Desarrollo de un sensor de especies químicas en fase vapor basado en propiedades ópticas de silício poroso nanoestructurado

Autores
Acquaroli, Leandro Nicolás; Urteaga, Raúl; Koropecki, Roberto Román
Año de publicación
2009
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Se diseñó y construyó un sistema simple para la detección de analitos externos (AE) a la atmósfera empleando microcavidades ópticas de silicio poroso nanoestructurado. El sistema se basa en la medición de variaciones de la trasmitancia en función del ángulo de incidencia de un haz monocromático a través de la microcavidad. Utilizando un formalismo matricial y teorías de medio efectivo se realizaron cálculos que permitieron determinar las condiciones óptimas del sistema tales como el tipo de microcavidad a fabricar y la disposición del sistema para obtener la mayor sensibilidad de detección. En este trabajo se realizaron pruebas con vapor de alcohol isopropílico como AE diluído en una corriente de N2. Con el sistema propuesto se lograron medir cambios en la concentración de AE de hasta 1 ppm que equivale a un cambio en el índice de refracción de 10−6. Por debajo de estas cantidades es necesario controlar la temperatura del sistema
A simple system for the detection of external analytes (EA) to the atmosphere employing nanostructured porous silicon optical microcavities was design and built. The system is based on the measurement of the transmittance changes as a function of the incidence angle of a monochromatic laser beam. Using a matrix formalism and effective medium theories we calculate the optimal conditions for the system so as to obtain the best sensitivity of the sensor. In this work we test the system with isopropyl alcohol vapor diluted in a N2 stream. With the system proposed we were able to detect changes in the concentration of the EA as small as 1 ppm, which is equivalent to a change in the refractive index of 10−6. Below this value, variations in temperature become significant and must be taken into account to obtain reliable measurements
Fil: Acquaroli, Leandro Nicolás. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Urteaga, Raúl. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Koropecki, Roberto Román. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fuente
An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2009;01(21):234-237
Materia
SILICIO POROSO
MEDIO EFECTIVO
MICROCAVIDADES OPTICAS
SENSORES OPTICOS
POROUS SILICON
EFFECT MEDIUM
OPTICAL MICROCAVITIES
OPTICAL SENSORS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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