ВУЗ:
Составители:
ной пластиной, спиральная канавка превращается в капиллярную газовую разJ
делительную систему, спиральные участки которой герметически изолированы
благодаря прочному соединению кремния со стеклом [69].
Газ в колонку поступает через вентиль, выполненный в кремниевой
подложке. Тело вентиля создается в три этапа. Сначала с помощью изотропного
травления делают углубление, образующее цилиндр вентиля. Вторым изотропJ
ным травлением формируют углубление, где располагается диафрагма вентиля.
На заключительном этапе с помощью анизотропного травления в пластине форJ
мируют маленькие отверстия входа и выхода вентиля. В качестве гибкой гермеJ
тизирующей диафрагмы вентиля используют тонкий (5...15 мкм) никелевый
диск, изгибаемый с помощью небольшого соленоида [69].
Поверхность герметизирующей диафрагмы и тело вентиля покрыты оргаJ
нической пленкой парилена, предохраняющей от утечек газа.
Терморезистор изготавливается методами микроэлектронной технологии
на отдельной подложке кремния. На первом этапе исходная подложка окисляJ
ется с двух сторон, так что на обеих ее сторонах создается защитная маска из
SiO
2
. На одной стороне с помощью фотолитографии формируется терморезиJ
стор толщиной 1000 А
О
. На обратной стороне подложки вскрывают окно в заJ
щитном слое SiO
2
и с помощью технологии объемной микрообработки удаляют
весь кремний до стоп-слоя из двуокиси кремния на передней стороне кремниJ
евой подложки. Таким образом, терморезистор оказывается термически изолиJ
рован от кремниевой подложки. Газы, разделяемые в капиллярной системе,
проходят над терморезистором, а затем выпускаются. Благодаря хорошей терJ
мической изоляции терморезистора от остальной конструкции хроматографа
его сопротивление при заданном расходе протекающего газа зависит от теплоJ
проводности окружающей газовой среды. Изменение теплопроводности привоJ
дит к изменению локальной температуры терморезистора и, следовательно, его
сопротивления. Предварительная градуировка терморезистора позволяет по изJ
менению его сопротивления установить наличие того или иного компонента гаJ
зовой смеси. Этому способствует высокий температурный коэффициент сопроJ
тивления никеля – около 0,55 % град
-1
[69].
Газовый хроматограф работает следующим образом. После полной проJ
дувки системы инертным газом-носителем, который поступает на вход 2 под
избыточным давлением 0,2 атм., вентиль 3 открывается и через вход 1 в капилJ
лярную систему поступает проба неизвестного газа под давлением несколько
выше, чем 0,2 атм. После введения пробы объемом около 5 нанолитров вентиль
снова закрывается и газ-носитель переносит пробу через транспортную систему
6. Поскольку вытравленный капилляр имеет наполнитель для газовой хроматоJ
графии, входящие в состав пробы компоненты разного молекулярного веса проJ
ходят через систему с разной скоростью и поэтому выходят из системы послеJ
довательно. Терморезистор 5 воспринимает колебания теплопроводности газоJ
вого потока, и изменение его сопротивления приводит к изменению падения
напряжения на нем. Типичный вид сигнала с газового хроматографа показан на
рис. 4.2 [69].
69
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- …
- следующая ›
- последняя »
