5 Статистический анализ литературных источников
Задание 5. Выполнить статистический анализ литературных источников с использованием реферативных и научно-технических журналов и сети Интернет за 2001-2011 г.г. по теме: Газовые датчики на поверхностных акустических волнах
1 Описывается новый принцип построения газового датчика на ПАВ, который, по существу, является датчиком сорбционного типа, обладает еще и некоторыми свойствами датчиков на ПАВ теплометрического типа. Этот принцип заключается в создании некоторой задержки при распространении потоков тепла между звукоироводом ПАВ датчика и рабочей поверхностью термостабилизирующей системы. Датчик, построенный с использованием этого принципа, способен детектировать не только пары летучих веществ, но и газы по их тепловым свойствам, при этом сохраняется высокая термостабильность и быстродействие, в отличие от известных ПАВ датчиков теплометрического типа. Описывается вариант конструкции датчика на основе ПАВ линии задержки на LiNb03 и приводятся некоторые результаты его экспериментального исследования на примере детектирования пропана-бутана бытового назначения. В частности, даны измеренные зависимости отклика датчика от скорости потока газа, результаты измерения отклика при двух значениях температуры звукопровода и концентрации пропана-бутана. Обсуждаются возможности улучшения характеристик датчика.
Р. Г. Крышталь, А. П. Кун дин, А.В. Медведь, В. В. Шемет/журнал технической физики, 2002, том 72, вып. 10/ Универсальный газовый датчик на поверхностных акустических волнах
2 Приведены результаты исследования эффекта газовой нагрузки на поверхностно-акустическую волну (ПАВ) в вакууме для ПАВ-датчика конструкции “двойная линия задержки” без чувствительного покрытия. Для неорганических газов, метана и воздуха найдены устойчивые корреляции между величиной ПАВ-сенсорной чувствительности и физическими параметрами газов: молекулярной массой, вязкостью, фактором сжимаемости, скоростью звука и критическим давлением. Такие же корреляционные зависимости найдены для ряда углеводородных газов, составляющих основу природного газа, за исключением метана.
Results of study of gas loading effect on surface acoustic wave (SAW) in vacuum for SAW sensor of "double delay line" design without sensitive coating are presented. Stable correlations between SAW sensor sensitivity value and gas physical parameters (molecular mass, viscosity, compressibility factor, sonic velocity and critical pressure) were found for inorganic gases, methane and air. Similar correlation dependences were found for some hydrocarbon gases, basic components of natural gas, excluding methane.
Соборовер Э. И., Бессонов С. Г., Абашкин А. Ю., Орлов Е. С. Элемент на поверхностно-акустических волнах без чувствительного покрытия как анализатор газов и газовых смесей 2004 / Результаты, полученные на двойной линии задержки для индивидуальных газов и воздуха
3 Описан перестраиваемый газовый датчик на поверхностных акустических волнах (ПАВ), в основе конструкции которого лежит волноводная линия задержки на ПАВ. Обсуждается перспективность использования такого датчика в газовых хроматографах и решетках сенсоров газового анализатора типа "электронный нос", а также в миниатюрных газоанализаторах, изготовленных методами микросистемой техники.
В.Е. Земляков, Р.Г. Крышталь, А.В. Медведь, В.В. Шемет/ Журнал "Нано- и микросистемная техника 2001"/ Газовый датчик с перестраиваемой селективностью на основе пав-волновода
4 Приведены результаты исследования влияния давления одиннадцати газов и воздуха в вакууме на резонансную частоту твердотельного элемента, представляющего собой линию задержки на поверхностно-акустических волнах (ПАВ), выполненную на монокристалле кварца АТ-среза с базовой частотой 170 МГц. Показано, что для всех газов, за исключением свехлегких водорода и гелия, зависимости изменения частоты от абсолютного давления описываются линейными функциями, причем величина чувствительности градуировочного графика зависит от параметров газов: молекулярной массы, плотности, вязкости и др Для ряда углеводородных газов: метана, этана, пропана и изо-бутана найдены закономерные зависимости чувствительности ПАВ-сенсорного элемента от параметров углеводородов. Установлено, что величина ПАВ-сенсорной чувствительности воздуха, являющегося смесью индивидуальных газов, входит в корреляционные уравнения наравне с индивидуальными газами, на основании чего высказано предположение, что ПАВ-сенсорный элемент может быть использован в анализе бинарных газовых смесей.
Investigation results of air and eleven gases pressure affect in vacuum on the resonance frequency of a solid-state device which is a delay circuit on surface acoustic waves (SAW) made from AT-cut quartz crystal with the base frequency 170 MHz. For all gases except superlight hydrogen and helium, the frequency profile vs. absolute pressure can be approximated with linear functions where the sensitivity of the calibration curve depends on gas parameters such as molar weight, density, viscosity, etc. For some hydrocarbons, such as methane, ethane, propane and isobutane the relationships between the sensitivity and hydrocarbon with parameters are established. It is also identified that SAW sensor sensitivity in air, which is a mix of individual gases, appears in the correlation equations together with other gases. Based on this observation, it is suggested to use SAW sensing element for analyzing binary gas mixtures.
Соборовер Эдуард Иосифович, Зяблов Владимир Леонидович/ журнал «Датчики и системы» вып. 2001 / Элемент на поверхностно-акустических волнах без чувствительного покрытия как анализатор газо и газовых смесей Ч. 1. Индивидуальные газы и воздух
5 Приводятся новые результаты исследования газового датчика на основе двухвходового ПАВ-резонатора с подложкой из ST-кварца, работающего в так называемым “фазовом формате”, когда откликом датчика на газовую пробу служит изменение фазы электрического сигнала фиксированной частоты, прошедшего через резонатор. На примере определения содержания паров воды в газе продемонстрирована перспективность использования датчика с таким форматомвыходного сигнала при детектировании малых концентраций вещества, менее 10–7 г/м3. Обнаружена существенная зависимость отклика ПАВ-датчика от мощности ПАВ. В работе приведены экспериментальные результаты влияния мощности ПАВ на отклик датчика на пары воды, содержащиеся в газообразном азоте.
Some new experimental results on gas sensor based on ST-quartz two-port SAW resonator with “phase format” of output signal are presented. The paper demonstrates the potential of using SAW sensors with such output signal format for detecting small (less than 10-7 g/m3) concentration of substance with the example of measuring water content in gas. It discovers significant influence of SAW power on sensor response. Experimental results of SAW power’s effect on the sensor response to water vapor contained in gaseous nitrogen are also included.
Богдасаров О.Е., Крышталь Р.Г., Медведь А.В., Шемет В.В./ Датчики и системы,
№ 11, 2003 г./Газовый датчик на основе ПАВ-резонатора с “фазовым форматом” выходного сигнала
6 Проведен обзор работ по применению элементов на ПАВ в качестве датчиков газового анализа по конструкциям, по решаемым задачам, по используемым пьезоматериалам, по материалам чувствительных покрытий. Показаны проблемы, возникающие при разработке таких датчиков. Показаны преимущества ПАВ датчиков перед другими видами датчиков. Рассмотрены проблемы материалов чувствительных покрытий химических сенсоров. Показано отсутствие в литературе разработок ПАВ сенсоров в задачах течеискания.
Бессонов С.Г / Автореферат 2007 г./ ХИМИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГАЗОВЫХ СРЕД
7 Рассмотрены принципы построения датчиков различных физических величин на основе пьезоэлектрических резонаторов. Приведены их наиболее распространенные схемы и конструктивные решения, а также эксплуатационные характеристики. Показаны особенности обработки выходных сигналов датчиков. По сравнению с изданием 1978 г. материал книги значительно обновлен, впервые систематизирован опыт создания и применения датчиков на базе преобразователей на поверхностных акустических волнах.
Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. — 2-е изд., перераб. и доп. Энергоатомиздат, 2005. — 272 с.
8 В условиях современности проблема контроля за состоянием окружающей среды выходит на все более ведущее место. Контроль этот осуществляется как стационарными приборами, так и портативными. К стационарным приборам можно отнести инфракрасные спектрометры, газовые хроматографы, массовые спектрометры и некоторые другие. Работа портативных приборов основана на использовании твердотельных преобразователей. Такие преобразователи позволяют осуществлять миниатюризацию приборов, снижать потребляемую ими мощность, а также дают возможность производить их с помощью технологии микроэлектроники, ну а это - качество, надежность и возможность создания многоточечных систем контроля. Разработка такого рода приборов является актуальной проблемой микроэлектроники и автоматики.
Еретиков Е. С., Сатин С.Г./ Магистерская диссертация 2002 г. /Разработка газовых датчиков поверхностно-акустических волнах.
9 В данном реферате обсуждаются датчики газового состава, то есть речь
идет об обработке информации о составе газовой смеси. Важность анализа
газового состава сегодня не вызывает сомнений, поскольку она напрямую
связана с основными проблемами современной цивилизации: экономией энергии,
сырья, контролем качества, оптимизацией промышленных процессов, охраной
окружающей среды, совершенствованием медико-биологических методов и т.д.
Майоров П.Л. / Реферат по дисциплине "Лазерные оптико-электронные приборы"/ "Оптическая обработка информации" 2003 г.
10 Химический твердотельный сенсор представляет собой микроэлектронное
устройство, которое преобразует изменение химических свойств среды или
состава среды в электрический сигнал . Одним из наиболее перспективных
направлений в разработке химических сенсоров является создание устройств на
поверхностно-акустических волнах (ПАВ). ПАВ устройства привлекательны для
применения в качестве химических микросенсоров в силу своей
чувствительности, малого размера и дешевизны изготовления на основе
технологии микроэлектроники. Так же преимуществом ПАВ сенсоров является
высокая чувствительность скорости распространения поверхностно-акустической
волны к любым изменениям свойств поверхностного материала. Это объясняется
тем, что чувствительность таких сенсоров растет пропорционально квадрату
рабочей частоты прибора, а охватываемый диапазон рабочих частот изменяется
от десятков мегагерц до нескольких гигагерц.
