DE10361099B3 - Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support - Google Patents

Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support Download PDF

Info

Publication number
DE10361099B3
DE10361099B3 DE2003161099 DE10361099A DE10361099B3 DE 10361099 B3 DE10361099 B3 DE 10361099B3 DE 2003161099 DE2003161099 DE 2003161099 DE 10361099 A DE10361099 A DE 10361099A DE 10361099 B3 DE10361099 B3 DE 10361099B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
sample plate
material samples
gas
evaluation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2003161099
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Brinz
Ulrich Simon
Joerg Jockel
Daniel Sanders
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE2003161099 priority Critical patent/DE10361099B3/en
Priority to GB0621477A priority patent/GB2429069A/en
Priority to GB0517606A priority patent/GB2418491B/en
Priority to PCT/DE2004/002539 priority patent/WO2005061093A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10361099B3 publication Critical patent/DE10361099B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00495Means for heating or cooling the reaction vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00653Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to electrodes embedded in or on the solid supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659Two-dimensional arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00686Automatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00702Processes involving means for analysing and characterising the products
    • B01J2219/00707Processes involving means for analysing and characterising the products separated from the reactor apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718Type of compounds synthesised
    • B01J2219/00745Inorganic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718Type of compounds synthesised
    • B01J2219/00745Inorganic compounds
    • B01J2219/00747Catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/18Libraries containing only inorganic compounds or inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B60/00Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
    • C40B60/14Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head (26) inserted in a housing support (27) consisting of two measuring wires which lie on the contact surfaces of the sample plate and connected with a measuring and evaluation unit (18). An independent claim is also included for a process for analyzing material samples. Preferred Features: The measuring wires lie on the contact surfaces of the sample plate via melting spheres. The measuring head is connected to a gas supply unit (16) which is connected to a data processing unit (53) of the measuring and evaluation unit.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse einer Probenplatte gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art sowie ein Verfahren zur Analyse einer Probenplatte. The The invention relates to a device for analyzing a sample plate according to the Preamble of claim 1 further defined type and a Method for analyzing a sample plate.

Insbesondere im Bereich der Materialwissenschaften, der Chemie und der Pharmazie ist es von erheblicher Bedeutung, hinsichtlich des jeweiligen Anwendungsfalls optimierte Stoffe und Materialien aufzufinden bzw. zu entwickeln. Ein spezielles Anwendungsgebiet stellt hierbei die Sensorik dar, die eine wichtige Schlüsseltechnologie mit einer stetig wachsenden Zahl von Anwendungen sowohl im industriellen als auch im privaten Bereich ist. So werden Sensoren beispielsweise bei technischen Prozessüberwachungen, im Bereich des Umweltschutzes, im Bereich der Medizin oder auch im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt. Ein beträchtliches Maß an Entwicklungsarbeit wird derzeit insbesondere in die Ent wicklung schneller und hochsensitiver Sensoren mit einer geringen Querempfindlichkeit gesteckt.Especially in the field of materials science, chemistry and pharmacy it is of considerable importance with regard to the respective application find and develop optimized substances and materials. A special field of application here is the sensor technology, the one key technology with a steadily growing number of applications both in industrial as well as in the private sector. This is how sensors become, for example in technical process monitoring, in the field of environmental protection, in the field of medicine or even used in the automotive sector. A considerable amount of development work is currently becoming faster and more sensitive, especially in development Sensors with a low cross sensitivity plugged.

Die Entwicklungen beschränkten sich bisher in der Regel auf eine Optimierung bzw. Modifizierung bekannter Materialien. Es besteht jedoch das Problem, dass für bestimmte Anwendungsbereiche der Sensorik ein hoher Bedarf an neuen Materialien besteht, der mit konventionellen Methoden, die sich durch eine Herstellung von Einzelsensoren und eine anschließende sequentielle Charakterisierung auszeichnen, nicht hinreichend gedeckt werden kann.The Limited developments so far usually on an optimization or modification known materials. However, there is the problem that for certain Areas of application of sensor technology a high demand for new materials exists, with conventional methods that are characterized by a production of individual sensors and a subsequent sequential characterization can not be adequately covered.

Insbesondere bei der Entwicklung neuartiger, sensitiver Materialien bzw. Materialkombinationen kann es zweckmäßig sein, Verfahren aus dem Bereich der kombinatorischen Chemie bzw. sogenannte High-Throughput-Methoden einzusetzen. Bei diesen Verfahren handelt es sich um parallelisierte Synthese- und Screeningverfahren, durch welche sich neue Materialien bzw. Materialkombinationen erschließen lassen können bzw. bereits bekannte Syntheseverfahren für existierende Materialien in einem breiten Parameterfeld optimiert werden können.Especially in the development of novel, sensitive materials or material combinations it may be appropriate Processes in the field of combinatorial chemistry or so-called Use high-throughput methods. In these methods acts it is parallelized synthesis and screening methods, by which can be opened up new materials or material combinations or already known synthesis methods for existing materials can be optimized in a wide parameter field.

Aus der US 5,985,356 ist eine allgemeine Darstellung von High-Throughput-Verfahren bekannt, wobei in dieser Schrift insbesondere die Anwendung der im Wesentlichen aus dem Bereich der Pharmazie bekannten kombinatorischen Chemie auf chemische und materialwissenschaftliche Anwendungsgebiete vorgeschlagen wird.From the US 5,985,356 is a general presentation of high-throughput method known, this document in particular the application of the well-known mainly in the field of pharmacy combinatorial chemistry on chemical and materials science applications is proposed.

Eine Vorrichtung der einleitend genannten Art zur Analyse einer Probenplatte ist beispielsweise aus der DE 101 31 581 A1 bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Probenplatte, auf der 64 Materialproben matrixartig aufgebracht sind, welche jeweils mit zwei Elektroden verbunden sind, die wiederum mit Kontaktstellen versehen sind, an welchen ein Mittel zur reversiblen und adressierbaren Kontaktierung zur Anlage gebracht werden kann.A device of the type mentioned in the introduction for analyzing a sample plate is known, for example, from US Pat DE 101 31 581 A1 known. This device comprises a sample plate on which 64 material samples are applied in a matrix-like manner, which are each connected to two electrodes, which in turn are provided with contact points, to which a means for reversible and addressable contacting can be brought into contact.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Analyse einer Probenplatte mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und mit einem in einen Gehäuseträger einsetzbaren Messkopf, der zur elektrischen Verbindung mit den Kontaktiermitteln je Materialprobe zwei Messdrähte umfasst, die mit Vorspannung an Kontaktflächen der Probenplatte anliegen und mit einer Mess- und Auswerteeinheit verbunden sind, hat den Vorteil einer einfachen Handhabung, da bei Verwendung einer genormten Probenplatte der Kontakt zwischen den Materialproben und der Mess- und Auswerteeinheit durch einfaches Einsetzen des Messkopfes in den Gehäuseträger herstellbar ist.The inventive device for analyzing a sample plate having the features of the preamble of claim 1 and with a usable in a housing carrier Measuring head, for electrical connection with the contacting Two measuring wires per material sample includes, which rest with bias on contact surfaces of the sample plate and connected to a measuring and evaluation unit has the Advantage of easy handling, as when using a standardized Sample plate the contact between the material samples and the measuring and evaluation unit by simply inserting the measuring head in the housing carrier produced is.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zur Entwicklung und Auffindung von Materialien bzw. Materialkombinationen, die als Sensormaterialien einsetzbar sind und über ihre elektrischen Eigenschaften charakterisierbar sind. Beispielsweise kann die Vorrichtung nach der Erfindung zur Entwicklung eines optimierten Sensormaterials eines Gassensors eingesetzt werden.The Device according to the invention is particularly suitable for development and retrieval of materials or combinations of materials known as Sensor materials are used and their electrical properties can be characterized. For example, the device according to the invention for the development of an optimized sensor material a gas sensor can be used.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, eine hohe Anzahl an potentiellen Sensormaterialien, die auf der Probenplatte angeordnet sind, unter verschiedenen Prüfgasen bei unterschiedlichen Temperaturen, die beispielsweise bis zu 800 °C betragen können, nahezu simultan zu untersuchen. Die Untersuchung kann potentiometrisch, resistiv, kapazitiv oder auch über die komplexe Impedanzspektroskopie erfolgen.With the device according to the invention it is possible to have a high number of potential sensor rates Rialia, which are arranged on the sample plate, under different test gases at different temperatures, which may be up to 800 ° C, for example, to study almost simultaneously. The investigation can be carried out potentiometrically, resistively, capacitively or via the complex impedance spectroscopy.

Der Begriff Spektroskopie ist im vorliegenden Fall so zu verstehen, dass es sich um frequenzabhängige Messungen handelt, d. h. dass die Impedanz einer Probe bei unterschiedlichen Messfrequenzen untersucht wird. Beispielsweise werden die einzelnen Materialproben jeweils in einem Frequenzbereich zwischen 10 Hz und 107 Hz mit einer Messdatendichte von 15 Messpunkte pro Dekade untersucht. Dies bedeutet, dass pro Materialprobe bei einer derartigen Messdatendichte 180 Messdaten ermittelt werden. Eine weitreichende Datenreduktion kann beispielsweise durch eine Anpassung eines geeigneten Schaltkreisäquivalents an die Messdaten erreicht werden.The term spectroscopy in the present case is to be understood as frequency-dependent measurements, ie the impedance of a sample is examined at different measurement frequencies. For example, the individual material samples are each examined in a frequency range between 10 Hz and 10 7 Hz with a measured data density of 15 measuring points per decade. This means that 180 measured data are determined per material sample with such a measurement data density. A far-reaching data reduction can be achieved, for example, by adapting a suitable circuit equivalent to the measured data.

Um die Messdrähte, die insbesondere über Schmelzkugeln an den Kontaktflächen der Probenplatte anliegen, unter der Vorspannung zu halten, können die Messdrähte jeweils mit einem insbesondere vergoldeten Federkontakt verbunden sein, der einen konstanten Anpressdruck des jeweiligen Messdrahts auf der jeweiligen Kontaktfläche gewährleistet.Around the measuring wires, the particular about Melt balls on the contact surfaces the sample plate abut, to keep under the bias, the measuring wires each connected to a particular gold-plated spring contact be, the constant contact pressure of the respective measuring wire on the respective contact surface guaranteed.

Um zur Entwicklung eines Gassensors die Materialproben mit einem bestimmten Prüfgas beaufschlagen zu können, kann der Messkopf mit einer Gasversorgungseinheit verbunden sein.Around To develop a gas sensor, the material samples with a specific Test gas to be able to charge the measuring head can be connected to a gas supply unit.

Um die Materialproben unterschiedlichen Prüfgas- bzw. Referenzgasatmosphären aussetzen zu können, umfasst die Gasversorgungseinheit, die zweckmäßigerweise mit einer Datenverarbeitungseinheit der Mess- und Auswerteeinheit verbunden ist, eine Gasmischeinrichtung. Ferner kann die Gasversorgungseinheit zur Anfeuchtung der Prüfgas- bzw. Referenzgasatmosphäre ein Wasserreservoir umfassen.Around expose the material samples to different test gas or reference gas atmospheres to be able to includes the gas supply unit, which expediently with a data processing unit the measuring and evaluation unit is connected, a gas mixing device. Furthermore, the gas supply unit for moistening the Prüfgas- or Reference atmosphere include a water reservoir.

Der Messkopf kann des Weiteren so ausgelegt sein, dass er als integrierten Bestandteil einen Gasraum umfasst, der über den Materialproben der Probenplatte angeordnet ist und vorzugsweise von einer im Wesentlichen glockenförmigen Verteilereinrichtung gebildet ist. Der Gasraum ist mit der Gasversorgungseinheit verbunden.Of the Furthermore, the measuring head can be designed to be integrated Component includes a gas space above the material samples of Sample plate is arranged and preferably of a substantially bell Distributor device is formed. The gas space is with the gas supply unit connected.

Um eine homogene Verteilung des Prüf- bzw. Referenzgases in dem Gasraum zu erreichen, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in dem Gasraum ein Diffusor angeordnet.Around a homogeneous distribution of the test or to reach reference gas in the gas space, is at an advantageous embodiment arranged a diffuser of the device according to the invention in the gas space.

Um bei einer Vielzahl von Materialproben auf der Probenplatte die einzelnen Materialproben auf einfache Art und Weise vermessen zu können, umfasst die Mess- und Auswerteeinheit vorteilhafterweise zwei Relaisschaltfelder, die mit den Messdrähten verbunden sind und beispielsweise bei 64 Materialproben auf der Probenplatte vorzugsweise jeweils eine 3x64-Matrix aus hochfrequenztauglichen Relais aufweisen. In diesem Fall sind die 64 Materialproben auf der Probenplatte in einem Messzyklus vermessbar, wobei mindestens drei Messgrößen zugänglich sind, und zwar beispielsweise über einen Impedanz-Analysator die Impedanz und über ent sprechende weitere Messgeräte die Gleichstromwiderstände der Materialproben und deren Strom/Spannungs-Kennlinien.Around for a variety of material samples on the sample plate the individual To be able to measure material samples in a simple manner includes the measuring and evaluation unit advantageously has two relay panels, the with the measuring wires and for example at 64 material samples on the sample plate preferably in each case a 3x64 matrix of high frequency suitable Relay have. In this case, the 64 material samples are on the sample plate vermessbar in a measuring cycle, wherein at least three measured quantities are accessible, and for example about an impedance analyzer, the impedance and ent speaking further measuring devices, the DC resistors of the Material samples and their current / voltage characteristics.

Die Mess- und Auswerteeinheit ist zweckmäßigerweise mit einer Mess- und Steuersoftware ausgestattet, die einerseits den Messablauf steuert und andererseits gewonnene Messdaten an eine entsprechende Datei oder auch an eine relationale Datenbank übergibt, die von einer Auswertesoftware eingelesen werden kann.The The measuring and evaluation unit is expediently equipped with a measuring and control software that controls the measurement process on the one hand and on the other hand obtained measurement data to a corresponding file or to a relational database, which is provided by an evaluation software can be read.

Die Auswertesoftware arbeitet vorzugsweise derart, dass sie eine Fitfunktionalität zur Berechnung theoretischer Impedanzspektren für die einzelnen Proben umfasst, wobei die Berechnung vorzugsweise unter Zugrundelegung eines Schaltkreisäquivalents erfolgt, das mindestens ein virtuelles oder reales elektronisches Bauelement umfasst. Ein virtuelles Bauelement ist beispielsweise ein Constant Phase Element (CPE). Die Fitfunktionalität berechnet also auf Grundlage der Messdaten für ein beispielsweise aus einem seriellen RC-Glied bestehendes Schaltkreisäquivalent ein an ein gemessenes Impedanzspektrum bestmöglich angenähertes, theoretisches Impedanzspektrum, wobei zur Anpassung des theoretischen an das gemessene Spektrum eine Variation der Kapazität und/oder des Widerstands der Bauelemente des RC-Glieds durchgeführt wird. Dem bestmöglich angepassten, theoretisch Impedanzspektrum sind also in diesem Fall ein Widerstandswert und ein Kapazitätswert für das RC-Glied zugeordnet. Aus dem Widerstandswert kann beispielsweise durch Vergleich mit einem Referenzwert auf die Sensitivität der jeweiligen Materialprobe geschlossen werden.The Evaluation software preferably operates to provide a fit functionality for calculation theoretical impedance spectra for the individual samples, the calculation preferably on the basis of a circuit equivalent that is at least comprises a virtual or real electronic component. One For example, a virtual device is a Constant Phase element (CPE). The fit functionality So calculates based on the measurement data for a example of a serial RC element existing circuit equivalent to a measured Impedance spectrum best possible approximate, theoretical Impedance spectrum, whereby the adaptation of the theoretical to the measured Spectrum a variation of capacitance and / or resistance the components of the RC element carried out becomes. The best possible adjusted, theoretical impedance spectrum are so in this case assigned a resistance value and a capacitance value for the RC element. From the resistance value, for example, by comparison with a reference value to the sensitivity of the respective material sample getting closed.

Um bei einer Vielzahl von Materialproben, die unter verschiedenen Messbedingungen vermessen werden, die für die einzelnen Materialproben gewonnenen, beispielsweise die Sensitivitäten darstellenden Ausgabewerte einer einfachen Auswertung zugänglich zu machen, umfasst die Auswertesoftware vorteilhafterweise eine Datamining-Funktionalität. Die Datamining-Funktionalität ermittelt beispielsweise unter Anwendung vorzugsweise mehrdimensionaler Zielfunktionen die für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Materialprobe auf numerischem Wege.Around in a variety of material samples under different measurement conditions to be measured for the individual material samples obtained, for example, the sensitivities representing To make output values accessible for a simple evaluation includes the Evaluation software advantageously a data mining functionality. The data mining functionality is determined for example, using preferably multi-dimensional objective functions the for the respective application optimal material sample on numerical Ways.

Alternativ oder zusätzlich kann die Datamining-Funktionalität auch eine Visualisierungsfunktionalität umfassen. In diesem Fall kann ein Benutzer bildschirmgestützt die für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Materialprobe ermitteln. Beispielsweise arbeitet die Visualisierungsfunktionalität mit einem Farbspektrum, wobei einer bestimmten Farbe eine hohe Sensitivität der Materialprobe und einer anderen Farbe eine geringe Sensitivität zugeordnet ist.alternative or additionally can the data mining functionality also include a visualization functionality. In this case a user can be screen-based the for determine the optimum application of the respective application. For example, the visualization functionality works with one Color spectrum, where a particular color high sensitivity of the material sample and a different color is associated with a low sensitivity.

Um auch Sensormaterialien auffinden zu können, die für Anwendungsfälle geeignet sind, bei denen – wie beispielsweise bei einem Abgas – hohe Temperaturen herrschen, weist die Vorrichtung nach der Erfindung vorzugsweise eine Heizeinrichtung auf, in welche die Probenplatte vorzugsweise eintauchbar ist. In diesem Fall weist die Vorrichtung insbesondere einen Hochtemperaturreaktor auf, der von der Heizeinrichtung begrenzt ist und in dem die die Materialprobe umfassende Probenplatte mit unterschiedlichen Prüf- bzw. Referenzgasen beaufschlagt werden kann.Around Also find sensor materials that are suitable for applications are where - like for example, in an exhaust - high Temperatures prevail, the device according to the invention preferably a heating device, in which the sample plate preferably is submersible. In this case, the device has particular a high temperature reactor which is limited by the heater is and in which the material sample sample plate with different test or reference gases can be acted upon.

Die Erfindung hat auch ein Verfahren zur Analyse einer Probenplatte mit den Merkmalen gemäß Anspruch 19 zum Gegenstand. Durch Anwendung dieses Verfahrens ist es möglich, eine Probenplatte, auf der eine große Anzahl an Materialproben, beispielsweise 64 Materialproben angeordnet sind, unter unterschiedlichen Bedingungen elektrisch zu vermessen und in vollautomatischer Weise eine für den betreffenden Anwendungsfall am besten geeignete Materialprobe auszuwählen. Dies erfolgt durch automatische Auswahl von Startwerten für die Bauelemente des jeweiligen Schaltkreisäquivalents und die anschließende Fehlerminimierungsrechnung. Die Startwerte werden bei der Fehlerminimierungsrechnung eingesetzt, wobei ausgehend von den Startwerten ein an das jeweils gemessene Impedanzspektrum angepasstes, theoretisches Impedanzspektrum für die betreffende Materialprobe unter den jeweiligen Messbedingungen berechnet wird. Durch dieses Vorgehen ist eine weitgehende Datenreduktion möglich, da ausgehend von den Impedanzspektren, die eine Vielzahl an Messpunkten haben, wenige abgeleitete Größen darstellende Fitwerte ermittelt werden, die die einzelnen Bauelemente des Schaltkreisäquivalents beschreiben. Die Fitwerte stellen also Dimensionierungen der Bauelemente des Schaltkreisesäquivalents dar, mit denen das gemessene Impedanzspektrum bestmöglich simuliert werden kann.The The invention also has a method for analyzing a sample plate with the features according to claim 19 to the subject. By applying this method, it is possible to have a Sample plate on which a large Number of material samples, for example 64 material samples arranged are to be measured electrically under different conditions and in fully automatic manner for the particular application to select the most suitable material sample. This is done by automatic Selection of starting values for the components of the respective circuit equivalent and the subsequent Fehlerinimierungsrechnung. The starting values are used in the error minimization calculation, starting from the starting values one at each measured Impedance spectrum adapted, theoretical impedance spectrum for the relevant Material sample is calculated under the respective measurement conditions. Through this procedure, a substantial data reduction is possible because starting from the impedance spectra, which has a multitude of measuring points have, representing few derived quantities Fitwerte are determined, which are the individual components of the circuit equivalent describe. The fit values thus represent dimensioning of the components of the circuit equivalent with which the measured impedance spectrum simulates the best possible can be.

Bei der Bestimmung des Schaltkreisäquivalents kann beispielsweise eine serielle Schaltung von vier RC-Gliedern ausgewählt werden, wobei die höheren RC-Glieder gegebenenfalls auf einen Startwert gesetzt werden, der keinen Einfluss auf die Berechnung des theoretischen Impedanzspektrums hat.at the determination of the circuit equivalent For example, a serial circuit of four RC elements selected be, with the higher RC elements may be set to a starting value, the no influence on the calculation of the theoretical impedance spectrum Has.

Die für die Fehlerminimierungsrechnung erforderlichen Startwerte eines RC-Glieds werden vorzugsweise aus der maximal gemessenen, imaginären Impedanz Z''_MAX und der korrespondieren Messfrequenz f_Z''_MAX gemäß folgenden Formeln berechnet:

Figure 00090001
The starting values of an RC element required for the error minimization calculation are preferably calculated from the maximum measured, imaginary impedance Z "_ MAX and the corresponding measurement frequency f_Z" _ MAX according to the following formulas:
Figure 00090001

Wenn das Schaltkreisäquivalent mehrere RC-Glieder umfasst, werden die für die höheren RC-Glieder erforderlichen Startwerte für die Fehlerminimierungsrechnung vorzugsweise aus den Differenzspektren zwischen den gemessenen Daten und Daten ermittelt, die auf Grundlage der für das erste RC-Glied berechneten Startwerte berechnet bzw. simuliert werden.If the circuit equivalent comprises several RC elements, those required for the higher RC elements Start values for the error minimization calculation preferably from the difference spectra between the measured data and data determined on the basis the for the first RC element calculated or simulated calculated starting values become.

Insbesondere die Auswahl sogenannter "guter" Startwerte, die nahe an den tatsächlichen Größen der Bauelemente des Schaltkreisäquivalents liegen, verkürzen die Dauer der nachfolgenden Fehlerminimierungsrechnung entscheidend. "Schlechte" Startwerte können hingegen dazu führen, dass die auf Grundlage der Startwerte durchgeführte Fehlerminimierungsrechnung sinnlose Werte liefert.Especially the selection of so-called "good" starting values, the close to the actual Sizes of the components of the circuit equivalent lie, shorten the duration of the subsequent Fehlerinimierungsrechnung crucial. "Bad" starting values, however, can cause that the error minimization calculation performed on the basis of the starting values delivers meaningless values.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung besteht das Schaltkreisäquivalent zur Simulation von Impedanzspektren auf Basis von bei einer Fehlerminimierungsrechnung gewonnenen Fitwerten aus einer seriellen Spaltung von vier RC-Gliedern. Durch Ermittlung von Startwerten für die einzelnen Bauelemente wird dann anhand eines Schwellenwertes bestimmt, wie viele RC-Glieder bei den Simulationsrechnungen berücksichtigt werden. Der Schwellen wert ist vorzugsweise ein von einem Benutzer voreinstellbarer Wert. Überprüft wird das prozentuale Verhältnis des Widerstands des ersten RC-Glieds zum Widerstand des aktuellen RC-Glieds n gemäß der Formel RCn_START > Wert[%]·RC1_START. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the circuit equivalent for simulating impedance spectra is based on an error minimization calculation n values from a serial split of four RC elements. By determining starting values for the individual components, it is then determined by means of a threshold value how many RC elements are taken into account in the simulation calculations. The threshold value is preferably a value presettable by a user. The percentage ratio of the resistance of the first RC element to the resistance of the current RC element n is checked according to the formula RCn_START> value [%] · RC1_START.

Die Größe "Wert" ist die von dem Benutzer veränderbare Größe, die beispielsweise auf 10 % voreingestellt ist. Wenn das Argument nicht erfüllt ist, werden die Startwerte für die Bauteile des betreffenden RC-Glieds auf Werte gesetzt, die keinen Einfluss auf eine Simulation der Impedanzspektren haben. Diese Werte werden bei der Fehlerminimierungsrechnung konstant gehalten.The Size "value" is that of the User changeable Size that for example, to 10%. If the argument is not Fulfills is, the starting values for the components of the relevant RC element are set to values that have no Have an influence on a simulation of the impedance spectra. These values are kept constant in the error minimization calculation.

Ferner wird bei dem Verfahren die Validierungsgröße bestimmt, die die Übereinstimmung zwischen dem errechneten, theoretischen Impedanzspektrum und dem jeweils zugeordneten, gemessenen Impedanzspektrum bewertet.Further In the method, the validation size that determines the match is determined between the calculated, theoretical impedance spectrum and the evaluated respectively associated, measured impedance spectrum.

Die Auswertegröße stellt den für die jeweilige Analyse relevanten Ausgabewert dar, der beispielsweise bei der Ermittlung eines Sensormaterials für einen Gassensor eine Sensitivität der jeweiligen Materialprobe wiedergibt. Die Sensitivität ist ein Maß für die Güte eines Sensors.The Evaluation value the for the respective analysis relevant output value, for example, at the determination of a sensor material for a gas sensor, a sensitivity of the respective Material sample reproduces. The sensitivity is a measure of the goodness of a Sensor.

Die Sensitivität eines resistiven Gassensors kann auf verschiedene Art und Weise definiert sein. Berücksichtigt man beispielsweise die Richtung der Änderung der Widerstände bei einer Gasbeaufschlagung, kann eine Sensitivität S als Quotient des Widerstands R_TEST unter einer Prüfgasatmo sphäre und des Widerstands R_0 unter Referenzbedingungen wie folgt ausgedrückt werden

Figure 00110001
The sensitivity of a resistive gas sensor can be defined in various ways. Considering, for example, the direction of change of the resistances at a gas admission, a sensitivity S as the quotient of the resistance R_TEST under a test gas atmosphere and the resistance R_0 under reference conditions can be expressed as follows
Figure 00110001

Das Vorzeichen der Sensitivität S liefert eine Information hinsichtlich der Widerstandsänderung.The Sign of sensitivity S provides information regarding resistance change.

Alternativ kann die Sensitivität als Änderung der Widerstände beschrieben werden, und zwar gemäß den Formeln

Figure 00110002
Alternatively, the sensitivity may be described as a change in resistances, according to the formulas
Figure 00110002

Bei diesen Formeln ergeben sich Sensitivitäten S_Δ zwischen –1 und 1, d. h. normierte Sensitivitäten.at These formulas result in sensitivities S_Δ between -1 and 1, ie. H. normalized sensitivities.

Es ist auch möglich, die Sensitivitäten beider Definitionen ineinander zu überführen. Die über den Wert S ausgedrückte Sensitivität ist besonders aussagekräftig bei einer großen Änderung des Widerstands einer Materialprobe infolge einer Beaufschlagung mit einem Prüfgas. Die über S_Δ ausgedrückte Sensitivität ist besonders aussagekräftig, wenn sich der Widerstand einer Materialprobe infolge einer Prüfgasbeaufschlagung nur gering ändert. Die durch S_Δ ausgedrückte Sensitivität hat jedoch den Vorteil einer großen Toleranz gegenüber Messungenauigkeiten, einer präzisen Beleuchtung eines Bereichs kleiner Widerstandsänderungen und damit ei ner besseren Bewertung von Querempfindlichkeiten sowie der Möglichkeit einer automatisierten Visualisierung und Datenverarbeitung.It is possible, too, the sensitivities to translate both definitions into each other. The sensitivity expressed by the value S is special meaningful in a big change the resistance of a material sample as a result of loading with a test gas. The above S_Δ expressed sensitivity is special meaningful if the resistance of a material sample due to a Prüfgasbeaufschlagung only low changes. However, the sensitivity expressed by S_Δ has the advantage of a big one Tolerance Measurement inaccuracies, a precise Illumination of a range of small changes in resistance and thus a better one Evaluation of cross sensitivities as well as the possibility of an automated visualization and data processing.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung besteht das Schaltkreisäquivalent aus einer virtuellen Anordnung realer elektronischer Bauteile wie Kondensatoren und Widerständen. In seiner einfachsten Ausführung besteht das Schaltkreisäquivalent aus einem Widerstand.at a particularly simple embodiment of the method according to the invention is the circuit equivalent from a virtual arrangement of real electronic components such as Capacitors and resistors. In its simplest version consists of the circuit equivalent from a resistance.

