عنوان
طراحي و ساخت يك آشكارساز گاز ميكروفلوئيديك با استفاده از PMMA و فيبر مدار چاپي
نويسنده اصلي
عمادزاده، كتايون
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
تحليل گاز در زمينه هاي متنوعي مانند پزشكي، بررسي كيفيت غذا و تشخيص و تحليل مواد كاربرد دارد. براي تحليل گاز از روش‌هايي مانند كروماتوگرافي گازي، طيف‌سنج جرمي و يا بيني الكترونيكي استفاده مي‌شود اما مجموعا در اين روش‌ها ضعف‌هايي چون ابعاد بزرگ، قابليت حمل پايين، زمان‌بر بودن و نداشتن صرفه‌ي اقصادي وجود دارد. همچنين حسگرهاي گاز به‌طور گسترده براي تشخيص گاز استفاده مي‌شوند اما در اكثر مواقع انتخاب‌گري پاييني دارند. براي رفع اين مشكلات مي‌توان از سيستم‌هاي ميكروفلوئيديك استفاده نمود. سيالات در ابعاد ميكرو رفتار متفاوتي در مقايسه با ابعاد ماكرو از خود نشان مي‌دهند و از همين ويژگي مي‌توان براي طراحي دستگاه‌هاي جديد استفاده كرد. از طرفي بررسي نفوذ ملكولي در كانال‌هاي ميكروفلوئيديك اطلاعات ارزشمندي درباره‌ي تحليل گاز به ما مي‌دهد. سيستم‌هاي ميكروفلوئيديك به نمونه‌هاي كوچك‌تر، زمان كمتر و تجهيزات ريزتري براي تحليل با دقت و حساسيت بالا نياز دارند و مي‌توانند جايگزين مناسبي براي دستگاه‌هاي تحليل و تشخيص گاز باشند. اكثر آشكارسازهاي گازي ميكروفلوئيديك كه تاكنون ساخته شده‌اند از مواد پليمري به عنوان بستر اصلي استفاده كرده‌اند. همچنين در پژوهش‌هاي اخير براي بهبود نتايج از لايه‌نشاني‌هاي مختلف در كانال ميكروفلوئيديك استفاده كرده‌اند، اما تاكنون از هيچ روشي براي فعال كردن كانال ميكروفلوئيديك استفاده نشده‌است. استفاده از فيبرمدارچاپي قابليت‌هايي براي فعال‌سازي كانال ميكروفلوئيديك فراهم مي‌كند. از طرفي پلكسي‌گلاس يكي از مواد رايج و مناسب براي ساخت كانال ميكروفلوئيديك است اما اتصال پلكسي‌گلاس و فيبرمدارچاپي به‌گونه‌اي كه دستگاه ميكروفلوئيديك هوابندي مناسبي داشته باشد چالش برانگيز است. در اين پايان‌نامه به صورت خاص اتصال پلكسي‌گلاس و فيبرمدارچاپي با چند روش و طرح مختلف بررسي شد و در نهايت روش بهينه براي اتصال پلكسي‌گلاس و فيبرمدارچاپي به دست آمد. بر اساس همين ساختار و روش بهينه، چهار آشكارساز گاز ميكروفلوئيديك با كانال ساده، كانال مارپيچي، كانال شامل گرم‌كن و آشكارساز شامل مقاومت ساخته شد. هر يك از اين آشكارسازها با گازهاي هدف آزمايش شده‌اند و پاسخ پله آن‌ها بررسي شده‌است. پاسخ‌هاي پله استخراج شده نشان داد كه آشكارسازهاي ميكروفلوئيديك ساخته‌شده انتخاب‌گري قابل قبولي دارند. همچنين مشاهده شد كه فعال‌سازي كانال ميكروفلوئيديك با استفاده از گرم‌كن در انتخاب‌گري موثر است.
شماره ركورد
215446
گرايش رشته تحصيلي
الكترونيك
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
مسعود سيدي، حسين فرزانه فرد
استاد راهنما
وحيد غفاري نيا