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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 11/1-2 - 2011  - pp.125-147  - doi:10.3166/i2m.11.1-2.125-147
TITRE
Élaboration de couches de polyaniline pour capteurs optiques d’ammoniac. Les plasmas froids en tant que technique d’élaboration

TITLE
Elaboration of polyaniline layers for ammonia optical sensors. Cold plasmas as the technique of synthesis

RÉSUMÉ

La technique plasma en mode pulsé est utilisée pour l’élaboration de couches de polyaniline sensibles à l’ammoniac. Deux types de capteurs sont étudiés : des capteurs en optique conventionnelle et des capteurs en optique intégrée. Les capteurs en optique conventionnelle à base de polyaniline plasma pulsé se montrent plus sensibles que ceux à base de polyaniline chimique. Les résultats montrent que les propriétés d’absorption d’ammoniac dépendent de la structure du polymère qui est liée aux paramètres plasma utilisés lors de la synthèse tels que la puissance pic, la durée de la décharge et de la postdécharge, la fréquence du pulse et le duty cycle, mais aussi à la nature du dopant. De plus, la polyaniline plasma permet la réalisation de capteurs photoniques contrairement à la polyaniline chimique qui possède un coefficient d’absorption trop élevé. Ces capteurs montrent des temps de réponse et de régénération rapides. Les caractéristiques du capteur sont fonction de la longueur d’interaction, de la nature du dopant de la polyaniline et de la polarisation de la lumière.



ABSTRACT

The pulsed plasma technique is used to elaborate polyaniline layers for ammonia detection. Two types of sensors are studied: conventional and integrated optical sensors. The pulsed plasma polyaniline based conventional optical sensors are more sensitive than those based on chemical polyaniline. The results show that ammonia absorption properties depend on the structure of the polymer which is associated to plasma parameters such as peak power, ignition and extinction durations, pulse frequency and duty cycle, but also to the type of doping agent. Moreover, plasma polyaniline permits to realize integrated optical sensor, contrary to chemical polyaniline due to its high absorption coefficient. This new ammonia sensor exhibits fast response and recovery times, good reversibility and repeatability. The metrological parameters of the sensor are strongly influenced by the interaction length, the type of dopant and the light polarization.



AUTEUR(S)
Dominique DEBARNOT, Tiphaine MÉRIAN, Aissam AIROUDJ, Fabienne PONCIN-EPAILLARD

MOTS-CLÉS
polymérisation plasma, polyaniline, détection de l’ammoniac, capteur optique.

KEYWORDS
plasma polymerization, polyaniline, ammonia sensing, optical sensor.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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