Durch die Fehlerminimierungsrechnung, bei der eine Angleichung der Größen der Bauelemente an die Messdaten erfolgt, wird ein simuliertes Impedanzspektrum für das Schaltkreisäquivalent für die jeweilige Materialprobe ermittelt. Aus den angepassten Größen der Bauelemente kann auf die elektrischen Eigenschaften der durch das Schaltkreisäquivalent beschriebenen Prozesse in der Materialprobe geschlossen werden. Wenn das elektrische Verhalten der Materialprobe durch mehrere Prozesse unterschiedlicher Relaxationszeiten bestimmt wird, ist es erforderlich, kompliziertere Schaltkreisäquivalente heranzuziehen, die beispielsweise aus mehreren in Reihe geschalteten RC-Gliedern bestehen. Wenn die Prozesse unterschiedlich auf eine Variation der Messbedingungen reagieren, kann eine Zuordnung einzelner Prozesse zu Bauelementen bzw. Bauelementgruppen vorgenommen werden, um so die einzelnen Prozesse separiert analysieren zu können. Durch die Fehlerminimierungsrechnung reduziert sich das Datenvolumen zur Beschreibung der Impedanzmessung auf die Anordnung und die Größen der Bauelemente.By the error minimization calculation, in which an approximation of the sizes of the components to the measured data takes place, a simulated impedance spectrum for the circuit equivalent for the respective Ma terialprobe determined. From the matched sizes of the devices, one can infer the electrical properties of the processes in the material sample described by the circuit equivalent. If the electrical behavior of the material sample is determined by several processes of different relaxation times, it is necessary to use more complex circuit equivalents, for example consisting of several RC elements connected in series. If the processes react differently to a variation of the measurement conditions, it is possible to assign individual processes to components or component groups in order to be able to analyze the individual processes separately. The error minimization calculation reduces the data volume for the description of the impedance measurement to the arrangement and the sizes of the components.

Bei einer Probenplatte mit beispielsweise 64 Materialproben und einer Messung unter elf verschiedenen Gasatmosphären bei jeweils vier verschiedenen Temperaturen liegt das Messdatenaufkommen bei 2816 Impedanzspektren. Die einzelnen Impedanzspektren werden gemäß dem Verfahren nach der Erfindung simuliert und jeweils auf die abgeleiteten Messgrößen, die durch die Größen der Bauelemente des Schaltkreisäquivalents wiedergegeben werden, reduziert.at a sample plate with, for example, 64 material samples and a Measurement under eleven different gas atmospheres with four different ones Temperatures is the measured data at 2816 impedance spectra. The individual impedance spectra are according to the method of the invention simulated and in each case on the derived measured variables, the by the sizes of Components of the circuit equivalent be reproduced, reduced.

Die Berechnung eines theoretischen Impedanzspektrums eines Schaltkreisäquivalents erfolgt bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung derart, dass eine komplexe Admittanz Y* und eine Phasenverschiebung φ der einzelnen Bauelemente der RC-Glieder bei einer gegebenen Winkelfrequenz ω (2Π·Messfrequenz) gemäß folgenden Formeln bestimmt wird:

Figure 00130001
φ = arctan(ωRC)
Y' = cos φ
Y'' = sin φThe calculation of a theoretical impedance spectrum of a circuit equivalent is performed in a preferred embodiment of the method according to the invention such that a complex admittance Y * and a phase shift φ of the individual components of the RC elements at a given angular frequency ω (2Π · measurement frequency) determined according to the following formulas becomes:
Figure 00130001
φ = arctan (ωRC)
Y '= cos φ
Y '' = sin φ

Durch eine Transformation können die jeweiligen Impedanzen ermittelt werden:

Figure 00130002
wobei Z' der Realteil der Impedanz und Z'' der Imaginärteil der Impedanz ist.Through a transformation, the respective impedances can be determined:
Figure 00130002
where Z 'is the real part of the impedance and Z''is the imaginary part of the impedance.

Bei einer seriellen Schaltung der RC-Glieder können die Impedanzen der einzelnen RC-Glieder direkt summiert werden. Eine Berechnung der Impedanzen für Frequenzen, die den Messfrequenzen entsprechen, ergibt einen mit den Messdaten korrespondierenden Datensatz, so dass eine Fehlerabschätzung zwischen dem gemessenen Datensatz und dem theoretisch ermittelten Datensatz möglich ist.at A serial circuit of the RC elements can be the impedances of each RC elements are summed directly. A calculation of the impedances for frequencies, which correspond to the measuring frequencies, gives one with the measured data corresponding record, so that an error estimate between the measured record and the theoretically determined record is possible.

Die bei dem Verfahren nach der Erfindung durchgeführte Fehlerminimierungsrechnung wird bei einer vorteilhaften Ausführung durch Variation der Größen der einzelnen Bauelemente um 1 % durchgeführt. Durch Analyse der Differenzen des theoretisch errechneten und des gemessenen Spektrums kann ein Fehler bestimmt werden. Wenn sich der Fehler nach einer Variation verkleinert, wird eine erneute Variation für das gleiche Bauelement des Schaltkreisäquivalents durchgeführt und auf Grundlage dieser Variation ein theoretisches Impedanzspektrum berechnet, mit dem eine neue Fehlerrechnung durchgeführt wird. Wenn sich der Fehler nicht verkleinert, wird die erfolgte Variation rückgängig gemacht und die Variation der Bauelemente mit umgekehrten Vorzeichen variiert oder ein anderes Bauelement variiert.The error minimization calculation performed in the method according to the invention is in an advantageous embodiment by varying the sizes of individual components performed by 1%. By analyzing the differences of the theoretically calculated and measured spectrum can be Errors are determined. If the error after a variation shrinks, a renewed variation for the same component of the Circuit equivalent carried out and based on this variation, a theoretical impedance spectrum calculated with which a new error calculation is performed. If the error does not diminish, the variation will occur reversed and the variation of the components varies with opposite signs or another component varies.

Die Fehlerrechnung wird vorzugsweise so durchgeführt, dass die Funktion zur Bestimmung des Fehlers den Startwert des Widerstands des ersten RC-Glieds berücksichtigt. Wenn der Wert größer als ein nomineller Messwiderstand des bei der Messung eingesetzten Impedanz-Analysators, beispielsweise größer als 3·107 Ω ist, wird der Fehler nur aus dem Imaginärteil der berechneten Impedanz bestimmt. Um den hochfrequenten Bereich des ermittelten Spektrums wichten zu kön nen, werden die ermittelten Abweichungen vorzugsweise mit dem Logarithmus der Messfrequenz multipliziert. Diese Wichtung ermöglicht es, physikalisch sinnlose oder auch fehlerhafte Messdaten im niederfrequenten Bereich zu unterdrücken.The error calculation is preferably performed such that the function for determining the error takes into account the starting value of the resistance of the first RC element. If the value is greater than a nominal measuring resistance of the impedance analyzer used in the measurement, for example, greater than 3 × 10 7 Ω, the error is determined only from the imaginary part of the calculated impedance. In order to be able to weigh the high-frequency range of the determined spectrum, the deviations determined are preferably multiplied by the logarithm of the measuring frequency. This weighting makes it possible to suppress physically meaningless or even incorrect measured data in the low-frequency range.

Zur Berechnung der Validierungsgröße, d. h. zur Validierung der Güte des für die jeweilige Materialprobe theoretisch berechneten Impedanzspektrums wird vorzugsweise ein Korridor um das theoretische Impedanzspektrum ermittelt, der beispielsweise 90 % der gemessenen Daten beinhaltet. Zur Minimierung der zur Berechnung der Validierungsgröße erforderlichen Zeit kann hierzu ein sukzessiver Approximations-Algorithmus genutzt werden, wobei die Grenzwerte des Algorithmus 0 Ω und der zweifache Werte des Realteils der summierten Impedanz bei der kleinsten Messfrequenz sein können.In order to calculate the validation quantity, ie to validate the quality of the theoretically calculated impedance spectrum for the respective material sample, a corridor about the theoretical impedance spectrum is preferably determined which, for example, contains 90% of the measured data. To minimize the For this purpose, a successive approximation algorithm can be used for calculating the validation quantity, wherein the limit values of the algorithm can be 0 Ω and twice the real part of the summed impedance at the smallest measurement frequency.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise zur Analyse von Materialproben unter verschiedenen Prüfgasatmosphären und insbesondere bei verschiedenen Temperaturen eingesetzt. In diesem Fall werden für alle auf der Probenplatte angeordnete Materialproben Impedanzspektren unter den verschiedenen Messbedingungen gemessen.The inventive method is preferably used to analyze material samples under different conditions Test gas atmospheres and used in particular at different temperatures. In this Fall for all samples of material placed on the sample plate have impedance spectra measured under the different measuring conditions.

Die jeweils gemessenen Spektren werden dann bei dem Verfahren nach der Erfindung jeweils durch eine Fehlerminimierungsrechnung unter Zugrundelegung eines Schaltkreisäquivalents auf theoretischem Wege simuliert. Dies resultiert in einer großen Menge an Auswertegrößen, die die Zielgrößen bei dem Verfahren darstellen.The each measured spectra are then in the method of the Invention in each case by a Fehlerinimierungsrechnung based on a circuit equivalent theoretically simulated. This results in a large amount on evaluation variables, the the target values represent the method.

Die Zielgrößen bzw. Auswertegrößen werden bei dem Verfahren nach der Erfindung vorzugsweise in eine Datenbank geschrieben und mittels einer Datamining-Funktionalität ausgewertet.The Target sizes or Evaluation parameters are in the method according to the invention preferably in a database written and evaluated by a data mining functionality.

Bei der Datenbank, die zur Aufnahme und Bereitstellung von Datensätzen dient, handelt es sich zweckmäßigerweise um eine relationale Datenbank, in der Informationen nach Themenkreisen geordnet in Form von Tabellen abgelegt sind. Beziehungen zwischen den einzelnen Datensätzen in den Tabellen werden durch sogenannte Identifikationsschlüssel hergestellt.at the database that serves to record and provide records, it is expediently to a relational database, in which information according to topics ordered in the form of tables are stored. Relationships between the individual records in the tables are produced by so-called identification key.

Die Datenbank kann beispielsweise weitere Eigenschaften der Materialproben, wie deren Synthesebedingungen der Edukte, deren Probengeschichte und dergleichen enthalten. Diese Eigenschaften sind über Tabellenbeziehungen miteinander verknüpft.The Database can, for example, further properties of the material samples, like their synthesis conditions of the educts, their sample history and the like. These properties are about table relationships linked together.

Das Datamining kann mittels einer gegebenenfalls mehrdimensionalen Zielfunktion und/oder mittels einer visuellen Datamining-Funktionalität durchgeführt werden. Das mittels einer Zielfunktion durchgeführte Datamining ist ein numerisches Verfahren, das auf den einzelnen Auswertegrößen basiert, die in der Datenbank beispielsweise aufgeschlüsselt nach Messtemperatur und Prüfgas abgelegt sind. Dabei wird zunächst definiert, welche Eigenschaften von dem gesuchten Material verlangt werden. Beispielsweise kann bei der Suche nach einem Sensormaterial für einen Gassensor angegeben werden, hinsichtlich welchen Gases das Sensormaterial sensitiv sein soll und welche Querempfindlichkeiten stören könnten. Daraus ergibt sich also ein Anforderungsprofil an einen Fingerabdruck der Sensitivitäten.The Data mining can be done by means of an optionally multi-dimensional objective function and / or performed by means of a visual data mining functionality. The data mining performed by means of an objective function is a numerical one Method based on the individual evaluation quantities stored in the database for example, broken down according to measuring temperature and test gas are stored. It first defines which properties are required of the sought material. For example, when looking for a sensor material for a Gas sensor can be specified with respect to which gas, the sensor material should be sensitive and which cross-sensitivities might disturb. from that Thus, a requirement profile for a fingerprint results Sensitivities.

Die visuelle Datamining-Funktionalität arbeitet vorteilhaft derart, dass die Auswertegrößen der Materialproben der Probenplatte aufgeschlüsselt beispielsweise nach Prüfgasen und Temperaturen dargestellt sind.The visual data mining functionality works advantageously such that the evaluation of the material samples of the Broken down sample plate for example, after test gases and temperatures are shown.

Bei Einsatz der Vorrichtung nach der Erfindung und des Verfahrens nach der Erfindung liegt ein vorzugsweise vollautomatisches High-Throughput-Impedanzsystem vor, mit dem neue Materialien mit einem hohen Probendurchsatz und einem geringen Zeit- und Kostenaufwand entwickelt werden können. So können beispielsweise durch Einsatz des Systems an zwei Tagen 64 unterschiedliche Materialproben bei vier verschiedenen Temperaturen und unter elf verschiedenen Prüfgasatmosphären hinsichtlich ihrer sensorischen Eigenschaften untersucht und auch ausgewertet werden.When using the device according to the invention and the method according to the invention, a preferably fully automatic high-throughput impedance system is available, with which new materials can be developed with a high sample throughput and a low expenditure of time and money. For example, by using the system on two days 64 different material samples at four different temperatures and under eleven different test gas atmospheres are examined with regard to their sensory properties and also evaluated.

Insbesondere kann das System zur allgemeinen Materialentwicklung und speziell für die Entwicklung von Sensoren im Kraftfahrzeugbereich und im Sicherheitstechnikbereich eingesetzt werden.Especially The system can be used for general material development and specifically for the Development of sensors in the automotive sector and in the field of safety technology be used.

