Датчик концентраций водорода с малой потребляемой мощностью
 Датчик взрывоопасных концентраций водорода
 Газоанализаторы водорода                             
 Газоанализатор сероводорода                      
 Газоанализатор двуокиси азота                    
 Газоанализатор аммиака                              
 Сенсорный обнаружитель взрывчатых веществ                      
 Портативный водородный течеискатель ВТ-2                              
 Портативный газоанализатор водорода ВГ-2                              
 Портативный газоанализатор водорода ВГ-5                      
Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

Кафедра физики твердого тела и наносистем
Лаборатория "Разработка и исследование сенсоров на основе МДП-структур"
Публикации

2023

   72. Литвинов А., Этрекова М., Подлепецкий Б., Самотаев Н., Облов К., Афанасьев А., Ильин В. «MOSFE-конденсаторные датчики водорода на основе карбида кремния». Журнал «Sensors» (Швейцария). 2023,
Т. 23, № 7, 3760 (Q1) (на англ.яз.). DOI
  “Изучены особенности использования широкозонного полупроводника SiC в структуре емкостных MOSFE-сенсоров с точки зрения влияния чувствительности к газообразному водороду, быстродействия и оптимальных параметров измерительных сигналов. Изготовлены датчики в высокотемпературном керамическом корпусе и оценена эффективность использования платины в качестве альтернативы палладию. Изучено влияние рабочей температуры и частоты тестового сигнала для измерения емкости датчика на чувствительность к H2.”

   71. Самотаев Н., Литвинов А., Облов К., Этрекова М., Подлепецкий Б., Джумаев П. «Комбинация методов обработки материалов и определение характеристик для миниатюризации газового датчика на эффекте поля». Журнал «Sensors» (Швейцария). 2023, Т. 23, № 1, 514 (Q1) (на англ.яз.). DOI
  “Описан технологический подход к мелкосерийному производству газовых датчиков на эффекте поля для измерения низких концентраций водорода. Различными инвазивными и неразрушающими методами диагностики изучены изготовленные конструкции газовых датчиков.”

2022

   70. Подлепецкий Б.И., Самотаев Н.Н., Этрекова М.О., Литвинов А.В. «Методы и средства оценки характеристик МДП-конденсаторных газочувствительных датчиков». Датчики и системы. 2022. № 4 (263). С. 28-37.
  “На основе электрофизических моделей электрических характеристик МДП-конденсаторных датчиков проанализированы особенности методов и средств оценки метрологических характеристик датчиков в общем виде и на примере водородочувствительных сенсорных элементов со структурой Pd-SiO2-Si.”

   69. Этрекова М.О., Самотаев Н.Н., Литвинов А.В., Михайлов А.А., Подлепецкий Б.И. «Чувствительность МДП-конденсаторов с палладиевым электродом к парам ароматических нитросоединений». Химическая безопасность. 2022. Т. 6. № 1. С. 163-172 (на англ.яз.)
  “Исследованы режимы пиролиза паров высокоэнергетических ароматических нитросоединений по температуре и длительности нагрева. Определены оптимальные условия для надежного измерения концентрации продуктов газофазного разложения молекул нитросоединений (NO2) с помощью МДП-конденсаторов.”

   68. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Самотаев Н.Н., Казиев А.В., Горевой А.Т. «Формирование электродов газочувствительных МДП-сенсоров: сравнение методов лазерного и магнетронного распыления». В книге: Мокеровские чтения. 13-я Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники. Москва, 2022. С. 50-51.
  “Исследовано влияние импульсного лазерного напыления (ИЛО) и магнетронного распыления на формирование тонкопленочных платиновых электродов и соответствующих газочувствительных свойств емкостных МДП-сенсоров.”

   67. Самотаев Н.Н., Этрекова М.О., Литвинов А.В., Михайлов А.А. «Селективное определение аммиака газовым сенсором на эффекте поля как инструментальная основа первичной диагностики НР-инфекции». 5-я Международная конференция по нанотехнологиям и биомедицинской инженерии ICNBME-2021 (Q4), Кишинев, Молдова, 2022, 87. С. 177-184 (на англ.яз.) DOI
  “Проведены клинические испытания устройства на основе сенсорного газоанализатора на эффекте поля в структуре металл-диэлектрик-полупроводник (MIS-FE) для диагностики инфекции Helicobacter pylori (HP-инфекции) методом дыхательного теста. Этот метод основан на выявлении повышения концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе больного после приема водного раствора карбамида.”

2021

   66. Этрекова М.О., Облов К.Ю., Самотаев Н.Н., Литвинов А.В. «Технология лазерной микрофрезеровки для SMD-корпусирования сенсоров водорода, растворенного в трансформаторном масле». В книге: Новые Материалы: перспективные технологии получения и обработки материалов. Сборник тезисов докладов 19-й Международной школы-конференции для молодых ученых и специалистов. Москва, 2021. С. 156.
  “Онлайн мониторинг концентрации газов, растворенных в масле трансформаторов - эффективная мера профилактики аварийных ситуаций из-за старения или неисправности высоковольтного оборудования. Предложен метод контроля водорода, растворенного в трансформаторном масле, с помощью МДП-сенсоров конденсаторного типа с порогом обнаружения по концентрации Н2 непосредственно в масле на уровне 0,5 ppm.”

   65. Этрекова M., Литвинов A., Самотаев Н., Филипчук Д., Облов K., Михайлов A. «Исследование селективности и воспроизводимости характеристик газовых емкостных МДП-сенсоров». Труды по физике. Международная молодежная конференция по электронике, телекоммуникациям и информационным технологиям YETI-2020, 2021. С. 87-95 (на англ.яз.) DOI
  “Исследовано влияние диэлектрического материала, способов его формирования и технологической постобработки. Исследована воспроизводимость характеристик МДП-структур по чувствительности и быстродействию. Исследована устойчивость к воздействию 1000-кратной перегрузки по концентрации диоксида азота (NO2). Изготовлен и испытан двухэлектродный емкостной чувствительный элемент.”

