Advanced Photonics· 2025Q1
Işık Kaynaklı Termoelastik Spektroskopi ile Kalibrasyonsuz Mutlak Gaz Konsantrasyonu ve Sıcaklık Ölçümü
Calibration-free measurement of absolute gas concentration and temperature via light-induced thermoelastic spectroscopy
- 131atıf
- Q1SCImago
- 2025yıl
Kısa özet
Yeni bir ışık kaynaklı termoelastik spektroskopi (LITES) tekniği, tam aralıklı ışık yoğunluğu modülasyonundan gaz soğurma spektrumları elde ederek ve kuvars termoelastik etkisini kullanarak kalibrasyon ihtiyacını ortadan kaldırır, böylece mutlak gaz konsantrasyonunu ve sıcaklığı doğrudan çıkarır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Kuvars termoelastik etkisini kullanan kalibrasyonsuz bir LITES tekniği geliştirildi.
- Tam aralıklı ışık yoğunluğu modülasyonu, mutlak konsantrasyon ve sıcaklık çıkarımı için tam gaz soğurma spektrumlarını yakalar.
- Tek bir kuvars ayar çatalı (QTF) kullanarak mutlak gaz konsantrasyonları ve sıcaklık alanları başarıyla tersine çevrildi.
- Lazer gücü, QTF özellikleri ve optik yoldaki değişikliklere karşı sağlamlık gösterildi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
The calibration process has always been an inevitable key step of light-induced thermoelastic spectroscopy (LITES) technology, which is also the current primary bottleneck hindering the widespread application. The complexity, high cost, and environmental sensitivity of such a process severely limit the sensing system’s ability to perform long-term, stable, and accurate measurements of the target. We propose a breakthrough calibration-free LITES sensing technique. The core innovation lies in the first-time utilization of quartz thermoelastic effect as the sensing mechanism, combined with full-range light intensity modulation to acquire the complete target gas absorption spectrum, from which absolute gas concentration and temperature values are directly extracted, eliminating the need for calibration. The concentration and temperature in this work were measured separately, among which, the temperature was retrieved by targeting two gas absorption lines. Theoretical research with experimental studies on gas concentration and temperature sensing was conducted. In terms of gas sensing, this technology can achieve the inversion of the different absolute gas concentrations without a calibration process using a quartz tuning fork (QTF). In terms of temperature measurement, this technology successfully achieves simultaneous inversion of two gas absorption lines with a single QTF and obtains the temperature field information. The experimental results also verified that this technology can accurately detect the target even when the laser power, QTF characteristics, and the optical path of the system change, providing an effective technical proposal for the long-term, stable, and accurate measurement of the analyte. Furthermore, it also offers the advantages of small size and wavelength independence, which make it well suited for miniaturization and extending sensing to mid-infrared or far-infrared wavebands.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Advanced Photonics, 2025 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Spektroskopi Biyomedikal Mühendislik
Biomedical EngineeringEngineeringSpectroscopy