РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Для обнаружения опасных газов придумали высокочувствительный сенсор

Российские учёные разработали конструкцию особо чувствительного датчика для выявления утечки взрывоопасных и токсичных газов.
Тэги:
Для обнаружения опасных газов придумали высокочувствительный сенсор
Pixabay

Объединение щелевого и гребёнчатого волноводов позволило добиться ощутимых результатов

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Учёные из Самарского национального исследовательского университета имени академика Королёва добились высокой чувствительности датчика обнаружения горючих и токсичных газов благодаря объединению в одном устройстве обычного гребёнчатого и щелевого волноводов. По словам разработчиков, инфракрасные датчики взрывоопасных и токсичных газов широко применяют для контроля производства и охраны труда на промышленных и других опасных объектах, где важно вовремя обнаружить утечку. При этом, как отмечают эксперты, сохраняется проблема повышения чувствительности датчиков для обнаружения низких концентраций таких газов.

Инфракрасные газовые сенсоры регистрируют утечку газа с помощью специального луча. Современные датчики выпускают его через отверстие – гребёнчатый волновод, в котором доступ к свету ограничивает сердцевина. Излучения такого датчика недостаточно для подробного анализа состава воздуха в помещении, так как он слабо взаимодействует со средой, в результате чувствительность устройства остается сравнительно низкой. Учёным удалось показать, что применение щелевого волновода, где свет удерживается между двумя пластинами, позволяет существенно повысить чувствительность датчика к содержанию газа в воздухе, так как излучение концентрируется в щели.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сильное ограничение света в воздушном зазоре обеспечивает прямое взаимодействие излучения с газом, если он присутствует в помещении. Это происходит благодаря тому, что свет сталкивается с большим нарушением электрического поля и показатели преломления между пластинами волновода и воздухом в помещении сильно отличаются. Эффективность прибора, по словам экспертов, продемонстрировали в работе с обнаружением метана. Однако, как и другие датчики, устройство с новой конструкцией можно настроить на обнаружение различных газов — достаточно выбрать соответствующую длину волны.

Стоимость датчика при массовом производстве останется невысокой, считают авторы разработки. Научный коллектив продолжает искать перспективные методы разработки газовых сенсоров разных типов под конкретные задачи. Например, установка датчика на беспилотный летательный аппарат, в том числе стратосферный, упростила бы обнаружение парниковых газов в атмосфере. Специалисты рассчитывают, что прибор подойдёт для широкого применения в целях контроля безопасности на предприятиях.

Загрузка статьи...