DE3106385C2 - - Google Patents
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- DE3106385C2 DE3106385C2 DE3106385A DE3106385A DE3106385C2 DE 3106385 C2 DE3106385 C2 DE 3106385C2 DE 3106385 A DE3106385 A DE 3106385A DE 3106385 A DE3106385 A DE 3106385A DE 3106385 C2 DE3106385 C2 DE 3106385C2
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- G01N2291/0256—Adsorption, desorption, surface mass change, e.g. on biosensors
Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Feststellen der Anwesenheit
von Betäubungsgasen aus Halothan, Enfluoran, Methoxyfluoran
oder Isofluoran in einer Mischung von Gasen, mit einer dünnen
Schicht eines auf die Oberfläche eines Trägerkörpers derart aufgebrachten
Substrates, daß die Gasmischung in Kontakt mit der
Substratschicht gebracht werden kann, und mit einer Vorrichtung
zum Messen einer physikalischen Eigenschaft der Substratschicht,
die durch die Menge der durch die Substratschicht adsorbierten
Gaskomponenten beeinflußt ist.
Es ist ein Gerät der genannten Art bekannt (US-PS 31 64 004),
bei welchem gegebene Gaskomponenten von Gasmischungen mit Hilfe
eines piezoelektrischen Kristalls, z. B. mit Hilfe eines in
einer Oszillatorschaltung enthaltenen Quarzkristalls, festgestellt
werden. Dabei ist der Kristall auf einer Seite mit
einer dünnen Substratschicht beschichtet, die mit der zu untersuchenden
Gasmischung in Kontakt gebracht wird. Diese Substratschicht
enthält eine Substanz, welche die festzustellende Gaskomponente
reversibel und selektiv adsorbieren kann, wodurch die
Masse der Schicht verändert wird, was zu einer Veränderung der
Schwingungsfrequenz des Kristalls führt. Mit einem solchen Gerät
können sehr kleine Konzentrationen einer Gaskomponente in
einer Gasmischung festgestellt werden. Auch kann die Konzentration
quantitativ mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Ein
vorteilhaftes Verfahren zur Bestimmung der Frequenzänderung der
Oszillatorschaltung in Folge der Adsorption und Desorption der
fraglichen Gaskomponente durch die Substratschicht besteht in
der Verwendung eines gleichen Bezugsoszillators mit einem
piezoelektrischen Kristall, der in Kontakt mit der gleichen
Gasmischung wie der Meßkristall gebracht wird, der aber keine
Substratschicht trägt. Durch Mischung der Ausgangsfrequenzen
der beiden Oszillatorschaltungen wird eine Differenzfrequenz
entsprechend den Änderungen in der Schwingungsfrequenz des
Meßkristalls erzeugt.
Es sind auch Sonden zum selektiven Detektieren mindestens eines
Bestandteils mit polaren Molekülen eines gasförmigen Gemisches
in Kontakt mit der Sonde bekannt (DE 25 21 366 C 2; DE 27 06 070 C 2),
bei welchen auf der Oberfläche eines Tragkörpers eine dünne
Schicht eines Substrates aufgebracht ist, die mit der zu untersuchenden
Gasmischung in Berührung gebracht wird, wodurch deren
elektrischer Widerstand verändert wird.
