ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ АНАЛИЗАТОР

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ АНАЛИЗАТОР
Полезная модель относится к области газового анализа и может быть использована в хроматографах в качестве устройства, регистрирующего содержание компонентов газовой смеси.
Известен детектор определения состава газа, выходящего их хрома тографической колонки, действие которого основано на различии теплопроводности паров вещества и газа-носителя ГI. Однако, чувствительность такого детектора ограничивается на вещества с теплопроводностью, близкой к теплопроводности газа-носителя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  является пьезорезонансный анализатор водорода, содержащий палладиевую пленку, электролитически нанесенную на пьезокварцевый резонатор АТ-среза (частота 12 мЩ) s.
Основным недостатком известного устройства является невысокая точность измерений. Это обусловлено аномально высокой и необратимой сорбционной способностью палладия по вoдopo (в единице объема металлического палладия растворяется до 10 объемов водорода).
Задачей полезной модели ЯВЛЯЕТСЯ повышение точности определения
содержания газовых компонентов в токе газа-носителя и расширение
функции возможностей анализатора за счет повышения его чувствительности.
Сущность полезной модели состоит в том, что в анализаторе,содержащем пьезокварцевый резонатор АТ-среза с нанесенной на нее сорбционной пленкой, сорбирующая пленка выполнена из полупроводника  , нанесенного на электродные площадки резонатора. Полупроводник  может быть нанесен вакуумным напылением. (Использование такого резонатора.позволяет не учитывать температурные флуктуации
МКИ б 01  30/64
частоты и поправки на адсорбцию свободными от пленки участками резонатора).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. I приведена конструкция анализатора,а на фиг. 2(а,б)-хроматограммы, полученные с использованием а) -пьезорезонансного анализатора (водорода),содержащего палладиевую пленку 2 и б) - пленку InSb .
Анализатор представляет собой пьезокварцевый резонатор АТ-срез,а I, на электродную площадку 2 которого нанесена (сорбирующая) полупроводниковая пленка TnSb 3.Рабочий объем устройства менее 0,2 см. (Малые габариты устройства в сочетании с малой массой сорбента позволяют снизить постоянную по времени анализатора до 10-20 мс).
Принцип работы анализатора основан на адсорбциоршо-десорбционных процессах, протекащих на полупроводниковой пленке,нанесенной на кварцевый резонатор, и вызывающих изменение его частоты.
Работа анализатора заключается в с ледзггсщем. Анализа тор устанавливается на выходе хроматографической колонки, через которую пропускают газовую смесь. При взаимодействии компонентов газовой смеси с поверхностью пленки InSb происходит избирательная адсорбция, увеличение массы композиции пленка -кварцевый резонатор и изменение частоты колебания последнего. По изменению частоты с помощью хроматограммы производится обнаружение, идентификация и количественная оценка содержания компонентов газовой смеси.
Массовая чувствительность и погрещность предлагаемого анализатора составляет соответственно 1,23-10 кг и 1-2 %.
Из анализа хроматограмм, полученных с помощью устройства прототипа и заявляемого анализатора (см.фиг. 2 а,б) следует, что заявляемый объект.благодаря повыщению чувствительности, позволяет определять содержание различных компонентов газовой смеси, включая водород, с более высокой точностью. Г Кроме того,использование тонкопленочного полупроводникового сорбента обеспечивает высокое быстродействие устройства, поскольку время установления равновесного состояния (адсорбционного равновесия) с уменьшением массы адсорбента уменьшается. Использование импульсного режима адсорбции позволяет сократить время контакта поверхности с молекулами компонентов газовой смеси, способными изменить ее химический состав и тем самым, избежать необратимого изменения, т.е. старения, а значит продлить работоспособность устройства. Частотный выход информации упрощает отсчет параметров зфоматограммы (высоты, площади, длительности пиков). Практически характеристики анализатора не изменяются при замене легкого носителя (Не) воздухом, что позволяет использовать в качестве носителей менее дорогие, недифицитные газы. Источники информации 11 . Вахирев Д.А., Шушукова А.§. Руководство по газовой хромато графии. М.:Высш.школа, 1987. 287 с. S. King W.H.,Jr. Using guartz crystls as sorption detactors//Res,Develop. 1969.Vol.20,N 2. P. 28-34; N 5. P. 29-33.