   64. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Михайлов А.А. «Применение газовых сенсоров на основе емкостных МДП-структур, полученных методом импульсного лазерного напыления, для контроля концентрации диметилдисульфида». В сборнике: Лазерные, плазменные исследования и технологии - Лаплаз-2021. Сборник научных трудов VII Международной конференции. Москва, 2021. С. 347-348.
  “Разработан способ измерения массовой концентрации диметилдисульфида (ДМДС, CAS 624-92-0) (СН3)2S2 в воздухе с помощью МДП-сенсоров со структурой типа Pd-SiO2-Si. Проведены исследования и подбор оптимальной рабочей температуры сенсоров для измерения концентрации ДМДС в диапазоне от 0 до 10 мг/м3 (от 0 до 6,7 ПДК рабочей зоны).”

   63. Этрекова М.О., Самотаев Н.Н., Литвинов А.В., Михайлов А.А., Подлепецкий Б.И. «Чувствительность МДП-конденсаторов с палладиевым электродом к парам тринитротолуола». Датчики и системы. 2021. № 5 (258). С. 41-46.
  “Исследована чувствительность МДП-конденсаторов на основе структур палладий-диэлектрик-кремний к парам ТНТ.”

   62. Литвинов А., Самотаев Н., Этрекова М., Иванова А., Филипчук Д. «Контроль концентрации водорода в маслонаполненных силовых трансформаторах с помощью емкостных газовых датчиков на эффекте поля». Журнал Электрохимического общества (Journal of the Electrochemical Society (Q1). 2021. Т. 168. № 1. С. 017503 (на англ.яз.) DOI
  “Продемонстрирован простой способ измерения концентрации водорода непосредственно в трансформаторном масле и в газовом пространстве над ним с использованием высокочувствительного (на уровне единиц и долей ppm) датчика газа на основе емкостной структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-сенсор). Полученные результаты могут быть использованы в системах оперативного мониторинга и прогнозирования интегральных характеристик силовых трансформаторов, в частности давно введенных в эксплуатацию, путем отслеживания медленных и незаметных на начальном этапе процессов старения токоведущих соединений и конструктивных элементов.”

2020

   61. Самотаев Н., Облов К., Этрекова М., Веселов Д., Иванова А., Литвинов А. «Улучшение термоинерционных параметров полевого емкостного газового сенсора с использованием метода лазерного микрофрезерования». Сборник статей 2-й Международной конференции по процессам и производству металлических материалов (ICMMPM-2019), Q4. 2020. Т. 977. С. 256-260 (на англ. яз.) DOI
  “В данной статье представлена проверка технологических аспектов улучшения параметров емкостного газового сенсора с использованием метода лазерного микрофрезерования для изготовления керамического корпуса устройства поверхностного монтажа (SMD) и микронагревателя для поддержания рабочей температуры структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-структура).”

   60. Самотаев Н., Литвинов А., Этрекова М., Облов К., Филипчук Д., Михайлов А. «Прототип детектора паров и следовых количеств нитросоединений на основе емкостного МДП-сенсора». Sensors (Switzerland). 2020. Т. 20. № 5. С. 1514 (на англ.яз.). DOI
  “Разработан и изготовлен прототип детектора паров и следовых количеств нитросоединений, использующий метод пиролиза и емкостный датчик газа на основе структуры типа металл–диэлектрик–полупроводник (МДП) типа Pd–SiO2–Si. Экспериментально установлено, что предел обнаружения следов тринитротолуола для детектора-прототипа составляет 1х10-9 г, что соответствует концентрации от 10-11 г/см3 до 10-12 г/см3. Прототип имел время отклика не более 30 с. Показана возможность дальнейшего улучшения характеристик детектора-прототипа за счет уменьшения габаритных размеров и повышения чувствительности датчиков МДП.”

2019

   59. Самотаев Н., Облов К., Литвинов А., Этрекова М. «SnO2-Pd как материал затвора газового сенсора емкостного типа». В сборнике: Материалы 31-й Международной конференции по микроэлектронике MIEL-2019. 31. 2019. С. 153-156 (на англ.яз.) DOI
  “В статье описывается результат использования тонких пленок SnO2-Pd в качестве затвора емкостной МДП-структуры для измерения концентрации диоксида азота NO2 в ppb-диапазоне. Обсуждаются технологические аспекты изготовления затвора SnO2-Pd. Показано, что использование материала SnO2-Pd позволяет улучшить чувствительность к NO2 на порядок по сравнению с классическими датчиками на эффекте поля с Pd-затвором.”

   58. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Самотаев Н.Н., Королев Н.А. «Вольт-фарадные характеристики и механизм чувствительности газовых сенсоров на основе МДП-структур». В сборнике: Мокеровские чтения. 10-я Юбилейная Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники. 2019. С. 165-166.
  “Измерена зависимость сдвига ВФХ МДП-сенсора от концентрации водорода в воздухе. Оценена поверхностная плотность центров захвата на границе металл-диэлектрик.”

   57. Самотаев Н.Н., Литвинов А.В., Этрекова М.О. «Обнаружение хлора с помощью датчика на эффекте поля». В сборнике: Journal of Physics: Conference Series (Q4). 2019. 012086 (на англ.яз.) DOI
  “Разработана газоаналитическая система для измерения концентрации хлора с помощью датчика типа металл-диэлектрик-полупроводник на эффекте поля. Высокая чувствительность МДП-датчика к хлору позволяет измерять концентрации Cl2 на ppb-уровне и быть стабильным при перегрузке концентрации газообразного водорода, которая характерна для промышленного электролиза. При импульсном режиме нагрева время отклика и время релаксации МДП-датчика сокращаются на порядок, что дает возможность использовать его для высокоточного контроля окружающей среды.”

