HAMAMATSU, Japan, Oṣu Kẹjọ Ọjọ 25, Ọdun 2021-Hamamatsu Photonics ati Ile-iṣẹ ti Orilẹ-ede ti Imọ-ẹrọ ati Imọ-ẹrọ ti ilọsiwaju (AIST) ni Tokyo ṣe ifowosowopo lori gbogbo ohun-opiti, eto ibojuwo gaasi to ṣee gbe fun asọtẹlẹ awọn erupẹ onina pẹlu iwọn giga ti ifamọra. Ni afikun si ipese idurosinsin, ibojuwo igba pipẹ ti awọn eefin eefin nitosi awọn ihò onina, atupale amudani le tun ṣee lo lati rii jijo gaasi majele ninu awọn ohun ọgbin kemikali ati awọn ibi idọti ati fun awọn wiwọn oju aye.

Eto naa ni miniaturized kan, wefulenti-fifẹ kuatomu kasikedi kasikedi (QCL) ti idagbasoke nipasẹ Hamamatsu. Ni ayika 1/150th iwọn ti awọn QCL ti iṣaaju, lesa jẹ QCL wefulenti ti o kere julọ ni agbaye. Eto awakọ fun eto ibojuwo gaasi, ti a ṣe nipasẹ AIST, yoo gba QCL kekere lati gbe sinu iwuwo fẹẹrẹ, awọn atupale to ṣee gbe ti o le gbe nibikibi.
QCL ti o gun wefulenti ti o kere julọ ni agbaye jẹ 1/150th nikan ni iwọn ti QCLs ti o gba wefuleti iṣaaju. Iteriba ti Hamamatsu Photonics KK ati Agbara Tuntun ati Ẹgbẹ Idagbasoke Imọ -ẹrọ Iṣẹ -ẹrọ (NEDO).
Lilo ẹrọ imọ -ẹrọ microelectromechanical ti tẹlẹ Hamamatsu (MEMS), awọn Difelopa tun ṣe atunto idapọ pipin MEMS ti QCL, idinku rẹ si iwọn 1/10th iwọn ti awọn ifunni aṣa. Ẹgbẹ naa tun oojọ oofa kekere kan ti a ṣeto lati dinku aaye ti ko wulo, ati pejọ ni pipe awọn paati miiran pẹlu deede si isalẹ si awọn sipo ti 0.1 μm. Awọn iwọn ita QCL jẹ 13 × 30 × 13 mm (W × D × H).

Awọn QCL ti igbi-igbi-lilo nlo ifitonileti iyatọ MEMS kan ti o tuka, ṣe afihan, ati ṣe ina ina infurarẹẹdi lakoko ti o nyara yiyipo wefulenti. QCL igbi-fifẹ Hamamatsu jẹ atunto ni iwọn wefulenti ti 7 si 8 μm. Iwọn yii ti gba ni rọọrun nipasẹ awọn gaasi SO2 ati H2S ti a ka si bi awọn asọtẹlẹ ni kutukutu ti ibesile onina ti o ṣeeṣe.

Lati ṣaṣeyọri igbi igbaradi, awọn oniwadi lo imọ -ẹrọ apẹrẹ ẹrọ kan ti o da lori ipa kuatomu. Fun fẹlẹfẹlẹ ti nmọlẹ ti nkan ti QCL, wọn lo apẹrẹ alatako-agbelebu meji-oke-ipinlẹ.

Nigbati QCL wefulenti-we-ni idapo pẹlu eto awakọ ti a ṣe nipasẹ AIST, o le ṣaṣeyọri iyara fifẹ wefulenti ti o gba iranran ina aarin infurarẹẹdi lemọlemọfún laarin 20 ms. Gbigba iyara giga ti QCL ti iwoye yoo dẹrọ awọn itupalẹ ti awọn iyalẹnu tionkojalo ti o yipada ni iyara lori akoko. Iwọn oju wiwo ti QCL jẹ nipa 15 nm, ati pe iṣelọpọ giga ti o pọ julọ jẹ to 150 mW.

Lọwọlọwọ, ọpọlọpọ awọn itupalẹ ti a lo lati ṣe iwari ati wiwọn awọn gaasi onina ni akoko gidi ni awọn sensosi elekitiro. Awọn elekiturodu ninu awọn sensosi wọnyi - ati iṣẹ ti itupalẹ - bajẹ ni iyara, nitori ifihan nigbagbogbo si gaasi majele. Awọn atupale gaasi gbogbo-ẹrọ lo orisun ina gigun ati nilo itọju diẹ, ṣugbọn orisun ina opiti le gba aaye pupọ. Iwọn awọn atupale wọnyi jẹ ki wọn nira lati fi sori ẹrọ nitosi awọn iho inu eefin.

Eto atẹle gaasi folkano ti nbọ, ti a ni ipese pẹlu QCL wefulenti kekere, yoo pese awọn onimọ-jinna pẹlu ohun gbogbo-opitika, iwapọ, ẹrọ amudani ti o ni ifamọra giga ati itọju irọrun. Awọn oniwadi ni Hamamatsu ati awọn alabaṣiṣẹpọ wọn ni AIST ati Ẹgbẹ Agbara Tuntun ati Idagbasoke Imọ -ẹrọ Iṣẹ -ẹrọ (NEDO), eyiti o ṣe atilẹyin iṣẹ naa, yoo tẹsiwaju lati ṣe iwadii awọn ọna lati mu ifamọra itupalẹ pọ si ati dinku itọju.

Ẹgbẹ naa ngbero awọn akiyesi ọpọlọpọ lati ṣe idanwo ati ṣafihan itupalẹ to ṣee gbe. Awọn ọja ti o lo QCL igbi-fifẹ ati awọn iyika awakọ papọ pẹlu Hamamatsu photodetectors ti gbero fun itusilẹ ni 2022.