MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2803041593 · doi:10.1149/ma2018-01/42/2465

Pressure Sensor at Barometric Levels Using Ionized Gas

2018· article· en· W2803041593 sur OpenAlexaff
Matthew C. Stewart, Xuehan Liu, John D. Jones, Albert M. Leung

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueGas Sensing Nanomaterials and Sensors
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAtmospheric pressureIonizationVolume (thermodynamics)Current (fluid)LinearityIonIon currentPressure measurementPressure sensorMaterials scienceAtomic physicsAnalytical Chemistry (journal)ChemistryElectrical engineeringPhysicsMechanical engineeringEngineeringMeteorology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This paper shows experimental evidence of the feasibility of using ionized gas pressure sensors at barometric pressures. Through building an experimental setup with millimeter scale gap length which represents the critical dimension of in defining the geometry of the sensing element, our research has verified function and linearity at relevant pressure. The electrical current in the sensing element itself is on the order of tens of pA. In combination with low power amplification circuitry, a device built based on the results of this experiment would be suitable for use in ultra-low power applications. An ion-based pressure sensor uses a small alpha particle source, in our case Americium-241, to ionize a volume of gas. A gas at a higher pressure, i.e. higher molecule density, will be subject to more ionization interactions with alpha particles and produce a higher ion density. These ions can then be collected through the application of an electric field across the volume and measurement of electrical current collected at electrodes. Under certain conditions, the resulting current is linearly proportional to the gas pressure. An experiment using some of these concepts was first conducted in 1946 [1]. Later, in 1996, a, experiment using a 20 mm gap length was built to explore this concept as a vacuum sensor for the harsh environment of Mars, establishing suitability at low pressures with experimental data focusing on pressures from 0-2 kPa [2]. A more thorough theoretical examination was conducted at that time. These sensors are theorized to be mechanically resilient and to minimize susceptibility to sensor drift due to material fatigue over time. Using the setup shown in Figure 1, we conducted an experiment using a much smaller gap length. Our sensor has been constructed with a variable size and has been tested to gap lengths as short as 4 mm, representing a significant reduction. By examining the sensor dependence on the parameters of voltage and gap length, we are able to extrapolate to smaller structures and can verify that our design is scalable down to sub-millimeter structures. We tested and collected data verifying function and linearity. Figure 2 shows experimental data over a pressure range from low vacuum to atmospheric pressure for gap lengths of 4 mm and 10 mm. This plot shows that both are linear and approach a zero reading at vacuum, making them suitable as absolute pressure sensors. Our study focused on an application as a small resilient barometer, so we collected the data shown in Figure 3 in the range of ambient atmospheric pressure ± 10 kPa with gap length of 4 mm. The linearity was verified to within the limits of our reference sensor. References [1] J. R. Downing and G. Mellen, “A sensitive vacuum gauge with linear response,” The Review of Scientific Instruments, vol. 17, no. 6, pp. 218-223, Jun. 1946. [2] M. G. Buehler, L. D. Bell, and M. H. Hecht, “Alpha-particle gas-pressure sensor,” Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, vol. 14, pp. 1281-1287, May/Jun. 1996. Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,237
Écart entre enseignants0,208 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueECS Meeting AbstractsMême sujetGas Sensing Nanomaterials and SensorsTravaux en français237 207