Konkrete Zielsetzung des wissenschaftlichen Vorprojektes Integriertes Mikroanalysensystem 'VIMAS' ist ein mit Mikrotechniken aufgebautes Fliessinjektionsanalysensystem (FIA-System) fuer den Einsatz dreier Typen von chemischen Sensoren. Als Sensoren wurden der ionensensitive Feldeffekttransistor (ISFET) sowie die amperometrische Elektrode und als optischer Detektor eine Absorptionsmesszelle gewaehlt. Mit den Sensoren ISFET und Elektrode kann ohne zusaetzliche sensitive Schichten der pH-Wert und der geloeste Sauerstoff gemessen werden, mit sensitiven Schichten wird Nitrat und Phenole gemessen werden. Diese Ionophore bzw Enzyme enthaltenden sensitiven Schichten geben Anforderungen an die Ausbau- und Verbindungstechnik vor, da sie Einschraenkungen im Temperaturbereich und bei der Wahl von Chemikalien bei der Gehaeusung verursachen. Die Absorptionsmesszelle wird fuer die optische Detektion der Gelbfaerbung eingesetzt und benoetigt keine sensitive Schicht oder Reagenz fuer die Bestimmung dieses Analyten. Um eine Anordnung zur Fliessinjektionsanalyse zu schaffen, werden zu den Mikrosensoren ein Fluidiksystem bestehend aus mehreren Membranpumpen und einem Kanalsystem - Pumpen wie Kanalsystem sind aus Silicium mittels Mikrotechniken zu fertigen -, eine Systemsteuerung, die Probenvorbereitung, die Immobilisierungsmethoden fuer die sensitiven Komponenten und die Aufbau- und Verbindungstechnik entwickelt. Die analytische Leistungsfaehigkeit hinsichtlich des Nachweises der oben genannten Analyte wird geprueft werden.
Ziel des bearbeiteten Projektes war es, chemische Sensoren zu entwickeln, mit denen organische Verbindungen in Wasser mit optischen und elektronischen Detektionsprinzipien erfasst werden. Dazu sollten die entsprechenden Transducer mit stabilen chemisch sensitiven und selektiven Polymeren beschichtet werden. Im Vordergrund stand zunaechst die Entwicklung der noetigen Messtechnik, mit deren Hilfe im zweiten Schritt im Rahmen von 'Screening'-Untersuchungen die fuer die Detektion unterschiedlicher organischer Molekuele geeigneten Polymerbeschichtungen zu finden und anschliessend zu optimieren. Im Rahmen der durchgefuehrten Untersuchungen war es moeglich, unterschiedliche organische Verbindungen in der waessrigen Phase auf einfache und schnelle Art nachzuweisen. Die groesste Nachweisempfindlichkeit wurde fuer Schwingquarzsensoren mit einer Beschichtung aus Poly(diphenyl/phenylmethylsiloxan) fuer Chloroform mit 1,6 Mikrogramm/ml erreicht.
Prototypen chemischer Sensoren sollen in Duennschicht-Technologie mit integrierter Heizung und Temperaturmessung hergestellt werden. Als Messprinzipien werden resistive, kapazitive und thermische Effekte der Sensor/Teilchen-Wechselwirkung ausgenutzt. Durch geeignete Wahl und Modifizierung der chemisch sensitiven Schichten auf den Prototyp-Grundstrukturen sollen Reproduzierbarkeit, Langzeitstabilitaet und Spezifitaet der Sensoren und Sensorarrays optimiert werden. Die Sensoren sollen zum selektiven Nachweis von Gasen wie CO2, O2, H2O, NOx, C und CH4 in Luft dienen.