بررسی و ساخت لایه ترکیبی پالادیوم-مس به عنوان لایه جاذب حسگر گاز هیدروژن مبتنی بر فیبر نوری نازک شده

در این پژوهش به بررسی تاثیر پارامتر لایه جاذب بر روی حساسیت حسگر گاز هیدروژن مبتنی بر فیبر نوری نازک شده پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از فیبر نوری تک مد و با روش کشش و شعله، فیبر نوری نازک شده تهیه شد. سپس با استفاده از روش کندوپاش مغناطیسی دو نمونه لایه پالادیوم و پالادیوم-مس به عنوان لایه جاذب بر روی فیبرها به صورت یکطرفه لایه‌نشانی شد. نتایج آنالیز طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (edx) نشان داد که درصد نسبت پالادیوم به مس در سطح نمونه 97.53 به 2.47 درصد است. انجام تست حسگری برای درصدهای مختلف گاز هیدروژن نشان داد که لایه ترکیبی پالادیوممس (pd97. 53cu2. 47) به عنوان لایه جاذب حساسیت کمتری در مقایسه با لایه جاذب پالادیوم تنها دارد و به طور نوعی درصد تغییرات توان خروجی در حضور 3 درصد گاز هیدروژن برای حسگرهایی با لایه جاذب پالادیوممس 3.38 % و برای حسگرهایی با لایه جاذب پالادیوم 16.77 % به دست آمد. اما در هر حال، تغییرات پاسخ لایه ترکیبی پالادیوم-مس بر خلاف لایه پالادیوم، نسبت به مقدار هیدروژن محیط خطی بود.

investigation and fabrication of palladiumcopper composite layer as an adsorbent layer of tapered fiber optic hydrogen gas sensor

in this research, the effect of adsorbent layer on the hydrogen gas sensing of tapered optical fiber sensors has been investigated. first, the taperd optical fiber is prepared by heating and pulling a single mode optical fiber. then, by using magnetic sputtering method, two samples of palladium and palladiumcopper layers were deposited on oneside of the surface of the fiber as an adsorbent layer. the results of xray energy dispersion spectroscopy analysis (edx) showed that the ratio of palladium to copper in the sample area is 97. 53 to 2. 47%. sensor operation tests for different percentages of hydrogen gas showed that the palladiumcopper composite layer (pd97. 53cu2. 47) demonstrates lower sensitivity in comparison to the palladium layer typically, the percentage change in output power in the presence of 3% hydrogen gas was 3. 38% for sensors with palladiumcopper adsorbent layer and 16. 77% for sensors with palladium adsorbent layer. but anyway the response of the composite layer to different hydrogen precentages exposure is linear, in contrast to the palladium layer which shows a nonlinear behavior.