Piezoelectric sensors for biological agent detection: optimization of signal to noise ratio

Project name in Czech
Piezoelektrické senzory pro detekci biologických látek: optimalizace poměru signál/šum
Annotation in Czech
Cílem jsou návrhy senzorů pro frekvenční pásma od 10 MHz do 100 MHz. Senzory jsou tvořeny piezokeramickým monolitickým rezonátorem (10 MHz) a rezonátorem založeným na tenké vrstvě piezokeramiky (100MHz). Šumové a elektrické vlastnosti piezo-senzorů bez antigenové vrstvy budou analyzovány a následně bude vytvořen matematický model popisující tyto vlastnosti. Na základě simulací bude proveden odhad jejich vlastních frekvencí a přenosových funkcí obou senzorů. K dosažení zlepšení poměru signál/šum je nutnéprovést měření citlivosti, rozlišovací schopnosti a ekvivalentního šumového výkonu u obou senzorů. Naším úkolem je konstrukce senzorů na bázi piezokeramiky, a to monolitických rezonátorů a rezonátorů připravených tlustovrstvovou technologií. Tato problematika je součástí grantu GAČR 102/06/0866 ?Nelineární elektroultrazvuková spektroskopie pevných látek?. Dalším úkolem je najít optimální parametry antigenové vrstvy a vypracovat metodiku diferenciálního měření za účelem zvýšení citlivosti.

R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - secondary branch
—
CEP - another secondary branch
—
OECD FORD - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
10403 - Physical chemistry

Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
"QCM sensor detectivity is determined by g-r and 1/f noise of analyzed gas molecules adsorption and desorption. The model of the molecules exchange on the active layer was derived on the base of Kolmogorov equation. The limit value of detected mass is determined by 1/f noise and depends on the sensor geometry and quality factor. "

Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP10-MSM-ME-U/01:1
Data delivery date
Jun 30, 2010

Project goals