   56. Этрекова М.О., Литвинов А.В., Михайлов А.А. «Детектирование паров нитросоединений с помощью сенсоров на основе МДП-структур, изготовленных методом лазерного напыления». В сборнике: Journal of Physics: Conference Series (Q4). IV Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии» ЛаПлаз-2018». 2019. 012012 (на англ.яз.) DOI
  “Исследованы условия обнаружения паров нитросоединений на примере тринитротолуола. Метод обнаружения заключается в пиролизе и последующей регистрации МДП-сенсором газообразных продуктов термического разложения. Показано, что предложенный метод позволяет достичь предела обнаружения 1х10-12 г/см3 по парам тринитротолуола и 1 нг по массе частиц.”

   55. Филипчук Д.В., Литвинов А.В., Михайлов А.А., Этрекова М.О. «Исследование влияния изменения относительной влажности окружающего воздуха на показания газового детектора на основе МДП-сенсора». В сборнике: V Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии» ЛаПлаз-2019. 2019. С. 180-181.
  “Известно, что МДП-сенсоры способны реагировать на изменение давления паров воды в окружающем воздухе, причем значение отклика сенсоров может быть сравнимо со значением отклика на ПДК целевого компонента (а в отдельных случаях превышать это значение), что может вызвать ложные срабатывания газоанализатора на основе МДП-сенсора при работе в реальных условиях. В рамках данной работы был предложен и испытан метод корректировки показаний по давлению паров воды в окружающем воздухе. Данный метод позволяет снизить отклик на изменение давления паров воды примерно в 6 раз по сравнению с начальным значением.”

   54. Литвинов А.В., Самотаев Н.Н., Этрекова М.О., Клишин Ю.А., Королев Н.А. «Кластерная модель механизма чувствительности газовых сенсоров на основе МДП-структур». Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10. № 4. С. 319-323. DOI
  “Предложена кластерная модель механизма чувствительности к газам, согласно которой изменение электроемкости МДП-сенсора под действием газа вызвано изменением диэлектрической проницаемости переходного слоя металл–диэлектрик под действием молекул газа. Диэлектрическая проницаемость переходного слоя меняется вследствие перестройки электронной структуры ловушек.”

   53. Самотаев Н.Н., Литвинов А.В., Подлепецкий Б.И., Этрекова М.О., Филипчук Д.В., Михайлов А.А., Бухаров Д.Г., Демидов В.М. «Методы измерения выходных сигналов газочувствительных датчиков на основе МДП-конденсаторов». Датчики и системы. 2019. № 5 (236). С. 47-53.
  “Проанализированы три метода измерения емкости (амплитудный с делителем, амплитудный мостовой и импульсный) с целью подбора оптимальных режимов измерения выходных сигналов МДП-конденсаторных датчиков, используемых в газоанализаторах.”

2018

   52. А.В. Литвинов, М.О. Этрекова. «Измерение малых концентраций водорода в кислороде с помощью датчиков на основе МДП-структур». Breakthrough directions of scientific research at MEPhI: Development prospects within the Strategic Academic Units. Сер. "KnE-Engineering" 2018. С. 202-205 (на англ.яз.) DOI
  “Показана возможность использования МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов для контроля концентрации водорода в диапазоне 5х10-5...1 % в кислороде. В статье сообщается о возможности измерения малых концентраций водорода (0,5...10 ppm) в кислороде с помощью МДП-сенсора (металл-диэлектрик-полупроводник).”

   51. Д.В. Филипчук, А.В. Литвинов, М.О. Этрекова, Д.А. Ноздря. «Исследование чувствительности МДП-сенсора к продуктам термического разложения изоляции кабелей». Journal of Physics: Conference Series (Q4). III Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии». ЛаПлаз-2018. 012061 (на англ.яз.) DOI
  “Исследована чувствительность МДП-сенсоров к продуктам термического разложения изоляции и оболочки наиболее распространенных типов кабелей. Показано, что при нагреве изоляции до температур, не превышающих 250ºС, выделяется водород. Регистрация выделяющегося водорода МДП-сенсором может быть использована для обнаружения пожаров на ранней стадии.”

   50. А.А. Михайлов, Д.В. Филипчук, М.О. Этрекова, А.В. Литвинов. «Измерение концентрации паров гидразин-гидрата в воздухе при помощи МДП-сенсоров». Химическая безопасность. 2018. Т. 2. № 2. С. 131-138 DOI
  “Ввиду высокой токсичности гидразин-гидрата требуется вести непрерывный контроль его концентрации в воздухе рабочей зоны. Для измерения концентраций паров гидразин-гидрата предложено использовать МДП-сенсоры. Проведены исследования чувствительности двух сенсоров на основе МДП-структур к концентрациям паров гидразин-гидрата в воздухе. Показано, что минимально обнаружимая концентрация гидразин-гидрата при помощи используемых сенсоров составляет 0,005 мг/м3 (в лабораторных условиях). Разработана экспериментальная установка для создания концентраций гидразин-гидрата, которая отличается простотой конструкции, надежностью и высокой чувствительностью к парам исследуемого вещества.”

   49. Б.А. Болодурин, А.А. Михайлов, Д.В. Филипчук, М.О. Этрекова, В.Ю. Корчак, Ю.В. Помазан, А.В. Литвинов, Д.А. Ноздря. «Комплексное исследование чувствительности МДП-сенсоров со структурами типа Pd-SiO2-Si и Pd-Ta2O5-SiO2-Si к различным газам в воздухе». Журнал общей химии (Russian Journal of General Chemistry) Q3. 2018. Т. 88. № 12. С. 2732-2739 (на англ.яз.) DOI
  “Исследована чувствительность Pd-SiO2-Si и Pd-Ta2O5-SiO2-Si сенсоров металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) к водороду H2, сероводороду H2S, диоксиду азота NO2, этилмеркаптану C2H5SH, аммиаку NH3 и хлору Cl2 в воздухе. Получены статические и динамические характеристики МДП-датчиков. Определены минимально обнаруживаемые концентрации исследуемых газов.”

