专利名称：用于探测气体成分的荧光传感器的制作方法
用于探测气体成分的焚光传感器
本发明涉及一种用于探测气体成分的荧光传感器，它具有承载基底 和设置在该承载基底上的荧光层，所述荧光层基本上由气体可渗透的且 在其中填充有荧光染料的聚合物基体构成。
上述类型的已公开的荧光传感器是如此设计的，即它们优选对在包
含有氧或者N02化合物或者它们的混合物的待探测环境中的目标气体 有反应。通过这一措施例如也可探测到炸药。通常由一种离荧光传感器 合适距离设置的测量装置检测到传感器的荧光，并且以电或电子方式在 合适的信号发送器中转换成期望的信号。
只要由荧光传感器所产生的信号要在不同时间或者与探测地点不 同地继续传输，则就应该设置相应的存储介质，至少为信号设置相应的 输送装置，通常这和构造费用联系在一起。
本发明的任务是提供一种荧光传感器，其由探测气体成分所产生的 荧光能保持期望的时间段，这样读取测量装置就不必直接设置在待探烦'J 的气体成分所在的地点上，而是在移动到另一地点或者在期望的时间段 之后，这个荧光传感器可将已探测到的气体成分传输到在那时存在的或 者在那里存在的读取测量装置中。
根据本发明所提出的任务是通过下述措施完成的，即在按照权利要 求1的前序部分所述的荧光传感器中，在荧光层上设有由气体可渗透的 陶瓷和/或聚合物构成的扩散层。这个扩散层是如此适配的，使得它引起
:环境的待测量气体如此程度地，也就是比较慢地传播到荧光层中， 并且以相同的方式比较慢地从那里扩散开。也就是说在一定时间内气体 成分直接保留在荧光层上，这样，那些相应发出的荧光以时间上的延迟 显示出外界的气体成分。以这种方式能够将荧光传感器从待探测的外界 中取出，并且用合适的读取光学设备获得被探测环境的气体成分。这种 时间的延迟有很大的好处，即它使得用户能够用手持测量设备测量符合 保存状态的荧光或者确定气体浓度。
可按照扩散层的所选择的参数来校准荧光应被储存的时间段。扩散 层例如是如此设计的，使得气体能进行多个小时的储存。射频识别)标签上，或者按照这种RFID标签的形式设在物体或者包装
或者运输结构上。在这种情况中，扩散层的参数可毫无困难地如此设计， 使得气体可直接在荧光层上存储多个小时。
例如荧光传感器集成在一个或者多个RFID标签上。用外设的读取 光学设备例如以几个厘米距离读出RFID标签。
在根据本发明的荧光传感器的优选的实施方式中，扩散层的厚度在 几个Mm到几百jum之间，其中，根据气体扩散的期望的时间延迟来选 择扩散层的厚度。
在本发明的另一改进方案中，特别优选应根据氧和/或N02化合物 或者它们的混合物来调节扩散层的渗透性，这点探测炸药化合物时对于 实际的应用可能有特别的优点。
在本发明的另一改进方案中建议，对于扩散层设置三元氧化物作为 陶梵以及SU-8作为聚合物。
最后本发明的另 一改进方案中，将多个不同反应的荧光层并排设 置，并且被扩散层遮盖住。按照这种方式可用一个且同一个荧光传感器 以期望的时间延迟按照最不同的气体组分探测出气体成分。
最后在本发明的另一改进方案中将聚合物用作承载基底，其中，卡 普顿(Kapton (聚酰亚胺薄膜))、聚氨酯或者聚乙烯特别适合。但是 也可使用陶瓷和硅基底。
在附图
中简图地示出了根据本发明的荧光传感器的实施例。在基本 呈方形的板或者条状或者带状形状的承载基底1上设置有荧光层10。这 个荧光层基本上由在其中装填有荧光染料3的气体可渗透的聚合物基体 2构成。直接在荧光层IO上设置有其厚度为d的气体可渗透的扩散层4， 这样从外界5作用到荧光层10的气体直到经过距离d穿过扩散层4扩 散后才延迟地到达这个荧光层10。在焚光层10区域中的气体氛围在比 较长的时间内得以保留，这是因为通过扩散层4返回到外界5的向外扩 散也是延迟地发生的。在此意义上，这个扩散层4根据它的作用也可叫 作保留层或者存储层。
权利要求
1. 用于探测气体成分的荧光传感器，具有承载基底(1)和设置在该承载基底上的荧光层(10)，所述荧光层基本上由气体可渗透的在其中装填有荧光染料(3)的聚合物基体(2)构成，其特征在于，在荧光层(10)上设有由气体可渗透的陶瓷和/或聚合物构成的扩散层(4)，所述扩散层是如此适配的，使得它引起从待探测的外界(5)到荧光层(10)的气体扩散的时间延迟并且反之亦然。
2. 按照权利要求1所述的荧光传感器，其特征在于，扩散层(4) 的厚度(d)在几jum到几百pm之间。
3. 按照权利要求2所述的荧光传感器，其特征在于，根据期望的气 体扩散的时间延迟来选择扩散层(4)的厚度。
4. 按照权利要求1至3所述的荧光传感器，其特征在于，优选根据 氧和/或N02化合物或者它们的混合物来调节扩散层(4)的渗透性。
5. 按照权利要求1至4所述的荧光传感器，其特征在于，对于扩散 层(4)设置三元氧化物作为陶瓷以及SU-8作为聚合物。
6. 按照权利要求1至5所述的荧光传感器，其特征在于，多个不同 反应的荧光层(10)并排设置，并且被扩散层(4)遮盖住。
7. 按照权利要求1至6所述的荧光传感器，其特征在于，将聚合物用作承载基底(1 )。
8. 按照权利要求7所述的荧光传感器，其特征在于，选择卡普顿、 PUR或PET用于承载基底(1 )。
9. 按照权利要求1至6所述的荧光传感器，其特征在于，承载基底 (1 )由硅和/或陶瓷制成。
全文摘要
用于探测气体成分的荧光传感器，具有承载基底(1)和设置在该承载基底上的荧光层(10)，所述荧光层基本上由气体可渗透的在其中装填有荧光染料(3)的聚合物基体(2)构成，其中，在荧光层(10)上设有由气体可渗透的陶瓷和/或聚合物构成的扩散层(4)，所述扩散层是如此适配的，使得它引起从待探测的外界(5)到荧光层(10)的气体扩散的时间延迟并且反之亦然。
文档编号G01N21/64GK101454657SQ200780019965
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月30日
发明者I·塞汉, T·贝克 申请人:伊德斯德国股份有限公司