Sensor Katalysator Messplatz (SESAM)
Der Sensor- und Katalysator Messplatz (SESAM) ist speziell konstruiert, um gassensorische und katalytische Materialien bei Temperaturen von bis zu 1200°C gegenüber verschiedenen Gasen (NO, NO2, O2, CO, CO2, CH4, H2) in verschiedenen Trägergasen (Argon, syn. Luft und N2) zu testen.
Leistungspektrum / Funktionen
Der SESAM kann Gasgemische aus bis zu acht Einzelgasen erzeugen und in einem Quarz-Glasreaktor-Inlay bei Raumtemperaturen bis zu 1200 °C erhitzen bevor es in den Probenraum strömt. Dieser ist volumenvariabel, sodass unterschiedliche Versuchsbedingungen erzeugt, bzw. verschiedene Probengeometrien untersucht werden und Glasfluss-Raten von 200 – 500 sccm und ein max. Operationsdruck von ~ 3 bar eingestellt werden können. Zur Charakterisierung steht ein Solartron 1255b Impedanz-Spektroskop, erweitert um einen Solartron 1286 Potentiotaten, einen DC-Sourcemeter von Fa. Keithley, ein 8-Kanal-Gasanalysegerät (NO, NO2, O2, CO, CO2, CH4, H2, anwendbar wechselweise mit Trägergasen Argon, Syn. Luft und N2) und ausgerüstet mit weiteren Messgeräten z.B. ein Pfeiffer Massenspektroskop und UV/IR Gasanalyzer von Fa. ABB. SESAM ist computersteuerbar, so dass automatisierte Gaseinführung sowie längere Messkampagnen möglich sind.
Anwendungsbeispiele:
Funktionsschichten für die Gassensorik werden zur Überwachung von Verbrennungsgasen und verschiedenen Gasatmosphären eingesetzt. Hierzu wird nicht nur an Einzelkomponenten geforscht, sondern durch den integrierten und intelligenten Aufbau von Dünnschichten werden multifunktionelle Sensorsysteme entwickelt, die besonders effizient und bei hohen Temperaturen arbeiten. Spezielle Anwendungsgebiete befinden sich zurzeit in der Entwicklung von Wasserstoff-Sensoren zur Leckage-Detektion sowie im Einsatz von solaren und elektrochemischen Brennstoff-erzeugenden Systemen in inerten und atmosphärischen Raumtemperatur Umgebungen.
Memristor und Widerstandsensoren basierend u.a, auf Top-Bottom Elektroden (TBE) und Interdigital-Elektroden (IDE) Sensorkonfigurationen werden mit eigens entwickelten, dünnschichtigen und mesoporösen halbleitenden, Perowskitischen, Spinell und Mischoxidischen Sensorschichten in der SESAM-Anlage unter kontrollierten Gaskonzentrationen und Flussraten auf deren sensorische Eigenschaften charakterisiert.
Aktuell gebundene Projekte sind das DLR-intern geförderte Impuls Projekt SHIFT und EU-gefördertes HE- Projekt PHOENIX (H2030,1101103702).
Anlagencharakteristik
- 8-Kanal Massen Durchflussregler mit Steuereinheit (MFC) - MKS
- Testgase: NO, NO2, O2, CO, CO2, CH4, H2
- Trägergase: Argon, Synthetische Luft, Stickstoff
- Maximaler Durchflussrate: 200-1000 sscm/min
- Computergesteuerter Kaskaden-geheizten Rohrofen – Temperaturen bis zu 1200 °C (CARBOLITE)
- Maßgeschneiderter Quarz Glass Reaktor-Inlay mit Probenhalter und Thermoelement-Führung
- Flexible Probengeometrie (max. Ø 50mm)
- Keithley Sourcemeter 6517B
- Impedanz Spektroskope - Solartron 1255b und Solartron 1286 Potentiostat – (Frequenzbereich: 1 MHz-0,001 Hz) mit ZPlot und ZView 2.0 (Scribner Inc.) Software
- UV/IR Gas Analyzer Unit – ABB
Kontakt
Dr.-Ing. habil. Bilge Saruhan-Brings
Dr.-Ing. habil. Svitlana Krüger