Mini-Probensammler für Analyse von Spuren-Chemikalien

Verkleinerte Version eines traditionellen Vorkonzentrators

Albuquerque/New Mexico (pte006/02.09.2000/12:00)

Das neue, in den Sandia National Laboratories in Albuquerque entwickelte Bauteil ist die miniaturisierte Version eines traditionellen Vorkonzentrators zum Sammeln von Gasen für eine Analyse. Das aktive Areal des Bauteils ist nur 2 x 2 mm2 groß. http://www.sandia.gov/media/NewsRel/NR2000/sampler.htm

Mit Hilfe standardisierter Mikrofabrikations-Technik können 200 Einheiten auf einem 4-Inch Si-Wafer untergebracht werden. Die Komponenten hat eine Si-Basis mit einer 0,5 Mikron dicken Si-Nitrid-Schicht darauf. Die Si-Nitrid-Membran trägt ein Platin-Mikro-Heizplatte. Eine dünne Schicht eines adsorbierenden Materials kommt auf die Frontoberfläche der Heizplatte. Gold-Pads umgeben das Bauteil und verbinden die Platin-Heizplatte elektrisch mit der makroskopischen Welt.

Der Mikro-Vorkonzentrator arbeitet fast genauso wie sein großer Bruder. Erst pumpt eine kleine Pumpe die Luft mit der Chemikalie über das adsorbierende Material und das Ganze wird dann auf 200°C aufgehetzt. Durch die hohe Temperatur kommt die Chemikalie aus dem adsorbierenden Material frei und kann durch ein Mikrodetekor-System analysiert werden. Das System braucht 6 Millisekunden und 100 Milliwatt um die 200°C zu erreichen. Das ist 1000 mal schneller als mit konventionellen Methoden. Die geringen Abmessungen und das planare Design machen das Bauteil ideal für chip-basierte mikro-analytische Systeme. Informationen: Greg Frye-Mason, E-Mail: gcfrye@sandia.gov und Ron Manginell, E-Mail: rpmangi@sandia.gov (Ende)