reklama
reklama
reklama
reklama
© olgalis dreamstime.com Przemysł elektroniczny | 30 czerwca 2016

Badacz z PWr stworzył nowoczesny czujnik

Unikatowy optyczny czujnik gazu na bazie kryształu fotonicznego opracował dr inż. Adrian Zakrzewski z Politechniki Wrocławskiej. Może być wykorzystany m.in. do detekcji acetylenu, środków wybuchowych i różnego rodzaju zanieczyszczeń w środowisku.
Działanie czujników optycznych opiera się na propagacji (czyli rozprzestrzeniania) wiązki światła pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem. Czujniki takie reagują na materiały, które przetną propagującą się wiązkę świetlną. W swojej pracy naukowiec zajmował się spektroskopowymi czujnikami optycznymi, które są wykorzystywane do detekcji gazów. W komercyjnym użyciu stosuje się je m.in. do wykrywania dwutlenku węgla w budynkach użyteczności publicznej.

Czujniki optyczne choć są skuteczne, to mają jednak swoje ograniczenia. Ich zastosowanie determinuje wartość dolnej granicy detekcji, czyli najmniejszego stężenia gazu, które może zostać oznaczone, a wartość tej granicy zależy od tego, jak długi jest czas oddziaływania wiązki światła z atmosferą gazową.

Badacz z Politechniki Wrocławskiej skupił się na metodzie wydłużania czasu oddziaływania polegającej na zmniejszeniu prędkości wiązki światła propagującej się materiale zawierającym gaz.

– Zaprojektowałem strukturę, która nosi nazwę kryształu fotonicznego. Jest to warstwa krzemu o grubości 220 nanometrów, w której wytworzone zostały otwory powietrzne. Dzięki ich odpowiedniej średnicy i rozmieszczeniu wiązka światła propaguje się zarówno w krzemie, jak również w otworach i dodatkowo zwalnia. Udało mi się zatem wydłużyć czas oddziaływania światła z analizowanym gazem znajdującym się w otworach kryształu – tłumaczy dr inż. Zakrzewski w Magazynie Pryzmat Politechniki Wrocławskiej.

Na podstawie opracowanych modeli badacz zaprojektował, wytworzył i scharakteryzował spektroskopowy czujnik acetylenu. Uzyskane wyniki wskazują, że dzięki zastosowaniu kryształu fonicznego wiązka światła została spowolniona aż 550-krotnie przy zachowaniu tego samego poziomu czułości.

dr inż. Adrian Zakrzewski z Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej, za pracę doktorską pt. „Czujniki optyczne na bazie kryształów fotonicznych – projektowanie, analiza i wytwarzanie”, otrzymał wyróżnienie w Konkursie ABB na najlepszą pracę inżynierską, magisterską lub doktorską poruszającą tematykę jednej z dziedzin działalności Centrum Badawczego firmy. Konkurs jest organizowany już od 13 lat.
Czujnik ten może być stosowany m.in. w ochronie środowiska do detekcji zanieczyszczeń, do wykrywania środków wybuchowych lub narkotyków

dr Zakrzewski podkreśla, że w literaturze światowej natrafił jedynie na sporadyczne informacje odnośnie prowadzonego przez siebie kierunku badań. W większości przypadków były to prace czysto teoretyczne, co zmotywowało go do wykorzystania tej teorii do celów aplikacyjnych.

Obecnie dr Zakrzewski prowadzi badania w kierunku eksperymentalnego potwierdzenia wyniku uzyskanego dla samego zjawiska spowolnienia wiązki światła. Dodatkowe analizy wykazały, że wiązkę światła można spowolnić jeszcze bardziej - nawet o około 2 tys. razy.

Źródło: Politechnika Wrocławska, ABB

Komentarze

Zauważ proszę, że komentarze krytyczne są jak najbardziej pożądane, zachęcamy do ich zamieszczania i dalszej dyskusji. Jednak komentarze obraźliwe, rasistowskie czy homofobiczne nie są przez nas akceptowane. Tego typu komentarze będą przez nas usuwane.
reklama
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
August 13 2017 16:10 V8.5.9-1