Bei Geräten der genannten Art besteht ein wesentliches Problem
darin, ein Substratmaterial zu finden, das gerade für die festzustellende
besondere Gaskomponente geeignet ist. So muß das
Substratmaterial in erster Linie in bezug auf die festzustellende
Gaskomponente selektiv sein, so daß im wesentlichen nur diese
Komponente adsorbiert wird, während andere Komponenten, die in
der untersuchten Gasmischung sein können und die in vielen Fällen
den Hauptteil der Gasmischung darstellen, nicht in einem merkbaren
Ausmaß adsorbiert werden. Ferner muß das Substratmaterial
in bezug auf die festzustellende Gaskomponente in höchstem Maße
empfindlich sein, so daß die Substratschicht in der Lage ist,
eine große Anzahl der Gasmoleküle zu adsorbieren, und zwar auch
dann, wenn die Konzentration der Gaskomponente in der Gasmischung
gering ist, damit auch bei niedrigen Konzentrationen
große Meßwerte erhalten werden können, die leicht und genau
bestimmt werden können. Dies kann z. B. durch eine größere Dicke
der Substratschicht erreicht werden. Das Substratmaterial soll
aber auch eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit aufweisen, so daß
die Adsorption und Desorption der Moleküle der festzustellenden
Gaskomponente schnell erfolgen kann, um schnelle Änderungen in
der Konzentration der Gaskomponente feststellen und messen zu
können. Diese Forderung widerspricht aber in gewissem Maße der
Forderung nach hoher Empfindlichkeit, da die dickere Substratschicht
die Moleküle der zu untersuchenden Gasmischung langsamer
adsorbiert und desorbiert als eine dünne Substratschicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der genannten
Art zu schaffen, das im besonderen Maße in der Lage ist,
anästhetische Gase, nämlich Halothan, Enfluoran, Methoxyfluoran
oder Isofluoran, festzustellen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Substratschicht
verwendet wird, die aus einem Silikon-Glykol-Copolymer
besteht.
Eine solche Substratschicht ist ganz besonders wirksam und vorteilhaft
zu Feststellung von anästhetischen Gasen, nämlich
Halothan, Enfluoran, Methoxyfluoran oder Isofluoran.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im einzelnen in bezug auf die beigefügte
Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Beispiel eines möglichen Ausführungsbeispiels
eines piezoelektrischen Detektors für ein
Gerät gemäß der Erfindung;
Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
gemäß der Erfindung (dieses Gerät ist bei der
Durchführung der später beschriebenen Untersuchungen
verwendet worden);
Fig. 3 ein Diagramm, das einen typischen Adsorptions-Desorptions-
Prozeß eines erfindungsgemäßen Gerätes zeigt, wenn
Halothan, Alkohol bzw. Toluol festgestellt werden;
Fig. 4 ein Diagramm, das typische Adsorptions-Desorptions-Prozesse
zeigt, und zwar bei der Messung von Halothan unter
Verwendung eines Gas-Meßgerätes mit einer Silikonöl
enthaltenden Substratschicht gemäß der Erfindung und mit
einer ein Silikonöl ohne weit verzweigte Ketten oder endständige
Blöcke enthaltendem Silikonöl; und
Fig. 5 schematisch eine horizontale Schnittansicht durch ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel eines Meßgerätes, das
sowohl einen Meßkristall als auch einen Bezugskristall
enthält.
Fig. 1 zeigt beispielsweise schematisch eine Seiten-Schnittansicht
eines möglichen Ausführungsbeispiels eines piezoelektrischen
Detektors, der in Zusammenhang mit einem Gerät nach der
Erfindung verwendet werden kann. Der Detektor enthält eine Gehäuse
1, das an Gas-Zuführleitungen angeschlossen ist, durch die
die zu untersuchende Gasmischung in das Detektorgehäuse strömen
kann. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein piezoelektrischer Kristall
2, beispielsweise ein Quarzkristall, angeordnet, der zwischen
zwei Elektroden 3 und 4 so angeordnet ist, daß zwei Seitenflächen
des Kristalls 2 sich in Kontakt mit der durch das Detektorgehäuse
1 strömenden Gasmischung befindet. Wenigstens eine Seite
des Kristalls ist mit der gewünschten Substratschicht versehen.
Vorzugsweise sind aber beide Seiten des Kristalls mit der Substratschicht
bedeckt. Bei Verwendung eines Kristalldetektors dieser
Art in einem erfindungsgemäßen Gasdetektor ist der Kristall
in eine geeignete Oszillatorschaltung einbezogen, deren Schwingungsfrequenz
durch die Schwingungsfrequenz des piezoelektrischen
Kristalls 2 bestimmt ist.
