniu niewystarczającym do bezpośrednich zastosowań w obszarze sub-ppm [7]. Komercyjnie dostępne detektory optyczne z zakresu bliskiej podczerwieni, tzw. detektory NDIR (Non Dispersive Infra Red) osiągają czułości porównywalne z detektorami półprzewodnikowymi [8,9]. Wymagane czułości w obszarze ppb można uzyskać posługując się rozbudowanymi układami detekcyjnymi typu chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrm masowym GC/MS. Takie zestawy pomiarowe są jednak bardzo kosztowne i ze względu na wymiary nieprzydatne w charakterze urządzeń przenośnych. Jednym z możliwych rozwiązań w tej sytuacji jest zastosowanie dodatkowego układu z zagęszczaniem badanego gazu, tzw. prekoncentratora. Zagadnienie prekoncentracji jest znane w detekcji gazów z techniki chromatograficznej, gdzie czasami do współpracy ze złożonym systemem chromatografu wprowadza się na wejściu układ mający na celu zagęszczenie badanej próbki. Aby zbudować przenośny mikrosystem należy zatem wytworzyć prekoncentrator również w postaci mikrostruktury, bedącej elementem składowym całego systemu. Czułości sensorów półprzewodnikowych Półprzewodnikowe sensory gazu w postaci tzw. chemorezystorów stanowią alternatywę w stosunku do złożonych analizatorów gazów ze względu na niskie koszty produkcji, dobre czułości dochodzące do pojedynczych ppm (part per million), łatwość implementacji w układach pomiarowych oraz kompatybilność 58 Elektronika 10/2010 z technologią mikroelektroniczną. Znane wady tych sensorów to słaba selektywność i sta[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Kształtowanie jednorodnego rozkładu temperatury w półprzewodnikowych rezystancyjnych sensorach gazów w technologii LTCC

Artur RYDOSZ

Wojciech MAZIARZ

Tadeusz PISARKIEWICZ

Do poprawnego działania warstwy gazoczułej w półprzewodnikowych rezystancyjnych sensorach gazów konieczne jest zapewnienie odpowiedniej temperatury pracy - zazwyczaj w przedziale 250-450ºC. Warstwa ta może wykazywać maksymalną odpowiedź na wybrane gazy dla różnych temperatur, stąd też konieczne staje się zapewnienie odpowiedniej temperatury i możliwie jednorodnego jej rozkładu. W pracy omówiono procesy wymiany ciepła, jakie należy uwzględnić przy projektowaniu podłoży sensorowych, przedstawiono wyniki symulacji i eksperymentu oraz wnioski. Abstract. For effective gas-sensitive layer operation in semiconductor gas sensors the sensor working temperature of 250-450ºC is required. The layer usually exhibits a maximum response to selected gases at different temperatures, hence it is necessary to ensure the appropriate temperature and its uniform distribution in the gas-sensitive layer. The paper discusses the processes of heat exchange to be considered during designing the sensor substrates, the results of simulations, experiment results and conclusions. (Formation a uniform temperature distribution in semiconductors resistance gas sensors in LTCC technology). Słowa kluczowe: czujniki gazu, rozkład temperatury, symulacje termiczne, technologia LTCC. Keywords: gas sensors, temperature distribution, thermal simulation, LTCC technology. Wstęp Powszechnie stosowane w przemyśle rezystancyjne półprzewodnikowe czujniki gazów są tanie, małe i cechują się wysoką czułością na badane gazy. Wszystkie te cechy osiągane są w drodze kompromisu w związku z licznymi ograniczeniami technologicznymi. Prowadzone są badania m.in. nad optymalizacją elementów grzejnych w celu zapewnienia odpowiedniej topologii grzejnika i możliwie jednorodnego rozkładu temperatury w obszarze warstwy gazoczułej, przy jak najmniejszym poborze mocy. Optymalizuje się również doprowadzenia elektryczne grzejnika, które mają znaczny wpływ na pobór mocy w temperaturze pracy [...] więcej»
w zeszycie PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY 2011/4

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Laser micromachined LTCC gas sensors

ADAM BIEŃKOWSKI

The low temperature co-fired ceramics (LTCC) is a well known technology used to produce multichip ceramic modules. This technology is mostly used for production of microwave devices and hybrid integrated circuits [1]. Recently, LTCC was also applied for the production of sensors and microsystems [1-4] thanks to its very good electrical and mechanical properties, high reliability and stability as well as possibility of making three-dimensional structures. This is a continuation of earlier work on this subject [2]. Our aim was to further reduce the size of the sensor. Smaller size of the sensor would decrease its heat capacity thus reducing power consumption. The gas sensor substrates described in this paper will be used with gas sensitive layers based on nanopowders and nanotubes. These materials are now under development. Design The sensor consists of 3 layers of Heraeus CT700 tape (200 μm thickness) with 3 mm diameter (after firing). On the b[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/3

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

Strona 1

r e k l a m a