Simultaneous methane and acetylene detection using frequency-division multiplexed laser absorption spectroscopy

材料科学 检出限 艾伦方差 甲烷 激光器 光谱学 时滞与积分 光学 吸收光谱法 探测器 光电子学 分析化学(期刊) 标准差 物理 化学 统计 量子力学 有机化学 色谱法 数学
作者
Mohsin Raza,Ke Xu,Zhimin Lü,Wei Ren
出处
期刊:Optics and Laser Technology [Elsevier]
卷期号:154: 108285-108285 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.optlastec.2022.108285
摘要

A dual-gas optical sensor was developed using frequency-division multiplexed (FDM) scanned-wavelength modulation spectroscopy for simultaneous detection of methane (CH4) and acetylene (C2H2). Two infrared lasers were combined to exploit C2H2 and CH4 absorption lines centered at 6539.45 cm−1 and 6057.09 cm−1, respectively. Scanned-WMS with the second-harmonic detection (WMS-2f) and a compact astigmatic multipass gas cell (36-m path length in a 0.3 L volume) were employed to improve detection sensitivity. Simultaneous dual-gas detection was realized by modulating each laser at a different frequency (5 kHz for 1529 nm and 13 kHz for 1650 nm) and software lock-in amplifiers were used to obtain the corresponding WMS-2f signals from a single photodetector. The Allan deviation analysis was performed to assess the long-term stability and minimum detection limit (MDL) of the sensor system. The MDL of 0.92 ppm for CH4 and 0.64 ppm for C2H2 was achieved at 0.02-s integration time, which can be further improved to 55 ppb for CH4 and 10 ppb for C2H2 at an optimum integration time of 10-s and 15-s, respectively. Such a dual-gas sensor has a promising potential for detecting dissolved gases (CH4 and C2H2) in transformer oil for fault diagnosis due to its high sensitivity, hardware simplicity, and fast temporal resolution.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
LHT完成签到,获得积分10
1秒前
Candy发布了新的文献求助10
1秒前
Neo完成签到,获得积分10
1秒前
scc完成签到,获得积分10
2秒前
mmyhn应助茜你亦首歌采纳,获得20
3秒前
mmyhn应助茜你亦首歌采纳,获得20
3秒前
无极微光应助茜你亦首歌采纳,获得20
3秒前
4秒前
4秒前
彭于晏应助小叮当采纳,获得10
5秒前
浮光应助萤火未央采纳,获得30
5秒前
06完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
donesonna发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
zzzzhang_o应助怕孤单的灵竹采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
嘻嘻印发布了新的文献求助10
10秒前
一寒发布了新的文献求助10
10秒前
足球完成签到,获得积分10
10秒前
毅毅子完成签到,获得积分10
10秒前
morena发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
songxiaohong发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Mort发布了新的文献求助30
12秒前
杂草的生活应助菲菲呀采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
donesonna完成签到,获得积分10
14秒前
坚守初心发布了新的文献求助10
15秒前
666666完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
11发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5588962
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671741
关于积分的说明 14789385
捐赠科研通 4626869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532017
邀请新用户注册赠送积分活动 1500619
关于科研通互助平台的介绍 1468373