Die Erfindung hat auch eine Datenverarbeitungsanlage mit einem Datenverarbeitungsprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Gegenstand.The The invention also has a data processing system with a data processing program to carry out the method according to the invention to the subject.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject to The invention will become apparent from the description, the drawings and the claims.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit einem Verfahren nach der Erfindung detailliert erläutert. Es zeigenAn embodiment of the device according to the invention is shown schematically simplified in the drawing and in the following description in connection with a method according to the Er detailed explanation. Show it

1 einen Messaufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung; 1 a measuring assembly of a device according to the invention;

2 eine Messeinrichtung der Vorrichtung nach 1; 2 a measuring device of the device according to 1 ;

3 einen Messkopf der Messeinrichtung nach 2; 3 a measuring head of the measuring device according to 2 ;

4 eine Gasverteilungseinrichtung des Messkopfes nach 3; 4 a gas distribution device of the measuring head according to 3 ;

5 einen Messablauf anhand eines Flussdiagramms; 5 a measurement procedure based on a flowchart;

6 ein Diagramm, das einen zeitlichen Messablauf für Materialproben bei verschiedenen Temperaturen und unter verschiedenen Gasatmosphären darstellt; 6 a diagram showing a time course for material samples at different temperatures and under different gas atmospheres;

7 ein Diagramm, in dem ein Einlaufverhalten von vier unterschiedlich oberflächendotierten Materialproben dargestellt ist; 7 a diagram in which a run-in behavior of four differently surface-doped material samples is shown;

8 ein Diagramm, in dem ein Ansprechzeitverhalten von drei verschiedenen Materialproben während eines Prüfgaspulses dargestellt ist; 8th a diagram in which a response time behavior of three different material samples during a Prüfgaspulses is shown;

9 ein Schaltkreisäquivalent; 9 a circuit equivalent;

10 ein Flussdiagramm einer Fehlerminimierungsrechnung; 10 a flowchart of an error minimization calculation;

11 einen beispielhaften Verlauf einer Sensitivität einer Materialprobe; 11 an exemplary course of a sensitivity of a material sample;

12 einen exemplarischen Fingerabdruck von Sensitivitäten einer Materialprobe hinsichtlich verschiedener Gasatmosphären; und 12 an exemplary fingerprint of sensitivities of a material sample with respect to different gas atmospheres; and

13 eine stark schematisierte Darstellung einer visuellen Datamining-Funktionalität. 13 a highly schematized representation of a visual data mining functionality.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In den 1 bis 4 ist ein Messaufbau einer Vorrichtung 10 zur Analyse einer Probenplatte 12 dargestellt, auf der 64 Materialproben 13 angeordnet sind. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Hochtemperaturreaktor 14, eine Gasversorgungseinheit 16 und eine Mess- und Auswerteeinheit 18.In the 1 to 4 is a measurement setup of a device 10 for analysis of a sample plate 12 shown on the 64 material samples 13 are arranged. The device 10 includes a high temperature reactor 14 , a gas supply unit 16 and a measuring and evaluation unit 18 ,

Der Hochtemperaturreaktor 14, der insbesondere in den 2 bis 4 näher dargestellt ist, umfasst ein Gestell bzw. Gehäuse 20, in welchem ein höhenverstellbarer Heizblock 22 angeordnet ist, der an einer Führungsstange 23 und an einer Gewindestange 24 gelagert ist, welche mit einer Kurbel 25 versehen ist.The high temperature reactor 14 in particular in the 2 to 4 is shown in more detail, comprises a frame or housing 20 in which a height-adjustable heating block 22 is arranged on a guide rod 23 and on a threaded rod 24 is stored, which with a crank 25 is provided.

Der Heizblock 22, der beispielsweise aus vier einen Heizraum begrenzenden Heizplatten mit einer Heizleistung von jeweils 1100 W besteht, ist so höhenverstellbar, dass der Plattenträger 28 und damit die Probenplatte 12 in den Heizraum eintauchbar ist.The heating block 22 , which consists for example of four a heating chamber limiting heating plates with a heating power of 1100 W, is adjustable in height so that the plate carrier 28 and thus the sample plate 12 into the boiler room is submersible.

Des Weiteren umfasst der Hochtemperaturreaktor 14 einen Messkopf 26, der in einen mit dem Gestell 20 verbundenen Messkopfträger 27 eingesetzt ist und zur Kontaktierung der 64 auf der Probenplatte 12 angeordneten Materialproben 13 mit der Mess- und Auswerteeinheit 18 dient. Die Probenplatte 12 ist auf einem mit dem Messkopfträger 27 verbundenen Plattenträger 28 angeordnet.Furthermore, the high temperature reactor includes 14 a measuring head 26 in one with the rack 20 connected probe carrier 27 is used and for contacting the 64 on the sample plate 12 arranged material samples 13 with the measuring and evaluation unit 18 serves. The sample plate 12 is on one with the probe carrier 27 connected plate carrier 28 arranged.

Der Messkopf 26, der insbesondere in 3 dargestellt ist, umfasst eine Grundplatte 29, die beispielsweise aus einer bearbeitbaren Glaskeramik gebildet ist und zur Halterung von 128 Messdrähten 30A, 30B dient, welche jeweils aus Platin bestehen und von einem Aluminiumoxidrohr ummantelt sind. An ihren unteren Enden haben die Messdrähte 30A, 30B jeweils eine Schmelzkugel 31A, 31B, die zur Kontaktierung des jeweiligen Messdrahts an einer Kontaktfläche der Probenplatte 12 dient. Die Probenplatte 12 hat pro Materialprobe zwei Kontaktflächen, d. h. im vorliegendsten Fall insgesamt 128 Kontaktflächen, die jeweils mit einem der Messdrähte 30A, 30B zusammenwirken. Die Messdrähte 30A, 30B sind an ihren oberen Enden im Bereich der Grundplatte 29 jeweils mit einem vergoldeten Federkontakt 32A, 32B versehen, der bei fixiertem Messkopf 26 einen konstanten Anpressdruck der Messdrähte 30A, 30B bzw. der Schmelzkugel 31A, 31B auf den jeweils zugeordneten Kontaktflächen der Probenplatte 12 gewährleistet. Die Ummantellungen der aus Platin gefertigten Messdrähte 30A, 30B sind des Weiteren an Halteplatten 33 und 34 fixiert, die an einem Gestänge 35 befestigt und parallel zu der Grundplatte 29 ausgerichtet sind.The measuring head 26 , in particular in 3 is illustrated comprises a base plate 29 , which is formed for example of a machinable glass ceramic and for holding 128 measuring wires 30A . 30B serves, each consisting of platinum and are sheathed by an aluminum oxide tube. At their lower ends have the measuring wires 30A . 30B each a melting ball 31A . 31B , for contacting the respective measuring wire at a contact surface of the sample plate 12 serves. The sample plate 12 has two contact surfaces per material sample, ie in the present case a total of 128 contact surfaces, each with one of the measuring wires 30A . 30B interact. The measuring wires 30A . 30B are at their upper ends in the area of the base plate 29 each with a gold-plated spring contact 32A . 32B provided with the fixed measuring head 26 a constant contact pressure of the measuring wires 30A . 30B or the melted ball 31A . 31B on the respectively associated contact surfaces of the sample plate 12 guaranteed. The Ummantellungen made of platinum measuring wires 30A . 30B are also on holding plates 33 and 34 fixed on a linkage 35 attached and parallel to the base plate 29 are aligned.

Die Federkontakte 32A, 32B sind über Leitungen 36A, 36B mit in dem Messkopf 26 integrierten SMB-Buchsen 37A, 37B verbunden, die wiederum über abgeschirmte SMB-Leitungen 38A bzw. 38B mit der Mess- und Auswerteeinheit 18 der Vorrichtung 10 verbunden sind. Insgesamt 128 SMB-Buchsen 37A, 37B hat der Messkopf 26, von denen jede mit einem Messdraht 30A, 30B verbunden ist und an die jeweils eine zu der Mess- und Auswerteeinheit 18 führende SMB-Leitung 38A, 38B ange schlossen ist. Der Übersichtlichkeit halber sind in den 1 bis 3 aber jeweils nur zwei SMB-Buchsen 37A, 37B und zwei SMB-Leitungen 38A, 38B sowie die jeweils zugeordneten Messdrähte 30A, 30B dargestellt.The spring contacts 32A . 32B are over lines 36A . 36B with in the measuring head 26 integrated SMB sockets 37A . 37B connected in turn via shielded SMB lines 38A respectively. 38B with the measuring and evaluation unit 18 the device 10 are connected. All in all 128 BNC connectors 37A . 37B has the measuring head 26 , each with a measuring wire 30A . 30B is connected and to each one to the measurement and evaluation 18 leading SMB line 38A . 38B connected. For the sake of clarity are in the 1 to 3 but only two SMB sockets each 37A . 37B and two SMB lines 38A . 38B as well as the respectively assigned measuring wires 30A . 30B shown.

Der Messkopf 26 hat des Weiteren eine beispielsweise aus Quarzglas gefertigte, im Wesentlichen glockenförmige Gasverteilungseinrichtung 39, die in 4 detailliert dargestellt ist und die über eine Gasversorgungsleitung 40 aus Edelstahl mit der Gasversorgungseinheit 18 verbunden ist. Die glockenförmige Gasverteilungseinrichtung 39 begrenzt einen Gasraum, der oberhalb der auf der Probenplatte 12 angeordneten 64 Materialproben 13 angeordnet ist.The measuring head 26 also has a substantially bell-shaped gas distribution device made, for example, of quartz glass 39 , in the 4 is shown in detail and the via a gas supply line 40 made of stainless steel with the gas supply unit 18 connected is. The bell-shaped gas distribution device 39 limits a gas space above that on the sample plate 12 disposed 64 material samples 13 is arranged.

Die Materialproben 13 sind beispielsweise aus Zinnoxid SnO2 gebildet und weisen unterschiedliche Dotierungen auf, die beispielsweise aus Lanthaniden gebildet sind. Die Materialproben 13 sind matrixartig in acht Reihen und achte Spalten auf der Probenplatte 12 verteilt.The material samples 13 are formed, for example, from tin oxide SnO 2 and have different dopants, which are formed, for example, from lanthanides. The material samples 13 are matrix-like in eight rows and eighth columns on the sample plate 12 distributed.

Die in 4 detailliert dargestellte Gasverteilungseinrichtung 39 hat in ihrem Gasraum 41 des Weiteren einen Diffusoreinsatz 42, der aus einer Quarzkugel gebildet ist und eine Vielzahl von Bohrungen 43 aufweist, die einen Durchmesser von jeweils etwa 1 mm haben.In the 4 detailed gas distribution device shown 39 has in her gas room 41 furthermore a diffuser insert 42 which is formed of a quartz ball and a variety of holes 43 has, each having a diameter of about 1 mm.

Um einen gleichmäßigen Gasaustritt aus dem Gasraum 41 zu gewährleisten, hat die glockenförmige Gasverteilungseinrichtung 39 an ihren Rändern Distanzhalter 43, die einen Spalt von 0,8 mm Breite zwischen der Gasverteilungseinrichtung 39 und der Probenplatte 12 festlegen.For a uniform gas outlet from the gas space 41 To ensure has the bell-shaped gas distribution device 39 Spacers at their edges 43 which has a gap of 0.8 mm width between the gas distribution device 39 and the sample plate 12 establish.

Zur Beaufschlagung des Gasraums 41 und damit der Materialproben 13 mit unterschiedlichen Prüfgasatmosphären weist die Gasversorgungseinheit 16 zwei hier nicht näher dargestellte Gasflaschenschränke mit je vier Gasflaschen auf, die jeweils mit einem Gasdurchflussregler 44A, 44B, 44C, 44D, 44E, 44F, 44G bzw. 44H verbunden sind, wobei in einer Gasflasche feuchte synthetische Luft, in der zweiten Gasflasche Wasserstoff, in der dritten Gasfalsche Methan, in der vierten Gasflache synthetische Luft, in der fünften Gasflache Stickstoffdioxid, in der sechsten Gasflasche Stickstoffmonoxid, in der siebten Gasflache Propen und in der achten Gasflaschen Kohlenstoffmonoxid enthalten ist. Die Kapazitäten der Durchflussregler 44A, 44B, 44C, 44D, 44E und 44F liegen jeweils zwischen 0 sccm und 100 sccm. Die Kapazitäten der Durchflussregler 44G und 44H liegen jeweils zwischen 0 sccm und 10 sccm. Über entsprechende Steuerung des Volumenstroms der verschiedenen Gase können mittels der Batterie aus den acht Gasdurchflussreglern 44A, 44B, 44C, 44D, 44E, 44F, 44G und 44H Prüfgase unterschiedlicher Zusammensetzungen in eine Sammelleitung 45 eingespeist werden, die mit der Gaszufuhrleitung 40 verbunden ist.For loading the gas space 41 and thus the material samples 13 with different test gas atmospheres, the gas supply unit 16 two gas cylinder cabinets, not shown here, each with four gas cylinders, each with a gas flow regulator 44A . 44B . 44C . 44D . 44E . 44F . 44G respectively. 44H in one gas bottle moist synthetic air, in the second gas bottle hydrogen, in the third gas falsified methane, in the fourth gas surface synthetic air, in the fifth gas surface nitrogen dioxide, in the sixth gas cylinder nitrogen monoxide, in the seventh gas propene and in the eighth gas cylinders containing carbon monoxide. The capacities of the flow controllers 44A . 44B . 44C . 44D . 44E and 44F each lie between 0 sccm and 100 sccm. The capacities of the flow controllers 44G and 44H each lie between 0 sccm and 10 sccm. By appropriate control of the volumetric flow of the various gases can by means of the battery from the eight gas flow controllers 44A . 44B . 44C . 44D . 44E . 44F . 44G and 44H Test gases of different compositions in a manifold 45 be fed with the gas supply line 40 connected is.

