【技术实现步骤摘要】
一种多气体检测的红外气体传感器
本专利技术涉及红外气体传感器
,尤其涉及的是一种多气体检测的红外气体传感器。
技术介绍
物联网技术的发展为集成化、低功耗、低成本的红外气体传感器带来了广泛的应用需求。工业和日常生活中实现对危险品气体,诸如CO,CO2, NO, NO2, CH4的高灵敏检测,可以避免其泄露对社会财产和公共安全造成的巨大危害。在提高传感器探测性能和便携性的同时,实现多种气体非接触式同时检测,满足物联网、复杂环境对微红外多气体传感器的发展需求。红外气体传感器随MEMS和CMOS技术的发展,得以实现红外光学气体检测系统的微型化,与传统气体传感器相比较,在稳定性、功耗、灵敏度、可靠性、使用寿命、极快的响应恢复及成本等方面,都有显著的优势。Rae System公司于2002年提出将分立的红外光源、探测器、气室集成在一个TO5管壳中作为小型化的红外气体传感器,并且能够用于检测碳氢化合物HC、二氧化碳0)2、一氧化碳CO和一氧化氮NO气体浓度,但是并未实现多种气体同时检测,多种气体进行检测前需分离增加了检测的复杂度和成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种多气体检测的红外气体传感器。本专利技术的技术方案如下:本专利技术首先提供一种多气体检测的红外气体传感器,包括四个敏感元,分别为:第一敏感元(I)、第二敏感元(2)、第三敏感元(3)和参比敏感元(4),四个敏感元均布在以纳米表面修饰红外光源(6)为圆心的圆周上,其中第一敏感元(I)、第二敏感元(2)之间设置一个L型的隔热沟道(5),第三敏感元(3)和参 ...
【技术保护点】
一种多气体检测的红外气体传感器,其特征在于,包括四个即敏感元,分别为:第一敏感元(1)、第二敏感元(2)、第三敏感元(3)和参比敏感元(4),四个敏感元均布在以纳米表面修饰红外光源(6)为圆心的圆周上,其中第一敏感元(1)、第二敏感元(2)之间设置一个L型的隔热沟道(5),第三敏感元(3)和参比敏感元(4)之间也设置一个L型的隔热沟道(5);四个敏感元和纳米表面修饰红外光源(6)外围均由热隔离墙(7)实现相互之间的热隔离,降低热串扰的影响;参比敏感元的窄带滤波片波段覆盖第一敏感元(1)、第二敏感元(2)、第三敏感元(3),通过参比敏感元对其他三个传感器的信号进行计算和补偿修正。
【技术特征摘要】
1.一种多气体检测的红外气体传感器,其特征在于,包括四个即敏感元,分别为:第一敏感元(I)、第二敏感元(2)、第三敏感元(3)和参比敏感元(4),四个敏感元均布在以纳米表面修饰红外光源(6)为圆心的圆周上,其中第一敏感元(I)、第二敏感元(2)之间设置一个L型的隔热沟道(5),第三敏感元(3)和参比敏感元(4)之间也设置一个L型的隔热沟道(5);四个敏感元和纳米表面修饰红外光源(6)外围均由热隔离墙(7)实现相互之间的热隔离,降低热串扰的影响;参比敏感元的窄带滤波片波段覆盖第一敏感元(I)、第二敏感元(2)、第三敏感元(3),通过参比敏感元对其他三个传感器的信号进行计算和补偿修正。2.根据权利要求1所述的红外气体传感器,其特征在于,所述第一敏感元(I)、第二敏感元(2)、第三敏感元(3)和参比敏感元(4)均布在经过光源(5)的椭圆的焦点上。3.根据权利要求1所述的红外气体传感器,其特征在于,所述纳米表面修饰红外光源(6)的制备工艺如下: (a)、在单晶硅衬底(61)上生长氮化硅(62),实验条件:温度780°C,330mTorr,SiH2Cl2:.24sccm,NH3:90sccm ; (b)、非晶硅(63)的淀积:温度为270°C,气体比例分别为SIH4:24% NH3:55%N2:5.2%RF:170: (c)、Al溅射和退火:磁控溅射Al,条件:气压IOmTorr,通入Ar满足气压条件后,设置RF为8400W,然后在450°C下90min时间进行退火处理; (d)、湿法腐蚀Al膜:采用常规的A...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭秋林,陈媛靖,熊继军,薛晨阳,张文栋,刘俊,毛海央,明安杰,欧文,陈大鹏,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:
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