CN101358918A - 用于进行石英增强的光声光谱测量的方法和气体传感器 - Google Patents

用于进行石英增强的光声光谱测量的方法和气体传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN101358918A
CN101358918A CNA2008102147823A CN200810214782A CN101358918A CN 101358918 A CN101358918 A CN 101358918A CN A2008102147823 A CNA2008102147823 A CN A2008102147823A CN 200810214782 A CN200810214782 A CN 200810214782A CN 101358918 A CN101358918 A CN 101358918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tuning fork
signal
gas
resonance
fork
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008102147823A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101358918B (zh
Inventor
B·威林
M·科利
A·塞弗特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Axetris AG
Original Assignee
IR Microsystems SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IR Microsystems SA filed Critical IR Microsystems SA
Publication of CN101358918A publication Critical patent/CN101358918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101358918B publication Critical patent/CN101358918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
    • G01N24/004—Using acoustical resonance, i.e. phonon interactions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics

Abstract

本发明涉及基于石英增强的光声学的气体传感器，主要用于价格非常低廉的应用。根本的思想是用在音叉上产生的壁噪音替代一般用于激光强度测量的光电二极管。这消除了光电二极管的成本。入射在音叉上的激光束产生的壁噪音与激光束的强度成比例。根据待测气体，可以通过仅使用一个音叉或将第二音叉优选设置在第一音叉后面，将壁噪音信号从气体浓度信号中分离出来。

Description

用于进行石英增强的光声光谱测量的方法和气体传感器
技术领域
本发明涉及一种用于对气体进行石英增强的光声光谱测量的方法，所述石英增强的光声光谱测量使用被配置成将有至少一个波长的激光束引入该气体内而使得该气体内的至少一个分子被激发产生声信号的光源，在谐振声检测器中积聚该声信号，并且通过至少一个作为谐振声检测器的音叉产生与气体浓度相关的谐振吸收信号。本发明进一步涉及一种光声气体检测器，所述光声气体检测器通过用来提供与气体的存在或浓度有关的信号的恰当的处理元件来进行石英增强的光声光谱测量。
背景技术
这样的方法和气体检测器在美国专利申请US 2005/0117155 A1中已经公开，该专利申请作为参考被引入到本发明中。
一般来讲，对于光声气体传感器有三个基本概念。
非谐振光声气体传感器
这个概念使用近似闭合的气体吸收池和更经常的热光源来测量中红外波段的气体。斩波频率由热光源限制为不超过100～150Hz。气体吸收池的体积是无关的，并且可以被最小化；限制在于扩音器等中死体积(dead volume)的贡献。
谐振光声气体传感器
对于这个概念，光源在气体吸收池的谐振频率时被斩波。在厘米范围内的气体吸收池的千赫兹范围要求将激光作为光源，并且气体吸收池在谐振波节的地方可以是敞开的(扩音器放在波腹处)。由于较高的斩波频率，这个概念的优势是对周围环境噪声很高的抑制(周围环境的贡献减少了1/f)。这个概念的限制在于用于快速应用的传播时间(通常10～30秒)。
石英增强的光声气体传感器
如美国专利US 2005/0117155 A1公开的，这个概念用谐振扩音器代替了谐振气体吸收池，并且用宽波段体积空间代替宽波段扩音器。该吸收体积空间完全不被封闭以致于由气体吸收产生的声波非常弱。这被谐振扩音器的特别高的品质因数所弥补。典型的方法是使用石英手表的石英音叉作为谐振扩音器(谐振频率32768Hz)，且使用石英音叉的音叉臂间的空间作为吸收体积空间。在这个装置中，激光束仅简单地聚焦在石英音叉的音叉臂之间，并且后者起扩音器的作用。除了极高的传播速率和最小的尺寸(音叉大约10毫米长，3毫米宽)外，这样的装置还因为石英音叉是石英表的基本元件并且是大批量生产的原因而非常便宜。
音叉的谐振模式能极大地抑制噪音。气体吸收的声波引发了对称的震动模式，而任何外部的噪音引发了反对称的震动模式。由于两种模式具有很小的频率差异以及都具有高的品质因数，因此反对称的贡献不会被信号电子元件拾取。
在光声测量装置中，具有选定波长的斩波光束被引入气体吸收池或体积空间内，在那里，目标气体对该光束的吸收产生了声波。该声波被扩音器拾取，该扩音器的信号与气体吸收池内的气体浓度基本上成比例。
由于扩音器的信号同时也与气体吸收池内的光强基本上成比例，因此作为参考信号而使用第二检测装置(通常是红外检测器或光电二极管)随着时间来监控光源的强度。
在所有的光声气体检测器设计中，光束将最终撞击气体吸收池的结构。入射到该结构上的光的部分吸收在该结构内产生声波，该第二声波也以与气体浓度信号相同的频率被扩音器拾取。
这所谓的‘壁噪音’因此对扩音器产生了不希望的的抵消贡献，并且当光源是激光束时该贡献尤其重要。在过去的几年里，为了限制壁噪音对气体浓度测量的贡献，已经进行了大量的设计努力。
美国专利US 5-A-5159411公开了一种使用光声光谱检测气体的方法和设备，其描述了对在包含有第二气体的气体混合物中的第一气体进行检测的过程，该第二气体的吸收光谱干扰第一气体的吸收光谱，在第三气体存在下进行光声测量，该第三气体与第一或第二气体结合显示了动力冷却。在测量中，通过使有恒定重复频率的脉动激光来影响气体混合物，在这里，激光的频率逐渐地变化。该测量包含至少一个对作为激光频率函数的光声信号的相进行的检测。该设备不使用声检测器(更不用说音叉)来测量激光强度，或者更确切地说是与激光强度成比例的壁噪音。
发明内容
因此本发明的一个目的是提出一种在减少了壁噪音对气体浓度测量的贡献的情况下针对光声光谱(PAS)的方法和气体检测器。
这个问题是通过所要求的本发明来解决的。详细地，该问题是通过本发明的方法和通过本发明的气体检测器来解决的。
根据本发明，该方法包含产生与通过气体的激光束的强度成比例的谐振强度信号，并且从吸收信号和强度信号中提供输出信号，所述输出信号与光的强度无关，所述光的强度与气体的存在或浓度相关。
壁噪音与光源的强度基本上成比例，并且可因此被用作上面提到的参考信号。就激光二极管光声气体传感器来讲，使用壁噪音作为强度参考可以因此去掉参考光电二极管，这有助于实现更低的成本和更小的设备尺寸。
根本的思想是用在音叉上产生的壁噪音替代一般用于激光强度测量的光电二极管。如果机械调整没有随着时间而变化，则由入射在音叉上的激光束产生的壁噪音与激光束的强度成比例。这种解决方法针对的是基于带有激光二极管的石英增强光声学的气体传感器，特别是应用到低成本是至关重要的地方(例如自动化应用、消费者应用)。通过代替用于激光强度的光电二极管，光电二极管的成本可以消除或减少。
依靠要被检测的气体，有两种可能将壁噪音信号从气体浓度信号中分离出来：根据在光声光谱中的测量原理，光在特定的谐振声或调制频率下被脉动或调制以产生一系列声波或光声信号。因此，安装为与环境声交流的声检测器能够检测由于吸收分子浓度或信号的光激发而产生的变化。因为所吸收的能量与吸收分子的浓度成比例，因此声信号可以用于浓度测量。因此，为了检测光声壁噪音，必需提供信号，该信号中的气体贡献尽可能少。因此，激光束有必要主要入射在用于测量壁噪音的音叉上。这能通过轻微地解谐光源以使没有气体能被检测来实现。这种解决方法仅对有尖锐吸收线的待检测气体，例如二氧化碳，是可行的。例如，对没有尖锐吸收线的烃来讲，不可能解谐激光源从而使得没有气体被检测到。因此，必需使用第二音叉从气体浓度信号中分离出壁噪音信号，两信号以锁相的关系都有相同的频率。这里，第一音叉让激光束聚焦在它的音叉臂之间并拾取气体浓度，并且第二音叉优选放在第一音叉后面，以致激光束主要产生壁噪音而产生极少或不产生气体浓度信号。第二音叉将会增加成本，该成本远小于光电二极管的成本。
众所周知，为了在一个气体传感器内检测超过一种气体，可能使用超过一个音叉。因此，需要相应数量的用于检测壁噪音的第二音叉。进一步，将用于检测壁噪音的第二音叉放在第一音叉前面基本上是可能的，但是，这会导致强度的损失。因此将第二音叉安排在第一音叉的后面是优选的解决方案。
在一个优选实施例中，为了克服由于制造造成的音叉间较小的谐振频率差异，测量周期首先是调整到第一音叉的谐振频率来测量气体浓度，且优选接下来调整到第二音叉的谐振频率来测量激光强度并提供参考信号。参考频率可以通过检测谐振扩音器的最高声信号来得到。
根据另外一个实施例，光学窗布置在至少一个音叉和至少第二音叉之间，这避免了气体贡献信号成为第二音叉的参考信号的一部分。
根据另一个优选实施例，使用另一个方法来确保第一音叉拾取最大气体浓度信号和最小的壁噪音贡献，以及确保第二音叉拾取最小气体浓度信号和最大的壁噪音。这里，激光束在短焦距上聚焦在位于第一音叉的音叉臂之间的点上，且第二音叉被安置在第二音叉后足够的距离处。这将会导致与射入在第二音叉的音叉臂上的光强相比在第二音叉的音叉臂间出现较低的光强。
作为光声气体检测器一部分的恰当的处理元件提供了与在检测区域中给定气体的存在或浓度有关的信号，该检测区域被提供用来接收至少一种样品气体。该处理元件也对吸收信号及强度信号进行处理，以提供所需的测量信号。
附图说明
本发明进一步的特征和优点能够从下面对优选实施例和附图的描述中获得。单独的特征能够在本发明的实施例中单独或结合来实现。附图示出了：
图1带有一个音叉的气体传感器的原理框图；
图2带有两个音叉的气体传感器的原理框图；
图3带有光学窗的实施例的原理描述；以及
图4为了提供最大气体浓度和最小壁噪音贡献的布置的原理描述。
具体实施方式
如上所述，在本发明的光声光谱方法和设备中，从气体吸收的能量积聚在声检测器中。声检测器的材料是压电晶体石英。在化学上，石英是二氧化硅，并且当恰当切割时，将机械应力施加于它时将会产生导致电场或电流的电荷分离，这就是所知的压电效应。由于能够直接通过电信号来监测石英变形，因此不需要额外的换能器。为此，如US 2005/0117155 A1所公开的，对于光声光谱，使用谐振频率接近32768Hz的石英音叉。这样的音叉用在石英钟上，因此可以低成本得到。
图1和2显示了带有用于信号处理的处理元件15的气体传感器的原理。激光光源1，优选二极管激光器，与作为加热器或冷却器的温度单元7相连，并以通过检测区域5的激光束2的形式发射光，该检测区域提供用于待测目标气体的吸收体积空间4。借助于温度单元7设置激光源1的温度，将所述激光源设置到与感兴趣的吸收特性相对应的波长。激光源1的驱动电流通过由频率产生器9提供的各自的调整信号来调整。
在图1中，充当声检测器的石英音叉3被布置在吸收体积空间4附近，激光束2在音叉3的音叉臂8间通过。对于吸收测量，将激光源调谐到待测气体的吸收频率，这进一步产生了信号SA(吸收信号)，所述信号中包括了与气体吸收有关的很大贡献。为了提供与激光强度有关的参考信号，激光源2被解谐以致由石英音叉3产生的谐振信号SI(强度信号)中没有气体吸收的贡献。与图1所示布置不同，图2中的布置使用了第二石英音叉6，第二石英音叉6与第一石英音叉3串联并在第一石英音叉3后面，第二石英音叉6产生了与激光强度有关的信号作为参考。为此，第二石英音叉6这样放置以致激光束2主要入射在该石英音叉的音叉臂上。例如，图1的布置适合检测二氧化碳，图2的布置适合检测烃。
图1和图2的布置关于处理元件15是相似的。如上所提到的，石英音叉3提供信号SA，SA与在吸收体积空间4中气体的吸收成比例。在图1的布置中，石英音叉3也提供强度信号SI，如果激光源被解谐，SI与激光源1的光强成比例。这样，在这个布置中来自石英音叉的信号传给同步开关元件10。在根据图2的布置中，强度信号SI由第二石英音叉6提供。由石英音叉3提供的吸收信号SA直接(图2)或通过开关元件10(图1)传给锁相放大器12，来将该信号与从调整频率发生器9收到的参考信号S Ref相乘并且最后求该结果信号的积分。来自第二石英音叉6(图2)的强度信号SI被传给放大器13或来自石英音叉3的强度信号SI通过转换元件10(图1)被传给放大器13。来自锁相放大器12和放大器13的信号被传给控制单元14。在控制单元14中，在经过锁相放大器12处理后的吸收信号SA被经过放大器14放大后与从光电二极管6来的强度信号SI相除而标准化。结果产生的信号SGC是所需的室5中气体浓度的信号。控制单元14进一步将相应的信号ST提供到温度控制装置8，来将激光源1在其温度处维持在与感兴趣的吸收特征相对应的波长。
在图3的原理描述中，第二石英音叉6可以通过光学窗11与第一石英音叉3相分开，这避免了气体贡献信号成为第二石英音叉6的参考信号的一部分。
图4中显示了另外一种方法，该方法确保石英音叉3拾取最大气体浓度信号和最小的壁噪音贡献，以及确保石英音叉6拾取最小气体浓度信号和最大的壁噪音。这里，激光束通过球透镜16在短焦距上聚焦在位于第一音叉3的音叉臂8之间的点上。将第二音叉6布置在第一音叉3后面足够远的距离处将会导致与入射在音叉臂8上的光强相比在第二音叉6的音叉臂8间出现较低的光强。
在整个说明和权利要求中，除了上下文清楚的要求外，否则，词‘包含’、‘包含’以及相似的词应该在与排它或穷举相反的包含意义上来解释；也就是说，在‘包含，但并不限于’的意义上来解释。

Claims (7)

1、一种用来对气体进行石英增强的光声光谱测量的方法，包括
提供光源(1)，所述光源被配置成将具有至少一个波长的激光束(2)引入该气体内以致在该气体内的至少一个分子被激发产生声信号，
在谐振声检测器(3)中积聚声信号；
通过至少一个作为谐振声检测器的音叉(3)产生谐振吸收信号(SA)，该谐振吸收信号与气体浓度有关，
其特征为，
另外产生谐振强度信号(SI)，该谐振强度信号与通过气体的激光束(2)的强度成比例，
提供输出信号(SGC)，该输出信号来自所述的吸收信号(SA)和所述的谐振强度信号(SI)并且和光的强度无关，与气体的存在或浓度有关，
通过使光在所述的至少一个音叉(3)的音叉臂间(8)通过，产生所述的谐振吸收信号(SA)，以及
由所述的至少一个音叉(3)通过解谐光源(1)使光主要入射在所述至少一个音叉(3)的音叉臂(8)上，来产生所述的谐振强度信号(SI)；或
由至少一个另外的音叉(6)产生所述的谐振强度信号(SI)，所述至少一个另外的音叉与现在作为第一音叉的所述至少一个音叉(3)串联地布置并且优选布置在所述至少一个音叉(3)的后面，使得光主要入射在所述至少一个第二音叉(6)的音叉臂(8)上。
2、根据权利要求1的方法，其特征为
将光源(1)调谐到所述至少一个第一音叉(3)的谐振频率来测量气体浓度，以及
分开地，优选随后将光源(1)调谐到所述至少一个第二音叉(6)的谐振频率来测量激光强度。
3、根据权利要求1或2的方法，其特征为
在所述至少一个音叉(3)和所述至少一个第二音叉(6)之间提供光学窗(11)。
4、根据前述权利要求2或3中任何一个的方法，其特征为
将光束(2)聚焦在所述至少第一音叉(3)的音叉臂(8)间的点上，
将所述至少一个第二音叉(6)放在所述至少一个第一音叉(3)后面一定距离处，以致在音叉臂(8)间的光强比入射在该音叉臂(8)的壁上的光强低。
5、一种光声气体检测器，包括
光源(1)，用来提供激光束(2)，
检测区域(5)，用来接收至少一种样品气体，
至少一个第一音叉(3)，作为谐振声检测器并提供谐振吸收信号(SA)，
处理元件(15)，用来提供与在所述区域(5)中给定气体的存在或浓度有关的信号(SGC)，
其特征为
包括至少一个第二音叉(6)，该至少一个第二音叉(6)与所述至少第一音叉(3)串联地布置并且优选布置在所述至少第一音叉(3)的后面，所述至少一个第二音叉(6)作为谐振声检测器来提供与通过所述样品气体的激光束(2)的强度成比例的谐振信号。
6、根据权利要求5的光声气体检测器，其中所述至少一个第二音叉(6)与所述激光束(2)之间的相对布置主要提供了谐振强度信号(SI)，该谐振强度信号(SI)由入射在所述至少一个第二音叉(6)的音叉臂(8)上的激光束(2)的壁噪音产生。
7、根据权利要求7的光声检测器，进一步包括光学元件(16)，用来将激光束(2)聚焦在所述至少第一音叉(3)的音叉臂(8)间的点上。
CN2008102147823A 2007-07-24 2008-07-24 用于进行石英增强的光声光谱测量的方法和气体传感器 Active CN101358918B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07014498.5 2007-07-24
EP07014498.5A EP2019307B1 (en) 2007-07-24 2007-07-24 Method and gas sensor for performing quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101358918A true CN101358918A (zh) 2009-02-04
CN101358918B CN101358918B (zh) 2011-11-23

Family

ID=38683475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102147823A Active CN101358918B (zh) 2007-07-24 2008-07-24 用于进行石英增强的光声光谱测量的方法和气体传感器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7605922B2 (zh)
EP (1) EP2019307B1 (zh)
JP (1) JP4431622B2 (zh)
KR (1) KR20090010895A (zh)
CN (1) CN101358918B (zh)
CA (1) CA2638053A1 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103105365A (zh) * 2013-01-16 2013-05-15 西安交通大学 一种基于石英微音叉光声效应的光声光谱遥测方法及装置
CN103163080A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于农田多种气体实时在线监测装置
CN103180698A (zh) * 2010-10-28 2013-06-26 英派尔科技开发有限公司 光声传感器
CN103175791A (zh) * 2013-02-04 2013-06-26 山西大学 多石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN103175790A (zh) * 2013-02-04 2013-06-26 山西大学 双石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN103293107A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 中国科学院半导体研究所 基于石英音叉增强气体光声光谱的空气湿度动态检测装置
CN103389270A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 张妍 一种测量痕量气体浓度的装置及方法
CN103472002A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 山东大学 一种光纤激光器腔内光声光谱气体检测系统
CN104697934A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 山东大学 一种石英音叉双光束系统测量气体浓度的方法
CN108593763A (zh) * 2018-03-26 2018-09-28 山东大学 一种基于石英音叉频分解调的多组分气体实时检测装置
CN110869742A (zh) * 2017-07-13 2020-03-06 西默有限公司 感测氟浓度的装置和方法
CN111735797A (zh) * 2020-07-08 2020-10-02 安徽大学 一种基于超薄二维半导体材料涂敷石英音叉的气体传感器
CN112384785A (zh) * 2018-05-11 2021-02-19 开利公司 光声检测系统

