Photoacoustic detection of acetone in N2 and synthetic air using a high power UV LED

材料科学 谐振器 检出限 光学 光声光谱学 光电子学 分析化学(期刊) 激光器 化学 物理 色谱法
作者
Stefan Weigl,Florian Feldmeier,Rudolf Bierl,Frank‐Michael Matysik
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:316: 128109-128109 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.snb.2020.128109
摘要

The performance of a photoacoustic trace gas sensor for the detection of acetone in N2 and synthetic air is reported. The sensor system utilises an amplitude modulated UV LED. The light source has an emission maximum at 278 nm and a maximum CW output power of 300 mW according to the datasheet. Three different collimating and focusing approaches have been investigated to guide the highly divergent LED light into the acoustic resonator of the photoacoustic measurement cell. A 3D printed aluminium cell was designed to optimize light coupling by simultaneously minimizing the photoacoustic background signal generation. Hence, the diameter of the resonator was set to a comparable large diameter of 10 mm and the inner walls of the resonator were mirror polished. The additive manufacturing procedure allowed for integration of a spirally formed gas channel, enabling gas heating prior to detection. The sensor performance was investigated by measuring acetone in N2 and synthetic air at different concentrations. The UV LED current was set to 86 % of the maximum value according to the datasheet of the light source in order to increase the lifetime and thermal stability. An Allan-Werle deviation analysis validates a stable sensor performance. The limit of detection (LoD) was determined at a 3σ noise level with a 10 s lock-in amplifier time constant by sampling data points over 20 s with a data acquisition rate of 5 Hz. LoDs of 80.8 ppbV and 19.6 ppbV were obtained for acetone in N2 and synthetic air, respectively.

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
BowieHuang应助oleskarabach采纳,获得10
1秒前
酷酷问夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
10秒前
淡淡元蝶完成签到 ,获得积分10
10秒前
文静的翠彤完成签到 ,获得积分10
12秒前
阿浮完成签到 ,获得积分10
17秒前
顺心人达完成签到 ,获得积分10
17秒前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
小药童应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
牛黄完成签到 ,获得积分10
27秒前
英俊雅柏完成签到,获得积分10
36秒前
坚强的铅笔完成签到 ,获得积分10
42秒前
自信的寒天完成签到,获得积分10
54秒前
舒心凡应助hk1900采纳,获得20
58秒前
Lyn完成签到 ,获得积分10
58秒前
菜鸟学习完成签到 ,获得积分10
1分钟前
如泣草芥完成签到,获得积分0
1分钟前
wlingke完成签到 ,获得积分10
1分钟前
panpanliumin完成签到,获得积分0
1分钟前
Young完成签到 ,获得积分10
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CWC完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jeffrey完成签到,获得积分0
1分钟前
小马想毕业完成签到,获得积分10
1分钟前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gaintpeople完成签到,获得积分10
1分钟前
Tang发布了新的文献求助10
1分钟前
细腻无春完成签到 ,获得积分10
1分钟前
logolush完成签到 ,获得积分10
1分钟前
甜蜜的荟完成签到,获得积分10
1分钟前
笨笨书芹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科目三应助Tang采纳,获得10
1分钟前
小二郎应助美丽的老头采纳,获得20
1分钟前
凡华完成签到 ,获得积分10
1分钟前
江三村完成签到 ,获得积分0
1分钟前
无辜的行云完成签到 ,获得积分0
2分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 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 5561730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4646763
关于积分的说明 14678983
捐赠科研通 4588208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2517396
邀请新用户注册赠送积分活动 1490657
关于科研通互助平台的介绍 1461765