[發(fā)明專利]一種銀波導氫氣濃度探測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210251002.2
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114624211A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 牛艷娜
• 申請（專利權）人: 陜西咖潤特光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及氫氣探測技術領域，具體涉及一種銀波導氫氣濃度探測裝置，包括：第一貴金屬部、透明介質部、第二貴金屬部、貴金屬突出部、鈀膜，透明介質部置于第一貴金屬部上，介質部的長度小于第一貴金屬部的長度，第二貴金屬部置于透明介質部上，第二貴金屬部的端面與透明介質部的端面齊平，貴金屬突出部固定在第二貴金屬部的端面上，貴金屬突出部懸空設置在第一貴金屬部的上側，鈀膜設置在貴金屬突出部上。在待測環(huán)境中，鈀膜吸附氫氣后，改變了金屬?介質?金屬波導端部的反射特性，通過測量金屬?介質?金屬波導端部反射特性變化，實現(xiàn)氫氣濃度探測。本發(fā)明具有氫氣濃度探測靈敏度高的優(yōu)點，在氫氣濃度探測領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及氫氣探測技術領域，具體涉及一種銀波導氫氣濃度探測裝置。

背景技術

氫是重要的化工原料，也是重要的清潔能源，在工業(yè)和航空中得到廣泛的應用。氫氣的分子小，在存儲和運輸中容易發(fā)生泄漏。當空氣中氫氣含量達到4％以上時，即可發(fā)生爆炸；在真空中，氫氣顯著地縮短了航天器所攜帶的氫電池的壽命。因此，對低濃度氫檢測非常重要。

氫敏傳感器主要包括電化學傳感器、半導體傳感器、光纖傳感器等。電化學氫氣傳感器是將化學信號轉變?yōu)殡娦盘枺瑥亩鴮崿F(xiàn)對氫氣的檢測；半導體氫氣傳感器主要是基于肖特基結和金屬氧化物半導體導電特性的；光纖傳感器主要是基于氫敏材料反射系數(shù)、折射率、消逝場等的。在光纖傳感器中，主要應用鈀膜吸附氫氣后其折射率變化或其產生膨脹實現(xiàn)的。例如，論文《漸逝場型光纖鈀膜氫氣傳感器研制》(儀表技術與傳感器，2008年第4期)公開的基于漸逝場的氫氣傳感器：鈀膜覆蓋纖芯，鈀膜吸附氫氣后，鈀膜的折射率變化，從而改變了鈀膜與纖芯界面處的漸逝場，進而改變了光纖的光傳播特性，通過光傳播特性的變化實現(xiàn)氫氣濃度探測。

雖然基于光纖或光學原理的氫氣濃度傳感器相對于基于電化學和金屬氧化物的氫氣濃度傳感器具有較高的靈敏度，但是由于氫敏物質對光的調控深度不夠，氫氣傳感的靈敏度不高。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種銀波導氫氣濃度探測裝置，包括：第一貴金屬部、透明介質部、第二貴金屬部、貴金屬突出部、鈀膜，透明介質部置于第一貴金屬部上，透明介質部的長度小于第一貴金屬部的長度，第二貴金屬部置于透明介質部上，第二貴金屬部的端面與透明介質部的端面齊平，貴金屬突出部固定在第二貴金屬部的端面上，貴金屬突出部懸空設置在第一貴金屬部的上側，鈀膜設置在貴金屬突出部上。

更進一步地，第一貴金屬部的材料為金或銀。

更進一步地，第二貴金屬部的材料為銀。

更進一步地，透明介質部的材料為二氧化硅。

更進一步地，透明介質部的厚度小于100納米。

更進一步地，貴金屬突出部為薄膜狀。

更進一步地，貴金屬突出部的厚度小于第二貴金屬部的厚度。

更進一步地，貴金屬突出部的厚度小于4微米。

更進一步地，貴金屬突出部的長度大于6微米。

更進一步地，貴金屬突出部的材料為銀。