Ein Detektrogerät mit einem piezoelektrischen Detektorkristall
kann so aufgebaut sein, wie es schematisch in Fig. 2 dargestellt
ist. Das Gerät enthält zwei Oszillatoren, nämlich einen Meßoszillator
5 und einen Bezugsoszillator 6. Die beiden Oszillatoren
haben genau gleiche Ausbildung und enthalten identische Oszillatorkristalle,
während der Kristall im Meßoszillator 5 aber mit
einer Substratschicht versehen ist, hat der Kristall im Bezugsoszillator
6 keine solche Schicht. Die Ausgangssignale von den
beiden Oszillatoren 5 und 6 werden einem Mischkreis 7 zugeführt,
von dem ein Signal erhalten wird, welches die Differenzfrequenz
und die Summenfrequenz der Ausgangssignale der beiden Oszillatoren
enthält. Der Mischkreis 7 ist an einen Filter 8 angeschlossen,
welcher nur die Differenzfrequenz hindurchläßt. Die Differenzfrequenz
wird mit Hilfe eines digitalen Frequenzzählers 9
angezeigt, der mit dem Filterausgang verbunden ist. Das Ausgangssignal
des Filters wird einem Frequenz-Spannungs-Wandler 10 zugeführt,
dessen Ausgangsspannung mit Hilfe eines Aufzeichnungsinstruments
11 wiedergegeben werden kann. Dieses Instrument erzeugt
eine Kurve, welche die Frequenzdifferenz zwischen den beiden
Oszillatoren 5 und 6 als Funktion der Zeit erzeugt.
Um eine genaue Messung zu erhalten, ist es wichtig, daß die Art,
in welcher die Gasmischung auf den Meßkristall und den Bezugskristall
einwirkt, in beiden Fällen möglichst genau gleich ist.
Dies kann sichergestellt werden durch Anordnung der beiden Kristalle
in einem gemeinsamen Detektorgehäuse, durch das die Gasmischung
strömt. Beispielsweise kann die Anordnung so sein, wie
sie schematisch in Fig. 5 gezeigt ist. Fig. 5 ist eine horizontale
Schnittansicht durch ein Detektorgehäuse 12 mit einem Einlaß
13 und einem Auslaß 14, die miteinander gegenüberliegend angeordnet
sind und durch die ein Strom der zu untersuchenden Gasmischung
strömt. In dem Gehäuse ist ein Körper 15 mit zwei identisch
und symmetrisch liegenden Strömungswesen 16 und 17 für
den Gasstrom angeordnet. In diesen Strömungswegen sind der Detektorkristall
oder Meßkristall 18 und der Bezugskristall 19
so angeordnet, daß ihre Seitenflächen parallel zur Richtung der
Gasströmung liegen, wobei die Kristalle wechselseitig symmetrisch
auf einer jeweiligen Seite einer Symmetrieebene angeordnet sind,
die durch den gesamten Gasstrom verläuft. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Kristalle von einer Art, die mit
Elektroden versehen sind, die unmittelbar auf dem Kristallkörper
metallisiert worden sind.
Zur Prüfung der Empfindlichkeit von verschiedenen Substratmaterialien
bei der Feststellung des anästhetischen Gases Halothan
wurden eine Reihe von Versuchen mit verschiedenen Substratmaterialien
auf dem Detektorkristall ausgeführt, und zwar unter Verwendung
eines Gerätes nach Fig. 2. In allen Fällen war die untersuchte
Gasmischung gereinigte Luft mit 2% Halothan. Die verwendeten
Kristalle waren Quarzkristalle mit einer Grundfrequenz
von 8 MHz und einem BT-Schnitt. Die Substratschicht auf dem
Detektorkristall bzw. Meßkristall hatte in allen Fällen eine
Dicke, die einen Frequenzabfall von 1 kHZ für die Substratschicht
alleine ergab. Dies entsprach einer Substratschichtdicke
von ungefähr 1000 Å, wenn nur eine Seite des Meßkristalls mit
dem Substratmaterial beschichtet war. Die erhaltenen Ergebnisse
sind unten in Tabelle 1 gezeigt, wobei ein Minuszeichen vor dem
Wert des Frequenzabfalls Δ f anzeigt, daß die Frequenz des Detektorkristalls
relativ zur Frequenz des Bezugskristalls abfiel,
während ein Pluszeichen anzeigt, daß die Frequenz des Bezugskristalls
niedriger war als die Frequenz des Meßkristalls.
