Flame Detectors Based on Semiconductor Nanocrystals

D. N. Pevtsov; Певцов Д. Н.; D. V. Demkin; Дёмкин Д. В.; A. V. Katsaba; Кацаба А. В.; A. V. Gadomska; Гадомская А. В.

doi:10.31857/S0023119323040101

Детекторы пламени на основе полупроводниковых нанокристаллов

Авторы: Певцов Д.Н.¹^,2, Дёмкин Д.В.², Кацаба А.В.²^,3, Гадомская А.В.¹
Учреждения:
1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)”
3. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук
Выпуск: Том 57, № 4 (2023)
Страницы: 290-297
Раздел: ФОТОНИКА
URL: https://ogarev-online.ru/0023-1193/article/view/140002
DOI: https://doi.org/10.31857/S0023119323040101
EDN: https://elibrary.ru/QNZEBJ
ID: 140002

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе рассмотрена возможность применения полупроводниковых нанокристаллов в фотодетекторах для оптической регистрации открытого пламени. Проведена конкретизация границ спектральной области чувствительности датчиков пламени. В соответствии с этим синтезированы коллоидные нанокристаллы сульфида свинца, поглощающие в диапазоне 1–1.5 мкм. Из полученных частиц изготовлены фоторезисторы с разным лигандным составом. Для полученных образцов измерены вольт-амперные характеристики и рассчитаны характеристики фоточувствительности и удельной обнаружительной способности. Сделана теоретическая оценка дальности обнаружения пламени для полученных образцов. Показано, что возможно уверенное детектирование фотосигнала на расстоянии более 80 м.

Ключевые слова

оптические датчики пламени, полупроводниковые нанокристаллы, сульфид свинца, фоторезисторы

Об авторах

Д. Н. Певцов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)”

Email: pevtsov.dn@phystech.edu
Россия, 142432, Московская область, Черноголовка, проспект ак. Семенова, 1; Россия, 141701, Московская обл., Долгопрудный, Институтский пер., д. 9

Д. В. Дёмкин

Email: pevtsov.dn@phystech.edu
Россия, 141701, Московская обл., Долгопрудный, Институтский пер., д. 9

А. В. Кацаба

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)”; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: pevtsov.dn@phystech.edu
Россия, 141701, Московская обл., Долгопрудный, Институтский пер., д. 9; Россия, 119991, Москва, Ленинский проспект, д. 53

А. В. Гадомская

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: pevtsov.dn@phystech.edu
Россия, 142432, Московская область, Черноголовка, проспект ак. Семенова, 1

Список литературы

Brushlinsky N.N., Ahrens M., Sokolov S.V., Wagner P. // World fire statistics. CTIF. 2022. № 27.
Gaur A. et al. // “Fire Sensing Technologies: A Review” in IEEE Sensors Journal. 2019. 19 (9). P. 3191–3202.
Piccardi A., Colace L. // Sensors. 2019. 19. 1360.
Adrienne D. Stiff-Roberts // Journal of Nanophotonics. 2019. 3 (1). 031607.
Yadav P.V.K. et al. //Chemosphere. 2019. 279. 130473.
Екимов А.И., Онущенко А.А. // Письма в ЖЭТФ. 1981. №. 34. С. 363.
Эфрос Ал.Л., Эфрос А.Л. // Физика и техника полупроводников. 1982. 16 (7). 1209–1214.
Бричкин С.Б., Разумов В.Ф. // Успехи химии. 2016. 85: 12. 1297–1312.
Christopher M. Evans et al. // Journal of Coordination Chemistry. 2012. 65: 13. 2391-2–414.
Sokolova D. et al. // Infrared Physics & Technology. 2017. V. 123. 104188.
Бричкин С.Б., Гак В.Ю., Спирин М.Г. // Химия высоких энергий. 2020. 54 (1). 43–53.
Гак В.Ю., Гадомская А.В., Спирин М.Г. // Химия высоких энергий. 2022. 56 (2). 104–114.
Nakotte T., Luo H., Pietryga J. // Nanomaterials. 2020. 10. 172.
De Iacovo A. et al. // Appl. Phys. Lett. 2017. 111. 211104.
Rafal Sliz et al. // ACS Nano 2019. 13 (10). 11988–11995.
Fristrom R.M. Flame Structures and Processes, Oxford University Press, New York, 1995.
Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И. Математическая теория горения и взрыва. М.: 1980. 478 с.
Engineering ToolBox, (2005). Adiabatic Flame Temperatures. [online] доступно по адресу: https://www.engineeringtoolbox.com/adiabatic-flame-temperature-d_996.html [Accessed 01.02.2023]