Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) und der Technischen Universität Ilmenau haben einen neuartigen, hochempfindlichen, miniaturisierten Ozon-Sensor entwickelt. Aufgrund seiner geringen Abmessungen ist der Sensor laut IAF prädestiniert, um in mobile Geräte wie Handys und PDAs eingebaut zu werden.
Auf die Rückseite einer violetten Leuchtdiode (LED) wurde eine nur 15 Nanometer dicke Indiumoxidschicht mit einem Niederdruck-Gasphasen-Verfahren abgeschieden. Der elektrische Widerstand dieser Nano-Schicht ändert sich durch Oxidation proportional zur Ozon-Konzentration in der Umgebungsluft. Schaltet man die LED ein, regeneriert sich der
Sensor durch einen kalten photochemischen Reduktionsprozess.
Der Sensor ist nach zwei Minuten wieder bereit für einen neuen Messzyklus. Mess-Empfindlichkeiten von bis zu 40 Teilchen pro Milliarde (englisch parts per billion oder ppb; entspricht etwa 80 Mikrogramm pro Kubikmeter) konnten laut IAF mit dem Bauelement bereits demonstriert werden.
Bisherige Sensoren mussten auf Temperaturen von fast 300 Grad Celsius aufgeheizt werden, um die Messoberfläche zu regenerieren. Dadurch sind herkömmlichen Sensoren relativ teuer, benötigen viel Energie und können nicht überall eingesetzt werden.
Aufgrund der Gesundheitsgefährdung durch Ozon will die Europäische Kommission den Richtwert von derzeit 120 auf 60 Teilchen pro Milliarde bis zum Jahr 2010 senken. Zur Überwachung dieser neuen Bestimmung ist jetzt ein gestiegener Bedarf an empfindlichen Ozon-Sensoren entstanden.
| Der miniaturisierte Ozonsensor erreicht Messempfindlichkeiten von 40 ppb und ist nach zwei Minuten bereit für einen neuen Messzyklus (Foto: Fraunhofer IAF) |
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