Лазерлік газ сенсоры сигналының концентрациялық қанығуы.
Авторлар
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No3/71-80Кілт сөздер:
флуктуация-диссипация, коррелятор, фотодиод, метан, тетрахлорметан, аммиакАңдатпа
Қазіргі уақытта спектроскопиялық әдістерді (оптикалық, радиотехникалық, акустикалық) қолдана отырып, газ концентрациясы бөліктен аз болған кезде газдың түрін жеткілікті дәлдікпен анықтауға болады. Сонымен қатар технология мен қоршаған орта үшін жарылғыш, улы және зиянды газдардың рұқсат етілген концентрацияларының практикалық маңызы бар. Лазерлік газ датчигі реакциясының шамасы болатын белгілі физикалық эксперименттік зерттеулер тек сызықтық тәуелділікті көрсетеді. Шамасы үшін зерттеу әдістері жану, микрожарылыс, құрылымдық және фазалық түрлендіру процестеріне негізделген және нақты практикалық жағдайларда әрқашан қолданыла бермейді. Жұмыс тек атомдық деңгейде ғана емес, сонымен қатар нанобөлшек молекулаларының кластерлерінің масштабында да әсер етуіне байланысты фотодиодтағы (сигнал қабылдағыш), газдағы лазер сәулесінің эксперименттік түрде алынған тербелістерді талдауға арналған. Газ концентрациясы флуктуация-диссипация қатынасы арқылы бағаланады. Кванттық (лазерлік фотон энергиясы) және термиялық (нанобөлшектердің температурасы) факторлары нысаналы газ концентрациясының жоғарылауымен салыстыруға болатын кезде сигнал корреляторының тұрақты мәнге қанығатыны көрсетілген. Қанығу концентрациясының критикалық мәндері осы екі фактордың теңдігімен анықталады.
References
Gong W., Hu J., Wang Z., Wei Y., Li Y., Zhang T., Zhang Q., Liu T., Ning Y., Zhang W., Grattan T. V. (2022) Recent advances in laser gas sensors for applications to safety monitoring in intelligent coal mines. Frontiers in Physics, 10, 1058475. DOI:10.3389/fphy.2022.1058475.
Shin W., Hong S., Jeong Y., Jung G., Park J., Kim D., Choi K., Shin H., Koo R.H., Kim J.J., Lee J.H. (2023) Low-frequency noise in gas sensors: A review. Sensors and Actuators B: Chemical, 383, 133551. DOI:10.1016/j.snb.2023.133551.
Liu K., Wang L., Tan T., Guishi W., Zhang W., Chen W., Gao X. (2015) Highly sensitive detection of methane by near-infrared laser absorption spectroscopy using a compact dense-pattern multipass cell. Sensors and Actuators B: Chemical, 220, 1000 – 1005. DOI: 10.1016/j.snb.2015.05.136.
Yu H.-L, Wang J., Zheng B, Zhang B.-W., Liu L.-Q., Zhou Y.-W., Zhang Ch., Xue, X.-L. (2020) Fabrication of single crystalline WO 3 nano-belts based photoelectric gas sensor for detection of high concentration ethanol gas at room temperature. Sensors and Actuators A: Physical, 303, 111865. DOI: 10.1016/j.sna.2020.111865.
Qiao Y., Arabi M., Xu W., Zhang H., Abdel-Rahman T.M. (2021) The impact of thermal-noise on bifurcation MEMS sensors. Mechanical Systems and Signal Processing, 161, DOI: 10.1016/j.ymssp.2021.107941.
Mehay T.P., Warmbier R., Quandt A. (2017) Investigation of density fluctuations in graphene using the fluctuation-dissipation relations. Computational Condensed Matter, 13, 1-5. DOI: 10.1016/j.cocom. 2017.08.008.
Hsiang J.T., Hu B.L., Lin S.Y., Yamamoto K. (2019) Fluctuation-dissipation and correlation-propagation relations in (1 + 3)D moving detector-quantum field systems. Physics Letters B, 795, 694-699, DOI:10.1016/j.physletb.2019.06.062.
Moskalensky A.E., Yurkin M.A. (2021) A point electric dipole: From basic optical properties to the fluctuation–dissipation theorem. Reviews in Physics, 6. DOI: 10.1016/j.revip.2020.100047.
Bunker P.R., Jensen P. (2005) Symmetry and Broken Symmetry in Molecules. Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Eolss Publishers, Oxford http://www.eolss.net/Sample-Chapters/C06/E6-12A-02-06.pdf]
Pippard A.B. (1989) The Physics of Vibration. Cambridge University Press. ISBN 10: 0521372003
Zhanabaev Z.Z., Grevtseva T.Y. (2014) Physical fractal phenomena in nanostructured semiconductors. Reviews in Theoretical Science, 2, 211 – 259. DOI: 10.1166/rits.2014.1023.
Schuster H.G. and Just W. (2005) Deterministic Chaos: An Introduction. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.4. https://doi.org/10.1002/3527604804
Chitarra O., Martin-Drumel M.A., Buchanan Z., Pirali O. (2021) Rotational and vibrational spectroscopy of 1-cyanoadamantane and 1-isocyanoadamantane. Journal of Molecular Spectroscopy, 378, 111468, DOI:10.1016/ j.jms.2021.111468.
Adamu A.I., Dasa M.K., Bang O., Markos C. (2020) Multispecies Continuous Gas Detection With Supercontinuum Laser at Telecommunication Wavelength. IEEE Sensors Journal, 20(18), 10591-10597, DOI:10.1109/JSEN.2020.2993549.
Wang K., Zhang Z., Wu Zh., Wang Sh., Guohua L., Shao J., Wu H., Tao M., Ye J. (2024) Diagnosis of multiple gases using a multi-pass ring cavity to enhance Raman scattering. Optics Communications, 559, 130438. doi:10.1016/j.optcom.2024.130438.
Downloads
Түсті
Өңделді
Қабылданды
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
