阿卜杜拉国王科技大学 KAUST研究人员开发的传感器可以检测浓度比传统苯传感器低三个数量级的苯
信用:KAUSTAnastasia Serin 考斯特大学开发的激光传感器可以改善对苯排放的监测,并限制接触这种污染物
在与Saudi Aramco的合作中,考斯特研究人员开发了一种能够实时准确检测极低浓度苯的装置
苯会导致严重的健康问题,包括癌症和血液相关疾病再生障碍性贫血
这种有害的挥发性化合物源于自然来源和人类活动,主要存在于从原油和石化加工设施到加油站的工业环境中,危及工人的健康
它还存在于汽车尾气、基于生物质的取暖燃料和一些消费品中,可能导致危险的接触
控制苯排放的典型方法依赖于气相色谱和质谱,但需要严格的维护计划、复杂的采样方案和耗时的测量
市售传感器存在来自其他环境空气成分的干扰问题,检测极限超过十亿分之100,达不到推荐的阈值
现在,在Saudi Aramco环境保护部资助的一个项目中,由阿米尔·法鲁克领导的一个团队开发了一种紧凑型激光传感器,该传感器对苯具有高选择性和高灵敏度,检测限为十亿分之二,优于现有设备
该传感器足够坚固,适合现场应用,无需初步校准即可在几秒钟内完成测量
Mhanna Mhanna(左)和Amir Farooq(右)开发的紧凑型激光传感器可以检测低至十亿分之二的苯含量。
信用:KAUST 为了实现这种前所未有的灵敏度,研究人员设计了一种传感器,其壁由两个平行的凹面镜组成,这两个凹面镜相互面对,在样本周围形成一个空腔
该空腔捕获激光束,激光束在反射镜之间来回反射
“通过这种方式,它穿过样品的距离比镜间分离要大得多,”Ph解释说
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进行实验的学生姆安娜·姆安娜
“它使我们能够检测比传统传感器低三个数量级的浓度,”他补充道
Farooq的团队通过选择激光波长并从数学上消除甲烷、乙烯和水蒸气的任何干扰来优化苯的光吸收
这在存在干扰成分的情况下提供了准确的苯浓度
该传感器在不同地点采集的真实样品中检测到微量苯
例如,传感器在工作日检测到停车场的苯浓度高于周末,这与交通状况一致
服务站显示最高水平,但这些数量远远低于建议的阈值
“传感器可以安装在无人机上,也可以用手携带,每天扫描目标区域的苯排放物,”姆安娜说
该团队还在寻找使传感器更加便携的方法
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