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8040516B2 (en) * 2006-11-10 2011-10-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Oscillator element for photo acoustic detector
US7924423B2 (en) * 2008-08-11 2011-04-12 Ut-Battelle, Llc Reverse photoacoustic standoff spectroscopy
US8194246B2 (en) * 2008-08-11 2012-06-05 UT-Battellle, LLC Photoacoustic microcantilevers
US7961313B2 (en) * 2008-08-11 2011-06-14 Ut-Battelle, Llc Photoacoustic point spectroscopy
CN101551351B (zh) * 2009-05-07 2012-06-20 郑俊褒 基于光催化技术的VOCs检测系统和检测方法及自洁净方法
US20110016962A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Baker Hughes Incorporated Detector for Characterizing a Fluid
DE102009028994B3 (de) * 2009-08-28 2011-02-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum spektroskopischen Nachweis von Molekülen
US20110072886A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Catherine Genevieve Caneau Gas Sensor Based On Photoacoustic Detection
US20110231966A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 Ali Passian Scanning probe microscopy with spectroscopic molecular recognition
US8448261B2 (en) * 2010-03-17 2013-05-21 University Of Tennessee Research Foundation Mode synthesizing atomic force microscopy and mode-synthesizing sensing
US8080796B1 (en) 2010-06-30 2011-12-20 Ut-Battelle, Llc Standoff spectroscopy using a conditioned target
US8434366B2 (en) 2010-12-15 2013-05-07 Texas Instruments Incorporated Active detection techniques for photoacoustic sensors
CN102954948B (zh) * 2011-08-26 2014-11-12 中国科学院安徽光学精密机械研究所 光声光谱气体传感器
CN102519904A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 重庆大学 六氟化硫分解组分的自动恒温型光声检测装置及实验方法
US8848191B2 (en) 2012-03-14 2014-09-30 Honeywell International Inc. Photoacoustic sensor with mirror
US9535749B2 (en) 2012-05-11 2017-01-03 Infosys Limited Methods for managing work load bursts and devices thereof
US9677907B2 (en) * 2013-03-14 2017-06-13 Itron Inc Intelligent receptacle
US20140373599A1 (en) * 2013-06-25 2014-12-25 Texas Instruments Incorporated Detection and locking to the absorption spectra of gasses using quartz enhanced photoacoustic sprectroscopy
US20150201005A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Data Accelerator Ltd. Data deployment and statistics tracking
CN103837226B (zh) * 2014-03-17 2016-01-20 山西大学 双谐振腔光声光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN104280340B (zh) * 2014-10-28 2016-08-03 山西大学 基于led光源并采用电学调制相消法的气体探测装置及方法
US10444199B2 (en) 2016-04-08 2019-10-15 The Chinese University Of Hong Kong Evanescent-wave quartz-enhanced photoacoustic sensor with resonator elements
CN106124411B (zh) * 2016-06-29 2018-10-19 内江师范学院 一种宽光谱型光声光谱痕量物质远距离探测装置及方法
CN111033227B (zh) * 2017-07-11 2023-06-06 沙特阿拉伯石油公司 光声气体检测
EP3761006A1 (en) 2019-07-03 2021-01-06 Nokia Technologies Oy Photoacoustic apparatus and methods
KR102426648B1 (ko) 2020-10-20 2022-07-29 한국과학기술연구원 집적형 광음향 가스 센서 및 이의 제조방법
CN113552212B (zh) * 2021-06-23 2023-03-28 暨南大学 径向腔石英增强光声光谱测声器及其气体探测装置
CN113567377B (zh) * 2021-07-29 2024-03-26 安徽大学 一种基于石英音叉的免校准波长调制气体检测装置及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911276A (en) * 1974-10-18 1975-10-07 Diax Corp Laser spectroscopy
US4058725A (en) * 1975-04-04 1977-11-15 Aine Harry E Infrared absorption spectrometer employing a dual optoacoustic detector
DK160590C (da) * 1988-09-12 1991-09-16 Fls Airloq As Fremgangsmaade til detektering af en gasart ved hjaelp af fotoakustisk spektroskopi
DE69735411T2 (de) * 1996-10-09 2006-09-07 Symyx Technologies, Inc., Santa Clara Infrarot-spektroskopie und abbildung von bibliotheken
US7245380B2 (en) * 2002-06-10 2007-07-17 William Marsh Rice University Quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy
US7387021B2 (en) * 2005-05-24 2008-06-17 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for reservoir characterization using photoacoustic spectroscopy
EP1896690B1 (en) * 2005-05-24 2011-12-14 Baker Hughes Incorporated A method and apparatus for reservoir characterization using photoacoustic spectroscopy
EP1750116B1 (en) * 2005-08-04 2013-04-17 Axetris AG Gas concentration detection method and device

