ሃማማትሱ ፣ ጃፓን ፣ ነሐሴ 25 ቀን 2021-ሃማማትሱ ፎቶኒክስ እና በቶኪዮ የሚገኘው የከፍተኛ የኢንዱስትሪ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ብሔራዊ ተቋም (AIST) የእሳተ ገሞራ ፍንዳታ በከፍተኛ የስሜት ህዋሳት ለመተንበይ ሁሉን-ኦፕቲካል ፣ ተንቀሳቃሽ የጋዝ መቆጣጠሪያ ስርዓት ላይ ተባብረዋል። በእሳተ ገሞራ ፍንጣሪዎች አቅራቢያ የእሳተ ገሞራ ጋዞችን የተረጋጋ ፣ የረጅም ጊዜ ክትትል ከማድረግ በተጨማሪ በኬሚካል እፅዋት እና የፍሳሽ ማስወገጃዎች ውስጥ እና ለከባቢ አየር መለኪያዎች መርዛማ ጋዝ ፍሳሾችን ለመለየት ሊያገለግል ይችላል።

ስርዓቱ በሐማማትሱ የተገነባ አነስተኛ ፣ ሞገድ ርዝመት ያለው የኳንተም ካሲድ ሌዘር (QCL) ይ containsል። በ 1/150 ኛ ገደማ የቀደሙት የ QCL ዎች መጠን ፣ ሌዘር በዓለም ላይ ትንሹ የሞገድ ርዝመት-ጠረገ QCL ነው። በኤአይኤስ የተገነባው ለጋዝ ቁጥጥር ስርዓት ድራይቭ ስርዓት ፣ ትንሹ QCL በማንኛውም ክብደት ሊሸከሙ ወደሚችሉ ቀላል እና ተንቀሳቃሽ ተንታኞች እንዲጫኑ ይፈቅድለታል።
በዓለም ላይ ትንሹ የሞገድ ርዝመት-ጠረገ QCL የቀድሞው የሞገድ ርዝመት-ጠረገ QCL ዎች መጠን 1/150 ኛ ብቻ ነው። በሃማማትሱ ፎቶኒክስ ኬኬ እና አዲስ ኢነርጂ እና የኢንዱስትሪ ቴክኖሎጂ ልማት ድርጅት (NEDO)
የሃማማትሱ ነባር የማይክሮኤሌክትሮሜካኒካል ሲስተም (ሜኤምኤስ) ቴክኖሎጂን በመጠቀም ገንቢዎቹ የ QCL ን የ MEMS ማከፋፈያ ፍርግርግን ሙሉ በሙሉ እንደገና ቀይረው ከተለመዱት ግሪቶች መጠን 1/10 ያህል ያህል ቀንሰውታል። ቡድኑ አላስፈላጊ ቦታን ለመቀነስ የተቀየሰ አንድ ትንሽ ማግኔት ተቀጥሮ በትክክል በትክክል ሌሎች 0.1 ክፍሎችን ወደ 0.1 μm አሃዶች ሰብስቧል። የ QCL ውጫዊ ልኬቶች 13 × 30 × 13 ሚሜ (W × D × H) ናቸው።

የሞገድ ርዝመት-ጠረገ QCLs የሞገድ ርዝመቱን በፍጥነት በሚቀይርበት ጊዜ የሚበተን ፣ የሚያንፀባርቅ እና የመካከለኛውን የኢንፍራሬድ ብርሃን የሚያመነጭ የ MEMS ስርጭት ፍርግርግ ይጠቀማል። የሃማማትሱ ማዕበል-ጠረገ QCL ከ 7 እስከ 8 μm ባለው የሞገድ ርዝመት ውስጥ ሊስተካከል የሚችል ነው። ይህ ክልል በቀላሉ ሊፈነዳ የሚችል የእሳተ ገሞራ ፍንዳታ ቀደም ብለው ይተነብያሉ ተብለው በሚታሰቡት በ SO2 እና H2S ጋዞች በቀላሉ ይወሰዳል።

