極端環境監測“好幫手” 微型溫度計加熱大裝置

2017-06-01  來自: 西安百家樂官網實驗室設備有限公司 瀏覽次數:125

極端環境監測“好幫手” 微型溫度計加熱大裝置




  “它就像一個小型熔爐。”工程師Ming Han這樣描述他的團隊的一項研究發現,利用激光加熱矽尖光纖設備,可以實現接近2000華氏攝氏度的高溫,一秒鍾時間即可以實現從室溫升高到300度的高溫。

  

  由於其體積“微小”,這種設備意味著在尺度上是微觀的,其直徑約為十分之一毫米,大約就是一張紙的厚度。

  

  該裝置的加熱能力,可用於環境監測,包括檢測溫室氣體到用於生物標本研究應用領域如生產用於醫療和工業應用的微氣泡等範圍。它還可以作為一種溫度計,其性能可允許應用在極端高溫的條件下,如用於監測苛刻的發動機和發電廠的環境溫度,Han說。

  

  “百家樂官網實現了一種具有非常有效加熱機製的簡便地傳感器結構,”Han說,他是電氣和計算機工程係的副教授。“在其它設備中,加熱元件和溫度傳感元件通常是兩種不同的元件。在這裏,百家樂官網已經整合到相同的微小結構中。”

  

  在Han以前的工作中,他所設計的光纖溫度傳感器適用於海洋領域的傳感。與新設計一樣,該傳感器的特征是連接到光纖末端的微小矽柱上,這種柔性玻璃絲能夠以極高速度傳輸光信號。但是粘合矽和光纖的膠水會在華氏200度左右軟化,限製了它在高溫下的使用。

  

  “隨後百家樂官網有了突破,”Han說。

  

  再次用粘合劑粘合光纖和矽柱之後,研究小組使用了一個非常熱的電流電弧,基本上是一道持續的閃電一樣,把另一根光纖線與柱子的另一麵融合在一起。該過程同時軟化另一側的膠水,並分離了原來的光纖鏈,隻留下新融合的結構。

  

  從這個過程中,Han的團隊通過利用兩個波長的光傳輸到光纖中,980納米波長的激光被矽吸收,而另一個1550納米波長的光會通過。

  

  由於吸收的激光會產生熱量,它所具有的遙控能力能夠決定裝置的溫度。同時,更廣泛的波長進入矽中,並在矽的兩端支柱的到部分反射,並開始形成幹涉。這種幹涉模式會隨著矽的溫度變化而產生變化,使有能夠實現讀數精確且靈敏的溫度計功能。

  

  Han和其研究員Guigen Liu一起進行這項設計,後者是電氣和計算機工程博士後研究員,表示設備具有產生廣泛的波長的能力,基於他們的這種設備可實現在遠紅外範圍內與這些波長相互作用的氣體監測。並且可以衡量和調整其溫度,Han說,使得這種設備具有多功能性,與現有的微型加熱器相比有很大的優勢。

  

  “百家樂官網還有很多工作要做,使這種設備更好,”他說。“這是一個非常有前途的技術,將來會有很多令人興奮的應用。”

  

  編輯點評

  

  “微小”新型光纖溫度傳感器,可用於環境監測,包括檢測溫室氣體到用於生物標本研究應用領域如生產用於醫療和工業應用的微氣泡等範圍。新型光纖溫度傳感器通過極高速度傳輸光信號,可以應用在極端高溫的條件下,如用於監測苛刻的發動機和發電廠的環境溫度。



關鍵詞: 傳感器   監測        

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