Paramagnetischer Sauerstoffsensor in Mikrosystemtechnik

Sauerstoff ist eine in Industrie und Life Sciences weit verbreitete Messgröße. Anwendungsfelder für Sauerstoffsensoren sind zum Beispiel die Überwachung und Regelung von Verbrennungsprozessen, Emissionsmessungen, Raumluftüberwachung aber auch die Kontrolle und Regelung der Sauerstoffkonzentration in Beatmungsgeräten zum Beispiel für die Anästhesie.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines paramagnetischen Sauerstoffsensors in Mikrosystemtechnik. Paramagnetische Sauerstoffsensoren beruhen auf der magnetischen Eigenschaft des Sauerstoffs. Während diamagnetische Gase aus einem Magnetfeld verdrängt werden, werden paramagnetische Gase in ein Magnetfeld hineingezogen. Diese Eigenschaft wird ausgenutzt um das Analysegas je nach Sauerstoffgehalt in einen Messkanal umzuleiten. Durch eine Geschwindigkeitsmessung des Gasstromes im Messkanal kann die Sauerstoffkonzentration bestimmt werden.

Durch den Einsatz von Mikrosystemtechnik in Kombination mit einem neuartigen Sensordesign sollen neue Anwendungen für die Sauerstoffmessung ermöglicht werden. Zum Beispiel ist ein Einsatz in transportablen Geräten, wie etwa mobilen Beatmungsgeräten, vorstellbar.

Kontakt:

Stefan Vonderschmidt

Förderung:

Dieses Forschungsvorhaben wird gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

 

Schematische Darstellung des Sauerstoffsensors. Fluss 1 beschreibt den den Fluss eines diamagnetischen Gasesm Fluss den eines paramagnetischen Gases. Flussunterschiede in Referenz- und Messkanal können über Thermoanemometer gemessen werden.