Исследование оптического отклика газочувствительных материалов и создание оптических газовых сенсоров (этап 2, промежуточный)

Предложен метод определения динамики изменения комплексной диэлектрической проницаемости газохромных оксидов при их взаимодействии с газом, в том числе для оценки коэффициента диффузии в газохромный оксидный слой. Метод основан на анализе временной эволюции спектров отражения, измеренных в конфигурации Кречманна. Изготовлена трёхслойная система Au/WO3/Pt для детектирования водорода с помощью поверхностного плазмонного резонанса. Зависимости коэффициента отражения от времени и угла падения, а также спектры пропускания трёхслойной системы были измерены при постоянном потоке газовой смеси с содержанием водорода в диапазоне 0-0,36 об.%. Был продемонстрирован предел детектирования 40 ppm (0,004 об.%) водорода. Мы показываем, что для корректной оценки времени отклика необходимо рассчитывать динамику диэлектрической проницаемости слоя WO3. Восстановлена временная зависимость диэлектрической проницаемости WO3, определён коэффициент диффузии водорода в слой WO3. Предлагаемый метод даёт представление о динамике изменения оптических свойств как слоёв, так и наноструктур на основе газохромных оксидов.