Лазерлік газ сенсорындағы когерентті амплитудалық модуляция.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2023No4/111-115Кілт сөздер:
лазер, газ сенсоры, төмен жиіліктер, фотодиод, аммиакАңдатпа
Мақала ғылым мен техникадағы өзекті тақырыпқа – лазердің көмегімен газдың түрі мен концентрациясын анықтауға арналған. Жасыл лазер сәулеленуінің қарқындылығы мен ығысу кернеуінің жақын мәндерінде фотодиодтың шығыс сигналының уақыттық қатарының интерференциялық үлгілері алынды. Когеренттілік дәрежесі (~0,1-ден жоғары) газдардың түрлерін және олардың концентрацияларын ажыратуға мүмкіндік берді. Сигнал когеренттілігі Аллан девиациясы мәндерімен бақыланды. Зерттеу әдісінің жаңалығы модуляцияның негізгі жиілігі ретінде электр желісінің гармоникасын таңдау болып табылады. Корреляциялық функциялар мен сәйкес қуат спектрлері молекулалардың және олардың шоғырларының төмен жиіліктегі тербелістеріне сезгіш болатыны көрсетілген. Бұл бөлме қысымы мен температурасында оптикалық аспаптардың үлкен өлшемді және қымбат кешендерінің орнына осы жұмыстың нәтижелері мен әдістерін нақты жағдайларда қолдануға мүмкіндік береді.
References
Gong W., Hu, J., Wang Z., Wei Y., Li Y., Zhang T., Zhang Q., Liu T., Ning Y., Zhang W., Grattan K.T.V. Recent advances in laser gas sensors for applications to safety monitoring in intelligent coal mines. Frontiers in Physics, 2022, Vol.10, pp. 1058475. doi: 10.3389/fphy.2022.1058475
Shin, Wonjun Hong, Seongbin Jeong, Yujeong Jung, Gyuweon Park, Jinwoo Kim, Donghee Choi, Kangwook Shin, Hunhee Koo, Ryun-Han Kim, Jae-Joon Lee, Jong-Ho. Low-frequency noise in gas sensors: A review. Sensors and Actuators B: Chemical, 2023, Vol. 383, pp. 133551. doi: 10.1016/j.snb.2023.133551.
Liu, Kun Wang, Lei Tan, Tu Guishi, Wang Zhang, Weijun Chen, Weidong Gao, Xiaoming. Highly sensitive detection of methane by near-infrared laser absorption spectroscopy using a compact dense-pattern multipass cell. Sensors and Actuators B: Chemical, 2015, Vol.220, pp. 1000 – 1005.
Zhang Z., Li, M., Guo J., Du B., Zheng, R. A Portable Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy System for Dissolved CO2 Detection Using a High-Efficiency Headspace Equilibrator. Sensors, 2021, Vol.21, pp. 1723. doi:10.3390/s21051723
Hua-Liang Yu, Jun Wang, Biao Zheng, Bing-Wen Zhang, Li-Qin Liu, Ying-Wu Zhou, Cheng Zhang, Xiao-Ling Xue. 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, 2020, Vol.303, pp.111865. doi:10.1016/j.sna.2020.111865
Liu C., Zheng L., Wang J., et al. Tunable terahertz gas laser based on a germanium spectrum splitter. Appl. Phys. B, 2020, Vol.126, pp. 133. doi:10.1007/s00340-020-07486-5
Bierer B., Grgić D., Yurchenko O., Engel L., Pernau H.-F., Jägle M., Reindl L., Wöllenstein J. Low-power sensor node for the detection of methane and propane. J. Sens. Sens. Syst., 2021, Vol. 10, pp. 185–191. doi:10.5194/jsss-10-185-2021.
Wang Y., Feng Y., Adamu A.I., Dasa M.K., Antonio-Lopez J.E., Amezcua-correa R., Markos C. Mid-infrared photoacoustic gas monitoring driven by a gas-filled hollow-core fiber laser. Scientific reports, 2021, Vol. 11, No.1, pp. 3512.
Kwak D., Lei Y., Maric, R. Ammonia gas sensors: A comprehensive review. Talanta, 2019, Vol. 204, pp.713 – 730. doi: 10.1016/j.talanta.2019.06.034.
Dudzik G, Abramski K. Solid-state laser intra-cavity photothermal gas sensor. Sensors and Actuators B: Chemical, 2021, Vol. 328, pp. 129072.
