کنفرانس بین المللی میکروالکترونیک ایران

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس بین المللی میکروالکترونیک ایران

طراحی و شبیه سازی یک حسگر جیوه برپایه سیستم های میکروالکترومکانیکی برای کاربردهای صنعتی

نویسندگان :

رضا حاجی آقایی وفایی¹ مهناز مهدی پور²

1- دانشگاه بناب 2- دانشگاه بناب

کلمات کلیدی :

انرژی پاک،تشخیص جیوه،سیستم‌های میکروالکترومکانیکی،الکترودهای شانه ای

چکیده :

حسگرهای جیوه نقش مهمی در شناسایی جیوه از جمله پسابهای صنایع مختلف، احتراق سوخت‌های فسیلی، و برخی فرآیندهای تولیدی در صنعت می‌تواند داشته باد. این آلودگی‌ها می‌توانند از طریق انتشار در هوا و رسوب در خاک و آب، وارد محیط زیست شده و خطرات جدی برای سلامتی انسان و اکوسیستم‌ها ایجاد کنند. حسگر پیشنهادی براساس خواص حساس به جرم خود می‌تواند ذرات جیوه را با حساسیت بالا تشخیص دهد. نوآوری این حسگر به استفاده از یک لایه بسیار نازک طلا در دو طرف ناحیه حساس حسگر بر می‌گردد که باعث افزایش قابلیت‌ها و اختصاصیت حسگر نسبت به ذرات جیوه می‌باشد. علاوه برآن، این سیستم که براساس فناوری سیستم‌های میکروالکترومکانیکی بوده، سازگار با فناوری‌های ساخت تراشه نیز می‌باشد و می‌تواند به صورت برخط به عنوان بخشی از سیستم‌های انرژی پاک مورد استفاده قرار گیرد. این حسگر از الکترودهای شانه‌ای برای تحریک نوسانگر مرکزی خود در حالت درون صفحه‌ای استفاده می‌کند که باعث می‌شود سطوح آن به موازات سطح مشترک مایع بلغزند. این امر منجر به تغییرات جرم و سختی در تشدیدگر مرکزی و در نتیجه، تغییر فرکانس قابل اندازه‌گیری می‌شود. تحلیل المان محدود رفتار مکانیکی حسگر، ضریب کیفیت 298 را در فرکانس نوسان 92.287 کیلوهرتز برای نوسانگر نشان داد. علاوه بر این، حسگر از حساسیت بالایی در حدود Hz/ng 63 برخوردار هست که نشان دهنده پتانسیل آن برای تشخیص مقادیر ناچیز جیوه است.