Ang HAMAMATSU, Japan, Agosto 25, 2021 - Ang Hamamatsu Photonics ug ang National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) sa Tokyo nagtinabangay sa usa ka all-optical, portable gas monitoring system alang sa pagtag-an sa pagbuto sa bulkan nga adunay taas nga pagkasensitibo. Gawas sa paghatag lig-on, dugay nga pagmonitor sa mga gas nga bulkan nga duul sa mga bulkan nga bulkan, mahimo usab gamiton ang portable analyzer aron makit-an ang mga makahilo nga gas nga gas sa mga tanum nga kemikal ug mga imburnal ug alang sa mga pagsukod sa atmospera.

Ang sistema adunay sulud nga miniaturized, wavelength-swept nga quantum cascade laser (QCL) nga gihimo ni Hamamatsu. Sa hapit sa ika-1/150 sa gidak-on sa nangaging mga QCL, ang laser mao ang labing gamay nga QCL nga gikutay sa wavelength sa kalibutan. Ang sistema sa pagmaneho alang sa sistema sa pagmonitor sa gas, nga gihimo sa AIST, magtugot sa gamay nga QCL nga mingkayab sa gaan, madaladala nga tig-analisar nga mahimong madala bisan diin.
Ang labing gamay nga wavelength-swept QCL sa kalibutan naa ra sa 1/150 sa gidak-on sa mga naunang QCL nga gibanlas sa wavelength. Sa maayong kabubut-on sa Hamamatsu Photonics KK ug New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO).
Gigamit ang teknolohiya nga adunay microelectromekanical system (MEMS) sa Hamamatsu, hingpit nga gibag-o sa mga nag-develop ang QCL's MEMS diffraction grating, gipakubus kini hangtod sa 1/10 ang gidak-on sa naandan nga mga gratings. Gigamit usab sa tem ang usa ka gamay nga magnet nga gihan-ay aron maminusan ang dili kinahanglan nga wanang, ug tukma nga gitigum ang uban pang mga sangkap nga adunay katukma hangtod sa mga yunit nga 0.1 μm. Ang gawas nga sukat sa QCL mao ang 13 × 30 × 13 mm (W × D × H).

Ang mga QCL nga gilisud sa gitas-on sa gitas-on naggamit usa ka MEMS diffraction grating nga nagkatag, nagsalamin, ug nagpagawas sa tunga-tunga nga infrared nga suga samtang dali nga gibalhin ang wavelength. Ang QCL nga gisalibay sa Hamamatsu nga QCL mahimo’g mahimo sa gitas-on sa wavelength nga 7 hangtod 8 μm. Ang kini nga sakup dali nga masuhop sa mga gas nga SO2 ug H2S nga giisip nga una nga tagna sa usa ka posible nga pagbuto sa bulkan.

Aron makab-ot ang usa ka tunable wavelength, ang mga tigdukiduki naggamit usa ka teknolohiya sa paglaraw sa aparato nga nakabase sa kadaghan nga epekto. Alang sa light-emitting layer sa elemento nga QCL, gigamit nila ang usa ka kontra-nakatabok nga doble-taas nga estado nga laraw.

Kung ang wavelength-swept QCL gihiusa sa sistema sa drive nga gipatubo sa AIST, mahimo'g makab-ot ang usa ka tulin nga pag-sweep sa wavelength nga makuha ang usa ka padayon nga mid-infrared light spectrum sa sulud sa 20 ms. Ang kusog nga pagdawat sa QCL sa spectrum magdali sa mga pagtuki sa mga lumalabay nga panghitabo nga dali nga magbag-o sa paglabay sa panahon. Ang resolusyon nga spectral sa QCL hapit sa 15 nm, ug ang labing kadaghan nga kinatumyan sa kinatumyan nga gibanabana nga 150 mW.

Karon, ang kadaghanan sa mga tig-analisar kaniadto nakit-an ug gisukod ang mga gas nga bulkan sa tinuud nga oras adunay mga electrochemical sensor. Ang mga electrode sa kini nga mga sensor - ug ang paghimo sa tig-analisar - dali nga nadaut, tungod sa kanunay nga pagkaladlad sa makahilo nga gas. Ang mga tigtuki sa gas nga tibuuk nga sulud naggamit usa ka taas nga kinabuhi nga tinubdan sa suga ug nagkinahanglan nga dili kaayo pagmentinar, apan ang gigikanan sa gaan nga sulud mahimo’g daghan nga wanang. Ang kadak-an sa kini nga mga tigtuki hinungdan nga naglisud sila sa pag-instalar duul sa mga bulkan sa bulkan.

Ang sunod nga henerasyon nga sistema sa pag-monitor sa bulkan nga gas, nga gisangkapan sa gamay nga wavelength-swept nga QCL, maghatag mga volcanologist usa ka all-optical, compact, portable unit nga adunay taas nga pagkasensitibo ug dali nga pagmentinar. Ang mga tigdukiduki sa Hamamatsu ug ang ilang mga kauban sa AIST ug ang New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), nga nagsuporta sa proyekto, magpadayon sa pag-imbestiga sa mga paagi aron madugangan ang pagkasensitibo sa tig-analisar ug maminusan ang pagmintinar.

Naglaraw ang koponan sa mga panagsama nga obserbasyon aron masulay ug mapakita ang portable analisa. Ang mga produkto nga gigamit ang QCL nga nagdagayday sa wavelength ug nagdagan nga mga sirkito kauban ang Hamamatsu photodetector giplano nga ipagawas kaniadtong 2022.