HAMAMATSU, Japon, 25 Out, 2021 - Hamamatsu Photonics ak Enstiti Nasyonal Syans Endistriyèl Avanse ak Teknoloji (AIST) nan Tokyo kolabore sou yon tout-optik, pòtab sistèm siveyans gaz pou predi eripsyon vòlkanik ak yon wo degre de sansiblite. Anplis de sa nan bay ki estab, alontèm siveyans nan gaz vòlkanik tou pre kratè vòlkanik, analizeur pòtab la ta ka itilize tou pou detekte fwit gaz toksik nan plant chimik ak egou yo ak pou mezi atmosferik.

Sistèm nan gen yon miniaturized, longèdonn-bale pwopòsyon lazè kaskad (QCL) devlope pa Hamamatsu. Nan alantou 1 / 150th gwosè a nan QCLs anvan yo, lazè a se pi piti nan mond lan longèdonn-bale QCL. Sistèm kondwi pou sistèm siveyans gaz la, devlope pa AIST, pral pèmèt ti QCL la monte nan lejè, analizeur pòtab ki ka pote nenpòt kote.
Ki pi piti QCL longèdonn nan mond lan se sèlman 1 / 150th gwosè a nan QCL longèdonn-byen bale anvan yo. Koutwazi Hamamatsu Photonics KK ak New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO).
Aprovizyone ki deja egziste Hamamatsu nan sistèm mikwo-elektwomekanik (MEMS) teknoloji, devlopè yo konplètman reamenaje MEML difikilte QCL la griyaj, diminye li nan apeprè 1 / 10th gwosè a nan griyaj konvansyonèl yo. Ekip la te anplwaye tou yon ti leman ki te ranje pou diminye espas ki pa nesesè, e jisteman reyini lòt konpozan yo avèk presizyon desann nan inite 0.1 μm. Dimansyon ekstèn QCL la se 13 × 30 × 13 mm (W × D × H).

QCL ki byen bale yo itilize yon difraksyon MEMS griyaj ki dispèse, reflete, ak emèt limyè mitan enfrawouj pandan y ap rapidman deplase longèdonn lan. QCL vag-bale Hamamatsu a se reglabl nan seri a longèdonn nan 7 a 8 μm. Sa a ranje absòbe fasilman gaz SO2 ak H2S ke yo konsidere kòm prediktè bonè nan yon posib eripsyon vòlkanik.

Pou reyalize yon longèdonn reglabl, chèchè yo te itilize yon teknoloji konsepsyon aparèy ki baze sou efè pwopòsyon. Pou kouch limyè-emèt nan eleman QCL la, yo te itilize yon anti-janbe lòt doub-anwo-eta konsepsyon.

Lè QCL la longèdonn-bale konbine avèk sistèm kondwi devlope pa AIST, li ka reyalize yon vitès rapid rapid longèdonn ki achte yon spectre limyè kontinyèl mitan-enfrawouj nan 20 ms. Akizisyon gwo vitès QCL la nan spectre an pral fasilite analiz de fenomèn pasajè ki chanje rapidman sou tan. Rezolisyon spectral nan QCL a se sou 15 nm, ak pwodiksyon maksimòm pik li yo se apeprè 150 MW.

Kounye a, pifò analizeur yo itilize pou detekte ak mezire gaz vòlkanik nan tan reyèl gen detèktè elèktrochimik. Elektwòd yo nan detèktè sa yo - ak pèfòmans nan analyser la - deteryore byen vit, akòz ekspoze konstan a gaz toksik. Analizè gaz tout-optik yo itilize yon sous limyè ki dire lontan epi yo bezwen mwens antretyen, men sous limyè optik la ka pran anpil espas. Gwosè a nan sa yo analizeur fè yo difisil enstale tou pre kratè vòlkanik.

Pwochen jenerasyon sistèm siveyans gaz vòlkanik la, ekipe ak ti longèdonn QCL ki te baleye a, ap bay vòlkanolog yo yon inite tout-optik, kontra enfòmèl ant, pòtab ki gen gwo sansiblite ak antretyen fasil. Chèchè yo nan Hamamatsu ak kòlèg li yo nan AIST ak New Enèji ak Industrialganizasyon Devlopman Teknoloji Endistriyèl (NEDO), ki te sipòte pwojè a, ap kontinye mennen ankèt sou fason pou ogmante sansibilite analyser la epi redwi antretyen.

Ekip la ap planifye obsèvasyon multipoint teste ak demontre analyser a pòtab. Pwodwi ki sèvi ak longèdonn-bale QCL la ak sikwi kondwi ansanm ak Hamamatsu fotodetektè yo te planifye pou lage nan 2022.