傳感器材料學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1傳感器材料傳感器材料(cilio)第一頁，共14頁。 在過去的十幾年里基于(jy)溶膠-凝膠的感光材料被廣泛用在光學(xué)傳感器中。這種材料可以以很多狀態(tài)存在，如：小的塊狀、薄膜狀、纖維狀、軟的凝膠或甚至是液態(tài)溶膠。 這種光敏材料一般(ybn)是在polysiloxane（聚硅氧烷）中摻如有機染料、鐵元素、發(fā)光的一些物質(zhì)等。 使用這種材料(cilio)制造的傳感器可以應(yīng)用于對歷史文物的保護，這種傳感器有兩個優(yōu)點：（i）與被保護的物品沒有直接的接觸（ii）當(dāng)被保護的物品有遭受到損害的可能時，傳感器會提前報警第1頁/共13頁第二頁，共14頁。 本次研究的新型(xnxng)的材料能探測到紫外線、可

2、見光、近紅外光。這種材料的制備是以 alkoxide (TEOS) 和 alkylalkoxide (GLYMO）為基質(zhì)，然后摻入一種對光敏感的染料（SPiropyran螺吡喃） SP分子式第2頁/共13頁第三頁，共14頁。 因為這種材料制備比較簡單， 所以(suy)這里會簡要的介紹下材料的制備，重點是介紹這種材料的特性。這里主要(zhyo)介紹了4種不同G、T比例的材料的光學(xué)特性：第3頁/共13頁第四頁，共14頁。（一）材料(cilio)的制備GT1 1 1 04 1 0 1+2.6% SP 在酸性(sun xn)的酒精溶液中攪拌30分鐘，使其完全水解、部分(b fen)凝聚得到一種均勻的、

3、 淡黃色的物質(zhì)第4頁/共13頁第五頁，共14頁。（二）材料特性(txng)的研究（1） 研究該材料對光(du gung)的敏感特性主要是什么物質(zhì)造成的。是由于G、T與SP混合反應(yīng)產(chǎn)生的 還是該材料中所添加的SP所造成的。SP的酒精(jijng)溶液GT 1:1 實驗制備了GT 1:1溶膠 和 加入了SP的酒精溶液 進行對比實驗。將兩種溶液在光強為250LX下連續(xù)曝光60分鐘，然后分別得到各自的吸收光譜第5頁/共13頁第六頁，共14頁。（2）材料的光敏特性與GT比例之間關(guān)系(gun x)的研究 取GT比例分別為0:1和1:1的材料在不同的光照強度下測得各自的光敏感特性試驗(shyn)，如下圖所示

4、： 1. 隨著光強的增強材料的光敏感性依次增強 2.經(jīng)歷(jngl)50分鐘后敏感特性達到飽和，意味著材料對光的反應(yīng)比較遲緩第6頁/共13頁第七頁，共14頁。1. 隨著光強的增強材料的光敏感性依次(yc)增強 2.經(jīng)歷10分鐘后（光強大于1000lx）敏感特性達到飽和，意味著材料對光的反應(yīng)比較快第7頁/共13頁第八頁，共14頁。以上試驗(shyn)說明了：（i）光照強度越大，材料光敏感性越大。（材料的顏色從粉色(fn s)變成黃色的速度越快）（ii）由a圖可知（GT 0:1 ）在光強為3000LX是曝光(bo gung)大于40分鐘時，材料的顏色才衰減到80%左右。 由b圖可知（GT 1:1

5、）在光強為1000-3000LX的范圍 曝光(bo gung)10分鐘左右就可以使顏色迅速衰減。 結(jié)論：由對比可知材料GT1:1 的光敏特性更好。另外還做了其他兩種材料的光敏特性，發(fā)現(xiàn)與GT1：1 的特性相似。由此可見，在含有G的情況材料感光性好。第8頁/共13頁第九頁，共14頁。（三）材料(cilio)的恢復(fù)特性 如果該材料在光照下顏色(yns)的變化不是可逆的，那么它就不適合作為可見光傳感器的感光材料。 取 GT1:1 在光強為3000LX（ = 535 nm）下曝光然后移至黑暗環(huán)境(hunjng)中一段時間，測得吸收光譜如下圖：可逆性較好第9頁/共13頁第十頁，共14頁。（四）研究該材料

6、耐性 既研究是否可以反復(fù)(fnf)多次的使用 取GT 1:1 在光強為3000LX（ = 535 nm）依次循環(huán) 曝光(bo gung)5分鐘/ 黑暗中15分鐘 由圖可知該材料光敏感特性（至少在連續(xù)(linx)的10個循環(huán)里）是連續(xù)(linx)的 是可以反復(fù)使用。第10頁/共13頁第十一頁，共14頁。三、結(jié) 論 本文簡單介紹了材料的制備，重點(zhngdin)研究了材料的光學(xué)特性。分別研究了材料的感光特性，可逆性以及耐性與穩(wěn)定性 這種玻璃狀的溶膠材料在可見光范圍有很好的感光特性，非常適合用于可見光傳感器。第11頁/共13頁第十二頁，共14頁。謝謝(xi xie)！第12頁/共13頁第十三頁，共14頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會計學(xué)。（i）與被保護的物品沒有直接的接觸。本次研究的新型的材料能探測到紫外線、可見光、近紅外光。因為這種材料制備比較簡單， 所以這里會簡要的介紹下材料的制備，重點是介紹這種材料的特性。是由于G、T與SP混合反應(yīng)產(chǎn)生的 還