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Paramagnetischer Sauerstoffsensor in Mikrosystemtechnik

微系统技术中的顺磁氧传感器

基本信息

批准号：
50500091
负责人：
Professor Dr.-Ing. Jörg Müller
金额：
--
依托单位：
Institut für Mikrosystemtechnik E-7
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2010-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/50500091?language=en
关键词：
Paramagnetischer Sauerstoffsensor Mikrosystemtechnik

项目摘要

Ziel des Vorhabens ist der Aufbau eines paramagnetischen Sauerstoffsensors in Mikrosystemtechnik, der eine Sauerstoffmessung im medizinisch und technisch relevanten Konzentrationsbereich oberhalb von ca. 1% erlaubt. Zugrunde liegt diesem System die Erzeugung von Druckunterschieden in symmetrisch aufgebauten Kanalstrukturen durch lokale hohe Magnetfeldgradienten, hervorgerufen durch die paramagnetischen Eigenschaften des Sauerstoffs. Technologiebasis des Systems sind mit Hilfe von ICP-Ätzverfahren in Silizium eingebrachte symmetrische Kanalstrukturen, die auf einer oder auf beiden Seiten mit Glassubstraten verschlossen werden. Lokal unterschiedliche Kanalquerschnitte und die direkte Integration von freitragenden Widerständen zur Flussmessung - alternativ Pirani-Strukturen zur Druckmessung - in diese Kanäle sowie symmetrisch angeordneten Heizwendeln zur thermischen Modulation des paramagnetischen Eigenschaften des Sauerstoffs lassen eine gegenüber bisherigen Konzepten - auch solchen in Mikrotechniken - eine erheblich verbesserte Empfindlichkeit erwarten. Ausgehend von numerischen Simulationen zu den Strömungs- und Druckverläufen in Abhängigkeit von Kanalform- und Querschnitt, der Magnetfeldanordnung und -stärke sowie zur Modulation der paramagnetischen Eigenschaften des Sauerstoffs durch eine symmetrische Beheizung des Gases soll ein Mikrosystem aufgebaut werden. In dieses sollen neben den Kanälen, Fluss- bzw. Differenzdruck-Messbrücken und Heizwendeln zur thermischen Modulation Strukturen integriert werden zur definierten Einstellung der lokalen Flussgeschwindigkeiten und Druckstufen sowie zur mikrometer-genauen Positionierung von Permanentmagneten und zum Anschluss an unterschiedliche Messumgebungen (im Fluss, im Bypass, als offenes System). Des Weiteren soll die jeweilige Auswertelektronik entwickelt und aufgebaut werden.

Ziel des Vorhabens ist der Aufbau eines paramagnetischen Sauerstoffsensors in microsystemtechnik， der eine Sauerstoffmessung in medizinisch and technology相关的Konzentrationsbereich oberhalb von约1%的误差。本文介绍了一种新型的光传动系统，该系统采用了一种新型的光传动系统，该系统采用了一种新型的光传动系统，该系统采用了一种新型的光传动系统。系统的技术基础：硅材料的对称结构，玻璃基板的对称结构，玻璃基板的对称结构，玻璃基板的对称结构。局部不对称与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称集成与不对称数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟的数值模拟。在死亡中，sollen neben den Kanälen, Fluss- bzw。差分-磁导系统-磁导系统-磁导系统-磁导系统-磁导系统-磁导系统-磁导系统-磁导系统Des Weiteren soll die jeweilige Auswertelektronik entwickelt and aufgebaut werden。