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典型文献
基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器
文献摘要:
为了实现在狭窄环境中对挥发性有机物进行有效探测,本文提出了一种基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器.该传感器是由一段单模光纤与一段长度约为130μm的空芯光纤相连,其中空芯光纤内嵌厚度约15μm的聚二甲基硅氧烷薄膜,通过组合最终得到的传感器的尺寸仅为150μm.单模光纤、空芯光纤和聚二甲基硅氧烷薄膜一起组成法布里-珀罗腔干涉仪.聚二甲基硅氧烷薄膜吸收挥发性有机物气体时会引起其自身的体积膨胀使得法布里-珀罗的腔长发生变化从而导致干涉波长发生漂移.实验结果表明:首先,所提出基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器在0~9000 ppm异丙醇浓度测量范围内的灵敏度为2.0 pm/ppm,当光谱仪的最小分辨率为0.02 nm时,传感器对挥发性有机物的检测下限为10 ppm.其次,该传感器还表现出较好的稳定性和重复性,在30 min的稳定性测试实验中,该传感器的实际测量误差范围为±30 ppm,说明具有较好的稳定性.三次重复性实验也验证了该传感器具有较好的重复性.最后,该传感器的响应时间小于42 s,说明具有较快的响应速度.总体来说,该传感器在检测挥发性有机物方面具有较高的灵敏度和较低的检测下限,具有良好的稳定性和重复性,响应速度快.而且传感器本身制作成本较低,生产工艺简单,可以实现大规模生产制造.在测量时,该传感器不受空间环境的限制,可以实现在狭窄的环境中挥发性有机物的探测.
文献关键词:
光纤传感器;聚二甲基硅氧烷薄膜;法布里-珀罗腔干涉仪;挥发性有机物
作者姓名:
张淑琴;朱勇辉;徐贲;龚华平;康娟;赵春柳
作者机构:
中国计量大学,光学与电子科技学院 浙江杭州 310018
文献出处:
引用格式:
[1]张淑琴;朱勇辉;徐贲;龚华平;康娟;赵春柳-.基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器)[J].量子光学学报,2022(03):240-246
A类:
B类:
挥发性有机物,狭窄环境,单模光纤,段长度,空芯光纤,中空,内嵌,聚二甲基硅氧烷薄膜,成法,法布里,干涉仪,膜吸收,体积膨胀,得法,漂移,ppm,异丙醇,浓度测量,测量范围,光谱仪,检测下限,稳定性测试,测试实验,测量误差,误差范围,响应时间,响应速度快,制作成本,规模生产,生产制造,空间环境,光纤传感器
AB值:
0.197487
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