دانشمندان روشی را برای بهبود ردیاب های گاز منفجره کشف می کنند

فن آوری

URL کوتاه دریافت کنید

دانشمندان دانشگاه ملی تحقیقات سامارا به نام S.P. Korolev (دانشگاه سامارا) طراحی ابتکاری برای حسگر بسیار حساس برای تشخیص نشت مواد منفجره و سمی ایجاد کرده اند. متخصصان انتظار دارند که این دستگاه به صورت انبوه تولید شود و به طور گسترده برای کنترل ایمنی در شرکت ها مورد استفاده قرار گیرد.

دانشمندان دانشگاه سامارا موفق به تولید آشکارساز حساسیت بالای گازهای قابل احتراق و سمی شده اند. این کارشناسان گفتند که این امر به دلیل اتصال یک پشته استاندارد و موجبرهای شکاف در یک دستگاه امکان پذیر است.

به گفته توسعه دهندگان ، آشکارسازهای مادون قرمز گازهای انفجاری و سمی به طور گسترده ای برای کنترل تولید و ایمنی شغلی در تأسیسات صنعتی و دیگر خطرناک استفاده می شود ، جایی که تشخیص نشت به موقع مهم است. در همان زمان ، متخصصان خاطرنشان می کنند که مشکل افزایش حساسیت سنسورها برای تشخیص غلظت کم چنین گازهایی همچنان وجود دارد.

محققان توضیح دادند که ردیاب های گاز مادون قرمز نشت گاز را با پرتو خاصی ثبت می کنند. یک موجبر سیلیکون ریج قادر است نور هسته خود را محدود کند. قابلیت سنجش یک موجبر استاندارد برای تجزیه و تحلیل دقیق ترکیب هوا در اتاق کافی نیست ، زیرا تعامل ضعیفی با محیط دارد. در نتیجه ، حساسیت دستگاه نسبتاً کم باقی می ماند.

دانشمندان موفق شده اند نشان دهند که استفاده از یک موجبر شکاف ، جایی که نور بین دو ریل سیلیکون نگه داشته می شود ، می تواند با افزایش برهم کنش نور و ماده ، حساسیت آشکارساز را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

“محدودیت شدید نور در شکاف هوایی راهنمای موج شکاف ، تعامل مستقیم تابش با گاز را در صورت وجود در اتاق فراهم می کند. این به این دلیل است که نور در میدان الکتریکی با اختلال بزرگی روبرو می شود زیرا تفاوت بین ضریب شکست سیلیکون و هوا کاملاً زیاد است.

به گفته کارشناسان ، این دستگاه اثربخشی خود را در تشخیص گاز متان نشان داد. با این حال ، مانند سایر ردیاب ها ، دستگاه با طراحی جدید می تواند برای ثبت گازهای مختلف پیکربندی شود. تمام کاری که شما باید انجام دهید این است که طول موج مناسب نور را انتخاب کنید.

نویسندگان این مطالعه گفتند که طراحی جدید آشکارساز مبتنی بر فناوری است که امروزه در صنعت استفاده می شود: نور از یک موجبر استاندارد پشته از طریق یک بخش خاص به موجبر شکاف سیلیکون منتقل می شود. آنها معتقدند که این امر باعث می شود هزینه کم آشکارساز در تولید انبوه تضمین شود.

تیم تحقیقاتی همچنان به دنبال روشهای امیدوارکننده برای تولید آشکارسازهای مختلف انواع مختلف برای کارهای خاص است. به عنوان مثال ، نصب آشکارساز بر روی یک هواپیمای بدون سرنشین (UAV) ، از جمله یک استراتوسفر ، تشخیص گازهای گلخانه ای (به ویژه متان) در جو را تسهیل می کند.

نتایج مطالعه در Journal of Applied Optics منتشر شده است.