实时监测痕量气体的新方法

研究人员开发出了一种新方法,可以在几秒钟内识别出浓度极低的气体。该技术可用于高灵敏度的实时传感器,用于环境监测和医学呼吸分析。这种方法称为相干控制石英增强光声光谱,可以在短短 3 秒内捕获完整的甲烷光谱,而现有方法需要 [...]

来源:宇宙杂志
一种用于实时检测和识别极低浓度气体的新方法为石英增强光声光谱法增加了相干控制,该方法使用石英音叉检测气体吸收。图片来源:Florian Sterl,Sterltech Optics GmbH
一种用于实时检测和识别极低浓度气体的新方法为石英增强光声光谱法增加了相干控制,该方法使用石英音叉检测气体吸收。图片来源:Florian Sterl,Sterltech Optics GmbH

研究人员开发了一种新方法,可以在几秒钟内识别极低浓度的气体。该技术可以为环境监测和医疗呼吸分析应用提供高灵敏度的实时传感器。

这种方法称为相干控制石英增强光声光谱法,可以在短短 3 秒内捕获完整的甲烷光谱,而现有方法通常需要大约 30 分钟。

“大多数气体的含量都很低,因此检测低浓度气体对各种行业和应用都很重要,”德国斯图加特大学的 Simon Angstenberger 说道,他是《Optica》杂志上描述该技术的论文的第一作者。

论文 Optica

“与其他依赖光声学的痕量气体检测方法不同,我们的方法不仅限于特定气体,也不需要事先了解可能存在的气体。”

光谱学通过分析化学物质吸收光的独特方式来识别化学物质。光声光谱学依赖于光声效应,即材料吸收光然后将其释放为声波。

激光脉冲穿过气体样本,使其加热并膨胀。这会产生压力波,从而移动石英音叉的叉齿。叉子的振动会产生压电电压,然后可以测量。

压电电压