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103180698A (zh) * 2010-10-28 2013-06-26 英派尔科技开发有限公司 光声传感器
CN103180698B (zh) * 2010-10-28 2015-07-29 英派尔科技开发有限公司 光声传感器
CN103163080A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于农田多种气体实时在线监测装置
CN103163080B (zh) * 2011-12-14 2015-07-15 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于农田多种气体实时在线监测装置
CN103389270A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 张妍 一种测量痕量气体浓度的装置及方法
CN103105365A (zh) * 2013-01-16 2013-05-15 西安交通大学 一种基于石英微音叉光声效应的光声光谱遥测方法及装置
CN103175790A (zh) * 2013-02-04 2013-06-26 山西大学 双石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN103175791B (zh) * 2013-02-04 2015-03-04 山西大学 多石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN103175790B (zh) * 2013-02-04 2015-05-13 山西大学 双石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN103175791A (zh) * 2013-02-04 2013-06-26 山西大学 多石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置
CN103293107A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 中国科学院半导体研究所 基于石英音叉增强气体光声光谱的空气湿度动态检测装置
CN103472002A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 山东大学 一种光纤激光器腔内光声光谱气体检测系统
CN104697934A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 山东大学 一种石英音叉双光束系统测量气体浓度的方法
CN110869742A (zh) * 2017-07-13 2020-03-06 西默有限公司 感测氟浓度的装置和方法
CN110869742B (zh) * 2017-07-13 2022-12-23 西默有限公司 感测氟浓度的装置和方法
CN108593763A (zh) * 2018-03-26 2018-09-28 山东大学 一种基于石英音叉频分解调的多组分气体实时检测装置
CN108593763B (zh) * 2018-03-26 2021-03-30 山东大学 一种基于石英音叉频分解调的多组分气体实时检测装置
CN112384785A (zh) * 2018-05-11 2021-02-19 开利公司 光声检测系统
CN111735797A (zh) * 2020-07-08 2020-10-02 安徽大学 一种基于超薄二维半导体材料涂敷石英音叉的气体传感器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2019307B1 (en) 2018-10-03
EP2019307A1 (en) 2009-01-28
JP4431622B2 (ja) 2010-03-17
KR20090010895A (ko) 2009-01-30
JP2009031282A (ja) 2009-02-12
US20090027677A1 (en) 2009-01-29
US7605922B2 (en) 2009-10-20
CA2638053A1 (en) 2009-01-24
CN101358918B (zh) 2011-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101358918B (zh) 用于进行石英增强的光声光谱测量的方法和气体传感器
Patimisco et al. Quartz–enhanced photoacoustic spectrophones exploiting custom tuning forks: a review
US7921693B2 (en) Photo-acoustic spectrometer apparatus
CN101506645B (zh) 具有改进反馈回路的腔增强型光声痕量气体探测器
CN102884413A (zh) 用于在气体或液体介质中对分析物质进行光声识别和定量的方法和装置
Zheng et al. Application of acoustic micro-resonators in quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy for trace gas analysis
US7782462B2 (en) Sono-photonic gas sensor
US8117897B2 (en) Elliptical photo-acoustic sensor
JP2013506838A (ja) 光音響検出に基づくガスセンサ
CN101512317A (zh) 具有光学功率增强腔的稳定光声示踪气体探测器
US11221271B2 (en) Photoacoustic sensor for detecting trace amounts of hydrocarbons in gases or liquids
CN109507116B (zh) 一种基于聚合物薄膜微腔的光声光谱气体传感装置及方法
Yang et al. High-power near-infrared QEPAS sensor for ppb-level acetylene detection using a 28 kHz quartz tuning fork and 10 W EDFA
US20130298676A1 (en) Measuring device and measuring method
Wei et al. All-optical cantilever-enhanced photoacoustic spectroscopy in the open environment
Dang et al. Sensitive detection of ammonia based on quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy
Chen et al. Light intensity correction for quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy using photothermal baseline
Sampaolo et al. Simultaneous dual gas QEPAS sensing of water and methane/nitrous oxide
Avramescu et al. Oxygen sensor based on photo acoustic effect
CN116067890A (zh) 一种光声光谱测声器及气体探测装置
Kosterev et al. VT relaxation related aspects of quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy
Patimisco et al. Simultaneous measurement of N2O, CH4, and NH3 with a compact quartz-enhanced photoacoustic sensor for monitoring agricultural activities
Wells Compact photo-acoustic chemical sensor
CN115639156A (zh) 基于石英管探测的光声光谱痕量气体检测装置及方法
CN113267453A (zh) 无源音叉共振增强的全光纤三气体探测光声光谱系统及其探测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LEISTER PROCESS TECH

Free format text: FORMER OWNER: IR MICROSYSTEMS S.A.

Effective date: 20100721

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: LAUSANNE, SWITZERLAND TO: KAGISVIL, SWITZERLAND

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20100721

Address after: Swiss kaegi Neville

Applicant after: Leister Process Tech

Address before: Lausanne

Applicant before: IR Microsystems S.A.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ACCENTRIX COMPANY LIMITED

Free format text: FORMER OWNER: LEISTER PROCESS TECH

Effective date: 20120417

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120417

Address after: Swiss kaegi Neville

Patentee after: Axetris AG

Address before: Swiss kaegi Neville

Patentee before: Leister Process Tech