Skip to content
Home » Geoptimaliseerde fotoakoestische cel helpt de effecten van coherente en onsamenhangende geluiden te verminderen

Geoptimaliseerde fotoakoestische cel helpt de effecten van coherente en onsamenhangende geluiden te verminderen

    Geoptimaliseerde fotoakoestische cel helpt de effecten van coherente en onsamenhangende geluiden te verminderen
    Geoptimaliseerde fotoakoestische cel helpt meervoudige reflectieruis te verminderen

    (a). Geluidsdruksimulatieresultaat en (b). Schematisch diagram van de meervoudige lichtreflectie in de nieuwe differentiële Helmholtz-fotoakoestische cel. Krediet: Li Zhengang

    Een team van de Hefei Institutes of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een hooggevoelige differentiële Helmholtz-fotoakoestische cel ontwikkeld en met succes toegepast op methaandetectie.


    Relevante resultaten zijn gepubliceerd in Optica Express.

    Fotoakoestische spectroscopie is een indirecte absorptiespectroscopietechniek, die gasconcentratie verkrijgt door het fotoakoestische signaal te detecteren dat door het gemeten gas wordt gegenereerd. Vanwege de voordelen van hoge gevoeligheid, goede selectiviteit en nul-achtergronddetectie, wordt fotoakoestische spectroscopie veel gebruikt in omgevingsmonitoring, medische diagnose, verbrandingsanalyse, vermogensdetectie en andere gebieden.

    De fotoakoestische detectieprestaties worden echter gemakkelijk beïnvloed door verschillende geluiden, evenals coherente geluiden die worden gegenereerd door de fotoakoestische celwand die lichtenergie absorbeert. Momenteel zijn er weinig rapporten over het gelijktijdig onderdrukken van coherente en onsamenhangende ruis en het versterken van fotoakoestische signalen.

    “Ons onderzoek is gebaseerd op het principe van fotoakoestische detectie”, zegt prof. Fang Yonghua, die het team leidde, “de cel heeft een speciale structuur, waardoor de lichtstraal meerdere keren kan worden gereflecteerd op de vergulde binnenwand, en wekt zo een hoger fotoakoestisch signaal op.”

    • Geoptimaliseerde fotoakoestische cel helpt meervoudige reflectieruis te verminderen

      Simulatie van de vervangingssnelheid van het gemeten gas; (a). de positie van de verbindingsbuis was niet geoptimaliseerd; (b). de positie van de verbindingsbuis werd geoptimaliseerd. Krediet: Li Zhengang

    • Geoptimaliseerde fotoakoestische cel helpt meervoudige reflectieruis te verminderen

      (a). Schematisch diagram van de fotoakoestische detectie-opstelling; (b). mechanisch structuurdiagram van de fotoakoestische cel. Krediet: Li Zhengang

    Wat betreft de foto-akoestische celwand met coherente ruis die wordt geproduceerd bij het absorberen van lichtenergie, ze gebruikten golflengtemodulatie en tweede harmonische technologie om het te onderdrukken.

    De differentiële eigenschappen van de fotoakoestische cel hielpen ook om de onsamenhangende ruis te onderdrukken. De fotoakoestische cel werd ook in detail gesimuleerd en geoptimaliseerd, wat de vervangingssnelheid van het gemeten gas verder verbeterde en superieure prestaties behaalde.

    De onderzoekers testten het later in het methaangasdetectie-experiment en de fotoakoestische cel vertoonde een goede lineariteit en gevoeligheid.

    Wanneer de excitatielichtbron een laagvermogen (6 mW) nabij-infrarood (1,653 nm) gedistribueerde feedbacklaser was, werd de minimale detectielimiet van 177 ppb bereikt binnen één seconde detectietijd, en de overeenkomstige genormaliseerde ruisequivalente absorptiecoëfficiënt was 4,1 ×10-10 cm–1WHZ-1/2. Dit was veel nauwkeuriger dan eerder gerapporteerde genormaliseerde ruisequivalente absorptiecoëfficiënten, die ongeveer 10 waren-8e tot 10-10 bestellen.


    Geminiaturiseerde, zeer gevoelige ultrasone sensor voor fotoakoestische beeldvorming


    Informatie:
    Zhengang Li et al, Ontwerp van een hooggevoelige differentiële Helmholtz-fotoakoestische cel en de toepassing ervan bij methaandetectie, Optica Express (2022). DOI: 10.1364/OE.465161

    Geleverd door de Chinese Academie van Wetenschappen

    citaat: Geoptimaliseerde foto-akoestische cel helpt de effecten van coherente en onsamenhangende geluiden te verminderen (2022, 28 september) opgehaald op 29 september 2022 van https://phys.org/news/2022-09-optimized-photoacoustic-cell-effects-coherent.html

    Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.