2016

   48. Б.А. Болодурин, И.Л. Борисенков, В.Ю. Корчак, А.В. Литвинов, А.А. Михайлов, Д.А. Ноздря, Ю.Г. Помазан, Д.В. Филипчук, М.О. Этрекова. «Комплексное исследование чувствительности МДП-сенсоров со структурами Pd-SiO2-Si, Pd-Ta2O5-SiO2-Si к содержанию различных газов в воздухе». Российский химический журнал, 2016. Т. 60. № 3. С. 96-104.
  “Исследована чувствительность МДП-сенсоров к водороду, сероводороду, диоксиду азота, этилмеркаптану, аммиаку и хлору в воздухе.”

   47. А.В. Литвинов, М.О. Этрекова. «Повышение отношения «сигнал-шум» МДП-сенсоров с помощью периодического импульсного нагрева». Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2016663360, 06.12.2016. Заявка №2016660775 от 14.10.2016.
  “Программа предназначена для измерения малых концентраций газов (H2, NO2, H2S, NH3 и др.) с помощью МДП-сенсора на уровне единиц ppb и применяется в экологии, медицине, науке.”

   46. А.В. Литвинов, М.О. Этрекова. «Измерение емкости и регулирование температуры нагрева МДП-структур». Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2016610465, 12.01.2016. Заявка № 2015661170 от 18.11.2015.
  “Измерение емкости МДП-структур, являющихся чувствительными элементами сенсоров для измерения концентраций газов, производится с помощью специализированной микросхемы прямого преобразования емкости в цифровой код. Разработанная программа позволяет задавать и регулировать температуру МДП-структур, сканировать емкость структур при различных значениях напряжения смещения.”

   45. А.М. Асавин, Ю.А. Игнатов, А.В. Литвинов. «Экспериментальная калибровка газовых сенсоров МДМ-типа в газовых смесях и в вакууме». Труды Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2016). Москва. ГЕОХИ РАН. Ред. А.А. Кадик. 2016. С. 175-176.
  “В статье рассматриваются методические погрешности калибровки газовых датчиков при измерениях концентрации газов, загрязняющих атмосферу. Представлен метод определения нулевого значения для сравнения измерений с помощью различных датчиков.”

2015

   44. А.В. Литвинов, М.О. Этрекова. «Измерение динамических и вольт-фарадных характеристик МДП-сенсоров». Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2015663469, 18.12.2015. Заявка №2015660338 от 29.10.2015.
  “Для корректной работы МДП-сенсора при измерении концентрации газов необходимо задать напряжение смещения и рабочую температуру. Этой цели служит разработанная программа. Напряжение смещения выставляется в интервале ±2,5 В, температура в пределах 80-150ºС. Емкость сенсора изменяется в пределах от 0 до 3000 пФ.”

2013

   43. Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов, И.Н. Николаев. «МДП-сенсоры с различными слоями металла и диэлектрика», журнал "Automation and Remote Control", 2013. Т. 74. №2. С. 295-300 (на англ.яз.) DOI
  “Представлено несколько модификаций МДП-сенсоров, изготовленных по технологии тонкопленочного лазерного напыления с различными слоями диэлектрика и металлическими электродами. Установлены метрологические характеристики этих МДП-датчиков. Выделено два типа сенсоров, обладающих аномально высокой и низкой чувствительностью к H2, H2S, NO2 и NH3. Указанные типы представляют практический интерес для применения в качестве чувствительных элементов газоанализаторов. Наконец, показано, что наличие каталитических свойств у металлических электродов не является необходимым для чувствительности приборов. Этот факт представляется важным для развития микроскопической теории чувствительности МДП-сенсоров.”

   42. А.В. Литовченко, Г.К. Игнатенко, Ю.М. Глушков, Н.В. Ларин, А.В. Литвинов. «Устройство для отбора проб подпочвенного воздуха». Патент на полезную модель RU 132557 U1, 20.09.2013. Заявка №2012156298/05 от 24.12.2012.
  “Устройство для забора проб подпочвенного воздуха предназначено для взятия проб подпочвенного воздуха с заданной глубины при геологических изысканиях, экологических исследованиях или для мониторинга подземных газопроводов с целью обнаружения и оценки интенсивности утечки газа без вскрытия траншей газопроводов.”

   41. А.В. Литовченко, Г.К. Игнатенко, Н.В. Ларин, А.В. Литвинов, И.Н. Николаев. «Способ определения интенсивности выделения газов легче воздуха с поверхности пористых объектов и устройство для его осуществления». Патент на изобретение RU 2502977 C2, 27.12.2013. Заявка №2011151896/28 от 19.12.2011.
  “Изобретение относится к измерению интенсивности газовыделения из почвы, минералов, складированных (насыпанных и/или сложенных) значительными массами других веществ. Способ основан на применении газоанализаторов и шатра любой формы (установленного на выбранном участке поверхности), открытого снизу и выполненного из газонепроницаемого материала.”

2012

   40. А.В. Литвинов, Л.Н. Калинина, И.Н. Николаев. «Газоанализатор водорода с малой потребляемой мощностью на базе МДП-сенсора», журнал "Метрология", 2012г., №12, стр.37-41.
  “Изготовлен новый тип сенсоров со структурой Pd-Si3N4-SiO2-Si, работающий при температурах 60-50ºС. На базе созданного сенсора разработан макет газоанализатора для измерений концентраций водорода в диапазоне 0,2-4 об.%. Отсутствие нагревательного элемента на сенсоре позволило снизить потребляемую газоанализатором мощность с 1,6 Вт до 0,1 Вт.”

