새로운 패러데이 회전 분광 센서로 두 가지 동시 측정 가능

2023년 5월 4일

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

사실 확인된

교정하다

중국과학원 허페이 물리과학연구소

중국과학원(CAS) 산하 허페이 물리과학연구소(HFIPS) 안후이광학정밀기계연구소(AIOFM) 가오샤오밍 교수 연구팀은 최근 새로운 이중 파장 패러데이 회전 분광법(FRS)을 제안했다. ) 질소 산화물의 2 성분 동시 감지 센서.

관련 연구 결과는 Sensors and Actuators: B. Chemical에 게재되었습니다.

질소산화물은 대기 화학 반응의 중심에 있으며 광화학 스모그, 산성비 및 연무 오염 형성의 중요한 전구체인 오존, 수산기 및 퍼옥시 라디칼의 농도에 영향을 미칩니다. 동시에, 농경지, 습지 및 기타 생태계에서 배출되는 질소산화물은 지구 질소 순환에서 중요한 역할을 합니다.

본 연구에서는 Liu Kun 교수와 Cao Yuan et al. 질소산화물의 전통적인 화학발광 검출에서 측정 속도가 느리고 산화질소와 이산화질소에 대한 선택성이 부족한 문제에 대응하여 NdFeB 링 자석 배열을 기반으로 하는 정자기장 FRS를 사용하는 질소산화물에 대한 2성분 동시 검출 센서를 제안했습니다.

단일 캐비티, 이중 광학 경로 가스 흡수 셀을 설계하고 이를 NdFeB 링 자석 어레이에 동축으로 결합함으로써 서로 다른 파장의 두 선형 편광 빔과 정자기장 내 질소 산화물 사이의 상호 작용이 촉진되었습니다.

그 외에도 그들은 흡수셀의 길이가 영구자석 링 배열의 길이보다 작거나 같아야 한다고 권고했습니다. 이는 NdFeB 링 자기 어레이의 왼쪽과 오른쪽이 내부 축 자기장의 방향과 반대되어 내부 축 자기장에 의해 여기된 광자기 신호가 부분적으로 상쇄되는 문제를 해결하기 위한 것입니다.

FRS NOx 센서는 파장 변조 분광법과 정자기장을 결합하여 23.7m의 광학 길이와 100초의 통합 시간에 걸쳐 0.58ppb NO2 및 0.95ppb NO의 감지 감도를 달성했습니다.

이 연구는 생태계의 토양-식물-대기 NOx 경계 플럭스에 대한 에디 공분산 방법 기반 연구를 더욱 발전시키기 위한 토대를 마련합니다.

추가 정보: Yuan Cao 외, NdFeB 링 자석 배열을 기반으로 한 이중 중적외선 파장 패러데이 회전 분광기 NOx 센서, 센서 및 액추에이터 B: 화학(2023). DOI: 10.1016/j.snb.2023.133805

중국과학원 허페이 물리과학연구소 제공