專利名稱：同時檢測光電信號的微型納米傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種納米傳感器(納米材料表面催化發(fā)光傳感器)，尤其是一種 可縮短檢測時間、具有良好的穩(wěn)定性及重現(xiàn)性、檢測效率及精度高的同時檢測光電信號的 微型納米傳感器。
技術背景納米材料表面催化發(fā)光傳感器用途廣泛，如可用于定量評價納米材料催化活性； 用于乙醇、甲醇和石化產(chǎn)品等的定量檢測；用于食品中激素類藥物殘留檢測；用于毛細管 氣相色譜儀的選擇型檢測器等。現(xiàn)有納米材料表面催化發(fā)光傳感器的結構是將涂有納米材 料的直徑為4 7mm電熱陶瓷棒置于直徑為12 20mm、長度為100 150mm的石英管內(nèi)，在 石英管上斜對角設置有進樣口、放空口，在石英管外與納米材料對應設置有濾光片或光柵、 光電信號轉換裝置(微弱發(fā)光測量儀、光電倍增管等)。測量時，電熱陶瓷棒內(nèi)的電阻絲對 納米材料進行加熱，空氣泵等進樣系統(tǒng)將樣品隨載氣從進樣口進入石英管，流經(jīng)納米材料 表面從放空口排出，納米材料表面催化所發(fā)出的光經(jīng)濾光片或光柵去除雜散光后，再經(jīng)過 光電信號轉換裝置變成適于微機等數(shù)據(jù)處理單元的電信號。但由于目標分析物的催化發(fā)光 信號接近(如乙醇和甲醇、醇類和醚類等)，使流經(jīng)納米催化材料表面的催化發(fā)光信號難以 分辨，有時需要依靠改變分析條件來區(qū)分信號，直接影響了定量分析的準確性并使操作繁 瑣，增加了分析檢測的時間。另外，由于現(xiàn)有檢測器是在石英管上斜對角設置有進樣口、放 空口，樣品與載氣流經(jīng)納米催化材料表面的時間長并且死體積大，易造成發(fā)光響應時間長、 發(fā)光信號曲線展寬等問題，從而使發(fā)光信號的穩(wěn)定性及重現(xiàn)性差，測量精度較低，直接影響 了定量分析的準確性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述缺點，提供了一種可縮短檢測時間、 具有良好的穩(wěn)定性及重現(xiàn)性、檢測效率及精度高的同時檢測光電信號的微型納米傳感器。本實用新型的技術解決方案是一種同時檢測光電信號的納米傳感器，有石英管， 石英管上有進樣口和放空口，石英管內(nèi)置有陶瓷加熱棒，在陶瓷加熱棒內(nèi)置有加熱元件，在 陶瓷加熱棒外涂有納米半導體金屬氧化物，與納米半導體金屬氧化物對應設置有濾光片或 光柵及光電信號轉換裝置，在所述納米半導體金屬氧化物的兩端分別設有正電極、負電極， 正電極、負電極之間的電流輸出及光電信號轉換裝置與電信號檢測電路相接；所述進樣口 和放空口位于石英管的軸線上。所述石英管長2 3厘米，內(nèi)徑1 2厘米；所述陶瓷加熱棒長1 1. 5厘米、直 徑0.2 0.4厘米。本實用新型是將納米材料表面的催化發(fā)光信號與電化學信號同時作為檢測信號， 具有良好的二維特征信號，分辨率及檢測靈敏度均大大提高，可以實現(xiàn)多目標組分的同時 快速定量，進一步降低了檢測成本、提高了檢測效率；將進樣口和放空口的中心均位于石英管的軸心線上，使所有目標組分均能夠與納米材料表面充分接觸，使二維特征信號與目標 組分的濃度呈良好的相關性，具有良好的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性，大大提高了檢測精度；微型化設 計，樣品載氣的流徑死體積大大減小，使樣品中被測組分在納米材料上的響應時間大大縮 短，信號響應時間迅速、信噪比增強，信號譜帶變窄(類似尖銳的色譜流出曲線)，檢測效 率、分辨率及檢測靈敏度均大大提高，易于實現(xiàn)陣列化設計。

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示有石英管1，石英管1上設有進樣口 2和放空口 3，石英管1內(nèi)置有陶 瓷加熱棒4，在陶瓷加熱棒4內(nèi)固定有加熱元件5，在陶瓷加熱棒4外涂有納米半導體金屬 氧化物6，與納米半導體金屬氧化物6對應設置有濾光片或光柵7及光電信號轉換裝置8， 在所述納米半導體金屬氧化物6的兩端分別設有正電極9、負電極10，可在正電極9、負電 極10之間相接電流表(電信號檢測電路11)，也可將電流引出，電流輸出端與模/數(shù)轉換 電路12相接，所述光電信號轉換裝置8及模/數(shù)轉換電路12同時與微處理器(電信號檢 測電路11)相接。為了避免因進樣口 2和放空口 3對角設置而造成的死體積大的問題，所 述進樣口 2和放空口 3位于石英管1的軸線上。檢測時按照現(xiàn)有技術的方法將加熱元件5 與電源相接，同時將正、負電極9、10與電源相接，使強度1 15Ma的電流通過空載時的納 米材料。將樣品按照現(xiàn)有技術方法進行霧化并以空氣為載氣，從進樣口 2進入，從放空口 3 流出，樣品即流經(jīng)納米半導體金屬氧化物6，產(chǎn)生與濃度成相關性的光信號和電信號。通過 對光信號和電信號進行處理并檢測，即可測出目標成分的含量。
權利要求一種同時檢測光電信號的微型納米傳感器，有石英管(1)，石英管(1)上有進樣口(2)和放空口(3)，石英管(1)內(nèi)置有陶瓷加熱棒(4)，在陶瓷加熱棒(4)內(nèi)置有加熱元件(5)，在陶瓷加熱棒(4)外涂有納米半導體金屬氧化物(6)，與納米半導體金屬氧化物(6)對應設置有濾光片或光柵(7)及光電信號轉換裝置(8)，其特征在于在所述納米半導體金屬氧化物(6)的兩端分別設有正電極(9)、負電極(10)，正電極(9)、負電極(10)之間的電流輸出及光電信號轉換裝置(8)與電信號檢測電路(11)相接；所述進樣口(2)和放空口(3)位于石英管(1)的軸線上。
2.根據(jù)權利要求1所述的同時檢測光電信號的微型納米傳感器，其特征在于所述石 英管⑴長2 3厘米，內(nèi)徑1 2厘米；所述陶瓷加熱棒⑷長1 1. 5厘米、直徑0. 2 0.4厘米。
專利摘要本實用新型公開一種同時檢測光電雙信號的納米傳感器，與現(xiàn)有技術的區(qū)別是在所述納米半導體金屬氧化物(6)的兩端分別設有正電極(9)、負電極(10)，正電極(9)、負電極(10)之間的電流輸出及光電信號轉換裝置(8)與電信號檢測電路(11)相接；所述進樣口(2)和放空口(3)位于石英管(1)的軸線上?？朔爽F(xiàn)有傳感器因目標組分催化發(fā)光信號接近而存在的操作繁瑣、分析時間長及準確性差的缺點，具有檢測效率及精度高、可以實現(xiàn)多目標組分的檢測、檢測時間短等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/76GK201607411SQ20102013385
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權日2010年3月18日
發(fā)明者劉名揚, 劉志紅, 李曉東, 王旭, 蔣曉光, 鄒明強 申請人:中華人民共和國遼寧出入境檢驗檢疫局