緊湊型的折射率光纖傳感器可在狹窄的空間進(jìn)行傳感測(cè)量
研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的高靈敏度的柔性傳感器,用于在非常小的空間內(nèi)進(jìn)行各種化學(xué)和生物分析。傳感器的體積小,意味著它可能被用于血管內(nèi)的參數(shù)測(cè)量。隨著進(jìn)一步的發(fā)展,傳感器可能被用來(lái)檢測(cè)特定的化學(xué)物質(zhì)、DNA分子或病毒等物質(zhì)。 “我們?cè)O(shè)計(jì)的這種新的光纖傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造便宜而足夠小,可在狹窄的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)高靈敏度的測(cè)量,” Chao Chen說(shuō),他是來(lái)自中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的成員!霸谖磥(lái),它可以用于化學(xué)和生物傳感的各種應(yīng)用! 新的傳感器包括一個(gè)1毫米長(zhǎng)的光學(xué)纖維結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)上的一端彎成一個(gè)稱為錐度的部分。通過(guò)檢測(cè)被稱為折射率的光學(xué)特性的變化,該裝置可以檢測(cè)濃度、pH值和其他化學(xué)參數(shù)。 研究人員設(shè)計(jì)了一種新的傳感器,如圖(a)示意,傳感器是基于S形拉錐的光纖探針(STFP)結(jié)構(gòu),可用于高靈敏度折射率的測(cè)量。當(dāng)來(lái)自寬帶源(BBS)的光進(jìn)入光纖的錐形區(qū)域時(shí),一部分光與周圍的樣品相互作用,從而改變光的光譜。這種變化的光通過(guò)光纖反射到光譜分析儀(OSA),監(jiān)測(cè)和記錄光譜的變化,從而可以提供有關(guān)樣品化學(xué)的信息。圖片來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院。 在《光學(xué)材料快報(bào)(Optical Materials Express)》雜志上,研究人員發(fā)現(xiàn)他們的傳感器設(shè)計(jì)比其他錐形光纖折射率傳感器的靈敏度高九倍。他們還表明,設(shè)備的測(cè)量不受溫度變化的影響,這有助于確保準(zhǔn)確的分析。 Chen說(shuō):“這種微型傳感器可能被用于煉油廠,以探測(cè)可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸的泄漏。該裝置的靈敏度非常高,只需要很少的樣品就可以進(jìn)行分析其特性,這種特點(diǎn)可以使其用于檢測(cè)食品中的污染物! |