2011

  39. Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов, И.Н. Николаев. «МДП-сенсоры с различными металлическими и диэлектрическими слоями», журнал "Датчики и системы", 2011г., №2, стр.20-23.
  “Представлено несколько вариантов МДП-сенсоров, изготовленных с помощью технологии лазерного напыления тонких пленок, с различными диэлектрическими слоями и металлическими электродами. Определены метрологические характеристики этих МДП-сенсоров. Найдены два типа сенсоров – с аномально высокими и низкими чувствительностями к H2, H2S, NO2 и NH3, представляющие практический интерес для использования в качестве чувствительных элементов газоанализаторов. Показано, что наличие каталитических свойств металлических электродов не необходимо для проявления чувствительности сенсоров. Этот факт интересен для будущей микроскопической теории чувствительности МДП-сенсоров.”

2010

  38. Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов, И.Н. Николаев. «Особенности динамических характеристик МДП-сенсоров», журнал "Датчики и системы", 2010г., №6, стр.12-17.
  “Дана информация об особенностях динамических характеристик, обнаруженных на некоторых типах МДП-сенсоров, заключающихся в том, что при релаксации (после удаления измеряемого газа) сигнал сенсора проходит через нуль и остается отрицательным в течение длительного времени. Это явление вносит небольшую погрешность в измерения концентраций газов, поэтому им, как правило, можно пренебречь. Однако обнаруженный эффект представляет существенный интерес для создания микроскопической теории центров захвата, ответственных за чувствительность МДП-сенсоров к газам.”

2009

  37. Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов, И.Н. Николаев, К.Н.Сулханова. «Увеличение диапазона измерений концентраций водорода МДП-сенсорами», журнал "Датчики и системы", 2009г., №4, стр.6-8.
  “Рассмотрен новый тип МДП-сенсоров со структурой Ag-Pd-Ta2O5-SiO2-Si, позволяющих без специальных методов отбора газовой пробы измерять концентрации водорода в воздухе до 20 об. %”

  36. И.Н. Николаев, Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов. «Новый тип центров захвата для молекул с дипольными моментами в диэлектриках», журнал "Физика твёрдого тела", 2009г., том 51, №6, стр.1065-1069.
  “В результате анализа механизма чувствительности МДП(металл-диэлектрик-полупроводник)-сенсоров к концентрациям различных газов, а также ряда проведённых экспериментов сделан вывод о том. что в тонких диэлектрических слоях образуются электрически заряженные центры захвата (ловушки) для молекул с дипольными электрическими моментами. Предполагается, что ловушки представляют собой нанокластеры, состоящие из атомов диэлектрика и атома диэлектрика и атомов каталитического металла. Возможно, что этот тип центров захвата может проявляться и вдругих явлениях.”

  35. Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов, А.А.Михайлов, И.Н. Николаев. «МДП – сенсоры для измерений концентраций H2S в воздухе в диапазоне 0,005-10ppm», журнал "Датчики и системы", 2009г., №6, стр.16-19.
  “Исследованы статические характеристики МДП – сенсоров H2S в диапазоне 2-7 ppm. Показано, что сенсоры со структурами Pd-SiO2-Si и Pd-Si3N4-Si обладают достаточным разрешением по концентрации H2S и приемлемым временным ресурсом работы t=D/K, где D – интегральная доза выдержки в H2S, выраженная в единицах ppm•ч, а К – средняя концентрация H2S в воздухе. Сделан вывод о возможности применения таких сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов для контроля предельно допустимых концентраций H2S в рабочей зоне.”

2008

  34. И.Н. Николаев, Р.Р. Галиев. «Наноструктура тонкопленочных лазерных конденсатов палладия на различных подложках», журнал "Поверхность", 2008г., №2, стр. 21-26.
   “В статье рассматриваются особенности морфологии тонких пленок палладия, напыленных на различные виды подложек методом импульсного лазерного осаждения. Показано, что зернистость палладиевой пленки возникает независимо от степени шероховатости подложки. Особое внимание уделено взаимосвязи свойств газочувствительных МДП-сенсоров и наноструктуры пленок палладия, используемых в качестве металлических электродов в данном типе сенсоров. Сделан вывод о том, что деградация чувствительности МДП-сенсоров к сероводороду, возникающая после их отжига в атмосфере воздуха с примесью водорода, не связана напрямую с изменением морфологии пленок палладия.”

  33. Л.Б.Лазебник, А.А.Михайлов, И.Н.Николаев, Д.А.Ноздря, А.А.Чурикова. «Оценка эффективности хеликобактериоза с помощью газоанализатора аммиака на основе МДП-сенсора в сравнении с методами инвазивной диагностики», журнал "Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология", 2008г., №8, стр.54-58.
  “В Центральном научно-исследовательском институте гастроэнтерологии были проведены клинические испытания макета газоанализатора на основе МДП-сенсора для диагностики инфекции Helicobacter pylori методом дыхательного теста. Для оценки эффективности прибора проведено сравнение результатов инвазивных методов диагностики и дыхательного теста. Анализ результатов показал, что в 95% случаев результаты совпадают. Это открывает возможность для применения газоанализаторов такого типа для диагностики Helicobacter pylori.”

  32. И.Н. Николаев, Л.Н. Калинина, А.В. Литвинов. «МДП-сенсоры для измерений концентраций водорода в диапазоне 10-4-102 об.%», журнал "Датчики и системы", №12, стр. 48-52.
  “Разработаны новые типы МДП(металл-диэлектрик-полупроводник)-сенсоров, которые позволяют непосредственно измерять концентрации водорода в расширенном диапазоне (до 10 об.%). Применяя специальные схемы отбора исследуемых газовых проб, с помощью таких сенсоров можно измерять концентрации водорода вплоть до 100 об.%. На базе разработанных МДП-сенсоров можно создать новый класс газоанализаторов водорода, пригодных для решения ряда технических задач водородной энергетики.”

2007

  31. А.В. Литвинов, П.О. Униченко, И.Н. Николаев. «Способ измерений концентраций сероводорода и этилмеркаптана в их смеси в воздухе», Измерительная техника, 2007г., №5, стр.41-43.
  “Предложен способ измерений концентраций сероводорода и этилмеркаптана в их смеси в воздухе с помощью модифицированной схемы газоанализатора на базе МДП-сенсора. Способ основан на различии температур, при которых сгорают эти газы. Предлагается также использовать газоанализаторы с МДП-сенсорами для контроля процесса одорирования и обнаружения утечек бытового газа.”

  30. Д.А. Ноздря, А.В. Литвинов, И.Н. Николаев. «Портативный газоанализатор аммиака в диапазоне 0,02-104 ppm на основе МДП-сенсора», Измерительная техника, 2007г., №6, стр.72-74.
   “Разработан газоанализатор аммиака на основе МДП-сенсора для диапазона концентраций 0,02-104 ppm. Столь широкий динамический диапазон достигается за счёт перестройки режима работы сенсора с помощью микропроцессора. Газоанализатор малогабаритен, портативен, прост в эксплуатации, имеет невысокую стоимость.”

  29. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов, Е.В. Емелин. «Возможности использования МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов», Датчики и системы, 2007, №5, стр. 66-73.
   “Проанализированы характеристики разработанных нами МДП-сенсоров с точки зрения возможности их применения в качестве чувствительных элементов газоанализаторов. Показано, что на основе этих сенсоров можно создать новый класс портативных приборов-газоанализаторов, которые найдут применение в различных областях науки и техники, в частности, в экологии, геологии, геофизике, медицине, водородной энергетике, промышленности. Первые шаги в этом направлении уже сделаны: созданы высокочувствительные газоанализаторы на H2 , H2 S, NH3 , NOх , Cl2 и этилмеркаптан.”

2006

  28. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “Интерференция чувствительностей МДП-сенсоров к концентрациям газов в воздухе”, Измерительная техника, 2006, №2, стр. 62-64.
  “Обнаружена “интерференция” чувствительностей МДП-сенсоров, которая состоит в том, что отклик сенсора на концентрацию измеряемого газа в воздухе зависит от сорта и концентрации сопутствующего (фонового) газа. В присутствии фонового газа чувствительность может как уменьшаться, так и увеличиваться в зависимости от комбинации измеряемого и фонового газов. Предложен механизм, согласно которому эффекты интерференции определяются степенью заполнения молекулами газа ловушек на границе раздела металл-диэлектрик МДП-структуры.”

  27.  И.Н. Николаев, Д. А. Ноздря. «О возможности использования сенсорных газоанализаторов для диагностики заболеваний методом дыхательных тестов», Физическая медицина, 2006г., №2, том 16, стр. 15-20.
   “Проведены успешные лабораторные испытания разработанных нами газоанализаторов на основе МДП-сенсоров для водородного дыхательного теста и обнаружения инфекции Helicobacter pylori. Анализ результатов показывает, что полученный опыт можно распространить на другие дыхательные тесты и тем самым составить конкуренцию сложным и дорогостоящим импортным приборам, которые используются в настоящее время.”

  26. И.Н. Николаев, П.О. Униченко. “Чувствительность МДП-сенсоров к парам органических веществ”, Датчики и системы, 2006, №3. стр. 34-37.
  “Измерены чувствительности МДП-сенсоров со структурой типа Pd-Ta2O5-SiO2-Si к парам 13-ти органических веществ. Показано, что эти чувствительности в 104-106 раз меньше, чем к простым (малоатомным) газам. Чувствительности можно увеличить в 10-103 раз с помощью внешнего нагревательного элемента. Полученные результаты обсуждаются в рамках модели, предполагающей наличие электрически активных ловушек, расположенных на границе раздела металл-диэлектрик МДП-структуры.”

  25. Д.А. Ноздря, И.Н. Николаев, А.В. Литвинов, «О применении МДП-сенсоров в биохимии и медицине», Научная сессия МИФИ 2006, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 207-209.
  “Рассматриваются возможности применения высокочувствительных         МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов в области биохимии и медицинской  диагностики.”

  24. П.О. Униченко, И.Н. Николаев, А.В., Литвинов, «Сенсорный обнаружитель взрывчатых веществ», Научная сессия МИФИ 2006, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 209-210.
  “Разработан макет сенсорного обнаружителя взрывчатых веществ, позволяющий определять наличие паров взрывчатых веществ, таких как тринитротолуол, динитротолуол, нитроглицерин и др. на уровне концентрации- 10-12г/см3.”

  23. Е.В. Емелин, И.Н. Николаев «Чувствительность МДП-сенсоров к водороду, сероводороду и диоксиду азота в различных газовых средах», Измерительная техника, 2006, №5, стр. 68-70.
  “Измерена чувствительность МДП(металл-диэлектрик-полупроводник) - сенсоров типа Pd-Ta2O5-SiO2-Si к водороду, сероводороду и двуокиси азота в атмосферах воздуха, азота и кислорода. Показано, что МДП-сенсоры работоспособны в любой химически не агрессивной газовой среде, а также в вакууме”

  22. Е.В. Емелин, А.Е. Жарковский, И.Н. Николаев. «Влияние влажности на характеристики МДП-сенсоров», Сенсор, 2006, №3, стр.15-18.
   “Измерены чувствительности МДП-сенсоров со структурой Pd-Ta2O5-SiO2-Si к парам воды. Определено влияние влажности на чувствительности МДП-сенсоров к различным газам. Показано, что чувствительность МДП-сенсоров к парам воды на несколько порядков меньше чувствительности к водороду, а изменение относительной влажности окружающей среды в диапазоне 50-100% при 23ºС; практически не влияет на чувствительности сенсоров к H2, H2S, NO2 и NH3. Выдержка сенсоров при комнатной температуре в условиях высокой влажности (“точка росы”) не вызывает деградации их характеристик.”

  21. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов, Е.В. Емелин. «Механизм чувствительности МДП-сенсоров к концентрациям газов», Датчики и системы, 2006, №7, стр. 66-73.
   “Предложена модель, согласно которой чувствительность возникает благодаря захвату молекул газа, обладающих электрическими дипольными моментами, полярными ловушками, расположенными в области границы раздела "металл-диэлектрик". Модель удовлетворительно описывает полученные к настоящему времени экспериментальные результаты и подсказывает пути преодоления проблем, препятствующих применению МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов.”

  20. П.О. Униченко, И.Н. Николаев. «Сенсорный обнаружитель взрывчатых веществ», Датчики и системы, 2006, №10, стр. 46-47.
  “Разработан и изготовлен макет сенсорного обнаружителя взрывчатых веществ, позволяющий экспрессно определять наличие паров взрывчатых веществ (тринитротолуол, динитротолуол, нитроглицерин и др.) на уровне концентрации- 10-12г/см3.”

2005

  19. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “Интерференция чувствительностей МДП-сенсоров к H2, H2S, NO2”, Научная сессия МИФИ 2005, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 195-196.
  “Обнаружена “интерференция” чувствительностей МДП-сенсоров с палладиевым затвором к H2, H2S, NO2. Исследовано влияние концентраций газов на степень интерференции”

  18. И.Н. Николаев, Е.В. Емелин. “Чувствительность МДП-сенсоров к концентрациям различных газов”, Научная сессия МИФИ 2005, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 197-198.
  “Измерена чувствительность МДП-сенсоров типа Pd-Ta2O5-SiO2-Si к концентрациям различных газов в воздухе. Показано, что МДП-сенсоры обладают высокой чувствительностью к Cl2, H2S, NO2 и H2, чувствительность к остальным газам значительно меньше”

  17. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “Деградация характеристик МДП-сенсоров под действием H2S, NO2 и Н2”, Измерительная техника, 2005, №8, стр. 41-48.
  “Исследована деградация характеристик МДП-сенсоров, происходящая под действием H2S, NO2 и Н2 в воздухе. Деградация в H2S и NO2 устраняется длительным отжигом сенсоров при повышенной температуре в воздухе, а деградация в Н2 не обратима. Предложен метод устранения обратимой деградации при работе МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов”

  16. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “О механизме чувствительности МДП-сенсоров к сероводороду”, Датчики и системы, 2005, №8, стр. 42-45.
  “На основании проведенных экспериментов показано, что чувствительность МДП-сенсоров к H2S определяется диффузией молекул H2S через поры мелкокристаллической палладиевой пленки затвора к границе раздела металл – диэлектрик и удержанием молекул ловушками. До температуры 180оС молекулы H2S не диссоциируют на палладиевой пленке затвора. Обнаруженная ранее деградация характеристик сенсоров под действием H2S обратима до Т ≤ 180оС и не является препятствием для использования МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов в газоанализаторах”

  15. И.Н. Николаев, Е.В. Емелин, А.В. Соколов. “Чувствительность МДП-сенсоров к содержанию различных газов в воздухе”, Датчики и системы, 2005, №10, стр. 37-39.
  "Измерена чувствительность МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) – сенсоров со структурой Pd-Ta2O5-SiO2-Si к содержанию различных газов в воздухе. Показано, что МДП-сенсоры обладают чувствительностью к большинству исследованных газов. Наибольшая чувствительность наблюдалась к H2S, NO2, C2H5SH, H2, D2 и NH3. Предполагается, что чувствительность сенсоров определяется наличием электрических дипольных моментов молекул исследуемого газа"

  14. И.Н. Николаев, Е.В. Емелин, Д.А. Ноздря, А.В. Соколов. “Особенности чувствительности МДП-сенсоров к аммиаку”, Сенсор, 2005, №4, стр. 7-11.
  “Измерена чувствительность МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) - сенсоров типа Pd-Ta2O5-SiO2-Si к NH3 в воздухе. Обнаружено, что отклик сенсора на NH3 может иметь как положительный, так и отрицательный знак в зависимости от технологии изготовления. Предполагается, что разные знаки откликов обусловлены двумя типами электрически активных ловушек на границе раздела металл-диэлектрик МДП-структуры. Показаны преимущества режима импульсного нагрева при использовании МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов. Такие газоанализаторы способны измерять концентрации NH3 на уровне предельно допустимых концентраций санитарной (жилой) зоны”

2004

  13. И.Н. Николаев, В.В. Крашевская. “Быстродействующий резистивный датчик взрывоопасных концентраций водорода”, Научная сессия МИФИ 2004, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 185-186. (Пат. 2221241 РФ / И. Н. Николаев и др. // Бюл. Изобрет. 2004. №1)
  “Представлен новый тип резистивного датчика для обнаружения концентрации водорода более 1 объемного %, действие которого основано на химической реакции восстановления водородом пленки оксида палладия. Время реакции датчика составляет 0,1 с. Датчик работоспособен в различных газовых средах: воздухе, азоте, гелии, инертных газах, кислороде, углеводородах”.

