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Vorwort |
6 |
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Inhalt |
7 |
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1 Einleitung |
12 |
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1.1 Sensoren und Sensorik |
12 |
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1.1.1 Sensoren als technische Sinnesorgane |
12 |
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1.1.2 Der Begriff |
14 |
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1.2 Chemische Sensoren |
15 |
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1.2.1 Was sind chemische Sensoren? |
15 |
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1.2.2 Elemente chemischer Sensoren |
18 |
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1.2.3 Charakterisierung chemischer Sensoren |
23 |
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1.3 Literatur |
25 |
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2 Grundlagen |
26 |
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2.1 Sensor-Physik |
26 |
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2.1.1 Festkörper |
26 |
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2.1.2 Optik und Spektroskopie |
36 |
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2.1.3 Piezoelektrizität und Pyroelektrizität |
47 |
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2.2 Sensor-Chemie |
49 |
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2.2.1 Chemisches Gleichgewicht |
49 |
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2.2.2 Kinetik und Katalyse |
52 |
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2.2.3 Elektrolytlösungen |
53 |
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2.2.4 Säuren und Basen, Fällungen und Komplexe |
54 |
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2.2.5 Redoxgleichgewichte |
60 |
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2.2.6 Elektrochemie |
63 |
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2.2.8 Besonderheiten biochemischer Reaktionen |
88 |
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2.3 Sensor-Technologien |
93 |
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2.3.1 Dickschichttechnik |
94 |
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2.3.2 Dünnfilmtechnologie und Strukturierungstechniken |
95 |
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2.3.3 Oberflächenmodifizierung und geordnete Monoschichten |
98 |
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2.3.4 Mikrosystem-Technologien |
108 |
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2.4 Sensor-Meßtechnik |
111 |
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2.4.1 Elementare Sensor-Elektronik |
111 |
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2.4.2 Elektrische Meßinstrumente |
116 |
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2.4.3 Optische Meßinstrumente |
117 |
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2.5 Literatur |
126 |
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3 Strukturierte Halbleiter als chemische Sensoren |
127 |
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3.1 Literatur |
129 |
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4 Massenempfindliche Sensoren |
130 |
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4.1 BAW-Sensoren |
131 |
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4.2 SAW-Sensoren |
133 |
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5 Leitfähigkeits- und Kapazitätssensoren |
135 |
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5.1 Konduktometrische Sensoren |
136 |
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5.2 Resistive und kapazitive Sensoren für Gase |
138 |
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5.2.1 Gassensoren mit polykristallinen Halbleitern |
138 |
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5.3 Resistive und kapazitive Sensoren für Flüssigkeiten |
143 |
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6 Thermometrische und kalorimetrische Sensoren |
146 |
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6.1 Sensoren mit Thermistoren und Pellistoren |
146 |
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6.2 Pyroelektrische Sensoren |
148 |
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6.3 Sensoren auf der Basis anderer thermischer Effekte |
149 |
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6.4 Literatur |
149 |
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7 Elektrochemische Sensoren |
150 |
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7.1 Potentiometrische Sensoren |
151 |
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7.1.1 Selektivität potentiometrischer Sensoren |
154 |
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7.1.2 Ionenselektive Elektroden (ISE) |
154 |
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7.1.3 Der ionenselektive Feldeffekttransistor (ISFET) |
172 |
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7.1.4 Messungen mit potentiometrischen Sensoren |
175 |
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7.2 Amperometrische Sensoren |
180 |
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7.2.1 Selektivität amperometrischer Sensoren |
181 |
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7.2.2 Bauformen und Beispiele |
183 |
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7.2.3 Messungen mit amperometrischen Sensoren |
188 |
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7.3 Sensoren auf der Basis anderer elektrochemischer Meßmethoden |
189 |
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7.4 Elektrochemische Biosensoren |
190 |
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7.4.1 Grundlagen |
190 |
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7.4.2 Arten elektrochemischer Biosensoren |
194 |
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7.5 Literatur |
212 |
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8 Optische Sensoren |
214 |
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8.1 Lichtleiter als Basis optischer Sensoren |
214 |
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8.2 Fasersensoren ohne chemischen Rezeptor (Mediator) |
217 |
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8.3 Optoden: Fasersensoren mit chemischem Rezeptor |
220 |
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8.3.1 Übersicht |
220 |
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8.3.2 Optoden mit einfachen Rezeptorschichten |
224 |
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8.3.3 Optoden mit komplexen Rezeptorschichten |
227 |
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8.4 Sensoren mit planaren optischen Transduktoren |
228 |
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8.4.1 Planare Wellenleiter |
228 |
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8.5 Optische Biosensoren |
231 |
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8.5.1 Grundlagen |
231 |
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8.5.2 Optische Enzymsensoren |
232 |
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8.5.3 Optische Bioaffinitätssensoren |
234 |
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8.5.4 Optische DNA-Sensoren |
237 |
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8.6 Sensorsysteme mit Integrierter Optik |
240 |
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8.7 Literatur |
241 |
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9 Chemische Sensoren als Detektoren und Indikatoren |
243 |
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9.1 Indikatoren für Titrationsprozesse |
244 |
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9.2 Durchflußdetektoren für kontinuierliche Analysatoren und für Trennmethoden |
245 |
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9.2.1 Kontinuierliche Analysatoren |
246 |
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9.2.2 Trennmethoden |
251 |
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9.3 Literatur |
256 |
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10 Sensor-Arrays und miniaturisierte Totalanalysatoren |
257 |
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10.1 Zwei Entwicklungsrichtungen und ihre Ursachen |
257 |
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10.2 Intelligente Sensoren und Sensor-Arrays |
258 |
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10.2.1 Intelligenz in Sensorsystemen |
258 |
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10.2.2 Sensor-Arrays |
261 |
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10.3 Miniaturisierte Totalanalysatoren |
270 |
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10.3.1 Entstehungsgeschichte |
270 |
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10.3.2 Technologien |
274 |
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10.3.3 Charakteristische Operationen und Prozesse in Mikro-Total- Analysatoren |
276 |
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10.3.4 Beispiele fur ?-TAS |
279 |
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10.4 Literatur |
281 |
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Stichwortverzeichnis |
283 |
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