Ермаков Е. С., Сажин С.Г. / Магистерская диссертация 2001 г. / Разработка сенсора на поверхностно-акустических волнах. Автоматизация измерительной установки.
11 Сажин С.Г., Соборовер Э.И., Бессонов С.Г. Разработка сенсорного датчика фреона-134а для автоматизации контроля утечек на технологическом оборудовании // Труды НГТУ Химическая и пищевая промышленность: современные задачи техники, технологии, автоматизации, экономики. Том.45. Нижний Новгород. 2004. С. 177 – 180.
12 Соборовер Э.И., Зяблов В.Л., Бессонов С.Г. Элемент на поверхностно-акустических волнах без чувствительного покрытия как анализатор газов и газовых смесей. Ч.3. Сверхлегкие газы: водород и гелий; датчик горизонтальных углов // Датчики и системы. 2005. № 3. С.47-54.
13 Соборовер Э.И., Бессонов С.Г., Абашкин А.Ю., Прусакова И.И. Элемент на поверхностно-акустических волнах без чувствительного покрытия как анализатор газов и газовых смесей. Ч.5. Сенсорный датчик для течеискателя фреона-134а. результаты, полученные на одинарной линии задержки // Датчики и системы. 2005. № 11. С.37-43.
14 Соборовер Э.И., Бессонов С.Г., Абашкин А.Ю., Элемент на поверхностно-акустических волнах без чувствительного покрытия как анализатор газов и газовых смесей. Ч.6. Сенсорный датчик для течеискателя фреона-134а. результаты, полученные на двойной линии задержки // Датчики и системы. 2006. № 4. С.18-23.
15 Бессонов С.Г., Сажин С.Г., Соборовер Э.И. Сенсор хладонов в воздухе на поверхностно-акустических волнах // Тезисы докл. III Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» 26-27 мая 2004 г. Нижний Новгород, Нижегородский Государственный технический Университет 2004. С.355.
16 Бессонов С.Г., Сажин С.Г., Соборовер Э.И. Сенсор фреона-134а на поверхностно-акустических волнах // Тезисы докл. IV Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» 26-27 мая 2005 г. Нижний Новгород, Нижегородский Государственный технический Университет 2005. С.245.
17 Сажин С.Г., Соборовер Э.И., Бессонов С.Г., Абашкин А.Ю. Разработка сенсорного датчика течеискателя на фреон-134А // 4-я Международная выставка и конференция “Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности” Тезисы конф./ 17-18 мая 2005 г. Москва. С.27.
18 Абашкин А.Ю., Бессонов С.Г., Соборовер Э.И., Сажин С.Г. Дифференциальный сенсорный элемент на поверхностно-акустических волнах без чувствительного покрытия в качестве датчика течеискателя фреона-134А // Х1 Нижегородская сессия молодых ученых. Технические науки: Материалы докладов. Нижний Новгород: Изд-во Гладкова О.В. 2006. С.149.
19 Бессонов С.Г., Соборовер Э.И. тонкие пленки функциональных полимеров в сенсорах на пав для атмосферного мониторинга // INTERMATIC – 2006 // Материалы Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного проборостроения», 24-28 октября 2006 г., г.Москва. – М.: МИРЭА, 2006, часть 3. С.36-39.
20 Орлов Е.С., Бессонов С.Г., Соборовер Э.И. химический сенсор на поверхностно-акустических волнах в конструкции двойной линии задержки без чувствительного покрытия // INTERMATIC – 2006. // Материалы Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения», 24-28 октября 2006 г., г.Москва. – М.: МИРЭА, 2006, часть 2. С.126-129.
21 Бессонов С.Г. Разработка датчика газоанализатора основных приоритетных загрязнителей окружающей среды // Материалы Всероссийской конференции аспирантов и студентов по приоритетному направлению “Рациональное природопользование” 18-22 сентября 2006 г., г.Ярославль 2006 с.28-32.
Построим таблицу 8 с указанием номера статьи по списку и года ее выпуска.
Таблица 8-исходные данные
№ |
|
1 |
2001 |
2 |
2001 |
3 |
2001 |
4 |
2002 |
5 |
2002 |
6 |
2003 |
7 |
2003 |
8 |
2004 |
9 |
2005 |
10 |
2007 |
11 |
2004 |
12 |
2005 |
13 |
2005 |
14 |
2006 |
15 |
2004 |
16 |
2005 |
17 |
2005 |
18 |
2006 |
19 |
2006 |
20 |
2006 |
21 |
2006 |
|
|
Рисунок 11- зависимость года выпуска и количества статей за данный год
По получившимся результатам четко видно, что количество мною найденных статей в 2005 и 2006 году превышает все показатели. Отсюда делаем вывод, что на сегодняшний день информацию про газовые датчики на поверхностных акустических волнах очень тяжело найти, либо новых вариантов статей еще нет.