HAMAMATSU၊ ဂျပန်၊ သြဂုတ် ၂၅၊ ၂၀၂၁-Hamamatsu Photonics နှင့်တိုကျိုမြို့ရှိအဆင့်မြင့်စက်မှုသိပ္ပံနှင့်နည်းပညာတက္ကသိုလ် (AIST) တို့ကမီးတောင်ပေါက်ကွဲမှုကိုကြိုတင်ခံစားနိုင်စွမ်းမြင့်မားသောကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်သော all-optical သယ်ဆောင်နိုင်သောဓာတ်ငွေ့စောင့်ကြည့်မှုစနစ်နှင့်ပူးပေါင်းခဲ့သည်။ မီးတောင်ဝအနီးရှိမီးတောင်ဓာတ်ငွေ့များကိုတည်ငြိမ်။ ရေရှည်စောင့်ကြည့်ခြင်းအပြင်သယ်ဆောင်နိုင်သောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းကိုဓာတုစက်ရုံများနှင့်ရေဆိုးများအတွင်းအဆိပ်ဓာတ်ငွေ့ယိုစိမ့်မှုများကိုစစ်ဆေးရန်လည်းအသုံးပြုနိုင်သည်။

Hamamatsu မှတီထွင်ထားသော miniaturized, wavelength-swept quantum cascade laser (QCL) တွင်ပါ ၀ င်သည်။ ယခင် QCLs များ၏အရွယ်အစား ၁/၁၅၀ ပတ်လည်တွင်လေဆာသည်ကမ္ဘာ့အသေးငယ်ဆုံးလှိုင်းအလျားဆုံး QCL ဖြစ်သည်။ AIST မှတီထွင်ထားသောဓာတ်ငွေ့စောင့်ကြည့်မှုစနစ်အတွက် drive system သည်သေးငယ်သော QCL ကိုမည်သည့်နေရာတွင်မဆိုသယ်ဆောင်နိုင်သောသယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုထဲသို့ထည့်သွင်းရန်ခွင့်ပြုလိမ့်မည်။
ကမ္ဘာ့အသေးဆုံး wavelength-swept QCL သည်ယခင် wavelength-swept QCLs များ၏အရွယ်အစား ၁/၁၅၀ သာရှိသည်။ Hamamatsu Photonics KK နှင့် New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) တို့မှကျေးဇူးအထူးတင်ရှိပါသည်။
Hamamatsu ၏လက်ရှိ microelectromechanical system (MEMS) နည်းပညာကို အသုံးချ၍ developer များသည် QCL ၏ MEMS diffraction ဆန်ခါကိုလုံး ၀ ဒီဇိုင်းပြန်လည်ပြုလုပ်ခဲ့ပြီးသမားရိုးကျနှစ်သက်မှု၏အရွယ်အစားကို ၁/၁၀ ခန့်အထိလျှော့ချခဲ့သည်။ အဖွဲ့သည်မလိုအပ်သောအာကာသကိုလျှော့ချရန်စီစဉ်ပေးသောသံလိုက်အသေးစားကို သုံး၍ အခြားအစိတ်အပိုင်းများကို ၀.၁ μmသို့တိကျမှန်ကန်စွာစုဝေးစေခဲ့သည်။ QCL ၏ပြင်ပအတိုင်းအတာများမှာ 13 × 30 × 13 mm (W × D × H) ဖြစ်သည်။

လှိုင်းအလျားဖြတ်ထားသော QCLs သည်လှိုင်းအလျားကိုလျင်မြန်စွာရွေ့လျားစေပြီးဖြန့်ဖြူးခြင်း၊ ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းနှင့် mid-infrared အလင်းထုတ်လွှတ်စေသော MEMS diffraction ဆန်ခါကိုသုံးသည်။ Hamamatsu ၏ wave-swept QCL ကိုလှိုင်းအလျား ၇ မှ ၈ μmအတွင်းထိန်းညှိနိုင်သည်။ ဤမီးတောင်သည်ဖြစ်နိုင်ချေရှိသောမီးတောင်ပေါက်ကွဲမှုကိုအစောပိုင်းခန့်မှန်းသူများဟုယူဆသော SO2 နှင့် H2S ဓာတ်ငွေ့များဖြင့်အလွယ်တကူစုပ်ယူနိုင်သည်။

