Реєстраційний номер
0224U000264,
(0123U103752)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка та впровадження нечутливого до пилу датчика диму на основі плазмон-поляритонного фотодетектора
Назва етапу роботи
Розробка і виготовлення оптимізованих ППФД та електронної схеми їх підключення з контролем температури
Керівник роботи
Мамикін Сергій Васильович, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
04-01-2024
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова Національної академії наук України
Опис роботи
Розробка прототипу оптичного сенсора диму на основі плазмон-поляритонного фотодетектора. Розробка і тестування в умовах ANSI-UL 217 (ДСТУ EN 54-7:2004) датчика диму з пониженою імовірністю хибного спрацювання від часточок звичайного пилу та високої вологості, що включає такий сенсор диму, оптичну схему, робочу камеру та необхідну електроніку.
Опис етапу
Об’єктом розробки, що описується в проміжному звіті, виступає детектор диму на основі плазмон-поляритонного фотодетектора (ППФД). Метою даного етапу є розробка дизайну та конструкції ППФД та його виготовлення з оптимізованими параметрами. В ході роботи проведене чисельне моделювання і оптимізація резонансних характеристик ППФД. Було розраховано, що для максимально інтенсивного збудження поверхневого плазмон-поляритонного резонансу на робочій довжині хвилі 808 нм потрібно використовувати субхвилеві дифракційні гратки з періодом 630 нм. Кут падіння світла при цьому має бути 15 градусів. Глибина модуляції гратки 50 нм, а шпаруватість ~0.4.
Виготовлено ППФД на основі p-n переходів на кремнії з використанням технології інтерференційної фотолітографії з дифракційними гратками на основі Au та Al, з хорошими оптоелектричними та електрофізичними характеристиками. Його резонансні характеристики налаштовані так, щоб отримати найбільшу чутливість до часточок диму та продуктів горіння. Досягнуті наступні характеристики ППФД: максимальна поляризаційна чутливість Ip/Is=8:1, кутова півширина максимуму резонансу DQ=5°, фоточутливість в максимумі резонансу Iph=0.05- 0.12 A/Вт.
Розроблено оптоелектронну схему реєстрації зсуву резонансу в ППФД, що є нечутлива до затінення поверхні ППФД пилом, а реєструє тільки наявність часточок диму. На основі цього подано патент на корисну модель. Електронна схема дозволяє вимірювати фотострум ППФД, та контролювати його температуру для запобігання осадження вологи
Опис продукції
Автори роботи
Мамонтова Ірина Борисівна
Індутний Іван Захарович
Минько Віктор Іванович
Лящук Юрій Миколайович
Мамикін Сергій Васильович
Душейко Михайло Григорович
Редько Роман Анатолійович
Романюк Володимир Романович
Савчук Єлізавета Миколаївна
Штикало Олександр Вікторович
Кузнєцова Дар'я Андріївна
Точковий Василь Олександрович
Додано/оновлено в НРАТ
2026-06-23
