On-Chip Micro–Electro–Mechanical System Fourier Transform Infrared (MEMS FT-IR) Spectrometer-Based Gas Sensing

分光计 梳状致动器 迈克尔逊干涉仪 材料科学 光学 红外线的 傅里叶变换红外光谱 表面微加工 干涉测量 傅里叶变换光谱学 微电子机械系统 光电子学 微测辐射热计 探测器 物理 替代医学 制作 病理 医学 热辐射计
作者
Mazen Erfan,Yasser M. Sabry,Mohamed Sakr,Bassem Mortada,Mostafa Medhat,Diaa Khalil
出处
期刊:Applied Spectroscopy [SAGE]
卷期号:70 (5): 897-904 被引量:120
标识
DOI:10.1177/0003702816638295
摘要

In this work, we study the detection of acetylene (C2H2), carbon dioxide (CO2) and water vapor (H2O) gases in the near-infrared (NIR) range using an on-chip silicon micro-electro-mechanical system (MEMS) Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometer in the wavelength range 1300-2500 nm (4000-7692 cm(-1)). The spectrometer core engine is a scanning Michelson interferometer micro-fabricated using a deep-etching technology producing self-aligned components. The light is free-space propagating in-plane with respect to the silicon chip substrate. The moving mirror of the interferometer is driven by a relatively large stroke electrostatic comb-drive actuator corresponding to about 30 cm(-1) resolution. Multi-mode optical fibers are used to connect light between the wideband light source, the interferometer, the 10 cm gas cell, and the optical detector. A wide dynamic range of gas concentration down to 2000 parts per million (ppm) in only 10 cm length gas cell is demonstrated. Extending the wavelength range to the mid-infrared (MIR) range up to 4200 nm (2380 cm(-1)) is also experimentally demonstrated, for the first time, using a bulk micro-machined on-chip MEMS FT-IR spectrometer. The obtained results open the door for an on-chip optical gas sensor for many applications including environmental sensing and industrial process control in the NIR/MIR spectral ranges.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
jxp完成签到,获得积分10
1秒前
慕青应助racill采纳,获得10
2秒前
3秒前
三桥完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
乐观的菜汪完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
无辜的听安完成签到,获得积分10
9秒前
不开心发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
QQ完成签到,获得积分10
12秒前
许大脚完成签到 ,获得积分10
13秒前
汉堡包应助白介采纳,获得10
13秒前
zyc完成签到,获得积分10
14秒前
自然的衫完成签到 ,获得积分10
14秒前
8R60d8应助mj采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
淡定的思松应助雪白荆采纳,获得10
17秒前
森气发布了新的文献求助10
18秒前
隐形曼青应助霸气的寻梅采纳,获得20
18秒前
19秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 量子力学 冶金 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3316490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2948188
关于积分的说明 8539647
捐赠科研通 2624112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1435850
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665703
邀请新用户注册赠送积分活动 651614