Munduko uhin-luzera txikieneko QCL txikienak gas optiko osoko analizatzaileen eramangarritasuna bermatzen du

HAMAMATSU, Japonia, 2021eko abuztuaren 25a - Hamamatsu Photonicsek eta Tokioko Industria Zientzia eta Teknologia Aurreratuen Institutu Nazionalak (AIST) elkarlanean lankidetzan aritu dira gasaren monitorizazio sistema optiko eta eramangarri batean, sentsibilitate maila handiko sumendien erupzioak iragartzeko. Analisi eramangarria ekaera luzeko jarraipen egonkorra eta epe luzerako jarraipena egiteaz gain, krater sumendien ondoan, instalazio kimikoetan eta estolderia kimikoetan gas toxikoen ihesak antzemateko eta atmosferako neurketak egiteko ere erabil liteke.

Sistemak Hamamatsu-k garatutako uhin-luzeraz ureztatutako ur-jauzi laser kuantikoa (QCL) miniaturizatua du. Aurreko QCLen tamaina 1/150 inguruan, laserra munduko uhin luzeraz garbitutako QCL txikiena da. AISTek garatutako gasa kontrolatzeko sistemaren eragiketa-sistemari esker, QCL txikia edonora eraman daitezkeen analizagailu arin eta eramangarrietan muntatu ahal izango da.
Munduko uhin-luzeraz garbitutako QCL txikiena aurreko uhin-luzeraz garatutako QCLen tamaina 1/150 baino ez da. Hamamatsu Photonics KK eta Energia Berrien eta Industria Teknologien Garapenerako Erakundearen (NEDO) eskaintza.
Hamamatsuren lehendik dagoen sistema mikroelektromekanikoa (MEMS) teknologia baliatuz, garatzaileek QCLren MEMS difrakzio sareta erabat birmoldatu zuten, sareta konbentzionalen tamaina 1 / 10era murriztuz. Taldeak beharrezko espazioa murrizteko antolatutako iman txiki bat ere erabili zuen, eta zehaztasunez muntatu zituen gainerako osagaiak 0,1 μm-ko unitateetara arte. QCLren kanpoko neurriak 13 × 30 × 13 mm dira (W × P × H).

Uhin-luzeraz garatutako QCLek MEMS difrakzio sare bat erabiltzen dute, infragorri erdiko argia barreiatu, islatu eta igortzen duena uhin luzera azkar aldatzen duen bitartean. Hamamatsuren olatuek egindako QCL sintonizagarria da 7 eta 8 μm arteko uhin luzeran. Tarte hori erraz xurgatzen dute balizko erupzio sumendiar baten iragarle goiztiartzat jotzen diren SO2 eta H2S gasek.

Uhin-luzera sintonizagarria lortzeko, ikertzaileek efektu kuantikoan oinarritutako gailuak diseinatzeko teknologia erabili zuten. QCL elementuaren argia igortzen duen geruzarako, gurutzeen aurkako egoera bikoitzeko goi mailako diseinua erabili dute.

Uhin-luzeraz garatutako QCL AISTek garatutako disko-sistemarekin konbinatzen denean, uhin-luzeraren miaketa-abiadura lor dezake, 20 ms barru infragorri erdiko argi espektro jarraitua eskuratzen duena. QCL espektroa abiadura handiz eskuratzeak denboran zehar azkar aldatzen diren fenomeno iragankorren analisiak erraztuko ditu. QCLren bereizmen espektrala 15 nm ingurukoa da, eta gehieneko bere gailurreko irteera 150 mW ingurukoa da.

Gaur egun, gas bolkanikoak denbora errealean detektatzeko eta neurtzeko erabiltzen diren analizatzaile gehienek sentsore elektrokimikoak dituzte. Sentsore horietako elektrodoak - eta analizatzailearen errendimendua - azkar okertzen dira, gas toxikoen etengabeko esposizioaren ondorioz. Optikoa den gas analizatzaileek bizitza luzeko argi iturria erabiltzen dute eta mantentze lan gutxiago behar dute, baina argi iturri optikoak leku asko har dezake. Analizatzaile horien tamainak nekez instalatzen ditu sumendi kraterretik gertu.

Hurrengo belaunaldiko gas bolkanikoa kontrolatzeko sistemak, uhin luzeraz garbitutako QCL ñimiñoaz hornituta, bolkanologoei sentsibilitate handia eta mantentze erraza duen unitate optiko trinkoa eta eramangarria emango die. Hamamatsu-ko ikertzaileek eta AISTeko eta Energia Berrien eta Industria Teknologien Garapenerako Erakundeko (NEDO) lankideek, proiektua babesten zutenak, analizatzailearen sentsibilitatea handitzeko eta mantentze lanak murrizteko moduak ikertzen jarraituko dute.

Taldeak analisi eramangarria probatu eta erakusteko puntu anitzeko behaketak antolatzen ditu. Uhin-luzeraz garatutako QCL eta disko zirkuituak Hamamatsu fotodetektagailuekin batera erabiltzen dituzten produktuak 2022an argitaratzea aurreikusten da.REAS_Hamamatsu_World_s_Smallest_Wavelength_Swept_QCL


Mezuaren ordua: 21-21-2021


Leave Your Message