Le nouveau capteur de spectroscopie de rotation Faraday permet deux

4 mai 2023

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par Hefei Institutes of Physical Science, Académie chinoise des sciences

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Gao Xiaoming de l'Institut d'optique et de mécanique fine d'Anhui (AIOFM), des instituts de sciences physiques Hefei (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a récemment proposé un nouveau capteur de spectroscopie de rotation Faraday à double longueur d'onde (FRS) dans la détection simultanée à deux composants des oxydes d'azote.

Un résultat de recherche connexe a été publié dans Sensors and Actuators: B. Chemical.

Les oxydes d'azote sont au centre des réactions chimiques atmosphériques et influencent la concentration d'ozone, de radicaux hydroxyle et peroxy, qui sont d'importants précurseurs de la formation de smog photochimique, de pluies acides et de pollution par la brume. Dans le même temps, les oxydes d'azote émis par les champs agricoles, les zones humides et d'autres écosystèmes jouent un rôle important dans le cycle global de l'azote.

Dans cette recherche, le professeur Liu Kun et Cao Yuan et al. a proposé un capteur de détection simultanée à deux composants pour les oxydes d'azote avec un champ magnétique statique FRS basé sur un réseau d'aimants annulaires NdFeB en réponse aux problèmes de vitesse de mesure lente et de manque de sélectivité pour l'oxyde nitrique et le dioxyde d'azote dans la détection traditionnelle par chimioluminescence des oxydes d'azote.

L'interaction entre deux faisceaux de lumière polarisée linéairement de différentes longueurs d'onde et d'oxydes d'azote dans un champ magnétique statique a été facilitée par la conception d'une cellule d'absorption de gaz à double voie optique à cavité unique et par son couplage coaxial à un réseau d'aimants annulaires NdFeB.

En dehors de cela, ils ont recommandé que la cellule d'absorption soit inférieure ou égale à la longueur du réseau d'anneaux d'aimants permanents. Il s'agit de résoudre le problème selon lequel les côtés gauche et droit du réseau magnétique annulaire NdFeB étaient opposés à la direction du champ magnétique axial interne, provoquant une annulation partielle du signal magnéto-optique excité par le champ magnétique axial interne.

En combinant la spectroscopie de modulation de longueur d'onde avec un champ magnétique statique, le capteur FRS NOx a atteint une sensibilité de détection de 0,58 ppb NO2 et 0,95 ppb NO sur une longueur optique de 23,7 m et un temps d'intégration de 100 s.

Ce travail jette les bases pour développer davantage les études basées sur la méthode de covariance des Foucaults des flux d'interface NOx sol-plante-atmosphère dans les écosystèmes.

Plus d'information: Yuan Cao et al, capteur de NOx à spectroscopie de rotation Faraday à double longueur d'onde infrarouge moyen basé sur un réseau d'aimants annulaires NdFeB, capteurs et actionneurs B: chimique (2023). DOI : 10.1016/j.snb.2023.133805

Fourni par Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences