Зависимость количества адсорбированных молекул от температуры
Работа сделанна в 1999 году
Зависимость количества адсорбированных молекул от температуры - Дипломный Проект, раздел Геология, - 1999 год - Разработка анализатора газов на базе газового сенсора RS 286-620 Зависимость Количества Адсорбированных Молекул От Температуры.
Ударяяс...
Зависимость количества адсорбированных молекул от температуры.
Ударяясь о поверхность твердого тела молекулы газа адсорбируются. Время адсорбции или пребывания молекул в адсорбированном состоянии зависит от теплоты адсорбции и описывается уравнением Френкеля ta t0 exp Qa RT 7 Где t0 -минимальное время пребывания молекулы в адсорбированном состоянии. По порядку величины t0 соответствует значению 10-13 с. Qa -теплота адсорбции, рассчитанная на моль газа. Основные составляющие воздуха имеют теплоты адсорбции на различных поверхностях в пределах от 10 до 20 кДж кмоль.
Время их адсорбции при комнатной температуре составляет порядка 10-10 с Для нахождения зависимости количества адсорбированных молекул от температуры воспользуемся условием постоянства степени покрытия отношения площади адсорбированных молекул к площади поверхности адсорбирующего тела . 8 Условие адсорбционного равновесия на поверхности заключается в равенстве скоростей испарения и конденсации молекул. Величина aм количество молекул, необходимое для образования монослоя на поверхности твердого тела. 9 Где Q степень покрытия поверхности.
Из последнего уравнения следует. Q m n 10 Величина n определяется как скорость испарения газа с поверхности, покрытой мономолекулярным слоем. n aм ta 11 Значение m определяется как количество ударившихся о поверхность молекул, помноженное на вероятность поглощения молекулы газа на поверхности 12 Подставляя 12 и 11 в 10 и учитывая выражение для ta имеем 13 Подставляя в 13 выражение для n P kT получаем окончательное выражение 14 Для определения количества примесных носителей заряда в полупроводниковой пленке, адсорбировавшей примесь необходимо подставить в 3 и 4 выражения для количества атомов примесей, полученные из 14 Предполагая независимость f от температуры получаем.
Nd Q S0 15 В последнем выражении A P, S0 независящая от температуры и свойств полупроводника константа. Na -постоянная Авогадро. Из последнего выражения видно, что на количество электронов в зоне проводимости оказывают влияние два конкурирующих процесса - выброс электронов в зону проводимости, увеличивающийся с ростом температуры, и уменьшение количества примесных уровней с ростом температуры. В приложении приведены графики зависимости 15 как функции температуры для различных значений параметра Ed-F .
Универсальный анализатор газовой смеси является одним из периферийных блоков системы и предназначается для мониторинга содержания различных… В ходе работ над проектом изучались различные методики мониторинга химического… После разностороннего анализа имеющихся возможностей было установлено, что применить для решения поставленной задачи…
Возможные пути решения
Возможные пути решения. В настоящее время в прикладной химии одним из наиболее распространенных методов контроля состояния окружающей среды является газовая хроматография. Хроматография - гибридный
Что сделано другими разработчиками в этом направлении
Что сделано другими разработчиками в этом направлении.
Среди работ по изучению свойств полупроводников заметную роль занимают работы по изучению взаимодействия полупроводниковых пленок и хим
Обзор современных полупроводниковых газовых датчиков
Обзор современных полупроводниковых газовых датчиков. При изучении электрических свойств полупроводников было установлено, что их проводимость существенно меняется при появлении в полупроводнике пр
Обзор микроконтроллеров для обработки сигналов
Обзор микроконтроллеров для обработки сигналов. При выборе микроконтроллера для прибора выдвигались следующие требования Совместимость уровней и длительностей сигналов с остальными блоками системы
Выбор элементной базы для измерительной части
Выбор элементной базы для измерительной части.
Назначением измерительной части прибора является измерение сопротивления на чувствительном элементе газового датчика, его преобразование в цифр
Выбор устройства отображения информации
Выбор устройства отображения информации. Для отображения результатов измерений и служебной информации необходимо применение точечно-матричного индикатора.
В настоящее время существует 3 осно
Описание сенсора RS
Описание сенсора RS. Сенсор RS 286-620 производства RS-Components представляет собой тонкопленочный полупроводниковый датчик для определения загрязненности воздуха. Датчик состоит из нагревателя и
Физические основы работы прибора
Физические основы работы прибора.
В изолированном атоме энергетический спектр электронов дискретный. Заполнение энергетических уровней осуществляется по определенным правилам. При этом в s-с
Гипотеза линейной аддитивности сигналов
Гипотеза линейной аддитивности сигналов.
Очевидно, что чем больше концентрация молекул в окружающем газе, тем больше число молекул, абсорбированных на поверхности тонкопленочного чувствитель
Особенности построения алгоритма определения концентраций
Особенности построения алгоритма определения концентраций. Как было показано выше для определения концентраций примесей в газовой смеси необходимо решить систему из n уравнений 20 . Однако, среди и
Соответствие между термограммами и парциальными проводимостями
Соответствие между термограммами и парциальными проводимостями. В процессе работы прибора на нагреватель чувствительного элемента подается периодическая последовательность импульсов напряжения.
Принципы работы прибора
Принципы работы прибора. В приборе использовался полупроводниковый сенсор RS286-620 производства RS-Components. По утверждению представителей фирмы чувствительный элемент представляет собой тонкопл
Измерительная часть прибора
Измерительная часть прибора. Измерительная часть состоит из схемы управления нагревателем сенсора и АЦП для измерения сигнала с сенсора. Поскольку входной ток АЦП достаточно велик и непосредственно
Процессорная часть прибора
Процессорная часть прибора. Основу процессорной части прибора составляет микроконтроллер AT89C51 D1 . Шина данных микропроцессора 8и битная, коммутируемая т.е. адрес и данные передаются по одной ши
Блок питания
Блок питания. В качестве блока питания прибора используется внешний источник питания напряжением 9В. Ток, обеспечиваемый источником составляет 0,7 А. Напряжение питания, поступающее в прибор фильтр
Настройка и калибровка анализатора
Настройка и калибровка анализатора. Процесс настройки прибора сводится к отладке процессорной части и программы работы, а так же к проверке работы измерительного блока. Подготовка измерительной час
Использованная литература
Использованная литература. А.Б. Певцов, Н.А. Феоктистов.
В.Г. Голубев, Л.Е. Морозова, Проводимость тонких нанокристаллических пленок кремния. Физика и техника полупроводников, 1999, том 33,
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов