طراحی و شبیه سازی سنسور آکوستیکی مبتنی بر بلور فونونی برای تشخیص غلظت نیکل کلرید در آب

در این مقاله طراحی و شبیه سازی یک حسگر آکوستیکی مبتنی بر بلور فونونی جامد جامد جهت تشخیص همزمان غلظتهای مختلف نیکل کلرید (NiCl) در آب ارائه شده است. ساختار مورد مطالعه شامل آرایه ای مستطیلی از استوانه های تنگستن با شعاع ۲۰۰ میکرومتر و ثابت شبکه ۵۰۰ میکرومتر است که در بستری از پلی متیل متاکریلات (PMMA) تعبیه شده اند با استفاده از روش المان محدود، خواص پراکندگی صوتی و رفتار گذر موج در محدوده فرکانسی ۰/۸ تا ۳/۲ مگاهرتز بررسی گردید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که تغییر ضریب آکوستیکی محیط حفره در اثر تغییر غلظت نیکل کلرید باعث جابه جایی مشخص در فرکانس رزونانس می شود دو غلظت ۰/۴۳۵۶ مول بر کیلوگرم و ۷۷۰۷ مول بر کیلوگرم موجب ایجاد دو پیک مجزا در طیف عبوری گردید که امکان تشخیص همزمان هر دو غلظت را فراهم می کند این ویژگی نشان دهنده قابلیت بالای ساختار پیشنهادی در طراحی حسگرهای چند پارامتری مبتنی بر بلورهای فونونی برای کاربردهای زیست محیطی و صنعتی است.

کلیدواژه ها:

بلور فونونی ، حسگر صوتی ، نیکل کلرید