Um eine relative Feuchtigkeit des jeweiligen Prüfgases einzustellen, kann dem Prüfgas ein feuchtes Trägergas, das beispielsweise aus synthetischer Luft besteht, zugemischt werden. Die Feuchte des Trägergas wird dadurch eingestellt, dass es durch ein Wasserreservoir 46 geleitet wird. Eine Messung des angefeuchteten Trägergases mittels eines hier nicht näher dargestellten Feuchtesensors ergibt beispielsweise eine relative Feuchte von etwa 90 % bei Raumtemperatur.In order to set a relative humidity of the respective test gas, the test gas, a moist carrier gas, which consists for example of synthetic air, are admixed. The humidity of the carrier gas is adjusted by passing it through a water reservoir 46 is directed. A measurement of the moistened carrier gas by means of a moisture sensor not shown here, for example, gives a relative humidity of about 90% at room temperature.

Die Mess- und Auswerteeinheit 18 umfasst zwei Relaisschaltfelder 50 und 51, an die jeweils 64 Leitungen 38A bzw. 38B angeschlossen sind, die zu dem Messkopf 26 des Hochtemperaturreaktors 14 führen. Die Relaisschaltfelder 50 und 51 bilden jeweils eine 3x64-Matrix aus hochfrequenztauglichen Relais.The measuring and evaluation unit 18 includes two relay panels 50 and 51 to each 64 cables 38A respectively. 38B connected to the measuring head 26 of the high temperature reactor 14 to lead. The relay panels 50 and 51 each form a 3x64 matrix of high frequency compatible relays.

Die Relaisschaltfelder 50 und 51 sind über eine digitale Steuerleitung 52 mit einem Mess- und Auswerterechner 53 verbunden. Des Weiteren sind die Relaisschaltfelder 50 und 51 über Messleitungen 54 mit einem Impedanzanalysator 64 und einem sogenannten Source-Meter 55 verbunden. Diese beiden Messgeräte sind ebenfalls über die digitale Steuerleitung 52 mit dem Mess- und Auswerterechner 53 verbunden. Die Adressierung des Impedanzanalysators 54 und des Source-Meters 55 erfolgt über die beiden Relais-Schaltfelder 50 und 51.The relay panels 50 and 51 are via a digital control line 52 with a measuring and evaluation computer 53 connected. Furthermore, the relay panels 50 and 51 via test leads 54 with an impedance analyzer 64 and a so-called source meter 55 connected. These two gauges are also via the digital control line 52 with the measuring and evaluation computer 53 connected. The addressing of the impedance analyzer 54 and the source meter 55 via the two relay panels 50 and 51 ,

Der Mess- und Auswerterechner 53 ist ferner über eine weitere digitale Steuerleitung 56 mit einem D/A-A/D-Wandler 57 verbunden, der über eine analoge Steuerleitung 58 zum einen mit der Heizeinrichtung 22 des Hochtemperaturreaktors 14 und zum anderen mit den Gasdurchflussreglern 44A, 44B, 44C, 44D, 44E, 44F, 44G und 44H der Gasversorgungseinheit bzw. Gasmischbatterie 16 verbunden ist.The measuring and evaluation computer 53 is also via another digital control line 56 with a D / AA / D converter 57 connected via an analog control line 58 on the one hand with the heater 22 of the high temperature reactor 14 and on the other with the gas flow controllers 44A . 44B . 44C . 44D . 44E . 44F . 44G and 44H the gas supply unit or gas mixer 16 connected is.

Auf dem Mess- und Auswerterechner 53 ist eine modulare Mess- und Steuersoftware abgelegt, die über eine Skriptsteuerung eine vollständige Automatisierung von mittels der Vorrichtung 10 durchgeführter Messungen ermöglicht. Durch den modularen Aufbau der Mess- und Steuersoftware ist eine problemlose Erweiterung des Messsystems möglich.On the measuring and evaluation computer 53 is a modular measurement and control software stored, the script via a complete automation of means of the device 10 carried out measurements. Due to the modular structure of the measuring and control software, a trouble-free extension of the measuring system is possible.

Mittels des Source-Meters 55 können Gleichstromwiderstände, U/I-Kennlinien oder Spannungen der einzelnen Materialproben 13 gemessen werden. Diese Werte sowie die mittels des Impedanz-Analysators 54 ermittelten Messwerte können über die digitale Steuerleitung 52 an den Mess- und Auswerterechner 53 übergeben werden, welcher eine Datenbank für die Messdaten umfasst.By means of the source meter 55 can be DC resistances, U / I characteristics or voltages of individual material samples 13 be measured. These values as well as those by means of the impedance analyzer 54 Measured values can be determined via the digital control line 52 at the measuring and evaluation computer 53 which includes a database for the measurement data.

Zur Vermessung der auf der Probenplatte 12 angeordneten Materialproben 13 in einem Hochdurchsatz-Modus bzw. nach einem High-Throughput-Verfahren wird eine Skriptsprache eingesetzt, wobei über eine Skriptdatei eine Liste von Aufgaben, die aus Schlüsselwörtern und Parametern bestehen, an die Software übergeben wird, mittels welcher die Skriptdatei abgearbeitet wird und welche sämtliche Funktionen des Systems steuert. Die Skriptdateien gewährleisten eine kontinuierliche Überprüfung von Regelparametern, so dass Messungen unter falschen Messbedingungen dadurch ausgeschlossen werden, dass eine weitere Verarbeitung der Skriptdatei ausgesetzt wird. Die Skriptdatei ist hinsichtlich ihrer Länge nicht begrenzt.To measure the on the sample plate 12 arranged material samples 13 In a high-throughput mode or a high-throughput method, a scripting language is used, whereby a script file is used to pass a list of tasks which consist of keywords and parameters to the software, by means of which the script file is processed and which all Functions of the system controls. The script files ensure continuous checking of control parameters so that measurements under false measurement conditions are excluded by suspending further processing of the script file. The script file is not limited in length.

Ein mittels der Vorrichtung nach 1 durchführbarer Messablauf ist in 5 anhand eines Flussdiagramms dargestellt. Zur Analyse von resistivgassensorischen Eigenschaften werden die Materialproben 13 der Probenplatte 12 zum einen unter einer Referenzgasatmosphäre, die beispielsweise aus synthetischer Luft einer relativen Feuchtigkeit von beispielsweise 45 % gebildet ist, und unter verschiede nen Prüfgasatmosphären elektrisch charakterisiert. Durch eine Modulation der Messtemperatur können Informationen über den Einfluss der jeweiligen Operationstemperatur auf die als Sensormaterial geeigneten Materialproben sowie über die Aktivierungsenergie von Leitfähigkeitsprozessen gewonnen werden.One by means of the device 1 feasible measurement procedure is in 5 illustrated by a flow chart. For the analysis of resistive gas sensory properties, the material samples 13 the sample plate 12 on the one hand under a reference gas atmosphere, which is formed for example of synthetic air of a relative humidity of, for example, 45%, and electrically characterized under various NEN test gas atmospheres. By modulating the measurement temperature, it is possible to obtain information about the influence of the respective operating temperature on the material samples suitable as sensor material and about the activation energy of conductivity processes.

Um eine Vergleichbarkeit von Messdaten mehrerer Probenplatten zu gewährleisten, ist die eingesetzte Skriptdatei als Standardskript aufgebaut, welches das komplette Hochdurchsatz-Screening steuert, dessen chronologischer Ablauf in dem in 5 dargestellten Flussdiagramm beschrieben ist. Hierbei wird in einem ersten Verfahrensschritt M1 eine Messtemperatur T_MESS der Probenplatte 12 eingestellt. Messungen können beispielsweise in einem Temperaturbereich zwischen 400 °C und 250 °C in Schritten von 50° durchgeführt werden. Während der Abkühlphasen wird die Probenplatte 12 mit einem Referenzgas aus synthetischer Luft einer relativen Feuchtigkeit von 45 % beaufschlagt.In order to ensure comparability of measurement data of several sample plates, the script file used is constructed as a standard script, which controls the complete high-throughput screening, whose chronological sequence in the in 5 the flowchart shown is described. Here, in a first method step M1, a measurement temperature T_MESS of the sample plate 12 set. Measurements can be carried out, for example, in a temperature range between 400 ° C and 250 ° C in steps of 50 °. During the cooling phases, the sample plate becomes 12 supplied with a reference gas of synthetic air of relative humidity of 45%.

Bei einer Änderung der Probentemperatur stellt sich ein stabiler Grundwiderstand der Materialproben erst nach einer bestimmten Zeit ein, so dass eine Konditionierung der Materialproben in einem Schritt M2 erforderlich ist. Temperaturänderungen der Materialproben führen zu einem metastabilen Zustand intrinsischer Defekte, die Sauerstoffleerstellen darstellen können und deren thermodynamische Gleichgewichtseinstellung endliche Zeit benötigt. In 7 ist beispielhaft das Konditionierungs- bzw. Einlaufverhalten für vier unterschiedlich oberflächendotierte In2O3-Proben bei Erreichen einer Zieltemperatur von 300 °C dargestellt. Die Widerstände R der Proben nähern sich mit der Zeit asymptotisch einem Grenzwert, der den sogenannten Grund- bzw. Referenzwiderstand darstellt. Dieser Grenzwert wird extrapoliert nach etwa 90 Minuten erreicht. Zur Gewährleistung eines konstanten Referenzwiderstands ist es vorteilhaft, eine Konditionierungszeit von 120 Minuten zu wählen.If the sample temperature changes, a stable base resistance of the material samples only sets in after a certain time, so that a conditioning of the material samples in a step M2 is required. Temperature changes of the material samples lead to a metastable state of intrinsic defects, which may represent oxygen vacancies and whose thermodynamic equilibration requires finite time. In 7 is an example of the conditioning or running-in behavior for four differently surface-doped In 2 O 3 samples when reaching a target temperature of 300 ° C shown. The resistances R of the samples approach asymptotically with time a limit value which represents the so-called basic or reference resistance. This limit is extrapolated after about 90 minutes. To ensure a constant reference resistance, it is advantageous to choose a conditioning time of 120 minutes.

Anschließend wird das zur Messung erforderliche Prüfgas in einem Verfahrensschritt M3 zusammengestellt und in den über der Probenplatte 12 angeordneten Gasraum 41 eingeleitet. Das erste Prüfgas umfasst beispielsweise Wasserstoff mit einer Konzentration von 25 ppm. Als Trägergas dient synthetische Luft. Der Gasstrom wird mit feuchter synthetischer Luft auf 100 sccm eingestellt.Subsequently, the test gas required for the measurement is assembled in a method step M3 and in the above the sample plate 12 arranged gas space 41 initiated. The first test gas includes, for example, hydrogen at a concentration of 25 ppm. The carrier gas is synthetic air. The gas flow is adjusted to 100 sccm with humid synthetic air.

Um zu gewährleisten, dass die einzelnen Materialproben unabhängig von ihrer relativen Position auf der Probenplatte ihren Grundwiderstand erreicht haben, erfolgt anschließend in einem Schritt M4 eine Vorlaufphase für das Prüfgas, die zuvor untersucht wurde. In 8 ist der Widerstandsverlauf von drei auf einer Diagonalen der Probenplatte liegenden Materialproben während eines 40 Minuten andauernden Prüfgaspulses dargestellt, wobei das Pulsgas Propen einer Konzentration von 50 ppm umfasst. Das Basismaterial der Materialproben ist bei dem in 8 dargestellten Beispiel wegen seiner hohen Sensitivität auf Kohlenwasserstoffe Zinnoxid SnO2. Unabhängig von der relativen Position auf der Probenplatte sinkt der Widerstand der Materialproben aufgrund des Prüfgaspulses innerhalb von etwa 6 Minuten auf einen konstanten Wert. Die Ansprechzeit beträgt also jeweils 6 Minuten, wobei das Ansprechverhalten im Wesentlichen unabhängig von der Position der jeweiligen Materialprobe auf der Probenplatte ist. Nach Beendigung des Prüf gaspulses nähern sich die Widerstände innerhalb von etwa 10 Minuten asymptotisch den Grundwiderständen an. Das Ansprechverhalten ist demnach im Wesentlichen unabhängig von der Position der Materialprobe auf der Probenplatte. Die für die Skriptdatei gewählte Vorlaufzeit jedes Prüf- oder auch Referenzgases beträgt vor einer entsprechenden Messung etwa 15 Minuten.In order to ensure that the individual material samples have reached their basic resistance irrespective of their relative position on the sample plate, a preliminary phase for the test gas, which was previously investigated, then ensues in a step M4. In 8th FIG. 3 shows the resistance profile of three samples of material lying on a diagonal of the sample plate during a 40-minute test gas pulse, the pulse gas comprising propene having a concentration of 50 ppm. The base material of the mate rial samples is at the in 8th illustrated example because of its high sensitivity to hydrocarbons tin oxide SnO 2 . Regardless of the relative position on the sample plate, the resistance of the material samples drops to a constant value within about 6 minutes due to the test gas pulse. The response time is thus in each case 6 minutes, the response being essentially independent of the position of the respective material sample on the sample plate. After completion of the test gas pulse, the resistances approach the ground resistances asymptotically within about 10 minutes. The response is therefore essentially independent of the position of the material sample on the sample plate. The lead time of each test or reference gas selected for the script file is approximately 15 minutes before a corresponding measurement.

In einem anschließenden Verfahrensschritt M5 erfolgt die Messung von Impedanzspektren für die 64 auf der Probenplatte angeordneten Materialproben. Dabei werden in der Skriptdatei für die Messungen der Impedanzspektren als Parameter festgelegt: Amplitude der Messspannung [V] 0,1 Startfrequenz [Hz] 10 Endfrequenz [Hz] 107 Messpunkte pro Frequenzdekade 15 Bias [V] 0 Modus [HS: Highspeed; NO: Normal; AV: Average] HS In a subsequent method step M5, the measurement of impedance spectra for the 64 on the sample plate arranged material samples. In the script file for the measurements of the impedance spectra are defined as parameters: Amplitude of the measuring voltage [V] 0.1 Starting frequency [Hz] 10 Final frequency [Hz] 10 7 Measuring points per frequency decade 15 Bias [V] 0 Mode [HS: Highspeed; NO: normal; AV: Average] HS

Die gewonnenen Messdaten werden mittels des Impedanzanalysators 64 ermittelt und an den Mess- und Auswerterechner 53 bzw. die darauf abgelegte Datenbank übergeben.The measured data obtained are determined by means of the impedance analyzer 64 determined and to the measuring and evaluation computer 53 or the database stored on it.

