سنسور جدید CO2 حساسیت بالا را با محدوده اندازه گیری گسترده تر ترکیب می کند

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

محققان موسسه علوم فیزیکی Hefei (HFIPS) آکادمی علوم چین (CAS) یک حسگر دی اکسید کربن (CO2) ساخته اند که حساسیت بالا را با محدوده اندازه گیری گسترده تر ترکیب می کند.

این سنسور از CRDS دو قطبی و تک حفره ای استفاده می کند. این دو نوع نور پلاریزه را در یک حفره نوری اندازه گیری می کند تا CO2 را در غلظت های پایین و بالا تشخیص دهد. این کار به رهبری ژانگ ژیرونگ از HFIPS در Sensors and Actuators B: Chemical منتشر شد.

پایش CO2 برای مطالعه جو و ارزیابی کیفیت هوای داخل خانه مهم است. طیف سنجی حلقه به پایین حفره (CRDS) به طور گسترده ای برای تشخیص گازها در غلظت های بسیار پایین استفاده می شود. با این حال، سیستم‌های معمولی اغلب برای حفظ حساسیت بالا در حین اندازه‌گیری در طیف وسیعی از غلظت‌ها تلاش می‌کنند.

در این مطالعه، محققان از دو نوع نور پلاریزه S و P در یک حفره نوری استفاده کردند. دو نوع نور در داخل حفره واکنش متفاوتی دارند. نور پلاریزه S به غلظت های پایین CO2 حساس تر است، در حالی که نور پلاریزه P می تواند غلظت های بالاتر را اندازه گیری کند. با ترکیب این دو، سنسور می تواند محدوده بسیار وسیع تری از سطوح CO2 را پوشش دهد.

آزمایش‌ها نشان داد که حسگر می‌تواند غلظت CO2 را از 50 تا 10000 قسمت در میلیون (ppm) اندازه‌گیری کند، که در مقایسه با استفاده از نور قطبش S به تنهایی، دامنه اندازه‌گیری را بیش از 10 برابر افزایش می‌دهد.

محققان همچنین این سنسور را در تنظیمات دنیای واقعی آزمایش کردند. در داخل خانه، تغییرات در سطوح CO2 را با توجه به اشغال اتاق و تهویه متفاوت ردیابی کرد. در آزمایشات در فضای باز، به طور مداوم CO2 اتمسفر را کنترل کرد و نوسانات روزانه غلظت را ثبت کرد.

به گفته محققان، همین تکنیک همچنین می‌تواند برای شناسایی گازهای دیگر با تنظیم طول موج اندازه‌گیری و حفره نوری سازگار شود و به‌طور بالقوه استفاده از حسگرهای CRDS در پایش کیفیت هوای داخل ساختمان و مطالعات جوی را گسترش دهد.

Yuqing Lin و همکاران، یک حسگر حلقه‌ای حفره‌ای با قطبش دوگانه که حساسیت بالا و نظارت بر CO2 دامنه دینامیکی گسترده را امکان‌پذیر می‌کند، سنسورها و محرک‌ها B: شیمیایی (2027). DOI: 10.1016/j.snb.2026.141124

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →