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上海微系統(tǒng)所創(chuàng)新突破：超小型雙通道CO?紅外傳感器問世
2024年11月26日 14:48:53
來源：化工儀器網 點擊量：5720
近日，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所研究員李鐵團隊在超小型二氧化碳(CO?)氣體傳感器研制方面取得進展。
【化工儀器網 項目成果】近日，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所研究員李鐵團隊在超小型二氧化碳(CO?)氣體傳感器研制方面取得進展。該團隊制備的傳感器具有尺寸小、功耗適中、性能穩(wěn)定、成本低以及在中紅外波段發(fā)光效率高等特點，具備良好的抗?jié)裥浴⒎€(wěn)定性和可重復性，在可穿戴呼吸監(jiān)測應用中具有應用前景。相關研究成果以Ultra-compact dual-channel integrated CO?infrared gas sensor為題，發(fā)表在《微系統(tǒng)與納米工程》(Microsystems & Nanoengineering)上。
傳統(tǒng)的呼吸氣體分析儀因內部CO?氣體傳感器的限制，存在體積龐大、功耗高等問題，難以實現對活動人群的可穿戴追蹤。
針對這一痛點，李鐵團隊另辟蹊徑，開發(fā)出了一種集成微機電系統(tǒng)光源、熱電堆探測器及光學氣室的超小型CO?氣體傳感器。這款傳感器最小尺寸僅為12mm×6mm×4mm，最小功耗約為33mW，響應時間和恢復時間均為10s，工作溫度范圍為−20℃至50℃時，讀數誤差小于4%，展現出了較高的性能穩(wěn)定性和可靠性。
盡管超小型CO?傳感器的響應時間已得到縮短，但不足以描繪呼出CO?的完整波形信息。同時，超小型CO?傳感器在便攜式呼氣監(jiān)測方面存在局限性。科研人員將繼續(xù)探討增加微機電系統(tǒng)光源的調制深度、減小熱電堆紅外探測器的響應時間常數、調整光學氣室的通風口以及改變數字濾波算法等問題，以改善傳感器的響應時間，實現對呼出CO?波形的完整采樣。
未來，隨著技術的不斷成熟和完善，相信這款超小型雙通道集成二氧化碳紅外氣體傳感器將在更多領域展現出其獨特的魅力和價值。
素材來源：上海微系統(tǒng)與信息技術研究所
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