由于红外光谱中的多种气体分子信号之间的重叠和干扰,银日如何通过激光吸收光谱同时测试多种气体混合通常需要额外的传感器区分不同气体分子的谱线。或者,通过多个激光和时分复用技术结合,分别单独扫描每种气体分子的吸收峰,从而避免测试气体分子受到其他气体分子干扰。但是这种装置和检测手段不可避免的增加系统的价格,导致气体通道更加复杂。
有鉴于此,中国科学院合肥物理研究所Guishi Wang等报道使用神经网络去耦算法进行光谱处理,从而能够同时检测CH4、H2O、C2H6气体。
本文要点
(1)
这种神经算法处理光谱的技术能够实现CH4、H2O、C2H6气体的最低检测限达到6.04 ppb、118.44 ppb、1 ppb,同时平均检测时间3 s。
(2)
这种气体传感器的优异性能说明神经算法网络和波长调制光谱结合的光谱解耦算法具有高灵敏度、价格便宜、复杂程度低等优势,有望应用于同时检测多种低含量气体的场景。
参考文献
Hao Xiong, Ligang Shao, Yuan Cao, Guishi Wang*, Ruifeng Wang, Jiaoxu Mei, Kun Liu, and Xiaoming Gao, Neural Network Based Aliasing Spectral Decoupling Algorithm for Precise Mid-Infrared Multicomponent Gases Sensing, ACS Sensors 2024
DOI: 10.1021/acssensors.4c01514
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.4c01514