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 数学 有机化学 色谱法 量子力学
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:6
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
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
老王完成签到 ,获得积分10
3秒前
8秒前
困困困完成签到 ,获得积分10
9秒前
may发布了新的文献求助10
13秒前
纯真的梦竹完成签到,获得积分10
23秒前
652183758完成签到 ,获得积分10
23秒前
Java完成签到,获得积分10
23秒前
陈荣完成签到 ,获得积分10
44秒前
51秒前
秋夜临完成签到,获得积分10
1分钟前
有机发布了新的文献求助10
1分钟前
朴素亦云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
J陆lululu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
1分钟前
珂珂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李崋壹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陈陈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
负责冰海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kmzzy完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助may采纳,获得10
2分钟前
shame完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Kevin完成签到,获得积分10
2分钟前
zhugao完成签到,获得积分10
2分钟前
duxh123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ycd完成签到,获得积分10
2分钟前
又又完成签到,获得积分10
2分钟前
吐丝麵包完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沉默采波完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cindyyunjie完成签到,获得积分10
2分钟前
WYnini完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
lamborghini193完成签到,获得积分10
2分钟前
匆匆赶路人完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
属实有点拉胯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zwzxtx完成签到 ,获得积分10
3分钟前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
3分钟前
木又完成签到 ,获得积分10
3分钟前
皮卡丘完成签到,获得积分10
3分钟前
卡卡完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809828
关于积分的说明 7883769
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314323
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630582
版权声明 601983