ဖမ်းယူနိုင်သောလှိုင်းအလျားကိုရရှိရန်သုတေသီများသည်ကွမ်တမ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုအခြေခံသောကိရိယာဒီဇိုင်းနည်းပညာကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ QCL element ၏အလင်းရောင်အလွှာအတွက်သူတို့သည် anti-crossed dual-upper-state ဒီဇိုင်းကိုသုံးခဲ့သည်။

wavelength-swept QCL ကို AIST မှတီထွင်ထားသော drive system နှင့်ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါ၎င်းသည် mid-infrared light spectrum ကို 20 ms အတွင်းစဉ်ဆက်မပြတ်ကြားခံလှိုင်းအလျားကိုရရှိစေသည်။ QCL ၏ spectrum ကိုမြန်နှုန်းမြင့်ဝယ်ယူခြင်းသည်အချိန်နှင့်အမျှလျင်မြန်စွာပြောင်းလဲနေသောယာယီဖြစ်စဉ်များကိုလေ့လာဆန်းစစ်ရာတွင်လွယ်ကူစေသည်။ QCL ၏ spectral resolution သည် 15 nm ခန့်ရှိပြီး၎င်း၏အမြင့်ဆုံးအထွတ်အထိပ်ထုတ်လွှတ်မှုမှာခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 150 mW ဖြစ်သည်။

လောလောဆယ်တွင်မီးတောင်ဓာတ်ငွေ့များကိုအချိန်နှင့်တပြေးညီသိရှိနိုင်ရန်သုံးသောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူအများစုမှာလျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒအာရုံခံကိရိယာများရှိသည်။ ဤအာရုံခံကိရိယာများမှလျှပ်စစ်များနှင့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည်အဆိပ်ဓာတ်ငွေ့များအဆက်မပြတ်ထိတွေ့မှုကြောင့်လျင်မြန်စွာဆုတ်ယုတ်ပျက်စီးစေသည်။ ဓာတ်ငွေ့ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူအားလုံးသည်သက်တမ်းရှည်သောအလင်းအရင်းအမြစ်ကို သုံး၍ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုနည်းရန်လိုသည်၊ သို့သော်အလင်းရောင်အရင်းအမြစ်သည်နေရာများစွာကိုယူနိုင်သည်။ ဤခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူများ၏အရွယ်အစားသည်မီးတောင်မီးတောင်များအနီးတွင်တပ်ဆင်ရန်ခက်ခဲစေသည်။

သေးငယ်သောလှိုင်းအလျားကိုစုပ်ယူနိုင်သော QCL ပါ ၀ င်သောမျိုးဆက်သစ်မီးတောင်ဓာတ်ငွေ့ကြီးကြပ်မှုစနစ်သည်မီးတောင်ပညာရှင်များအားမြင့်မားသောအာရုံခံစားနိုင်စွမ်းနှင့်ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုလွယ်ကူစေသောဓာတ်ခွဲခန်းများဖြင့်ပံ့ပိုးပေးလိမ့်မည်။ Hamamatsu မှသုတေသီများနှင့် AIST မှ၎င်းတို့၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များနှင့် New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) တို့ကဤစီမံကိန်းအားပံ့ပိုးပေးသော analyzer ၏အာရုံခံနိုင်စွမ်းကိုမြှင့်တင်ပေးပြီးပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကိုလျှော့ချရန်နည်းလမ်းများကိုဆက်လက်စုံစမ်းစစ်ဆေးသွားမည်ဖြစ်သည်။

အဖွဲ့သည်ခရီးဆောင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူအားစမ်းသပ်ရန်နှင့်သရုပ်ပြရန်အကဲဖြတ်အချက်ပေါင်းများစွာကိုစီစဉ်နေသည်။ Hamamatsu photodetectors များနှင့်လှိုင်းအလျားဖြတ်ထားသော QCL ကို သုံး၍ မောင်းသောဆားကစ်များကို ၂၀၂၂ တွင်ဖြန့်ချိရန်စီစဉ်ထားသည်။