Alle verwendeten Silikonöle waren Produkte der Firma Dow Corning
Corp., deren Bezeichnung den in der Tabelle angegebenen Bezeichnungen
entsprechen.
Wie sich aus der Tabelle ergibt, weisen die Silikonöle 1 und
4, die beide der vorgenannten Art sind und weit verzweigte Ketten
besitzen, einen viel höheren Empfindlichkeitsgrad auf als
die übrigen Silikonöle, die keine solch weit verzweigten Ketten
haben. Die Empfindlichkeit auf Halothan der verschiedenen anderen
getesteten Substanzen war auch sehr gering oder im wesentlichen
nicht vorhanden. Die während der Untersuchung mit beiden
unbeschichteten Kristallen beobachtete Frequenzänderung dürfte
durch ungenügende Reinigung der Oberfläche der Kristalle hervorgerufen
worden sein.
Zur Bestimmung der Empfindlichkeit der empfindlichsten Silikonöle
nach Tabelle 1 in bezug auf anästhetische Gase im Vergleich
zu anderen Gasen, die bei der Feststellung der anästhetischen
Gase vorhanden sein können, und für die andere Gase des Gasdetektors
nicht empfindlich sein sollten, wurden Untersuchungen
mit Silikonöl 1 (DC 190) als Substratmaterial ausgeführt. In
diesem Falle wurden Quarzkristalle mit einer Grundfrequenz von
10 MHz und mit einem AT-Schnitt ausgeführt, die etwas besser geeignet
sind als die in Tabelle 1 verwendeten Kristalle. Die Konzentration
der festzustellenden Gaskomponente betrug 1% in Laboratoriumsluft,
wenn in der folgenden Tabelle 2 nicht anderes
angegeben ist. Diese Tabelle 2 zeigt die mit den Untersuchungen
erreichten Ergebnisse.
Substanz | |
Δ f Hz | |
Halothan | |
-150 | |
Enfluoran | -146 |
Trichloräthylen | - 83 |
Kohlenstofftetrachlorid | - 55 |
Alkohol | - 27 |
Toluol | - 27 |
Azeton | - 11 |
Nitroseoxid, N₂O, 100% | 1 |
Wasserdampf | + 9 |
CO₂, 100% | 0 |
N₂, 100% | 0 |
O₂, 100% | 0 |
Wie sich aus dieser Tabelle ergibt, weist Silikonöl 1 (DV 190)
einen sehr hohen Empfindlichkeitsgrad in bezug auf Halogen-Kohlenwasserstoffe
auf, und insbesondere in bezug auf die anästhetischen
Gase Halothan und Enfluoran, während die Empfindlichkeit
in bezug auf andere Kohlenwasserstoffe, wie Alkohol, Toluol und
Azeton, verhältnismäßig gering war.
Das Substratmaterial nach der Erfindung weist keine merkbare
Adsorption von Nitroseoxid, Wasserdampf, Luft, Sauerstoffgas,
Nitrogengas und Kohlenstoffdioxid auf. Entsprechende Untersuchungen
wurden auch in bezug auf die beiden anästhetischen Gase Methoxyfluoran
und Isofluoran durchgeführt, die auch Halogen-Kohlenwasserstoffe
sind und für die das Substratmaterial Silikonöl 1
(Silikon-Glykol-Copolymer DC 190) auch einen hohen Empfindlichkeitsgrad
aufweist.
Weitere Untersuchungen wurden ausgeführt, um die Adsorptions-
und Desorptionsprozesse mit einer Silikonöl 1 (Silikon-Glykol-
Copolymer DC 190) enthaltenden Substratschicht zu untersuchen,
und zwar in bezug auf erstens das anästhetische Gas Halothan und
zweitens Alkohol und Toluol, die Kohlenwasserstoffe sind, für
die die Empfindlichkeit des Substratmaterials gering ist, wie es
in Fig. 2 gezeigt ist. In allen Fällen wurden die Untersuchungen
mit einer Konzentration der festzustellenden Substanz von 2% in
Laborluft ausgeführt, und zwar mit einer Substratschichtdicke,
die eine Frequenzerniedrigung von 2,1 kHz für die Substratschicht
alleine ergab. Bei der Durchführung der Untersuchungen wurde gereinigte
Laborluft zunächst veranlaßt, durch das Gerät zu strömen,
und zu einem gegebenen Zeitpunkt wurde diese Luft ersetzt
durch Luft, die 2% der festzustellenden Substanz enthielt. Anschließend
wurde zur Erzielung eines stetigen Zustandes in bezug
auf die Frequenzänderung erneut gereinigte Laborluft durch
das Gerät geleitet. Die in den Untersuchungen erhaltenen Adsorptions-
Desorptions-Prozesse sind in dem Diagramm in Fig. 3 gezeigt,
in welchem die Kurve A Halothan, die Kurve B Alkohol und
die Kurve C Toluol darstellt. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist
die Empfindlichkeit in bezug auf Halothan viel größer als in bezug
auf Alkohol und Toluol, wie es sich bereits aus den in Tabelle
2 gezeigten Ergebnissen ergibt. Aus dem Diagramm in Fig.
3 ergibt sich aber auch, daß die Reaktionsgeschwindigkeit der
Substratschicht auch in bezug auf Halothan viel größer ist als
in bezug auf Alkohol und Toluol, d. h., die Geschwindigkeit der
Adsorption und der Desorption ist höher. In Wirklichkeit ist die
fundamentale Reaktionsgeschwindigkeit der Substratschicht in bezug
auf Halothan viel größer als diejenige in dem Diagramm nach
Fig. 3. Die Geschwindigkeit, mit der die Halothan-Moleküle bei
Durchführung der Untersuchungen adsorbiert und desorbiert wurden,
wurde in erster Linie durch die Strömungsbedingungen des Gases
in den Verbindungsleitungen zum Kristalldetektor und innerhalb
des Detektors bestimmt statt durch die fundamentale Adsorptions-
und Desorptionsgeschwindigkeit der Substratschicht. Tests sind
ausgeführt worden, in denen Versuche unternommen worden sind,
0,5% Halothan enthaltende Luft der gesamten beschichteten Oberfläche
der Detektorkristalle im wesentlichen augenblicklich zuzuführen.
In diesen Tests enthielt das Substrat Silikonöl 1 (DC 190),
und es hatte eine Schichtdicke von etwa 1000 Å. Es wurde eine
Frequenzänderung von 40 bis 50 Hz (stetige Zustandsbedingung) in
dem Zeitraum von etwa 150 ms erhalten. Dies kann als eine Messung
der fundamentalen Reaktionsgeschwindigkeit der Substratschicht
angesehen werden, womit diese Messung somit gezeigt hat,
daß die Reaktionsgeschwindigkeit so hoch ist, daß irgendwelche
Änderungen in Äbhängigkeit von der Schichtdicke keine praktische
Bedeutung haben.
Ähnliche vergleichende Adsorptions-Desorptionstests sind auch durchgeführt worden
unter Verwendung von in erster Linie Silikonöl 1 (Silikon-Glykol-
Polymer DC 190) und in zweiter Linie unter Verwendung eines
einfachen Silikonöls ausgeführt worden, das aus Polydimethylsiloxan
(Dow Corning DC 200) bestand, und zwar zum Adsorbieren
von Halothan. In gleicher Weise wurden große Frequenzerniedrigungen
in bezug auf die Kristalle mit beiden Substratschichten erhalten.
Infolgedessen kann angenommen werden, daß die Schichten
im wesentlichen gleiche Dicke hatten. Die in den Tests erhaltenen
Ergebnisse sind in dem in Fig. 4 gezeigten Diagramm dargestellt,
in welchem die Kurve D Silikonöl 1 (DC 190) darstellt,
während die Kurve E Polydimethylsiloxan darstellt. Das Diagramm
zeigt, daß das Silikonöl 1 (Silikon-Glykol-Copolymer DC 190)-
Substrat viel empfindlicher war als das Polydimethylsiloxan-
Substrat, was die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse bestätigt.
Das Diagramm nach Fig. 4 zeigt ferner, daß das Silikonöl 1-Substrat
offensichtlich viel schneller reagiert, und zwar sowohl
in bezug auf die Adsorption und in bezug auf die Desorption,
als das Polydimethylsiloxan-Substrat.
Es sind auch Untersuchungen ausgeführt worden, die zeigen,
daß die Frequenzerniedrigung bei Verwendung eines Silikonöl
1 (DC 190) enthaltenden Substrates, d. h. eines Silikonöls gemäß
der Erfindung, bei der Feststellung des anästhetischen Gases
Halothan in Luft der Halothankonzentration linear proportional
ist.
Es sind auch Untersuchungen ausgeführt worden, um Halothan
festzustellen, in denen Silikonöl 1 (DC 190)-Substratschichten,
das ist ein Silikonöl nach der Erfindung, verschiedener
Dicke verwendet wurden. Bei dieser Gelegenheit ergab die dünnste
Substratschicht allein eine Frequenzerniedrigung von 240 Hz,
während die dickste Substratschicht allein eine Frequenzerniedrigung
von 4000 Hz ergab. In allen Fällen betrug die Konzentration
an Halothan in der als Trägergas verwendeten Laborluft 2%.
Es wurde festgestellt, daß die Erniedrigung in der Frequenz,
das ist die Empfindlichkeit des Meßgerätes, die durch die Adsorption
von Halothan durch die Substratschicht hervorgerufen
wird, mit zunehmender Dicke zunimmt, wobei das Verhältnis zwischen
Frequenzerniedrigung und Schichtdicke für Schichtdicken
über eine Dicke im wesentlichen linear war, was zu einer Frequenzerniedrigung
von etwa 700 Hz für die Schicht alleine führte.
Alles in allem kann gesagt werden, daß bei der Feststellung
der Anwesenheit von Halogen-Kohlenwasserstoff und insbesondere
der Anwesenheit von anästhetischen Gasen, wie Halothan, Enfluoran,
Metoxyfluoran und Isofluoran, Silikonöle mit weit verzweigten
Ketten oder hängenden Blöcken enthaltende Substrate, insbesondere
Silikon-Glykol-Copolymere der oben beschriebenen Art,
weiter bessere Eigenschaften in bezug auf in erster Linie die
Empfindlichkeit, aber auch in bezug auf die Reaktionsgeschwindigkeit
und die Selektivität im Vergleich mit anderen Silikonölen
aufweisen, die nicht so weit verzweigte Ketten oder keine hängenden
Blöcke haben.
Obwohl es sich als sehr vorteilhaft erwiesen hat, die Änderungen
in der Masse der Substratschicht, die durch die Adsorption
und Desorption der zu untersuchenden Gaskomponente hervorgerufen
worden sind, durch Messung der Änderungen in der Schwingungsfrequenz
der piezoelektrischen Kristalle zu messen, die
mit der Substratschicht versehen sind, gibt es auch andere physikalische
Eigenschaften der Substratschicht, die durch die Adsorption
der Moleküle der festzustellenden Gaskomponente beeinflußt
sind, die für die Messung der Adsorption der Substratschicht
und damit der Konzentration der infrage stehenden Gaskomponente
verwendet werden können.
So kann die Substratschicht auf eine Fläche mit bekannten optischen
Eigenschaften aufgebracht werden, und es können, z. B.
mit Hilfe eines Ellipsometers, die Änderungen des Brechungsindexes
der Substratschicht, die durch die Adsorption der infrage
stehenden Gaskomponente auf der Substratschicht, gemessen
werden.
