HAMAMATSU, ຍີ່ປຸ່ນ, 25 ສິງຫາ 2021-Hamamatsu Photonics ແລະສະຖາບັນວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຍີອຸດສາຫະ ກຳ ຂັ້ນສູງແຫ່ງຊາດ (AIST) ໃນໂຕກຽວໄດ້ຮ່ວມມືກັນໃນລະບົບຕິດຕາມກວດກາແກັສໄດ້ທັງopticalົດທີ່ສາມາດ ນຳ ໃຊ້ໄດ້ເພື່ອຄາດການການລະເບີດຂອງພູເຂົາໄຟດ້ວຍລະດັບຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ. ນອກ ເໜືອ ໄປຈາກການໃຫ້ການກວດກາທາດອາຍພິດພູໄຟຢູ່ໃກ້ກັບຖ້ ຳ ພູເຂົາໄຟໃນໄລຍະຍາວ, ເຄື່ອງວິເຄາະແບບພົກພາສາມາດໃຊ້ກວດຫາການຮົ່ວໄຫຼຂອງແກັສພິດໃນໂຮງງານເຄມີແລະທໍ່ລະບາຍນ້ ຳ ແລະ ສຳ ລັບວັດແທກບັນຍາກາດ.

ລະບົບດັ່ງກ່າວປະກອບດ້ວຍເລເຊີແຄັດຕັສຂະ ໜາດ ນ້ອຍທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນຄື່ນ (QCL) ພັດທະນາໂດຍ Hamamatsu. ຢູ່ທີ່ປະມານ 1/150th ຂອງຂະ ໜາດ ຂອງ QCLs ກ່ອນ ໜ້າ ນີ້, ເລເຊີແມ່ນ QCL ທີ່ມີຄວາມຍາວຂອງຄື້ນນ້ອຍທີ່ສຸດໃນໂລກ. ລະບົບຂັບເຄື່ອນສໍາລັບລະບົບຕິດຕາມກວດກາອາຍແກັສ, ພັດທະນາໂດຍ AIST, ຈະອະນຸຍາດໃຫ້ຕິດຕັ້ງ QCL ນ້ອຍ tiny ໃສ່ເຄື່ອງວິເຄາະນໍ້າ ໜັກ ເບົາ, ພົກພາໄດ້ທີ່ສາມາດນໍາໄປໄດ້ທຸກບ່ອນ.
QCL ທີ່ໄດ້ກວາດດ້ວຍຄວາມຍາວຄື່ນນ້ອຍທີ່ສຸດໃນໂລກແມ່ນມີພຽງແຕ່ 1/150 ເທົ່າກັບຂະ ໜາດ ຂອງ QCLs ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມຍາວຄື້ນກ່ອນ ໜ້າ ນີ້. ໄດ້ຮັບຄວາມເຄົາລົບຈາກ Hamamatsu Photonics KK ແລະອົງການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຍີພະລັງງານແລະອຸດສາຫະ ກຳ ໃNew່ (NEDO).
ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຍີລະບົບເຄື່ອງໄຟຟ້າກົນຈັກກົນ ​​(MEMS) ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຂອງ Hamamatsu, ຜູ້ພັດທະນາໄດ້ອອກແບບຄືນໃcompletely່ທັງignedົດທີ່ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມກະຕືລືລົ້ນຂອງ MEMS ຂອງ QCL, ຫຼຸດມັນລົງປະມານ 1/10 ຂອງຂະ ໜາດ ຂອງຄວາມພໍໃຈທົ່ວໄປ. ທີມງານຍັງໄດ້ໃຊ້ແມ່ເຫຼັກຂະ ໜາດ ນ້ອຍທີ່ຖືກຈັດລຽງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ, ແລະໄດ້ປະກອບອົງປະກອບອື່ນ precisely ຢ່າງຖືກຕ້ອງດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງລົງເປັນ 0.1 μm. ຂະ ໜາດ ພາຍນອກຂອງ QCL ແມ່ນ 13 × 30 × 13 ມມ (W × D × H).

QCLs ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມຍາວຂອງຄວາມຍາວຄື່ນໄດ້ໃຊ້ MEMS ການກະຈາຍຄວາມກະແຈກກະຈາຍຂອງ MEMS ທີ່ກະແຈກກະຈາຍ, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນ, ແລະປ່ອຍແສງກາງແສງອິນຟາເລດໃນຂະນະທີ່ປ່ຽນຄວາມຍາວຄື້ນຢ່າງໄວ. QCL ທີ່ພັດໄປດ້ວຍຄື້ນຂອງ Hamamatsu ສາມາດປັບໄດ້ໃນລະດັບຄວາມຍາວຄື້ນ 7 ຫາ 8 μm. ລະດັບນີ້ຖືກດູດຊຶມໄດ້ງ່າຍໂດຍທາດອາຍແກັສ SO2 ແລະ H2S ທີ່ຖືວ່າເປັນຕົວຄາດຄະເນເບື້ອງຕົ້ນຂອງການລະເບີດຂອງພູເຂົາໄຟທີ່ເປັນໄປໄດ້.

ເພື່ອບັນລຸຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຍີການອອກແບບອຸປະກອນທີ່ອີງໃສ່ຜົນກະທົບທາງດ້ານ quantum. ສໍາລັບຊັ້ນແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາຂອງອົງປະກອບ QCL, ເຂົາເຈົ້າໄດ້ໃຊ້ການອອກແບບສອງລັດເທິງ-ຂ້າມຜ່ານ.

ເມື່ອ QCL ຄວາມຍາວຂອງຄວາມຍາວຄື່ນໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັບລະບົບຂັບເຄື່ອນທີ່ພັດທະນາໂດຍ AIST, ມັນສາມາດບັນລຸຄວາມໄວໃນການກວາດຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມໄວຂອງແສງກາງອິນຟຣາເຣດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງພາຍໃນ 20 ms. ການເກັບ ກຳ ຄວາມໄວຄວາມໄວສູງຂອງ QCL ຈະຊ່ວຍ ອຳ ນວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການວິເຄາະປະກົດການຊົ່ວຄາວທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວາຕະຫຼອດເວລາ. ຄວາມລະອຽດ spectral ຂອງ QCL ແມ່ນປະມານ 15 nm, ແລະຜົນຜະລິດສູງສຸດຂອງມັນແມ່ນປະມານ 150 mW.

ປະຈຸບັນ, ເຄື່ອງວິເຄາະເກືອບທັງusedົດທີ່ໃຊ້ກວດຫາແລະວັດແທກທາດອາຍພູເຂົາໄຟໃນເວລາຈິງມີເຊັນເຊີໄຟຟ້າ. ຂົ້ວໄຟຟ້າຢູ່ໃນເຊັນເຊີເຫຼົ່ານີ້ - ແລະປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງວິເຄາະ - ຊຸດໂຊມລົງຢ່າງໄວ, ເນື່ອງຈາກການໄດ້ຮັບອາຍແກັສພິດເປັນປະ ຈຳ. ເຄື່ອງວິເຄາະແກັສດ້ວຍແສງທັງuseົດໃຊ້ແຫຼ່ງແສງທີ່ມີຊີວິດຍາວແລະຕ້ອງການການບໍາລຸງຮັກສາ ໜ້ອຍ ລົງ, ແຕ່ແຫຼ່ງແສງແສງສາມາດໃຊ້ພື້ນທີ່ໄດ້ຫຼາຍ. ຂະ ໜາດ ຂອງເຄື່ອງວິເຄາະເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາຍາກທີ່ຈະຕິດຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບຖໍ້າພູເຂົາໄຟ.

ລະບົບຕິດຕາມກວດກາແກັສພູເຂົາໄຟລຸ້ນຕໍ່ໄປ, ຕິດຕັ້ງດ້ວຍ QCL ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນນ້ອຍ tiny, ຈະໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດດ້ານພູເຂົາໄຟມີ ໜ່ວຍ ແສງ, ກະທັດຮັດ, ສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ທັງthatົດທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແລະຮັກສາໄດ້ງ່າຍ. ນັກຄົ້ນຄ້ວາຢູ່ Hamamatsu ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງເຂົາເຈົ້າຢູ່ AIST ແລະອົງການພັດທະນາພະລັງງານແລະເຕັກໂນໂລຍີອຸດສາຫະກໍາໃN່ (NEDO), ເຊິ່ງສະ ໜັບ ສະ ໜູນ ໂຄງການ, ຈະສືບຕໍ່ສືບສວນວິທີການຕ່າງ increase ເພື່ອເພີ່ມຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງວິເຄາະແລະຫຼຸດຜ່ອນການບໍາລຸງຮັກສາ.

ທີມງານກໍາລັງວາງແຜນການສັງເກດການຫຼາຍຈຸດເພື່ອທົດສອບແລະສະແດງເຄື່ອງວິເຄາະແບບພົກພາ. ຜະລິດຕະພັນທີ່ໃຊ້ QCL ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມຍາວຄື້ນຄວາມແຮງແລະຂັບເຄື່ອນວົງຈອນຮ່ວມກັບເຄື່ອງກວດຈັບພາບ Hamamatsu ແມ່ນໄດ້ວາງແຜນທີ່ຈະປ່ອຍໃນປີ 2022.