Im Anschluss daran kann die Messung unter einer anderen Prüfgasatmosphäre durchgeführt werden, wobei hierbei wiederum auch die Schritte M3, M4 und M5 durchlaufen werden. Beispielsweise können als weitere Prüfgase Kohlenstoffmonoxid einer Konzentration von 50 ppm, Stickstoffmonoxid einer Konzentration von 5 ppm, Stickstoffdioxid einer Konzentra tion von 5 ppm oder auch Propen einer Konzentration von 25 ppm eingesetzt werden.in the Following this, the measurement can be carried out under a different test gas atmosphere, wherein Here, in turn, the steps M3, M4 and M5 will be traversed. For example, you can as further test gases Carbon monoxide of a concentration of 50 ppm, nitric oxide a concentration of 5 ppm, nitrogen dioxide concentration of 5 ppm or propene of a concentration of 25 ppm used become.

Das gesamte Screening kann dann durch Zurückspringen zu dem Schritt M1 bei einer anderen Messtemperatur durchgeführt werden.The entire screening can then be done by going back to step M1 be carried out at a different measuring temperature.

In 6 ist ein durch ein Standard-Skript bestimmter Messablauf visualisiert, wobei in diesem Diagramm Messungen unter Referenzbedingungen und während Konditionierungsphasen der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Messungen unter Referenzbedingungen, d. h. unter einer Referenzgasatmosphäre, werden stets vor Einleiten eines neuen Prüfgases H2, CO, NO, NO2 oder Propen bei der betreffenden Temperatur T durchgeführt. Es liegt stets jeweils eine sogenannte Prüfgas-Vorlaufphase X sowie eine Messphase Y vor. Ferner sind in 6 die jeweiligen Konzentrationen C der Prüfgase dargestellt.In 6 a measurement sequence determined by a standard script is visualized, whereby in this diagram measurements under reference conditions and during conditioning phases are not shown for the sake of clarity. Measurements under reference conditions, ie under a reference gas atmosphere, are always carried out before introducing a new test gas H 2 , CO, NO, NO 2 or propene at the relevant temperature T. There is always a so-called test gas-advance phase X and a measurement phase Y before. Furthermore, in 6 the respective concentrations C of the test gases are shown.

Die Mess- und Auswertesoftware kann eine Funktionalität haben, bei der das jeweils gemessene Impedanzspektrum graphisch an einem Monitor dargestellt wird. Die Messdaten, die vorzugsweise im ASCII-Format in der Datenbank oder in den den Probenplatten zugeordneten Verzeichnissen auf dem Mess- und Auswerterechner gespeichert werden, sind somit direkt einer visuellen Kontrolle zugänglich.The Measurement and evaluation software can have a functionality in which each measured impedance spectrum graphically on a Monitor is displayed. The measurement data, preferably in ASCII format in the database or in the directories associated with the sample plates are stored on the measurement and evaluation computer, are thus directly accessible to a visual inspection.

Des Weiteren kann die Mess- und Auswertesoftware mit einer Funktionalität ausgestattet sein, die Impedanzspektren der Probenmaterialien einer Probenplatte positionsabhängig in einer Bildmatrix darstellt. Dabei können sowohl Rohdaten oder auch abgeleitete Daten dargestellt werden. Die Funkti onalität kann auch ein Auswertefenster umfassen, in das Daten einer bestimmten Materialprobe übertragen werden können. Auch kann die Funktionalität mit weiteren bildgebenden Mess- oder Auswertesystemen kombiniert werden. Bilddaten von diesen Systemen können dann ebenfalls positionsabhängig in die Bildmatrix eingelesen werden, um so weitere Informationen über die Proben zu erhalten.Of Furthermore, the measuring and evaluation software can be equipped with a functionality be the impedance spectra of the sample materials of a sample plate depending on the position in a picture matrix. This can be both raw data or synonymous derived data. The func onality can also include an evaluation window into which to transfer data of a particular material sample can be. Also, the functionality can combined with other imaging measurement or evaluation systems become. Image data from these systems can then also be position dependent in the image matrix are read in order to provide more information about the To receive samples.

Nach Messung der Impedanzspektren für die einzelnen Materialproben wird für jede Materialprobe ein theoretisches Impedanzspektrum auf Basis eines Schaltkreisäquivalents berechnet. Das Schaltkreisäquivalent besteht im vorliegenden Fall aus einer seriellen Schaltung von vier RC-Gliedern der in 9 dargestellten Art. Die theoretisch berechneten Impedanzspektren werden dabei jeweils bestmöglich an das korrespondierend gemessene Impedanzspektrum angepasst, und zwar dadurch, dass die Größen bzw. Dimensionierungen der einzelnen Bauelemente des Schaltkreisäquivalents variiert werden.After measuring the impedance spectra for the individual material samples, a theoretical impedance spectrum based on a circuit equivalent is calculated for each material sample. The circuit equivalent consists in the present case of a series circuit of four RC elements of in 9 In each case, the theoretically calculated impedance spectra are optimally adapted to the correspondingly measured impedance spectrum, namely by varying the sizes or dimensions of the individual components of the circuit equivalent.

Die durchgeführte Fehlerminimierungsrechnung wird nachfolgend anhand des in 10 dargestellten Flussdiagramms erläutert.The error minimization calculation performed will be described below with reference to the in 10 illustrated flowchart explained.

Zur Durchführung der Fehlerminimierungsrechnung ist es erforderlich, für die einzelnen Bauelemente des Schaltkreisäquivalents Startwerte zu bestimmen. Gleichzeitig ist es erforderlich, die Anzahl der bei der Fehlerminimierungsrechnung zu berücksichtigenden RC-Glieder zu bestimmen. Zu diesen Zwecken wird in einem Schritt S1 die maximale imaginäre Impedanz Z''_MAX aus den Messdaten für die betreffende Materialprobe ermittelt. Bei der Auswahl wird auch beur teilt, ob es sich bei der maximal gemessenen imaginären Impedanz um eine Fehlmessung handelt, was durch eine Untersuchung der bei benachbarten Messpunkten gemessenen imaginären Impedanzen, d. h. durch eine Untersuchung des lokalen Maximums, erfolgt.to execution The error minimization calculation requires it for the individual Components of the circuit equivalent To determine starting values. At the same time it is necessary to know the number the RC elements to be considered in the error minimization calculation determine. For these purposes, in a step S1, the maximum imaginary Impedance Z '' _ MAX from the measured data for the determined material sample. In the selection is also judged, whether the maximum measured imaginary impedance is a faulty measurement what happens through an investigation of the adjacent measuring points measured imaginary Impedances, d. H. by examining the local maximum, he follows.

Anschließend werden in einem Schritt S2 Startwerte R1_START für den Widerstand und C1_START für die Kapazität des ersten RC-Glieds auf der Basis von Z''_MAX und der korrespondierenden Messfrequenz gemäß den Formeln

Figure 00300001
berechnet, wobei f_Z''_MAX die Messfrequenz bei der maximal gemessenen, imaginären Impedanz ist.Subsequently, in a step S2, start values R1_START for the resistance and C1_START for the capacitance of the first RC element are determined on the basis of Z "_MAX and the corresponding measurement frequency according to the formulas
Figure 00300001
calculated, where f_Z '' _ MAX is the measuring frequency at the maximum measured, imaginary impedance.

Anschließend werden in einer Schleife S3 Startwerte für die Widerstände und Kapazitäten der weiteren drei RC-Glieder des Schaltkreisäquivalents ermittelt.Then be in a loop S3 starting values for the resistors and capacities the other three RC elements of the circuit equivalent determined.

Hierzu wird zunächst in einem Schritt S4 auf Basis der Startwerte R1_START und C1_START ein theoretisches Impedanzspektrum berechnet und in einem Schritt S5 ein Differenzspektrum zwischen dem theoretischen Impedanzspektrum und dem gemessenen Impedanzspektrum berechnet und aus diesem Differenzspektrum wiederum das Maximum der imaginären Impedanz Z''_MAX ermittelt. Ausgehend von diesem Maximum werden dann in einem Schritt S6 die Startwerte Rn_START und Cn_START (n = 2 bis 4) für das jeweils betrachtete RC-Glied gemäß den im Zusammenhang mit Schritt S2 erläuterten Formeln berechnet.For this will be first in a step S4 on the basis of the starting values R1_START and C1_START calculated a theoretical impedance spectrum and in one step S5 a difference spectrum between the theoretical impedance spectrum and the measured impedance spectrum and from this difference spectrum again the maximum of the imaginary ones Impedance Z "_ MAX determined. outgoing from this maximum then in a step S6, the starting values Rn_START and Cn_START (n = 2 to 4) for the considered RC element according to the im Explained in connection with step S2 Calculated formulas.

Anschließend wird in einem Schritt S7 eine Schwellenwertbetrachtung für den berechneten Widerstandsstartwert Rn START durchgeführt, mittels dem bestimmt wird, ob das jeweilige RC-Glied bei den anschließenden Simulationsrechnungen berücksichtigt werden soll. Der Schwellenwert ist ein von dem Benutzer veränderbarer Wert. Überprüft wird bei dem Vergleich das prozentuale Verhältnis des Widerstands des ersten RC-Glieds zum Widerstand des aktuellen Bauteils.Subsequently, will in a step S7, a threshold consideration for the calculated Resistor start value Rn START is performed, by means of which it is determined whether the respective RC element in the subsequent simulation calculations considered shall be. The threshold is a user-changeable one Value. Is checked in the comparison, the percentage ratio of the resistance of the first RC element to the resistance of the current component.

Wenn der berechnete Startwert Rn_START größer ist als der Schwellenwert, wird das RC-Glied berücksichtigt, zu Schritt S3 zurückgesprungen und eine Berechnung der Startwerte Rn_START und Cn_START für das nächste RC-Glied vorgenommen. Wenn das Argument nicht erfüllt ist, werden die Größen der Bauteile der höheren RC-Glieder auf Werte festgelegt, die keinen Einfluss auf die Simulationsrechnung für ein Impedanzspektrum haben. Diese Werte bleiben bei nachfolgenden Anpassungsschritten konstant und betragen beispielsweise Rn_START = 1 und Cn_START = 10–15. Diese Festlegung erfolgt in einem Schritt S8.If the calculated starting value Rn_START is greater than the threshold, the RC element is taken into account, jumped back to step S3 and made a calculation of the start values Rn_START and Cn_START for the next RC element. If the argument is not satisfied, the sizes of the components of the higher RC elements are set to values which have no influence on the simulation calculation for an impedance spectrum. These values remain constant during subsequent adaptation steps and are, for example, Rn_START = 1 and Cn_START = 10 -15 . This determination is made in a step S8.

Die Schwellenwertabfrage bestimmt also die Anzahl der RC-Glieder, die in den folgenden Schritten berücksichtigt werden. Wenn der Schwellenwert unterschritten wird, wird direkt zur Fehlerminimierungsrechnung auf der Basis der Anzahl der bestimmten RC-Glieder, beispielsweise auf der Basis eines RC-Glieds übergegangen, wobei hierbei eine Schleife S9 über alle m berücksichtigten RC-Glieder durchgeführt wird.The Threshold query thus determines the number of RC elements that are in the following steps become. If the threshold is undershot, becomes direct for error minimization calculation based on the number of determined ones RC elements, for example, based on an RC element, in this case a loop S9 via all m were taken into account RC elements performed becomes.

Innerhalb der Schleife S9 wird eine weitere Schleife S10 Lauf = 1 to 3 durchgeführt, wobei es sich hierbei um eine empirische Zahl von Durchläufen handelt, die zur Erhöhung der Genauigkeit der Fehlerminimierungsrechnung durchgeführt werden.Within In loop S9, another loop S10 run = 1 to 3 is performed, where this is an empirical number of runs, which to increase accuracy of the error minimization calculation.

Innerhalb der Schleife S10 wird zunächst in einem Schritt S11 als Variable VAR der Widerstandsstartwert R1_START des ersten RC-Glieds herangezogen. Die Variation der einzelnen Bauelemente bei der Fehlerminimierungsrechnung beträgt 1 %, was in einem Wert FAK = 0,01 in Schritt S11 zum Ausdruck kommt. Der Fehler wird auf 1099 voreingestellt. Die Variation des jeweiligen Bauelements erfolgt in einem Schritt S12 gemäß der Formel VAR = V·FAK. Eine Berechnung eines theoretischen Impedanzspektrums erfolgt dann auf Grundlage des variierten Werts in einem Schritt S13.Within the loop S10, the resistance starting value R1_START of the first RC element is first used as variable VAR in a step S11. The variation of the individual components in the error minimization calculation is 1%, which is expressed in a value FAK = 0.01 in step S11. The error is preset to 10 99 . The variation of the respective component takes place in a step S12 according to the formula VAR = V * FAK. A calculation of a theoretical impedance spectrum is then performed based on the varied value in a step S13.

Anschließend wird ein Fehler berechnet, der auf einem Vergleich zwischen dem für die betreffend angepassten Bauelementgrößen berechneten Impedanzspektrum und dem gemessenen Impedanzspektrum beruht. Eine Funktion zur Bestimmung des Fehlers ist abhängig von dem Startwert des Widerstands des ersten RC-Glieds. Zur Berechnung des Fehlers wird in einem Schritt S14 überprüft, ob der jeweilige Startwert größer als der nominelle Messwiderstand des eingesetzten Impedanzanalysators, beispielsweise größer als 3 × 107 Ω ist. Ist dies der Fall, wird der Fehler in einem Schritt S15 nur durch Betrachtung der Imaginärteile der Impedanzen gemäß der Formel Fehler = |Z''_fit – Z''_mess|·logfbestimmt, wobei zur Wichtung des Hochfrequenzbereichs des Spektrums eine Multiplikation mit dem Logarithmus der Messfrequenz erfolgt, wodurch physikalisch sinnlose bzw. feh lerhafte Messdaten im Niederfrequenzenbereich unterdrückt werden. Anderenfalls erfolgt in einem Schritt S16 eine Fehlerbetrachtung auf Grundlage sowohl der Realteile als auch der Imaginärteile der Impedanzen gemäß der Formel Fehler = |Z''_fit – Z''_mess| + |Z'_fit – Z'_mess|. Subsequently, an error is calculated which is based on a comparison between the impedance spectrum calculated for the pertinent component sizes and the measured impedance spectrum. A function for determining the error depends on the starting value of the resistance of the first RC element. To calculate the error, it is checked in a step S14 whether the respective starting value is greater than the nominal measuring resistance of the impedance analyzer used, for example, greater than 3 × 10 7 Ω. If this is the case, the error in a step S15 only by considering the imaginary parts of the impedances according to the formula Error = | Z '' _ fit - Z '' _ mess | · logf determined, wherein the weighting of the high-frequency range of the spectrum is multiplied by the logarithm of the measurement frequency, whereby physically meaningless or erroneous measurement data in the low-frequency range are suppressed. Otherwise, in a step S16, an error consideration based on both the real parts and the imaginary parts of the impedances according to the formula Error = | Z '' _ fit - Z '' _ mess | + | Z'_fit - Z'_mess |.

