Дүйнөнүн эң кичинекей толкун узундугу-QCL бардык оптикалык газ анализаторунун портативдүүлүгүн камсыздайт

HAMAMATSU, Япония, 25-август, 2021-жыл-Hamamatsu Photonics жана Токиодогу Өнүккөн Өнөр жай Илим жана Технологиясынын Улуттук Институту (AIST) жогорку сезгичтик менен вулкандардын атылышын алдын алуу үчүн оптикалык, портативдүү газдын мониторинг системасы менен кызматташкан. Вулкандык кратерлердин жанындагы вулкандык газдардын туруктуу, узак мөөнөттүү мониторингин камсыз кылуудан тышкары, портативдүү анализатор химиялык заводдордо жана канализацияларда уулуу газдын агып чыгышын аныктоо үчүн жана атмосфералык өлчөөлөр үчүн да колдонулушу мүмкүн.

Системада Hamamatsu тарабынан иштелип чыккан миниатюрлаштырылган, толкун узундугу шыпырылган кванттык каскад лазери (QCL) бар. Мурунку QCLлердин өлчөмүнүн 1/150-тегерегинде лазер дүйнөдөгү эң кичине толкун узундугундагы QCL болуп саналат. AIST тарабынан иштелип чыккан газды көзөмөлдөө системасынын кыймылдаткыч системасы кичинекей QCLди каалаган жерге алып жүрүүгө мүмкүн болгон жеңил, портативдүү анализаторлорго орнотууга мүмкүндүк берет.
Дүйнөдөгү эң кичине толкун узундугу QCL мурунку толкун узундугу QCLлердин 1/150сү гана. Hamamatsu Photonics KK жана Жаңы энергия жана өнөр жай технологияларын өнүктүрүү уюмунун (NEDO) уруксаты менен.
Hamamatsuнун иштеп жаткан микроэлектромеханикалык системасынын (MEMS) технологиясын колдонуп, иштеп чыгуучулар QCLдин MEMS дифракциялык торун толугу менен кайра иштеп чыгып, кадимки торчолордун 1/10 өлчөмүнө чейин азайтышты. Команда ошондой эле керексиз мейкиндикти кыскартуу үчүн уюштурулган кичинекей магнитти колдонуп, башка компоненттерди 0.1 мкм бирдикке чейин тактык менен чогулткан. QCLдин тышкы өлчөмдөрү 13 × 30 × 13 мм (W × D × H).

Толкун узундугу шыпырылган QCLлер MEMS дифракциялык торчону колдонушат, ал тарайт, чагылдырат жана орто инфракызыл нурду чыгарат, ал эми толкун узундугун тез алмаштырат. Hamamatsu анын толкун-шыпырылган QCL 7 8 мкм толкун диапазонунда жөнгө салынат. Бул диапазонду SO2 жана H2S газдары оңой сиңирет, алар мүмкүн болгон вулкандык жарылуунун алгачкы божомолдору болуп эсептелет.

Толкун узундугун тууралоо үчүн изилдөөчүлөр кванттык эффектке негизделген түзмөктү долбоорлоо технологиясын колдонушкан. QCL элементинин жарык чыгаруучу катмары үчүн алар каршы-кайчылаш кош-жогорку абалдагы дизайнды колдонушкан.

Толкун узундугу шыпырылган QCL AIST тарабынан иштелип чыккан диск системасы менен айкалыштырылганда, толкун узундугу шыпыруу ылдамдыгына жетет, ал 20 мс ичинде үзгүлтүксүз орто инфракызыл нур спектрине ээ болот. QCLдин спектрди тез ылдамдыкта алуусу убакыттын өтүшү менен тез өзгөрүүчү убактылуу кубулуштарды талдоону жеңилдетет. QCL спектралдык чечилиши болжол менен 15 нм, жана анын максималдуу чокусу болжол менен 150 мВт.

Учурда вулкандык газдарды реалдуу убакытта табуу жана өлчөө үчүн колдонулган анализаторлордун көбүндө электрохимиялык сенсорлор бар. Бул сенсорлордогу электроддор - жана анализатордун иштеши - уулуу газдын дайыма таасиринен улам тез начарлайт. Бардык оптикалык газ анализаторлору узак өмүргө ээ жарык булагын колдонушат жана техникалык тейлөөнү азыраак талап кылышат, бирок оптикалык жарык булагы көп орунду ээлей алат. Бул анализаторлордун көлөмү аларды вулкандык кратерлердин жанына орнотууну кыйындатат.

Кийинки муундагы вулкан газын көзөмөлдөө системасы, кичинекей толкун узундугу QCL менен жабдылган, вулканологдорго жогорку сезгичтиги жана оңой тейлөөсү бар оптикалык, компакттуу, портативдүү блок менен камсыз кылат. Долбоорду колдогон Hamamatsu изилдөөчүлөрү жана AIST жана Жаңы Энергия жана Өнөр жай Технологияларын Өнүктүрүү Уюмунун (NEDO) кесиптештери анализатордун сезгичтигин жогорулатуу жана техникалык тейлөөнү азайтуу жолдорун изилдөөнү улантышат.

Команда көчмө анализаторду сыноо жана көрсөтүү үчүн көп чекиттүү байкоолорду пландап жатат. Hamamatsu фотодетекторлору менен бирге толкун узундугу QCL жана айдоо схемаларын колдонгон продукциялар 2022-жылы чыгарылышы пландаштырылган.REAS_Hamamatsu_World_s_Mallest_Wavelength_Swept_QCL


Билдирүүнүн убактысы: 27-20-август


Leave Your Message