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D. Pinto, H. Moser, J.P. Waclawek, S. Russo, P. Patimisco, V. Spagnolo, B. Lendl:
"Parts-per-billion detection of carbon monoxide: A comparison between quartz-enhanced photoacoustic and photothermal spectroscopy";
Photoacoustics, 22 (2021), 100244; S. 1 - 9.

Wir berichten über einen Vergleich zwischen zwei optischen Detektionstechniken, von denen eine auf einem QEPAS-Detektionsmodul (Quartz-Enhanced Photoacoustic Spectroscopy) basiert, bei dem eine Quarzstimmgabel akustisch mit einem Paar millimetergroßer Resonatorröhren gekoppelt ist; und das andere basiert auf einem Photothermal Spectroscopy (PTS) -Modul, bei dem ein Fabry-Perot-Interferometer als Wandler fungiert, um Brechungsindexvariationen zu untersuchen. Wenn eine resonante optische Absorption von moduliertem Licht in einer Gasprobe auftritt, detektiert QEPAS direkt akustische Wellen, während PTS Brechungsindexschwankungen untersucht, die durch lokale Erwärmung verursacht werden. Kompakte QEPAS- und PTS-Detektionsmodule wurden realisiert und in ein Gassensorsystem zur Detektion von Kohlenmonoxid (CO) integriert, das das Fundamentalband bei 4,6 μm mit einem verteilten Quantenkaskadenlaser anvisiert. Die Leistung wurde verglichen und die endgültigen Nachweisgrenzen von bis zu ∼ 6 part-per-billion (ppb) bzw. ∼15 ppb für QEPAS bzw. das PTS-Modul mit 100 s Integrationszeit und 40 mW Laserleistung erreicht.

Wir berichten über einen Vergleich zwischen zwei optische detektionen techniken eine auf Basis eines Quartz-Enhanced Pho-toacoustic Spektroskopie (QEPAS) erkennung modul wobei eine quarzstimmgabel akustisch ist gekoppelt mit einem millimetergroßes paar resonator Röhren; und die andere basiert auf einem Photothermal Spektroskopie (PTS) Modul wo ein Fabry-Perot interferometer fungiert als wandler zur sonde refraktiv indexvariationen. Wenn resonant optisch absorption von modulierten licht tritt in einer gasprobe auf, QEPAS direkt erkennt akustisch Wellen, während PTS-Sonden lichtbrechend indexvariationen verursacht durch lokale erwärmung. Kompakt QEPAS- und PTS-Detektion module realisiert wurden und integriert in einem gassensorsystem zur detektion von kohlenmonoxid (CO), Targeting das grundlegende band bei 4.6 μm durch verwendung eines verteilten feedbacks quant kaskade Laser. Leistung wurde verglichen und ultimativ erkennung grenzwerte bis zu ~ 6 teile pro milliarde (ppb) und ~15 ppb wurden erreicht für QEPAS und das PTS-Modul, beziehungsweise mit 100 s integration Zeit und 40 mW Laserleistung.

LaserspektroskopieQuarz-StimmgabelFabry-Perot-InterferometerGassensorKohlenmonoxid

http://dx.doi.org/10.1016/j.pacs.2021.100244

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_298643.pdf