Rok: 2004
Dr. Ing. Ivan Kašík; Ing. Vlastimil Matějec, CSc.; Ing. Miroslav Chomát, CSc.; Ing. Daniela Berková, CSc.; Mgr. Jana Proboštová
Detekce chemických látek pomocí optických vláknových sensorů přináší řadu výhod ve srovnání s jinými typy senzorů a má nabízí velký potenciál pro ochranu životního prostředí a lékařství. Ve vláknově-optických senzorech jsou dnes většinou využívána křemenná vlákna pokrytá polymerem (PCS vlákna). Tato vlákna mají vysokou citlivost ke změnám indexu lomu nebo absorpčního koeficientu v případě, že se index lomu v oblasti kolem jádra blíži indexu lomu křemene (tj. hodnotě 1,457 pro vlnovou délku 633 nm a teplotu 25 °C). S cílem rozšířit možnosti křemenných optických vláken pro chemickou detekci i pro indexy lomu nižší a vyšší než křemen byly v ústavu navrženy a připraveny nové typy vláken [1]-[3]. Tato vlákna zahrnují mnohovidová vlákna s parabolickým invertovaným profilem jádra (IGI vlákna) a vlákna skleněná pokrytá polymerem (PCG vlákna).
IGI a PCG vlákna byla tažena z preforem připravených modifikovanou chemickou depozicí z plynné fáze (MCVD metoda) a leptáním v kapalné fázi nebo z komerčně dostupných tyčinek optických skel (např. F2, Schott) [4]. Typické profily indexu lomu připravovaných preforem jsou znázorněny na obr. 1. Kalibrační křivky na obr. 2 ukazují, že IGI a PCG vlákna umožňují dosáhnou vysokou citlivost detekce pro indexy lomu v okolí jádra v rozmezí 1,45 až 1,62. Tato vlákna tak umožňují využít širší skupinu materiálů vhodných pro přípravu detekčních mebrán nanášených na vlákno a tím zároveň rozšířit počet detekovaných chemických látek, citlivost a selektivitu detekce. IGI vlákna pokrytá polysiloxanovou detekční membranou byla již testována pro detekci toluenu ve vodě v koncentracích 3-5 mg/l [2]. PCG vlákna pokrytá speciálními ormosilovými detekčními membránami jsou v současné době testována pro detekci kyslíku a glukózy ve vodě.
