[发明专利]具有活性层的氢气传感器和生产氢气传感器的方法

权利要求书

1.包含材料的活性层(2)沉积于其上的基质(S)的氢气传感器，所述材料包含第一元素、第二元素和第三元素，所述第一元素选自稀土族或至少两种稀土族元素的组合，第二元素选自铂系金属(PGM)或至少两种铂系金属(PGM)元素的组合，且第三元素选自碱土金属族或至少两种碱土金属族元素的组合，所述传感器用于环境温度下氢气的吸收和解吸。

2.根据权利要求1的氢气传感器，其中活性层的第三元素选自镁或钙或这些元素的组合。

3.根据权利要求1或2的氢气传感器，其中活性层的第二元素选自钯或铂或这些元素的组合。

4.根据权利要求1-3中任一项的氢气传感器，其中活性层的第一元素选自稀土族或至少两种稀土族元素的组合。

5.根据权利要求1-3中任一项的氢气传感器，其中活性层的第一元素选自副族，包括镧、铈、镨、钕、钐、铓，或至少两种该副族的金属元素的组合。

6.根据前述权利要求中任一项的氢气传感器，其中活性层具有1nm-0.1mm，更特别地5-10,000nm，甚至更特别地50-1,500nm的厚度。

7.根据前述权利要求中任一项的氢气传感器，其中基质包含选自钛酸锶、玻璃、硅和云母的材料。

8.根据前述权利要求中任一项的氢气传感器，其中活性层由选自如下的材料形成：LaMg₂Pd、LaMg₂Pt、Sc_(x)La_(1-x)Mg₂Pd、La_(1-x)Ce_(x)Mg2Pd、LaMg_(2-x)Ca_(x)Pd、LaMg₂Pd_(1-x)Pt_(x)(0<x<1)等。

9.根据前述权利要求中任一项的氢气传感器，其中活性层涂有包含钯和/或铂的涂层。

10.包含氢气传感器和连接在所述传感器上的电子测量组件(3)的氢气检测器，其中配置所述电子组件以测量所述传感器的状态参数且能够输出代表传感器置于其中的氢气浓度的电测量信号，其特征在于所述氢气传感器为根据权利要求1-9中任一项的传感器。

11.根据权利要求10的氢气检测器，其特征在于配置电子测量组件(3)以测量活性层的电阻，并将代表所述电阻的信号输送至处理系统或储存系统，然后输送至显示器件。

12.根据权利要求10或11的氢气检测器，其特征在于电子测量组件进一步包含比较器(未显示)，且代表通过电子测量组件所测量的氢气浓度的电子测量信号从所述传感器输入所述比较器，配置所述比较器以输出作为所述输入信号与至少一个预定阈值信号的对比的函数的检测信号。

13.根据权利要求12的氢气检测器，其特征在于配置电子组件使得所述至少一个预定阈值信号是可编程的。

14.生产氢气传感器的方法，其包括如下步骤：

-取得适于活性金属层应用的基质；

-将活性金属层沉积于所述基质上，其中活性金属层由一种材料形成，所述材料的第一元素选自稀土族或至少两种稀土族元素的组合，第二元素选自铂系金属(PGM)或至少两种铂系金属(PGM)元素的组合，且第三元素选自碱土金属族或至少两种碱土金属族元素的组合。

15.根据权利要求15的生产氢气传感器的方法，其中活性层沉积通过物理气相沉积进行。

16.根据权利要求15的生产氢气传感器的方法，其中活性层沉积通过阴极溅射或蒸发进行。

17.根据权利要求14或15的生产氢气传感器的方法，其中在其用作传感器以前将活性层用氢气预填充以形成第一氢化物。