In einem Schritt S17 wird überprüft, ob der Fehler durch die Variation des Bauelements in Schritt S12 kleiner geworden ist. Wenn dies der Fall ist, wird das betreffende Bauteil, beispielsweise der Widerstand des betreffenden RC-Glieds durch Zurückspringen zu dem Schritt S12 erneut variiert. Wenn der Fehler nicht gesunken ist, wird die im Schritt S12 erfolgte Variation in einem Schritt S18 rückgängig gemacht und in einem Schritt S19 festgelegt, ob das Vorzeichen der Variation in einem Schritt S20 geändert oder ob in einem Schritt S21 und einem nachfolgenden Schritt S22 das nächste Bauelement, in diesem Falle die Kapazität C, als variables Bauelement gewählt wird. In diesem Fall erfolgt dann abermals ein Rücksprung zu dem Schritt S12, wobei die Größe des Bauteils dann wiederum so lange variiert wird, wie der Fehler sinkt.In a step S17 is checked whether the Error due to the variation of the device in step S12 smaller has become. If this is the case, the component in question, For example, the resistance of the relevant RC element by jumping back varies again to step S12. If the error has not dropped is, the variation made in step S12 becomes one step Undone S18 and in a step S19 determines whether the sign of the variation changed in a step S20 or in a step S21 and a subsequent step S22 the next Component, in this case the capacitance C, as a variable component chosen becomes. In this case, a return to step S12 takes place again, being the size of the component then again as long as the error decreases.

Die Variation des Widerstands und die Variation der Kapazität wird durch Rücksprung zu dem Schritt S10 für jedes RC-Glied zweimal wiederholt. Danach erfolgt in Abhängigkeit von der Anzahl der zu berücksichtigenden RC-Glieder ein n-maliger Rücksprung zu dem Schritt S9.The Variation of the resistance and the variation of the capacity is through return to the step S10 for every RC element twice repeated. Thereafter, depending on the number of to be considered RC elements a n-fold return to the step S9.

Wenn keine weitere Minimierung des Fehlers durch Variation des Widerstands und der Kapazität des RC-Glieds möglich ist, werden die den kleinsten Fehler ergebenden Werte für den Widerstand und die Kapazität als Auswertegrößen der Fehlerminimierungsrechnung ausgegeben.If no further minimization of the error by varying the resistance and the capacity of the RC element possible is, the values giving the smallest error become the resistance and the capacity as evaluation variables of Error minimization calculation issued.

Nach Abschluss der in den Schritten S9 bis S22 erfolgenden Fehlerminimierungsrechnungen wird für das theoretisch ermittelte Impedanzspektrum in einem Schritt S23 ein Validierungsfunktion ermittelt, durch die die Güte des theoretisch berechneten Spektrums abgeschätzt werden kann. Bei der Bestimmung der Validierungsfunktion wird zur Abschätzung einer Güte der Fehlerminimierungsrechnung ein Korridor um das errechnete Impedanzspektrum ermittelt, der 90 % der Messdaten beinhaltet. Der so ermittelte Fehler liegt zwischen 0 und 1, wobei ein Fehler von 0 eine ideale Übereinstimmung zwischen der Messung und der Simulationsrechnung und ein Fehler von 1 keine Übereinstimmung zwischen der Messung und der Simulationsrechnung zum Ausdruck bringt.To Completion of the error minimization calculations performed in steps S9 to S22 will for the theoretically determined impedance spectrum in a step S23 Validation function determined by which the quality of the theoretically calculated Spectrum estimated can be. When determining the validation function, the appraisal a goodness the error minimization calculation a corridor around the calculated impedance spectrum which contains 90% of the measured data. The thus determined Error is between 0 and 1, with an error of 0 being an ideal match between the measurement and the simulation calculation and an error from 1 no match between the measurement and the simulation calculation.

Bei Einsatz des Verfahrens zur Festlegung eines Sensormaterials eines Gassensors werden auf Grundlage der bei der Fehlerminimierungsrechnung gewonnenen Widerstände der Schaltkreisäquivalente Sensitivitäten S_Δ berechnet. Die so gewonnenen Sensitivitäten S_Δ sind normiert und liegen zwischen –1 und +1, wie dem Diagramm in 11 zu entnehmen ist. In 11 sind Sensitivitäten für einen angenommenen Referenzwiderstand von 100 Ω bei variierendem Testwiderstand R_test dargestellt. Die Sensitivitäten S_Δ werden in der Datenbank abgelegt.When using the method for determining a sensor material of a gas sensor, sensitivities S_Δ are calculated on the basis of the resistances of the circuit equivalents obtained in the error minimization calculation. The sensitivities S_Δ obtained in this way are normalized and lie between -1 and +1, like the diagram in FIG 11 can be seen. In 11 Sensitivities for an assumed reference resistance of 100 Ω are shown with varying test resistance R_test. The sensitivities S_Δ are stored in the database.

Anschließend wird auf Grundlage der ermittelten Sensitivitäten S_Δ ein numerisches Datamining durchgeführt, um für einen speziellen Anwendungsfall einen optimalen Gassensor auszuwählen. Das Datamining wird insbesondere auf numeri schem Wege durchgeführt, wobei auf die einzelnen Sensitivitäten S_Δ zugegriffen wird, die in der Datenbank aufgeschlüsselt nach Messtemperatur und Prüfgas abgelegt sind. Zunächst wird definiert, welche Eigenschaften von dem gewünschten Sensormaterial verlangt werden. Im einfachsten Fall wird angegeben, für welches Prüfgas der Sensor eingesetzt werden soll und welche Querempfindlichkeiten stören. Daraus ergibt sich ein Anforderungsprofil an den Fingerabdruck der Sensitivitäten, wie in 12 dargestellt ist. Das Anforderungsprofil wird umgesetzt in sogenannte ">" bzw. "<"-Anforderungen, wodurch Datensätze mit den gewünschten Eigenschaften charakterisiert werden. Weitere Bedingungen, wie die Art des Basismaterials des Sensormaterials oder dessen Oberflächendotierung können in die Zielfunktion aufgenommen werden. Bei dem Beispiel in 12 gestaltet sich das Anforderungsprofil derart, dass alle Prüfgase A, B, C, E außer dem Prüfgas D eine Sensitivität kleiner 0,2 und größer –0,2 haben und das Prüfgas D eine Sensitivität größer 0,9 hat. Mit X ist jeweils die Referenz angegeben. Das Anforderungsprofil wird mittels einer Auswertefunktionalität als SQL-Filterabfrage umgesetzt und direkt an die Datenbank übergeben. Die Ergebnisse der SQL-Anweisung können dann in tabellarischer Form auf einem Bildschirm dargestellt werden.Subsequently, on the basis of the ascertained sensitivities S_Δ, a numerical data mining is carried out in order to select an optimum gas sensor for a specific application. The data mining is carried out in particular numerical ways, with access to the individual sensitivities S_Δ, which are stored in the database broken down to measurement temperature and test gas. First, it defines what properties are required of the desired sensor material. In the simplest case it is specified for which test gas the sensor is to be used and which cross-sensitivities disturb. This results in a requirement profile for the fingerprint of the sensitivities, as in 12 is shown. The requirement profile is converted into so-called ">" or "<" requirements, whereby data records with the desired properties are characterized. Other conditions, such as the nature of the base material of the sensor material or its surface doping can be incorporated into the target function be taken. In the example in 12 the requirement profile is such that all test gases A, B, C, E except the test gas D have a sensitivity of less than 0.2 and greater than -0.2 and the test gas D has a sensitivity greater than 0.9. Each X is the reference. The requirement profile is implemented by means of an evaluation functionality as an SQL filter query and passed directly to the database. The results of the SQL statement can then be displayed in tabular form on a screen.

Alternativ oder zusätzlich können die für die verschiedenen Materialproben bei den verschiedenen Messbedingungen ermittelten Sensitivitäten mittels einer visuellen Datamining-Funktionalität ausgewertet werden. Bei dieser Funktionalität, die in 13 dargestellt ist, werden Sensitivitäten sogenannter Bibliotheksplatten aufgeschlüsselt nach Prüfgasen und Temperaturen auf einem Bildschirm dargestellt. In der beispielhaften Darstellung nach 13 sind Bibliotheksplatten 101 bis 112 für vier Temperaturen A, B, C und D und für drei verschiedene Prüfgase I, II und III dargestellt. Jede Bibliotheksplatte 101 bis 112 ist einer Temperatur A, B, C bzw. D und einem Prüfgas I, II bzw. III zugeordnet. Die Sensitivitäten S_Δ der einzelnen Materialien der Bibliotheksplatten 101 bis 112 sind jeweils entsprechend ihrer Position auf der Probenplatte als Kreise 120 und in Fehlfarben dargestellt. In 13 sind der Übersichtlichkeit halber für jede Bibliotheksplatte 101 bis 112 nur vier von 64 Materialproben dargestellt. Positive Sensitivitäten S_Δ werden beispielsweise in Farben dargestellt, die von Schwarz über Rottöne bis Gelb gehen, wohingegen negative Sensitivitäten beispielsweise in Farben dargestellt werden, die von Schwarz über Blautöne bis Türkis gehen. Der Durchmesser der einzelnen Kreise 120 wird bestimmt durch die Validierung der Fehlerminimierungsrechnung, wobei bei einem großen Fehler ein kleiner Kreis und bei einem kleinen Fehler ein vergleichsweise großer Kreis dargestellt wird. Damit ist für einen Benutzer eine intuitive Beurteilung großer Datenmengen möglich.Alternatively or additionally, the sensitivities determined for the different material samples under the different measurement conditions can be evaluated by means of visual data mining functionality. With this functionality, the in 13 is shown, sensitivities of so-called library plates are broken down according to test gases and temperatures displayed on a screen. In the exemplary representation according to 13 are library plates 101 to 112 for four temperatures A, B, C and D and for three different test gases I, II and III. Every library plate 101 to 112 is associated with a temperature A, B, C or D and a test gas I, II or III. The sensitivities S_Δ of the individual materials of the library plates 101 to 112 are each according to their position on the sample plate as circles 120 and shown in false colors. In 13 are for clarity for each library plate 101 to 112 only four of 64 Material samples shown. For example, positive sensitivities S_Δ are represented in colors ranging from black to reds to yellow, while negative sensitivities are represented, for example, in colors ranging from black to blue to turquoise. The diameter of the individual circles 120 is determined by the validation of the error minimization calculation, where a large error represents a small circle and a small error a comparatively large circle. This allows an intuitive assessment of large amounts of data for a user.

Die zu der anhand 13 dargestellten Funktionalität erforderlichen Datensätze werden direkt aus der Datenbank extrahiert, so dass über Filterfunktionen die darzustellenden Messungen ausgewählt werden können. Die Anzahl der angezeigten Datensätze ist nur durch den Arbeitsspeicher des eingesetzten Auswerterechners beschränkt.Which to the basis 13 Data sets required are extracted directly from the database, so that filter functions can be used to select the measurements to be displayed. The number of displayed data sets is limited only by the working memory of the evaluation computer used.

Des Weiteren ist es bei der visuellen Datamining-Funktionalität möglich, dass zusätzliche Informationen zu den ein zelnen Materialproben durch bildschirmgestützte Auswahl eines bestimmten Kreises angezeigt werden.Of Furthermore, it is possible with the visual data mining functionality that additional Information on the individual material samples through screen-based selection a specific circle.

