研究人員開(kāi)發(fā)出化學(xué)氣體傳感器陣列的建模和設(shè)計(jì)
2020-03-26 08:55:16傳感器專家網(wǎng)閱讀量：984 我要評(píng)論
【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 新品動(dòng)態(tài)】據(jù)悉，近日，Volgenau工學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程教授李奇亮和Mason博士生正在使用多元回歸分析進(jìn)行氣體傳感器陣列的建模、仿真、計(jì)算和設(shè)計(jì)。他們的目標(biāo)是提供一種有效的模擬技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)高性能的氣體傳感器和傳感器陣列。
李奇亮將*該項(xiàng)目的研究活動(dòng)，他將負(fù)責(zé)氣體傳感器設(shè)備和陣列的建模和設(shè)計(jì)，為研究生提供設(shè)備模型模擬和優(yōu)化方面的建議。博士生(TBD)將致力于氣體傳感器的建模與仿真，學(xué)生將設(shè)計(jì)傳感器裝置的結(jié)構(gòu)和電氣特性，他們還將模擬和優(yōu)化傳感器陣列設(shè)計(jì)。
該項(xiàng)目的工作將包括兩個(gè)任務(wù)。首先，研究人員將對(duì)傳感器表面上氣體分子的物理吸附和化學(xué)吸附進(jìn)行建模。在實(shí)際環(huán)境中，化學(xué)傳感器通常會(huì)對(duì)目標(biāo)化學(xué)物質(zhì)和環(huán)境的復(fù)雜影響產(chǎn)生電化學(xué)或光電響應(yīng)。因此，對(duì)于研究人員而言，識(shí)別目標(biāo)化學(xué)物質(zhì)對(duì)周圍環(huán)境和大氣的干擾至關(guān)重要。因此，應(yīng)精確模擬目標(biāo)氣體分子在不同傳感器表面上的物理吸附和化學(xué)吸附。
對(duì)于這一步驟，研究人員將應(yīng)用*原理計(jì)算和密度泛函理論(DFT)對(duì)吸收過(guò)程的影響及其對(duì)載流子密度、能帶結(jié)構(gòu)、表面電勢(shì)和傳感材料和設(shè)備的其他電化學(xué)性質(zhì)的影響進(jìn)行建模。*原理計(jì)算是一種基于量子力學(xué)原理直接從基本物理量(例如質(zhì)量和電荷)計(jì)算物理性質(zhì)的方法；密度泛函理論是一種計(jì)算量子力學(xué)建模方法，用于研究多體系統(tǒng)(尤其是原子、分子和凝聚相)的電子結(jié)構(gòu)。
對(duì)于吸收過(guò)程建模，將探索和分類氣體分子的詳細(xì)信息，包括分子結(jié)構(gòu)、極化、磁矩和電荷分布及其影響，以協(xié)助傳感器設(shè)備和陣列的設(shè)計(jì)。
其次，他們將對(duì)環(huán)境變量的影響進(jìn)行建模。溫度、濕度、氧氣和其他氣體的變化會(huì)對(duì)感應(yīng)產(chǎn)生重大影響，因此應(yīng)精確計(jì)算其影響。對(duì)于本部分研究，將通過(guò)以下兩種方法研究環(huán)境對(duì)傳感的影響：模擬環(huán)境因素如何影響氣體分子與傳感器之間的相互作用、分析氣體吸收對(duì)噪聲譜的影響。
原標(biāo)題：研究人員開(kāi)發(fā)出化學(xué)氣體傳感器陣列的建模和設(shè)計(jì)
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