Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"PAWEŁ KARASIŃSKI"

Planarne sprzęgacze siatkowe do zastosowań w spektroskopii pola zanikającego

Czytaj za darmo! »

Technologie planarne wytwarzania układów optycznych mają wiele zalet. Jednymi z najważniejszych są: możliwość realizacji struktur światłowodowych o wysokim kontraście współczynnika załamania, możliwość masowej produkcji oraz duża powtarzalność parametrów otrzymywanych struktur. Ponadto struktury planarne są względnie łatwe do optymalizacji. Światłowody planarne ze względu na naturalną, wynik[...]

Struktury optyki zintegrowanej do zastosowań w sensorach biochemicznych DOI:10.12915/pe.2014.05.023

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono podstawy spektroskopii pola zanikającego i struktury optyki zintegrowanej do zastosowań w sensorach biochemicznych. Struktury te wytwarzane są metodą zol-żel. Przedstawiony jest sprzęgacz siatkowy, paskowe światłowody żebrowe i sprzęgacz kierunkowy. Abstract. In the paper are presented fundamentals of the evanescent filed spectroscopy and integrated optic structures for an application in biochemical sensors. These structures are fabricated via sol-gel route. The grating couplers, rib waveguides and directional couplers are presented. (Integrated optic structures for applications in biochemical sensors). Słowa kluczowe: zol-żel, światłowód planarny, spektroskopia pola zanikającego, immunosensor. Keywords: sol-gel, optical panar waveguide, evanescent field spectroscopy, immunosensor. doi:10.12915/pe.2014.05.23 Wstęp Optyczne metody pomiarowe charakteryzują się wysokimi czułościami i w wielu zastosowaniach mogą uchodzić za bezkonkurencyjne. Pojawienie się światłowodów otworzyło nowe możliwości w zakresie realizacji czujników różnych wielkości fizycznych, chemicznych bądź biochemicznych. Światłowód w czujniku może spełniać rolę jedynie elementu transmitującego sygnał optyczny ze źródła światła do struktury sensorowej a następnie ze struktury sensorowej do detektora lub też być jednocześnie zasadniczym elementem struktury sensorowej. W strukturze sensorowej obserwabla (wielkość mierzona, analit) oddziałuje na prowadzoną falę świetlną i dokonuje modulacji jednego z jej parametrów (amplituda, faza, polaryzacja). Struktury sensorowe światłowodowych czujników chemicznych i biochemicznych mogą być budowane z użyciem światłowodów włóknistych lub planarnych [1]. Planarne struktury sensorowe mają wiele zalet, takich jak: możliwość optymalizacji ich właściwości optycznych i geometrycznych w szerokim zakresie, możliwość masowego wytwarzania struktur o powtarzalnych parametrach, odporność mechaniczna. Planarne struktury[...]

Warstwy sensorowe na bazie porowatej krzemionki do zastosowań w światłowodowych czujnikach amoniaku


  Amoniak jest gazem toksycznym, którego dopuszczalne stężenie dla ludzi przyjmuje się na poziomie 25 ppm przez 8 godzin i 35 ppm przez 10 minut [1]. Źródłem amoniaku są naturalne procesy biochemiczne zachodzące w przyrodzie, jest nim również działalność człowieka (hodowle zwierząt, przemysł chemiczny, motoryzacja). Pomiary koncentracji amoniaku mają istotne znaczenie w ochronie środowiska, w rolnictwie, w motoryzacji, w przemyśle chemicznym i w diagnostyce medycznej [2]. Ponieważ analiza instrumentalna jest droga i czasochłonna, poszukuje się nowych metod pomiaru stężenia amoniaku [3]. Metody te bazują na materiałach sensorowych, w których na skutek oddziaływania amoniaku zachodzą efekty: zmiany przewodności elektrycznej bądź zmiany absorpcji światła (barwy). Stosowanie materiałów sensorowych w postaci cienkich warstw pozwala uzyskać krótkie czasy odpowiedzi i regeneracji. Efekt zmiany przewodności elektrycznej pod wpływem amoniaku zachodzi w materiałach nieorganicznych, takich jak SnO2 [2, 3] i WO3 [2] oraz w polimerach przewodzących, takich jak polianilina [4, 5] i nafion [5]. Efekt zmiany absorpcji pod wpływem amoniaku zachodzi w polianilinie oraz w warstwach zawierających barwniki znane z alkacymetrii. Występujący w warstwie sensorowej efekt fizyczny determinuje możliwy do zastosowaia układ detekcji. Zmiana przewodności warstwy sensorowej może być bezpośrednio mierzona metodą elektryczną [4] bądź z zastosowaniem akustycznych fal powierzchniowych SAW [5]. Zmiany absorpcji warstwy sensorowej mogą być mierzone w światłowodowych strukturach sensorowych z wykorzystaniem spektroskopii fali zanikającej (ang. evanescent wave spectroscopy). W strukturach takich warstwa sensorowa stanowi pokrycie rdzenia światłowodu. Propagująca się w światłowodzie fala optyczna penetruje polem zanikającym warstwę sensorową. Stąd zmiany absorpcji w warstwie sensorowej powodują zmiany amplitud modów propagujących się w światłowodzie (zmiany natęże[...]

Jedno- i dwuwarstwowe struktury antyrefleksyjne wytwarzane metodą zol-żel do zastosowań w fotoogniwach krzemowych DOI:10.15199/48.2017.08.19

Czytaj za darmo! »

Odnawialne źródła energii już w niedalekiej przyszłości będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w ogólnym bilansie energetycznym Unii Europejskiej [1]. Znaczny w tym udział będzie miało promieniowanie słoneczne, przetwarzane w ogniwach fotowoltaicznych na energię elektryczną. O atrakcyjności rozwiązania technicznego decyduje korzystny stosunek jego ceny do wartości użytkowych. Duży wpływ na koszty wytworzenia urządzenia mają procesy technologiczne, dlatego poszukiwane są nowe rozwiązania komórek fotowoltaicznych, które mogą być tanio wytwarzane w niskich temperaturach. Efektem tych poszukiwań są nowe konstrukcje fotoogniw, takie jak: fotoogniwa barwnikowe [2], polimerowe [3, 4], a stosunkowo niedawno fotoogniwa perowskitowe [5]. Pomimo pojawienia się nowych typów komórek fotowoltaicznych, nadal atrakcyjne są krzemowe struktury fotowoltaiczne, które należą do najstarszych, ale jednocześnie najbardziej dojrzałych rozwiązań i w efekcie nadal powszechnie stosowanych [6]. Przedstawiana praca powiązana jest z fotoogniwami krzemowymi. Najważniejszym parametrem fotoogniwa jest sprawność, na którą niekorzystny wpływ ma zjawisko odbicia światła. Wysoki współczynnik załamania krzemu sprawia, że ponad 34% fotonów promieniowania słonecznego z zakresu jego pasma absorpcji ulega od niego odbiciu. Zjawisko to można istotnie ograniczyć poprzez wprowadznie struktury antyrefleksyjnej, teksturowanie powierzchni krzemu, albo jednoczesne zastosowanie obu rozwiązań [7]. Praca dotyczy struktur antyrefleksyjnych jedno- i dwuwarstwowych, wywtarzanych metodą zol-żel i techniką dip-coating. Stosowana przez nas metoda zol-żel posiada dwie bardzo istotne zalety; możliwość kontroli struktury wytwarzanego materiału i bardzo wysoką wydajność. W metodzie zol-żel można kontrolować porowatość materiału a przez to jego współczynnik załamania, właściwości hydrofobowe powierzchni oraz wielkość nanokrystalitów a przez to szerokość przerwy zabronionej. Zalety meto[...]

 Strona 1