Claims (29)

Vorrichtung zur Analyse von mindestens zwei Materialproben (13), die auf meiner Probenplatte (12) angeordnet sind, umfassend einen Träger (28) für die Probenplatte (12) und Kontaktiermittel zur elektrischen Kontaktierung der Materialproben (13), gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuseträger (27) einsetzbaren Messkopf (26), der zur elektrischen Verbindung mit den Kontaktiermitteln je Materialprobe (13) zwei Messdrähte (30A, 30B) umfasst, die mit Vorspannung an Kontaktflächen der Probenplatte (12) anliegen und mit einer Mess- und Auswerteeinheit (18) verbunden sind.Device for analyzing at least two material samples ( 13 ) on my sample plate ( 12 ), comprising a support ( 28 ) for the sample plate ( 12 ) and contacting means for electrically contacting the material samples ( 13 ), characterized by a in a housing carrier ( 27 ) usable measuring head ( 26 ) for electrical connection with the contacting means per material sample ( 13 ) two measuring wires ( 30A . 30B ), which are preloaded on contact surfaces of the sample plate ( 12 ) and with a measuring and evaluation unit ( 18 ) are connected. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdrähte (30A, 30B) über Schmelzkugeln (31A, 31B) an den Kontaktflächen der Probenplatte (12) anliegen.Device according to claim 1, characterized in that the measuring wires ( 30A . 30B ) over molten spheres ( 31A . 31B ) at the contact surfaces of the sample plate ( 12 ) issue. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdrähte (30A, 30B) jeweils mit einem Federkontakt (32A, 32B) verbunden sind, der einen konstanten Anpressdruck des jeweiligen Messdrahts (30A, 30B) auf der jeweiligen Kontaktfläche gewährleistet.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring wires ( 30A . 30B ) each with a spring contact ( 32A . 32B ), which has a constant contact pressure of the respective measuring wire ( 30A . 30B ) ensured on the respective contact surface. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (26) mit einer Gasversorgungseinheit (16) verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measuring head ( 26 ) with a gas supply unit ( 16 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasversorgungseinheit (16) mit einer Datenverarbeitungseinheit (53) der Mess- und Auswerteeinheit (18) verbunden ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the gas supply unit ( 16 ) with a data processing unit ( 53 ) of the measuring and evaluation unit ( 18 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasversorgungseinheit (16) eine Gasmischeinrichtung umfasst.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the gas supply unit ( 16 ) comprises a gas mixing device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasversorgungseinheit (16) ein Wasserreservoir (46) umfasst.Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the gas supply unit ( 16 ) a water reservoir ( 46 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (26) zur Gasbeaufschlagung der Probenplatte (12) einen von einer im wesentlichen glockenförmigen Verteilereinrichtung (39) gebildeten Gasraum umfasst, der mit der Gasversorgungseinheit (16) verbunden ist.Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the measuring head ( 26 ) to Gas loading of the sample plate ( 12 ) one of a substantially bell-shaped distributor device ( 39 ) formed with the gas supply unit ( 16 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gasraum ein Diffusor (42) angeordnet ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that in the gas space a diffuser ( 42 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum mit einem Gasauslass verse hen ist, der durch mindestens einen Distanzhalter (43) gebildet ist, der zwischen der Proben- platte (12) und der Verteilereinrichtung (39) angeordnet ist.Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the gas space is hen with a gas outlet verse, by at least one spacer ( 43 ) formed between the sample plate ( 12 ) and the distribution device ( 39 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Auswerteeinheit (18) zwei Relaisschaltfelder (50, 51) umfasst, die mit den Messdrähten (30A, 30B) verbunden sind und jeweils eine 3x64-Matrix aus hochfrequenztauglichen Relais aufweisen.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the measuring and evaluation unit ( 18 ) two relay panels ( 50 . 51 ), which are connected to the measuring wires ( 30A . 30B ) and each having a 3x64 matrix of high frequency suitable relay. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Auswerteeinheit (18) einen Impedanz-Analysator (64) umfasst.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the measuring and evaluation unit ( 18 ) an impedance analyzer ( 64 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Auswerteeinheit (18) mit einer Mess- und Steuersoftware ausgestattet ist, die gewonnene und/oder abgeleitete Messdaten an eine relationale Datenbank übergibt, die mit einer Auswertesoftware verknüpft ist.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the measuring and evaluation unit ( 18 ) is equipped with a measurement and control software that passes collected and / or derived measurement data to a relational database, which is linked to an evaluation software. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertesoftware eine Fitfunktionalität zur Berechnung theoretischer Impedanzspektren für die einzelnen Materialproben umfasst, wobei die Berechnung unter Zugrundelegung eines Schaltkreisäquivalents (90) erfolgt, das mindestens ein elektronisches Bauteil umfasst.Apparatus according to claim 13, characterized in that the evaluation software comprises a fit functionality for calculating theoretical impedance spectra for the individual material samples, wherein the calculation based on a circuit equivalent ( 90 ), which comprises at least one electronic component. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertesoftware eine Datamining-Funktionalität umfasst.Apparatus according to claim 13 or 14, characterized the evaluation software comprises data mining functionality. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Datamining-Funktionalität unter Anwendung mehrdimensionaler Zielfunktionen arbeitet.Device according to claim 15, characterized in that that the data mining functionality works using multi-dimensional objective functions. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Datamining-Funktionalität eine Visualisierungsfunktionalität umfasst.Device according to one of claims 19 to 16, characterized that the data mining functionality a visualization functionality includes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung (22), in welche die Probenplatte (12) eintauchbar ist. Device according to one of claims 1 to 17, characterized by a heating device ( 22 ) into which the sample plate ( 12 ) is submersible. Verfahren zur Analyse von mindestens zwei Materialproben, die auf einer Probenplatte (12) angeordnet sind, umfassend folgende Schritte: – Messen eines Impedanzspektrums für jede der Materialproben – Ablegen der gemessenen Impedanzspektren in einer Datei oder einer Datenbank; – Bestimmen eines Aufbaus eines Schaltkreisäquivalents in Abhängigkeit von dem jeweils gemessenen Impedanzspektrum für jede der Materialproben, wobei das jeweilige Schaltkreisäquivalent mindestens einen Widerstand und/oder mindestens ein RC-Glied umfasst; – Bestimmen von für eine Fehlerminimierungsrechnung erforderlichen Startwerten für die Bauelemente des jeweiligen Schaltkreisäquivalents; – Berechnen eines theoretischen Impedanzspektrums für mindestens eine der Materialproben mittels der Fehlerminimierungsrechnung unter Zugrundelegung des für diese Materialprobe gemessenen Impedanzspektrums sowie der Startwerte für die Bauelemente des betreffenden Schalkreisäquivalents; – Bestimmen von Fitwerten für die Bauelemente des betreffenden Schaltkreisäquivalents; – Bestimmen einer Validierungsgröße für das errechnete, theoretische Impedanzspektrum; – Bestimmen einer Auswertegröße durch Vergleich mindestens eines der Fitwerte für die Bauelemente mit einem Referenzwert.Method for analyzing at least two samples of material deposited on a sample plate ( 12 ), comprising the steps of: - measuring an impedance spectrum for each of the material samples - storing the measured impedance spectra in a file or database; Determining a construction of a circuit equivalent as a function of the respective measured impedance spectrum for each of the material samples, wherein the respective circuit equivalent comprises at least one resistor and / or at least one RC element; Determining starting values for the components of the respective circuit equivalent required for an error minimization calculation; Calculating a theoretical impedance spectrum for at least one of the material samples by means of the error minimization calculation on the basis of the impedance spectrum measured for this material sample and the starting values for the components of the relevant circuit equivalent; - determining fit values for the components of the relevant circuit equivalent; - determining a validation quantity for the calculated theoretical impedance spectrum; Determining an evaluation value by comparing at least one of the fit values for the components with a reference value. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl an in Reihe geschalteter RC-Glieder unter Berücksichtigung eines vorwählbaren Schwellenwerts bestimmt wird, wobei maximal vier RC-Glieder ausgewählt werden.Method according to claim 19, characterized taking into account a number of RC elements connected in series a preselected Threshold is determined, with a maximum of four RC elements are selected. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Startwerte für die Bauelemente eines ersten RC-Glieds des Schaltkreisäquivalents in Abhängigkeit von einer maximal gemessenen, imaginären Impedanz Z''_MAX ermittelt werden, wobei ein Startwiderstand R1_START und eine Startkapazität C1_START berechnet werden.A method according to claim 19 or 20, characterized in that the starting values for the Bauelemen te of a first RC element of the circuit equivalent in response to a maximum measured, imaginary impedance Z "_ MAX are determined, wherein a starting resistor R1_START and a starting capacity C1_START are calculated. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerminimierungsrechnung durch Variation der Dimensionierung der einzelnen Bau elemente des Schaltkreisäquivalents um 1 % durchgeführt wird.Method according to one of claims 19 to 21, characterized that the error minimization calculation by varying the sizing the individual components of the circuit equivalent is carried out by 1%. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fehlerminimierungsrechnung ein Fehler des theoretischen Impedanzspektrums durch Analyse der Differenz zu dem gemessenen Impedanzspektrum ermittelt wird. Method according to one of claims 19 to 22, characterized that in the error minimization calculation an error of the theoretical Impedanzspektrums by analyzing the difference to the measured Impedance spectrum is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Materialproben Impedanzspektren unter verschiedenen Prüfgasatmosphären und bei verschiedenen Temperaturen gemessen werden.Method according to one of claims 19 to 23, characterized that for each of the material samples impedance spectra under different test gas atmospheres and be measured at different temperatures. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertegröße für jede Materialprobe in eine Datenbank geschrieben wird und anhand der in der Datenbank abgelegten Auswertegrößen ein Da- tamining durchgeführt wird.Method according to one of claims 19 to 24, characterized that the evaluation size for each material sample is written to a database and based on the in the database stored evaluation variables Datamining performed becomes. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Datamining mittels einer Zielfunktion durchgeführt wird.Method according to claim 25, characterized in that that the data mining is performed by means of a target function. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Datamining mittels einer visuellen Datamining-Funktionalität durchgeführt wird.Method according to claim 26, characterized in that that the data mining is performed by means of a visual data mining functionality. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Impedanzspektren mittels einer Kontrollfunktionalität visuell überprüft und/oder ausgewertet werden.Method according to one of claims 19 to 27, characterized that the measured impedance spectra visually checked by means of a control functionality and / or be evaluated. Datenverarbeitungsanlage mit einem Programm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 19 bis 27.Data processing system with a program for execution A method according to any one of claims 19 to 27.
DE2003161099 2003-12-22 2003-12-22 Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support Expired - Fee Related DE10361099B3 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003161099 DE10361099B3 (en) 2003-12-22 2003-12-22 Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support
GB0621477A GB2429069A (en) 2003-12-22 2004-11-18 Process for analysing a sample panel
GB0517606A GB2418491B (en) 2003-12-22 2004-11-18 Device and process for analysing a sample panel
PCT/DE2004/002539 WO2005061093A1 (en) 2003-12-22 2004-11-18 Device and method for analysing a sample plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003161099 DE10361099B3 (en) 2003-12-22 2003-12-22 Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10361099B3 true DE10361099B3 (en) 2005-05-25

Family

ID=34485595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003161099 Expired - Fee Related DE10361099B3 (en) 2003-12-22 2003-12-22 Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE10361099B3 (en)
GB (2) GB2418491B (en)
WO (1) WO2005061093A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009038277A1 (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Airbus Operations Gmbh Gas sensor arrangement for sensor automatic checking for detecting sensor contamination in aircraft, has gas sensor, voltage source for applying measuring voltage at gas sensor, evaluation unit and control
WO2023198804A1 (en) 2022-04-14 2023-10-19 Hte Gmbh The High Throughput Experimentation Company Heat treatment device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5985356A (en) * 1994-10-18 1999-11-16 The Regents Of The University Of California Combinatorial synthesis of novel materials
DE10131581A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-21 Bosch Gmbh Robert Combinatorial formation and examination of composite layers for desired properties takes place on substrate, where external stimulus is applied

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656933A (en) * 1995-02-24 1997-08-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solder paste and residue measurement system
EP1055121A1 (en) * 1998-12-11 2000-11-29 Symyx Technologies, Inc. Sensor array-based system and method for rapid materials characterization
US6758951B2 (en) * 2001-10-11 2004-07-06 Symyx Technologies, Inc. Synthesis and characterization of materials for electrochemical cells
KR100472644B1 (en) * 2002-01-09 2005-03-08 금호석유화학 주식회사 Method to measure degree of vulcanization and optimize vulcanization process by impedance measurement and analysis in wide frequency range
US6885960B2 (en) * 2002-02-25 2005-04-26 Zyomyx, Inc. Methods and devices for performing impedance spectroscopy

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5985356A (en) * 1994-10-18 1999-11-16 The Regents Of The University Of California Combinatorial synthesis of novel materials
DE10131581A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-21 Bosch Gmbh Robert Combinatorial formation and examination of composite layers for desired properties takes place on substrate, where external stimulus is applied

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009038277A1 (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Airbus Operations Gmbh Gas sensor arrangement for sensor automatic checking for detecting sensor contamination in aircraft, has gas sensor, voltage source for applying measuring voltage at gas sensor, evaluation unit and control
DE102009038277A8 (en) * 2009-08-20 2011-06-01 Airbus Operations Gmbh Self-control of semiconductor gas sensors for the detection of poisoning phenomena by organic silicone compounds
WO2023198804A1 (en) 2022-04-14 2023-10-19 Hte Gmbh The High Throughput Experimentation Company Heat treatment device

Also Published As

Publication number Publication date
GB2418491B (en) 2007-01-10
GB0517606D0 (en) 2005-10-05
WO2005061093A1 (en) 2005-07-07
GB2429069A (en) 2007-02-14
GB2418491A (en) 2006-03-29
GB0621477D0 (en) 2006-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1193488B1 (en) Method and device for determining the gaseous quality of natural gas
DE4446966A1 (en) Production control information system
DE4327312A1 (en) Method and device for testing gases, especially breath alcohol
DE60127292T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR GAS DISCHARGE SPECTROSCOPY
DE69830874T2 (en) Gas sensor with associated adjustment method
DE102020101490A1 (en) Sensor system and method
DE102009047354A1 (en) Method and control device for detecting a gas concentration of a gas from a gas mixture
DE10361099B3 (en) Device for analyzing material samples arranged on a sample plate comprises a support for the sample plate and a contacting unit for electrically contacting the material samples, and a measuring head inserted in a housing support
DE3819101A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING MEASURED VALUES
DE19713194C2 (en) Method and arrangement for recognizing properties of a sample on the basis of mass spectroscopy
DE69722926T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETECTING A FLUID
DE102020116094B4 (en) Large number of identical spectrometers and methods for their calibration
DE19615061A1 (en) Process and assembly to compare clean and polluted ground water samples
EP2880455B1 (en) Inspection apparatus and method for detecting properties of a material in a component sample
DE102008028423B4 (en) Method and device for determining at least one influencing variable of a combustion process
DE60033036T2 (en) GAS SENSOR
US7911218B2 (en) Device and method for analyzing a sample plate
DE102007019790B4 (en) Method and device for characterizing a plant sample
DE102008015145A1 (en) Method for recalibrating sensors and calibrating other sensors
DD207256A1 (en) METHOD OF MEASUREMENT PROCESSING FOR THE INVESTIGATION OF KINETIC REACTIONS
DE102004057350B3 (en) Method for classifying and determining the individual concentrations of a substance mixture
DE3827426A1 (en) Device for carrying out a method for the purpose of identifying and quantifying unknown gaseous substances
DE10121641A1 (en) Method and device for determining the gas quality of a natural gas
DE112021002401T5 (en) METHOD OF GENERATION OF TRAINING DATA IN AN ANALYTICAL DATA MANAGEMENT SYSTEM
EP4217734A1 (en) Sensor for detecting at least one property of a fluid medium in at least one measuring chamber

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee