Zwitschern vor Sniffing : Das Geheimnis hinter NIST Neue Gas-Detektor ?

Spurengasdetektion, die Fähigkeit, eine spärliche Menge eines bestimmten Moleküls erkennen - einen Hauch von Formaldehyd oder einen Hauch von Aceton - in einem riesigen Meer von anderen, liegt vielen wichtigen Anwendungen von medizinischen Tests , die Luftverschmutzung Detektoren Bombenschnüffler. Nun , ein Sensor vor kurzem am National Institute of Standards and Technology (NIST) , die hunderte Male schneller und empfindlicher als andere ähnliche Technologien können solche Detektoren tragbar zu machen , wirtschaftlich und schnell genug, um überall dort eingesetzt werden, entwickelt * .

Gemäß den NIST Forscher , überwindet der neue Sensor viele der Schwierigkeiten mit Spurengasdetektionverbunden , eine Technik, die auch in der Industrie verwendet werden, um Verunreinigungen zu messen und sicherzustellen, Qualität in der Fertigung. Eine Trace-Stufe eines bestimmten Gases kann auf ein Problem hin existiert in der Nähe , aber viele Sensoren können nur eine bestimmte Art von Gas vor Ort , und einige erst nach langer Zeit verbrachte Analyse einer Probe . Die NIST -Sensor arbeitet jedoch schnell und effizient.

"Dieser neue Sensor kann gleichzeitig zu erkennen viele verschiedene Spurengase bei sehr schnellen Tempo und mit hoher Empfindlichkeit ", sagt NIST Chemiker Kevin Douglass . "Es ist auch off -the-shelf -Technologie , die Sie in Ihren Händen tragen gebaut. Wir halten es für große kommerzielle Potenzial hat . "

Der Schlüssel für den neuen Sensor ist die Verwendung von Strahlung mit " Terahertz " Frequenzen - zwischen Infrarot und Mikrowellen. Terahertz-Wellen machen können Gasmoleküle mit Raten einzigartig für jede Art von Gas, das die Wellen sind äußerst viel versprechend für die Identifizierung und Messung von Gasen , wie viel Gas vorhanden ist, bedeutet, zu drehen. Vorstellen, Synchronschwimmer - - und die Spinn Moleküle erkennen leicht, wie sie nach und nach aus der Phase miteinander fallen Die NIST -Team hat die Technologie , um die Moleküle "in Phase" drehen entwickelt.

Eine große Hürde die neue Technik überwindet, besteht darin, dass es nun möglich ist, auf nahezu alle möglichen Gasmoleküle sofort mit Terahertz aussehen. Bisher war es notwendig, um Moleküle zu einer breiten Palette von Terahertz- Frequenzen aussetzen - langsam , einer nach dem anderen . Da keine Technologie existierte das könnte durch den gesamten Frequenzbereich schnell und einfach ausgeführt werden , hatte die NIST -Team , ihre off- the-shelf Ausrüstung zu lehren " Chirp ".

" Der Sensor sendet einen kurzen Reihe von Wellen , die den Bereich laufen von Niederfrequenz zu hoch, ein bisschen wie der " Chirp " eines Vogels Ruf ", sagt Douglass . "Keine andere Terahertz -Sensor kann dies tun , und es ist , warum unsere Einzigartigkeit so schnell. Lehre sie in einer wiederholbaren Weise zwitschern ist einer der wichtigsten Neuerungen unseres Teams , zusammen mit den mathematischen Analyse -Tools, die es herauszufinden, was Gas Sie helfen Blick auf . "

Hinweise:

Die NIST -Team hat ein Patent auf seine Schöpfung, die in eine Steckdose stecken kann und sollte robust genug, um in einem realen Arbeitsumfeld bestehen zu können angewendet .

* E. Gerecht , K. O. Douglass und D.F. Plusquellic . Chirped gepulsten Terahertz -Spektroskopie für Breitband- Spurengasmessung . Optics Express,22. April 2011 , Vol. 19 , Issue 9, 8973-8984 (2011) pp, doi: . 10,1364 / OE.19.008973 .

Quelle:
Chad Boutin
National Institute of Standards and Technology (NIST)