ساخت سنسورهای جدید هیدروژن بر پایه ی یونیزاسیون و پروب نشت گاز متغیر مبتنی بر پلاسمای تخلیه ی الکتریکی با استفاده از نانو ساختارهای کربن به عنوان ناشر الکترون و تیتراسیون فاز گازی استیلن با هیدروژن با استفاده از پلاسمای تخلیه ی الکتریکی سرد در محفظه ی یونیزاسیون

نانو حسگر گاز بر پایه ی یونیزاسیون گازهای مورد نظر ساخته شده است. در سامانه ی ساخته شده از میله ی گرافیتی بهینه شده با نانو لوله ها ی کربنی چند دیواره (mwcnt) که با روش تخلیه ی قوس الکتریکی سنتز شده، بعنوان آند و ناشر الکترون استفاده شده است. در طراحی این سامانه دو الکترود کاتد وآند با فاصله ی 10± 700 میکرومتر (µm) وجود دارد که در آن از میله ی آلومینیومی (al) بعنوان کاتد و ازمیله ی گرافیتی بهینه شده با نانو لوله ها ی کربنی چند دیواره (mwcnt) که با روش تخلیه ی قوس الکتریکی سنتز شده، بعنوان آند استفاده شده است. هر گاز انرژی یونیزاسون مخصوص خود را دارد. با اعمال ولتاژهای بالا به الکترودها تحت شرایط خلا(تقریبا 01. تور) بدلیل تاثیر میدان الکتریکی بر mwcnt، باعث نشر الکترون از آن میشود. با برخورد الکترونهای نشر شده از mwcnt مولکولهای گاز یونیزه میشوند و جریان زیادی ایجاد میشود. به ولتاژی که یونیزاسیون در آن اتفاق می افتد ولتاژ شکست میگوییم. که به منزله ی اثر انگشت برای هر گاز است و با آن میتوان نوع گاز را تشخیص داد. میزان جریان ایجاد شده در ولتاژ شکست رابطه ی مستقیم با تعداد مولکولهای گاز دارد. بنابر این با اندازه گیری میزان جریان در ولتاژ شکست میتوان مقدار گاز را تشخیص داد. همچنین شدت نور متمایل به آبی مربوط به پلاسمای سرد ایجاد شده بین الکترودها نیز ارتباط مستقیم با تعداد مولکولهای موجود در محفظه ی یونیزاسیون دارد و با پردازش عکسهای گرفته شده میتوان مقدار گاز را تشخیص داد . پژوهش انجام شده نشان داد که پلاسما ی سرد ایجاد شده بین الکترود ها میتواند انرژی فعال سازی لازم برای واکنش بین استیلن و هیدروژن را فراهم سازد. در ولتاژ شکست هیدروژن ، قبل از اتمام تیتراسیون استیلن با هیدروژن یونیزاسیونی انجام نمیشود و پس از اتمام واکنش یونیزاسیون هیدروژن شروع میشود وشدت پلاسمای بین الکترود ها شروع میکند به زیاد شدن ونقطه ی افزایش شدت پلاسما به عنوان نقطه ی پایان تیتراسیون در نظر گرفته میشود. سامانه ی ساخته شده تواننسته برای تشخیص و اندازه گیری h2 در حد مقادیر ppb ( 40-85 ppb برای استفاده از جریان بعنوان سیستم اندازه گیری و 4-190 ppb برای استفاده از پردازش عکسها و شدت پلاسمای بین الکترودها بعنوان سیستم اندازه گیری ) ونیز برای تشخیص نشتی دسته وسیعی از گازها نظیر o2, h2, ar, c2h2, co, co2 و ch3oh در حد مقادیر ppm بر پایه ی یونیزاسیون آنها استفاده شود. همچنین سامانه ی ساخته شده توانسته تیتراسیون فاز گازی استیلن با هیدروژن برای مقادیر بالای 1 ppm استیلن را انجام دهد.