一种可同时测量氢气和甲烷的PCF-SPR结构传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种可同时测量氢气和甲烷的PCF‑SPR结构传感器，由宽带光源，光衰减器，气室，PCF‑SPR传感器和光谱仪组成。PCF‑SPR传感器的截面有直径1.5微米的较小气孔沿45度和135度的角度排列，四个直径5微米的超大气孔垂直和水平分布，其中两个超大型侧孔内表面分别涂有由金和钯‑WO3复合薄膜制成的氢敏薄膜，以及由金和紫外光固化氟硅氧烷纳米膜制成的甲烷敏感膜。气体传感通道在不同波长下引起不同的峰值偏移，通过结构参数优化，结合侧孔结构和极化过滤，可以准确测量甲烷和氢气的气体混合物，而不会相互干扰，PCF‑SPR结构传感器具有良好的多通道气体传感重复性，选择性检测方法可用于气体和其他传感应用，具有良好的应用前景。

A PCF-SPR structure sensor for simultaneous measurement of hydrogen and methane

【技术实现步骤摘要】
一种可同时测量氢气和甲烷的PCF-SPR结构传感器
本专利技术属于传感器领域，具体涉及一种可同时测量氢气和甲烷的PCF-SPR结构传感器。
技术介绍
为实现能源环境的可持续发展，政府大力推进北方地区的冬季“煤改气”清洁供暖工作，天然气在居民生活中的使用也不断普及，由于天然气泄漏或使用不当造成爆炸和窒息中毒事故引起了人们的高度重视。由于管道老化、腐蚀以及缺陷等因素的影响，天然气管线泄漏事故时常发生，甲烷是天然气和煤层气的主要成分，属于易燃易爆气体，甲烷泄漏问题可能会威胁到人们的生命财产安全，造成巨大的经济损失，因此，研发智能化、数字化、微型化的甲烷传感器是甲烷浓度监测和检测方面的重中之重。氢气是一种高效洁净的燃料，具有潜在的可无限循环利用的能源。由于氢气分子小、点火能量小、火焰传播速度快，且空气中的氢气含量达到4％以上，遇到明火或电火花就会发生爆炸，在生产、运输和使用的过程中不易控制，易发生泄漏。因此，制作一种安全可靠、灵敏度高的氢气传感器，以利于氢气的安全使用非常重要。光子晶体光纤(PCF)因其独特的光控能力和灵活的结构设计而被广泛研究作为光学传感的合适候选者。随着制造技术的推广，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可同时测量氢气和甲烷的PCF‑SPR结构传感器，由宽带光源（1），光衰减器（2），气室（3），PCF‑SPR传感器（4），进气口（5），出气口（6）和光谱仪（7）组成；其特征在于：宽带光源（1）出射的光经光衰减器（2）进入置于气室（3）中的PCF‑SPR传感器（4）左端，待检测的氢气甲烷等混合气体由进气口（5）通入，PCF‑SPR传感器（4）的右端连接光谱仪（7）进行实时监测，PCF‑SPR传感器（4）的截面有直径1.5微米的较小气孔沿45度和135度的角度排列，四个5微米的超大气孔垂直和水平分布，其中包层中的两个超大型侧孔内表面分别涂有金和钯‑WO3复合薄膜（8）构成的氢敏感膜，以及...

【技术特征摘要】
1.一种可同时测量氢气和甲烷的PCF-SPR结构传感器，由宽带光源（1），光衰减器（2），气室（3），PCF-SPR传感器（4），进气口（5），出气口（6）和光谱仪（7）组成；其特征在于：宽带光源（1）出射的光经光衰减器（2）进入置于气室（3）中的PCF-SPR传感器（4）左端，待检测的氢气甲烷等混合气体由进气口（5）通入，PCF-SPR传感器（4）的右端连接光谱仪（7）进行实时监测，PCF-SPR传感器（4）的截面有直径1.5微米的较小气孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈常宇，张崇，宫佳琦，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33