Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Wybrane zastosowania spektroskopii absorpcyjnej

10.15199/13.2016.9.14

nr katalogowy: 101104
10.15199/13.2016.9.14

W artykule scharakteryzowano wybrane techniki laserowej spektroskopii absorpcyjnej. Szczególną uwagę zwrócono na układy, w których stosuje się komórki wieloprzejściowe, modulację długości fali oraz wnęki optyczne. Przedstawiono przykładowe wyniki badań prowadzonych w zakresie opracowania optoelektronicznych sensorów gazów do wykrywania biomarkerów chorób w ludzkim oddechu. Zademonstrowano sensory, których granica wykrywalności wyniosła od 0,3 ppb do 200 ppm. Słowa kluczowe: spektroskopia absorpcyjna, sensory gazów, MUPASS, WMS, SSWO.W najprostszych układach spektroskopii absorpcyjnej stosuje się źródło promieniowania, komórkę pomiarową (tzw. absorpcyjną) oraz czuły fotoodbiornik rejestrujący promieniowanie docierające ze źródła (ang. Direct Absorption Spectroscopy - DAS). Źródłem promieniowania może być lampa, dioda elektroluminescencyjna lub laser emitujący promieniowanie o długości fali dopasowanej do linii absorpcji badanego gazu. W przypadku, gdy w komórce pomiarowej pojawi się badany gaz, natężenie promieniowania docierającego do fotoodbiornika ulega osłabieniu. Na tej podstawie można wnioskować o stężeniu badanego absorbera. Natężenie promieniowania rejestrowanego przez fotoodbiornik można określić za pomocą prawa Lamberta-Beera , (1) gdzie I0(λ) oznacza natężenie promieniowania emitowanego przez źródło przy danej długości fali λ, x jest drogą światła w absorberze, S oznacza stężenie gazu, natomiast σ(λ) jest przekrojem czynnym na absorpcję. Zależność przekroju czynnego na absorpcję od długości fali jest charakterystyczna dla danego gazu i można ją wyznaczyć w warunkach laboratoryjnych. Znając natężenie promieniowania emitowanego ze źródła, natężenie promieniowania odbieranego, przekrój czynny na absorpcję oraz odległość x, można obliczyć stężenie gazu wg wzoru . (2) Wybrane techniki spektroskopii laserowej Rozwój układów spektroskopii absorpcyjnej związany jest głównie z poszukiwaniem nowych meto[...]

Bibliografia

[1] B. Lins, P. Zinn, R. Engelbrecht, B. Schmauss, (2010) "Simulation- based comparison of noise effects in wavelength modulation spectroscopy and direct absorption TDLAS", Applied Physics B.
[2] Z. Bielecki, T. Stacewicz, J. Wojtas, J. Mikołajczyk, (2015) "Application of quantum cascade lasers to trace gas detection", Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, Vol. 63, No. 2.
[3] D. Szabra, M. Nowakowski, J. Mikołajczyk, J. Wojtas, Z. Bielecki, (2013) "Sterowanie laserami kaskadowymi w technikach spektroskopowych", Przegląd Elektrotechniczny, 89 Nr 9, s. 173-177.
[4] M. Raval, M. Bora, J. McCarrick, T. Bond, (2012) "Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy Using a Multi-Pass White Cell for O2 Detection", U.S. Dept. of Energy.
[5] K. W. Busch, M. A. Busch, (1999) "Cavity-Ringdown Spectroscopy, ACS Symposium series", American Chemical Society, Washington DC.
[6] http://www.hamamatsu.com.
[7] http://www.heimannsensor.com.
[8] http://www.vigo.com.pl/produkty/infrared-detectors.
[9] D. Szabra, A. Prokopiuk, Z. Bielecki, D. Majsterek, A. Zając, (2015) "Mikroprocesorowy czujnik CO2", Przegląd Elektrotechniczny, 91 Nr 9, s. 181-183.
[10] T. Stacewicz, Z. Bielecki, J. Wojtas, P. Magryta, J. Mikolajczyk, D. Szabra, (2016) "Detection of disease markers in human breath with laser absorption spectroscopy", Opto-Electron. Rev., pp. 1-14, (przyjęto do druku).
[11] J. Wojtas, (2015) "Application of Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy to the Detection of Nitric Oxide, Carbonyl Sulphide, and Ethane-Breath Biomarkers of Serious Diseases", Sensors 15, 14356-14369.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 101104 "Wybrane zastosowania spek..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma