Chemical sensors: сlassification, principles of work, area of application
The brief review of chemical sensors is represented. The classification of chemical sensors is given, the principles of work of some sensors and areas of their application are described. The special attention is given to electrochemical sensors, biosensors and integrated-optical chemical sensors. The fundamental phenomena underlying operations of optical chemical sensors are considered. The principle of work of the integrated-optical chemical sensor is circumscribed. The potential possibilities of application of integrated-optical sensors, for example, in a chemical industry, microelectronic industry, ecology and medicine are underlined.
Представлен краткий обзор химических сенсоров. Дана их классификация, описаны принципы работы некоторых датчиков и области их применения. Особое внимание уделено электрохимическим сенсорам, биосенсорам и оптическим химическим сенсорам. Рассмотрены фундаментальные явления, лежащие в основе действия оптических химических сенсоров. Описан принцип работы интегрально-оптического химического датчика абсорбционного типа. Подчеркнуты потенциальные возможности применения интегрально-оптических датчиков, например, в химической промышленности, микроэлектронной промышленности, экологии и медицине.
1. Виглеб Г. Датчики. – М.: Мир, 1989.
2. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1986.
3. Шмидт Д., Шварц А. Оптоэлектронные сенсорные системы. – М.: Мир, 1991.
4. Каттралл Роберт В. Химические сенсоры. – М.: Научный мир, 2000.
5. Граттан К.Т.В. Волоконно-оптические датчики и измерительные системы // Датчики и системы, 2001, № 3, С. 46-50.
6. Whitenett G., Stewart G., Atherton K., Culshaw B., and Johnstone W. Optical fibre instrumentation for environmental monitoring applications // J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 2003, 5, pp. S140-S145.
7. Posani K.T., Tripathi V., Annamalai S., Weisse-Bernstein N.R., and Krishnaa S. Nanoscale quantum dot infrared sensors with photonic crystal cavity // Appl. Phys. Let., 2006, 88, pp. 151104-1–151104-3.
8. Hiroyuki S., Masahiro Y., Masuyoshi Y., Nagaaki O., Hideaki T., and Takashi O. Experimental evaluation of fingerprint verification system based on double random phase encoding // Optics Express, 2006, 14, pp. 1755-1766.
9. Wiesmann R., Muller L., Klein R., Neyer A. Low cost polymer-optical ammonia sensor // ECIO’95, Proceedings of 7th European Conference on Integrated Optics, April 3-6, 1995, Delft, The Netherlands, Wc A4, 453.
10. Чехлова Т.К., Тимакин А.Г., Попов К.А. Волноводные датчики концентраций веществ в газовых смесях и жидкостях // Приборы и техника эксперимента, 2002, 45, С. 145-148.
11. Egorov A.A., Egorov M.A., Tsareva Yu.I., and Chekhlova T.K. Study of the integrated-optical concentration sensor for gaseous substances // Laser Physics, 2007, 17, pp. 50-53.
12. Egorov A.A., Egorov M.A., Smoliakov R.B., Chekhlova T.K., Timakin A.G. Integrated-optical low-loss PbO2 diffusion waveguide sensitive chemical sensor // Journal of Radio Electronics, No. 5, 2007.
13. Алейников А.Ф., Цапенко М.П. О классификации датчиков // Датчики и системы, 2000, № 5, С. 2-3.
14. Хансперджер Р. Интегральная оптика: Теория и технология. – М.: Мир, 1985.
15. Кулябина Е.Ю., Сидоренко М.В. Лихеноиндикационный мониторинг качества воздушной среды нижегородской области // Известия Самарского научного центра РАН. Биология и Экология, 2002, 4, С. 216-222.
16. Демтрёдер В. Лазерная спектроскопия: Основные принципы и техника эксперимента. – ¬М.: Наука, 1985.
17. Егоров А.А., Егоров М.А., Чехлова Т.К., Тимакин А.Г. Исследование компьютеризированного интегрально-оптического датчика концентрации газообразных веществ // Квантовая электроника (принята к печати).
18. Физическая энциклопедия / Гл. ред. Прохоров А.М. – М.: Большая Российская энциклопедия, Т. 3, 1992.
19. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. – М.: Мир, 1980.