  12. И.Н. Николаев, Р.Р. Галиев, А.В. Литвинов. “Сенсорный селективный газоанализатор малых концентраций сероводорода”, Научная сессия МИФИ 2004, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 187-189.
  “Разработан и изготовлен макет сенсорного селективного газоанализатора малых концентраций сероводорода в воздухе. Селективность достигнута за счет применения двухканальной схемы отбора газовой пробы. Диапазон измеряемых концентраций сероводорода 5-200 ppb”

  11. И.Н. Николаев. “Высокочувствительные сенсоры на основе МДП-структур для измерений H2, H2S и NO2”, Научная сессия МИФИ 2004, Сборник научных трудов, т. 4, стр.193-194.
  “В докладе сообщается о создании высокочувствительных МДП-сенсоров для измерений концентраций водорода, сероводорода и двуокиси азота с помощью лазерной технологии напыления тонких пленок металлов и диэлектриков. Сенсоры работоспособны в диапазонах концентраций: H2 – от 10-6 до 1 об. %, H2S – от 10-7 до 10-4 об. %, NO2 – от 10-6 до 10-3 об. %”

  10. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “Автоматизированный газоанализатор водорода в диапазоне концентраций 10-6-1 об. %”, Научная сессия МИФИ 2004, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 195-197.
  “Разработан и изготовлен малогабаритный газоанализатор водорода с автоматической записью и обработкой результатов измерений”

  9. И.Н. Николаев, Е.В. Емелин. “Портативный газоанализатор NO2 на основе МДП-сенсора”, Научная сессия МИФИ 2004, Сборник научных трудов, т. 4, стр. 198-199.
  “Разработан и изготовлен макет портативного газоанализатора NO2 на базе МДП-сенсора для диапазона концентраций 0,02-20 ppm”

  8. И.Н. Николаев, В.В. Крашевская. “Быстродействующий резистивный датчик взрывоопасных концентраций водорода”, Измерительная техника, 2004, №3, стр. 59-62.
  “Представлен новый тип резистивного датчика для обнаружения концентраций водорода более 1 об. %, действие которого основано на химической реакции восстановления водородом пленки оксида палладия. Время реакции датчика составляет 0,1 с. Датчик работоспособен в различных газовых средах: воздухе, азоте, гелии, инертных газах, кислороде, углеводородах и др.”

  7. И.Н. Николаев, Е.В. Емелин, А.В. Литвинов. “Чувствительность МДП-сенсоров к концентрациям H2S и NO2 в воздухе”, Сенсор, 2004, №3, стр. 37-40.
  “Измерялись чувствительности к концентрациям H2S и NO2 МДП-структур (металл-диэлектрик-полупроводник) с Pd, Pt и Ni затворами, изготовленных с помощью лазерной технологии. Показано, что лучшими характеристиками обладают структуры с Pd-затвором. Сенсоры на основе таких структур можно использовать в качестве чувствительных элементов в газоанализаторах для измерений концентраций H2S и NO2 на уровне предельно допустимых концентраций санитарной (жилой) зоны”

  6. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “Методика измерений малых концентраций H2 и H2S над поверхностью воды”, Измерительная техника, 2004, №5, стр. 59-60.
  “Предложена простая методика измерений малых концентраций Н2 и Н2S (на уровне долей ppm) над поверхностью воды с помощью чувствительных газоанализаторов. Методика легко осуществима вне стационарной лаборатории (в полевых условиях)”

  5. И.Н. Николаев, Р.Р. Галиев, А.В. Литвинов, Ю.А. Уточкин. ”Сенсорный селективный газоанализатор малых концентраций сероводорода”, Измерительная техника, 2004, №6, стр. 67-69.
  “Предложен сенсорный (на основе МДП-конденсатора) газоанализатор концентраций сероводорода для диапазона 5-200 ppb на уровне предельно допустимой концентрации санитарной зоны. Газоанализатор селективен относительно сероводорода”

  4. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов. “Сенсорный водородный течеискатель”, Тяжёлое машиностроение, 2004, №6, стр. 47-48.
  “Предложен новый тип течеискателя с МДП-сенсором в качестве чувствительного элемента. Благодаря высокой чувствительности к H2 прибор способен определять течи в диапазоне 10-5-10-11 м3·Па/с. Прибор обладает рядом преимуществ относительно спектрометрических течеискателей, в частности, простотой в эксплуатации, малой массой, невысокой стоимостью. Кроме того, сенсорный течеискатель имеет преимущества в условиях определения герметичности сложных или крупногабаритных конструкций”

  3. И.Н. Николаев, А.В. Литвинов, Т.М. Халфин. ”Автоматизированные газоанализаторы водорода в диапазоне объемных концентраций 10-6-1,0 %”, Измерительная техника, 2004, №7, стр. 54-56.
  “Предложены три модификации автоматизированного газоанализатора водорода в диапазоне 10-6–1.0 об. %. Результаты измерений периодически записываются в реальном времени во внутреннюю и внешнюю память для дальнейшей обработки на компьютере”

  2. И.Н. Николаев, Е.В. Емелин. “Портативный газоанализатор NO2 в диапазоне концентраций 0,02-2 ppm на основе МДП-сенсора”, Измерительная техника, 2004, №11, стр. 54-55.
  “Разработан портативный газоанализатор диоксида азота на базе МДП-сенсора, изготовленного с помощью лазерной технологии напыления тонких пленок. Газоанализатор способен измерять малые концентрации диоксида азота в диапазоне 0,02-2 ppm”

2003

  1. И.Н. Николаев, Р.Р. Галиев, Е.В. Емелин, А.В. Литвинов. “Сенсорные измерители химического состава газов”, Контроль. Диагностика, 2003, №10, стр. 50-51.
  “В статье обсуждаются достоинства и недостатки МДП-сенсоров, а также рассматриваются несколько типов приборов-газоанализаторов, созданных на базе МДП-сенсоров в Московском инженерно-физическом институте”

Rambler's Top100
Aqula © 2005-2024