Bidh QCL Tonn-sguabaidh as lugha san t-saoghal a ’dèanamh cinnteach gu bheil e comasach anailisiche gas làn-optigeach a ghiùlan

HAMAMATSU, Iapan, 25 Lùnastal, 2021 - Cho-obraich Hamamatsu Photonics agus Institiud Nàiseanta Saidheans agus Teicneòlas Gnìomhachais Adhartach (AIST) ann an Tokyo air siostam sgrùdaidh gas uile-optigeach, so-ghiùlain airson a bhith a ’ro-innse spreadhaidhean bholcànach le ìre àrd de chugallachd. A bharrachd air a bhith a ’toirt seachad sgrùdadh seasmhach, fad-ùine air gasaichean bholcànach faisg air slocan bholcànach, ghabhadh an anailisiche so-ghiùlain a chleachdadh gus aodion gas puinnseanta a lorg ann an lusan ceimigeach agus sàibhearan agus airson tomhasan àileach.

Anns an t-siostam tha laser cascade quantum (QCL) air a sguabadh le tonn-tonn air a leasachadh le Hamamatsu. Aig timcheall air 1 / 150mh meud QCLan roimhe, is e an laser an QCL as lugha a tha air a sguabadh le tonn-tonn. Leigidh an siostam dràibhidh airson an t-siostam sgrùdaidh gas, air a leasachadh le AIST, an QCL beag bìodach a chuir a-steach do mhion-sgrùdairean aotrom a ghabhas giùlan ann an àite sam bith.
Chan eil an QCL air a sguabadh le tonn-tonn as lugha san t-saoghal ach 1 / 150th de mheud QCL a chaidh a sguabadh le tonn-tonn roimhe. Le cead bho Hamamatsu Photonics KK agus Buidheann Leasachaidh Teicneòlas Cumhachd is Gnìomhachais Ùr (NEDO).
Leveraging an siostam siostam microelectromechanical (MEMS) a th ’ann an Hamamatsu, rinn an luchd-leasachaidh ath-dhealbhadh gu tur air grating diffraction MEMS an QCL, ga lughdachadh gu timcheall air 1 / 10mh meud meudan àbhaisteach. Bha an sgioba cuideachd a ’fastadh magnet beag a chaidh a chuir air dòigh gus àite neo-riatanach a lughdachadh, agus chruinnich iad na pàirtean eile gu mionaideach le cruinneas sìos gu aonadan de 0.1 μm. Is e tomhasan taobh a-muigh an QCL 13 × 30 × 13 mm (W × D × H).

Bidh QCLan air an sguabadh le tonn-tonn a ’cleachdadh grating diffraction MEMS a bhios a’ sgaoileadh, a ’nochdadh, agus a’ sgaoileadh solas meadhan-infridhearg fhad ‘s a tha iad a’ gluasad an tonn-tonn gu luath. Tha QCL air a sguabadh le tonn aig Hamamatsu tunable anns an raon tonn-tonn de 7 gu 8 μm. Tha an raon seo air a ghabhail a-steach gu furasta leis na gasaichean SO2 agus H2S a thathas a ’meas mar ro-innsearan tràth de sprèadhadh bholcànach.

Gus tonn-tonn tunable a choileanadh, chleachd an luchd-rannsachaidh teicneòlas dealbhaidh inneal a tha stèidhichte air a ’bhuaidh quantum. Airson an ìre sgaoilidh aotrom den eileamaid QCL, chleachd iad dealbhadh anti-cross dùbailte dùbailte.

Nuair a thèid an QCL le tonn-tonn a chur còmhla ris an t-siostam draibhidh a chaidh a leasachadh le AIST, faodaidh e astar sguabadh tonn-tonn a choileanadh a gheibh speactram solais meadhan-infridhearg leantainneach taobh a-staigh 20 ms. Cuidichidh togail luath-luath an QCL den speactram mion-sgrùdaidhean air uireasbhuidhean gluasadach a bhios ag atharrachadh gu luath thar ùine. Tha rùn speactram an QCL timcheall air 15 nm, agus tha an toradh as àirde timcheall air 150 mW.

An-dràsta, tha mothachairean electrochemical aig a ’mhòr-chuid de anailisirean a thèid a chleachdadh gus gasaichean bholcànach a lorg agus a thomhas ann an àm fìor. Bidh na dealanan anns na mothachairean sin - agus coileanadh an anailisiche - a ’crìonadh gu sgiobalta, air sgàth gu bheil iad an-còmhnaidh fosgailte do ghas puinnseanta. Bidh anailisirean gas uile-optigeach a ’cleachdadh stòr solais fad-beatha agus feumach air nas lugha de chumail suas, ach faodaidh an stòr solais optigeach tòrr àite a ghabhail. Tha meud nan anailisirean sin gan dèanamh duilich an stàladh faisg air slocan bholcànach.

Bheir an siostam sgrùdaidh gas bholcànach an ath ghinealach, uidheamaichte leis an QCL sguabte tonn-tonn beag, aonad so-ghiùlain làn-optigeach, teann, so-ghiùlain aig a bheil cugallachd àrd agus cumail suas furasta. Leanaidh an luchd-rannsachaidh aig Hamamatsu agus an co-obraichean aig AIST agus Buidheann Leasachaidh Teicneòlas Cumhachd is Gnìomhachais Ùr (NEDO), a thug taic don phròiseact, a ’sgrùdadh dhòighean air cugallachd an anailisiche a mheudachadh agus cumail suas a lughdachadh.

Tha an sgioba a ’dealbhadh amharc ioma-phuing gus an anailisiche so-ghiùlain a dhearbhadh agus a thaisbeanadh. Thathas an dùil toraidhean a chleachdas an QCL a chaidh a sguabadh le tonn-tonn agus cuairtean dràibhidh còmhla ri photodetectors Hamamatsu a leigeil ma sgaoil ann an 2022.REAS_Hamamatsu_World_s_Smallest_Wavelength_Swept_QCL


Ùine puist: Lùnastal-27-2021


Leave Your Message