ሊስተካከል የሚችል የሞገድ ርዝመት ለማሳካት ተመራማሪዎቹ በኳንተም ውጤት ላይ የተመሠረተ የመሣሪያ ዲዛይን ቴክኖሎጂን ተጠቅመዋል። ለ QCL ኤለመንት ብርሃን አመንጪ ንብርብር የፀረ-ተሻጋሪ ባለሁለት-በላይ-ግዛት ንድፍን ይጠቀሙ ነበር።

የሞገድ ርዝመት-ጠረገ QCL በኤአይኤስ ከተገነባው የመንዳት ስርዓት ጋር ሲጣመር በ 20 ሚ.ሜ ውስጥ የማያቋርጥ የመካከለኛ ኢንፍራሬድ የብርሃን ጨረር የሚያገኝ የሞገድ ርዝመት የመጥረግ ፍጥነትን ሊያገኝ ይችላል። የ QCL የከፍተኛ ፍጥነት ፍንዳታ ማግኘቱ በጊዜ ሂደት በፍጥነት የሚለወጡ ጊዜያዊ ክስተቶች ትንታኔዎችን ያመቻቻል። የ QCL የእይታ ጥራት 15 nm ያህል ነው ፣ እና ከፍተኛው ከፍተኛው ውጤት በግምት 150 ሜጋ ዋት ነው።

በአሁኑ ጊዜ አብዛኛዎቹ ተንታኞች የእሳተ ገሞራ ጋዞችን በእውነተኛ ጊዜ ለመለየት እና ለመለካት ያገለገሉ የኤሌክትሮኬሚካል ዳሳሾች አሏቸው። በእነዚህ ዳሳሾች ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮዶች - እና የትንተናው አፈፃፀም - በፍጥነት በመበላሸቱ ፣ በመርዛማ ጋዝ መጋለጥ ምክንያት። ሁሉም የኦፕቲካል ጋዝ ተንታኞች ረጅም የህይወት ብርሃንን ይጠቀማሉ እና አነስተኛ ጥገናን ይፈልጋሉ ፣ ግን የኦፕቲካል ብርሃን ምንጭ ብዙ ቦታን ሊወስድ ይችላል። የእነዚህ ተንታኞች መጠን በእሳተ ገሞራ ጉድጓዶች አቅራቢያ ለመጫን አስቸጋሪ ያደርጋቸዋል።

በአነስተኛ የሞገድ ርዝመት-ጠረገ QCL የተገጠመለት ቀጣዩ ትውልድ የእሳተ ገሞራ ጋዝ መቆጣጠሪያ ስርዓት ከፍተኛ የስሜት ህዋሳት እና ቀላል ጥገና ያለው ሁሉን-ኦፕቲካል ፣ የታመቀ ፣ ተንቀሳቃሽ ክፍልን ለእሳተ ገሞራ ባለሙያዎች ይሰጣል። በሐማማትሱ ያሉት ተመራማሪዎች እና ባልደረቦቻቸው በኤአይኤስቲ እና ፕሮጀክቱን የረዳው አዲሱ የኢነርጂ እና የኢንዱስትሪ ቴክኖሎጂ ልማት ድርጅት (ኔዶ) ተንታኙን ስሜታዊነት ለማሳደግ እና ጥገናን ለመቀነስ መንገዶችን መመርመር ይቀጥላሉ።

ቡድኑ ተንቀሳቃሽ ተንታኙን ለመፈተሽ እና ለማሳየት የብዙ ነጥብ ምልከታዎችን ለማቀድ አቅዷል። የሞገድ ርዝመቱን የጠረጠረውን QCL የሚጠቀሙ እና ወረዳዎችን ከሃማማትሱ ፎቶቶቴክተሮች ጋር አብረው የሚጠቀሙ ምርቶች እ.ኤ.አ. በ 2022 ለመልቀቅ ታቅደዋል።