Die Änderung in der Masse der Substratschicht, die durch die
Adsorption der infrage stehenden Gaskomponente hervorgerufen
worden ist, kann auch durch Messung der Fortpflanzungseigenschaften
von akustischen Oberflächenwellen in der Schicht bestimmt
werden. Zu diesem Zweck wird die Substratschicht zweckmäßig
auf eine Oberfläche eines länglichen Quarzkristalles aufgebracht,
der an einem Ende mit einer Elektrodenanordnung versehen
ist, die an einen akustischen Übertrager angeschlossen
ist, um so akustische Oberflächenwellen in die Substratschicht
einzuführen, während das andere Ende des Kristalls mit einer
an einen akustischen Empfänger angeschlossenen entsprechenden
Elektrodenanordnung versehen ist.
Die elektrische Impedanz der Substratschicht wird durch Adsorption
der festgestellten Gaskomponente auch geändert. Sie
kann somit ebenfalls für Meßzwecke verwendet werden. In diesem
Falle kann die Substratschicht auf eine Fläche eines
elektrisch isolierten Trägerkörpers aufgebracht werden, der
mit zwei fingerförmigen Elektrodenanordnungen versehen ist,
die ineinandergreifen und die in die Substratschicht eingebettet
sind, wobei zwischen diesen die elektrische Gleichstrom-
Impedanz oder Wechselstrom-Impedanz gemessen wird.
Claims (7)
1. Gerät zum Feststellen der Anwesenheit von Betäubungsgasen,
bestehend aus Halothan, Enfluoran, Methoxyfluoran oder
Isofluoran, in einer Mischung von Gasen, mit einer dünnen
Schicht eines auf die Oberfläche eines Trägerkörpers derart
aufgebrachten Substrates, daß die Gasmischung in Kontakt
mit der Substratschicht gebracht werden kann, und mit einer
Vorrichtung zum Messen einer physikalischen Eigenschaft der
Substratschicht, die durch die Menge der durch die Substratschicht
absorbierten Gaskomponenten beeinflußt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Substratschicht aus einem Silikon-
Glykol-Copolymer besteht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Silikon-Glykol-Copolymer die folgende allgemeine Strukturformel
besitzt
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Silikon-Glykol-Copolymer ein zufallsorientiertes Copolymer
aus Polydimethylsiloxan mit endständigen Trimethylsilyl-
Gruppen mit hängenden, mit Silizium-Kohlenstoff gebundenen
Blöcken aus Azetat-gepfropftem Poly- (Propylenoxid-
Äthylenoxid) enthält.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Silikon-Glykol-Copolymer ein zufallsorientiertes Copolymer
aus Polydimethylsiloxan mit endständigem Trimethyl-Gruppen
mit hängenden Silizium-Kohlenstoff gebundenen Blöcken aus
Poly- (Äthylenoxid) mit endständigen Hydroxalgruppen enthält.
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Trägerkörper ein piezoelektrischer Kristall (2; 18)
ist und daß die Meßvorrichtung eine mit dem Kristall verbundene
Oszillatorschaltung (5) und eine Vorrichtung zum Messen
von Änderungen der Oszillatorfrequenz der Oszillatorschaltung
enthält.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßvorrichtung einen zweiten, identischen piezoelektrischen
Kristall (19) ohne jede Substratschicht enthält, daß
der zweite Kristall (19) an eine zweite, identische Oszillatorschaltung
(6) angeschlossen ist und daß eine Schaltungsanordnung
zur Feststellung der Frequenzdifferenz zwischen
den Schwingungsfrequenzen der beiden Oszillatorschaltungen
(5, 6) vorgesehen ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Kristalle (18, 19) in einem gemeinsamen Gehäuse montiert
sind, das so ausgebildet ist, daß es einen Strom der
zu analysierenden Gasmischung durch das Gehäuse hindurch ermöglicht,
wobei die beiden Kristalle (18, 19) mit ihren Seitenflächen
parallel zur Strömungsrichtung der Gasmischung
und wechselseitig symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten
einer Symmetrie durch den Gasstrom angeordnet sind.
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