Идет набор

    Проект: Исследование фотонных чувствительных элементов для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия

    Аннотация проекта:
    Целью проекта является исследование возможности использования анодированных пористых мембран на основе оксида алюминия в фотонных сенсорных системах для детектирования газов. Основными задачами проекта являются моделирование чувствительных элементов на основе таких мембран, теоретический анализ принципов функционирования чувствительных элементов на их основе, экспериментальное исследование возможности детектирования газов с помощью мембран, анализ полученных результатов. Результаты проекта могут быть применены при разработке фотонных детекторов газов нового типа, которые могут найти применение химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
    Партнер проекта:

    ФГАОУ ВО ТУСУР

    ТУСУР – признанный лидер в сфере подготовки квалифицированных кадров для высокотехнологичных отраслей экономики, аэрокосмического и оборонного комплексов страны, внедряющий инновационные образовательные и исследовательские программы, прикладные разработки новой техники, аппаратуры и систем управления. Университет уверенно держит первенство в реализации программ инновационного развития. Выпускники ТУСУРа составляют кадровую основу многих предприятий как в России, так и за рубежом.

    Вакансии:
    ИнженерИсследователь
    Классификация работы:
    НИР поисковая
    Направление исследований и разработок:
    Н3. Новые материалы и химические технологии

    Конечный продукт

    -

    Актуальность и востребованность

    Актуальность проекта обосновывается существующими недостатками в современных детекторах газов. Среди распространенных на рынке детекторов газов селективностью к определенному типу газов обладают только электрохимические датчики, однако они имеют ограниченный срок службы. Полупроводниковые датчики отличаются высоким энергопотреблением, поскольку для их работы требуется нагревать чувствительный элемент. Термокаталитические датчики отличаются тем, что детектируют процесс горения газа, следовательно, также требуют нагрева элемента и не обладают селективностью. Теплопроводностные датчики измеряют теплопроводность атмосферы, не обладают селективностью поскольку некоторые газы обладают разной теплопроводностью. Общим недостатком всех вышеприведённых датчиков является то, что они требуют наличия электричества непосредственно в чувствительном элементе, что делает их потенциально взрывоопасными. Принцип работы исследуемых чувствительных элементов заключается в конденсации молекул газов в порах на поверхности анодированных мембран, что изменяет резонансные частоты периодической структуры мембраны. Детектирование может выполняться за счёт измерения спектров отражающегося от мембраны лазерного излучения, при этом источник и детектор излучения могут находится на удалении от чувствительного элемента, находящегося в среде с газом, что исключает риск искрообразования. Возможно, что чувствительные элементы на основе пористых анодированных мембран будут обладать селективностью к определенным газам, поскольку изменение резонансных частот будет зависеть от оптических свойств газов.

    Предмет разработки/исследования

    Предметом исследования являются фотонные чувствительные элементы для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия.

    Способы и методы реализации проекта

    -

    Новизна предлагаемых в проекте решений

    -

    Задел по тематике проекта

    -

    Конкурентные преимущества создаваемого продукта

    -

    Календарный план

    1 этап:
    Этап №1
    Продолжительность:
    3 месяца
    Работы, выполняемые на этапе:
    Теоретический анализ принципов функционирования фотонных чувствительных элементов для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия.
    Результаты выполнения этапа:
    Обзор по тематике использования пористых мембран для фотонного детектирования газов.
    2 этап:
    Этап №2
    Продолжительность:
    6 месяцев
    Работы, выполняемые на этапе:
    Моделирование фотонного чувствительного элемента для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия.
    Результаты выполнения этапа:
    Модель фотонного чувствительного элемента для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия.
    3 этап:
    Этап №3
    Продолжительность:
    6 месяцев
    Работы, выполняемые на этапе:
    Разработка и сборка экспериментальной установки для исследования фотонных чувствительных элементов для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия. Экспериментальное исследование фотонных чувствительных элементов для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия.
    Результаты выполнения этапа:
    Макет и результаты экспериментального исследования чувствительного элемента для детектирования газов на основе анодированных пористых мембран оксида алюминия.
    4 этап:
    Этап №4
    Продолжительность:
    6 месяцев
    Работы, выполняемые на этапе:
    Анализ полученных экспериментальных и теоретических результатов.
    Результаты выполнения этапа:
    Предлагаемые конструкции фотонных сенсоров для детектирования газов с помощью пористых анодированных мембран. Оформленная заявка на регистрацию РИД.

    Вакансии для обучающихся

    Идет набор

    Инженер

    - Навык сборки и юстировки экспериментальных установок на оптическом столе - Навык 3D моделирования для 3D печати

    Идет набор

    Исследователь

    - Навык планирования и проведения экспериментов - Навык работы в среде MATLAB - Навык построения, настройки и расчёта моделей в COMSOL