[发明专利]二氧化锆发光的氧传感器

权利要求书

1.通过激发传感器的发光，测量气体中的氧分压的方法，所述方法的特征在于将校准传感器中的纳米晶体二氧化锆与被测量气体接触，并且通过UV光脉冲照射，从而诱导所述二氧化锆的发光，然后，记录发光强度时间的依赖关系，测定脉冲的发光强度，并且将得到的结果与对于在给定时间的传感器温度而言的氧分压函数形式的发光强度的校准结果进行比较。

2.根据权利要求1中一项所述的方法，其特征在于测定的发光强度等于发光响应脉冲的最大值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述传感器含有纳米晶体二氧化锆，所述纳米晶体二氧化锆具有由单斜晶相、掺杂的正方晶相、规则掺杂相或这些相的混合构成的3nm至200nm的微晶。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述二氧化锆含有已知使单斜晶系、正方晶系或规则相或这些相的混合稳定的离子。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述二氧化锆含有稀土和过渡金属的离子，从而提高所述传感器的灵敏度并且降低操作温度。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于当被测量气体的温度低于100℃时，将所述传感器加热至在100°0C至900℃的范围的温度，并且所述传感器的工作温度与所述纳米晶体颗粒的尺寸成正比。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于诱导激发光脉冲的波长在210nm至620nm的范围。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在描述发光衰减的指数函数的指数以及将获得的值与确定温度和这种指数之间的关系的校准结果比较的基础上，进行在给定时间的传感器温度的测量。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在给定时间的传感器温度的测量在发光的衰减速率的基础上进行，所述发光的衰减速率为在所述传感器中使用的给定材料的特性。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于测定的发光强度等于发光响应脉冲的低于(lover)最大水平的任何固定水平。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述传感器含有纳米晶体二氧化锆，所述纳米晶体二氧化锆具有由掺杂的单斜晶相、正方晶相、规则相或这些相的混合所构成的3nm至200nm的微晶。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于当被测量气体的温度低于100℃时，将所述传感器加热至在100°0C至900℃的范围的温度，并且所述传感器的工作温度与所述纳米晶体颗粒的尺寸成正比。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于诱导激发光脉冲的波长在210nm至620nm的范围。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，在描述发光衰减的指数函数的指数以及将获得的值与确定温度和这种指数之间的关系的校准结果比较的基础上，进行在给定时间的传感器温度的测量。