【插播】滨松新型BTF-QCL助力下一代温室气体监测发表Applied Physics B-医疗器械网

【插播】滨松新型BTF-QCL助力下一代温室气体监测发表Applied Physics B

来源：滨松光子学商贸（中国）有限公司分类：成果 2023-12-18 17:03:21 11阅读次数

2023年12月7日，香港中文大学任伟教授团队与深圳职业技术大学、朗思科技、滨松集团及合作，在Applied Physics B发表了题为“Highly sensitive QEPAS sensor for sub?ppb N₂O detection using a compact butterfly?packaged quantum cascade laser”的文章。

研究人员利用滨松最新推出的紧凑型蝶形封装量子级联激光器（BTF-QCL）作为中红外光源，基于石英增强光声光谱QEPAS方法，将带有准直透镜的QCL直接耦合到QEPAS检测模块，所开发的N₂O传感器可以达到低于1 ppb的最小检测限。该文章通讯作者为香港中文大学任伟教授和助理教授王震，第一作者为博士生杨敏。该传感器已成功应用于环境空气监测，展现了新款BTF-QCL用于开发下一代紧凑型温室气体传感器的潜力（点击此处查看往期产品助力科研详情）。

图1 部分论文内容展示

随着人类对于氮肥使用、燃烧过程和化工生产的加剧，N2O已成为仅次于CO2和CH4的第三大长寿命温室气体，而且它的全球变暖效应是CO2和CH4的几十到几百倍，随着双碳政策的提出和实施，N2O有望成为下一代温室气体监测的重点对象。传统的N2O检测方法包括气相色谱法、电化学传感器、半导体气体传感器和非色散红外NDIR技术等。这些方法在设备重量、尺寸、灵敏度、检测精度和测量时效上有一定的局限性。基于石英增强光声光谱QEPAS技术的温室气体监测具有高灵敏度（亚ppb）、低成本和非常紧凑的特点。

研究人员采用滨松的蝶形封装QCL激光器（4.56 μm）作为光源来激发位于2190 cm^-1处的N2O吸收谱线，激光器实物图及实验示意图如下所示。