Aplikácia polovodičového lasera v technológii snímania prachu PM2,5

AplikáciaPolovodičové laseryv technológii snímania prachu PM2,5 sa stáva čoraz bežnejšou. S cieľom dosiahnuť vyšší výkon začali moderné snímače PM2,5 zavádzať laserovú technológiu, najmä polovodičové lasery s nízkym výkonom, aby nahradili tradičné infračervené LED svetelné zdroje. Laserové senzory ponúkajú oproti infračerveným LED senzorom niekoľko výhod. Po prvé, môžu poskytnúť väčšiu presnosť a stabilitu. Navyše, pretože polovodičové lasery môžu pracovať stabilne po dlhú dobu v širokom rozsahu zmien okolitej teploty, kladú vyššie požiadavky na celkovú spoľahlivosť lasera.

Technológia detekcie prachu sa prvýkrát zrodila v 50. rokoch minulého storočia. Vyspelé krajiny zastúpené Spojeným kráľovstvom, Spojenými štátmi, Japonskom a Nemeckom sa ujali vedenia pri vykonávaní príslušného výskumu a jeho aplikovaní na monitorovanie priemyselného a banského prachu a iné scenáre na kontrolu a prevenciu príčin spôsobených dýchateľným prachom. rôzne choroby z povolania. Po desaťročiach vývoja sa technológia detekcie prachu založená na princípe rozptylu svetla postupne dostala do civilných oblastí, akými sú čističky vzduchu. Od 21. storočia so zrýchlením procesu industrializácie Číny sa problém znečistenia životného prostredia ako vedľajšieho produktu stáva čoraz dôležitejším. Dýchacie zdravie obyvateľov miest bolo ovplyvnené problémom so zákalom. Preto sa technológia detekcie znečistenia časticami reprezentovaná „PM2,5“ po prvýkrát dostala do očí verejnosti a stala sa kľúčovou témou rozšíreného spoločenského záujmu. Senzory PM2,5 sa postupne stali dôležitým nástrojom na zisťovanie kvality ovzdušia v interiéri, v automobiloch a na verejných miestach.

Skoré prachové senzory používali ako svetelné zdroje hlavne infračervené LED diódy a vytvárali teplo cez odpory, aby získali prúd horúceho vzduchu. Keď častice vo vzduchu prechádzajú, po kontakte so svetelným zdrojom LED sa rozptýlia. Po prijatí fotosenzitívnym detektorom sa generujú elektrické signály rôznych veľkostí. Po amplifikácii a výpočte sa získajú výsledky detekcie. Pri tejto technológii je v dôsledku nízkej intenzity rozptýleného svetla LED a slabého prúdenia vzduchu generovaného vyhrievacím odporom zvyčajne účinná len pre väčšie častice s priemerom väčším ako 1 μm a zmeny v časticiach vo vzduchu môžu charakterizuje iba pracovný cyklus elektrického signálu. Numerická chyba merania je veľká a nemôže sa prispôsobiť meniacemu sa prostrediu zdrojov prachu, čo sťažuje monitorovanie tuhých častíc, ako sú PM2,5, v reálnom čase.

V snahe o vyšší výkon začali senzory PM2,5 zavádzať laserovú technológiu, využívajúcu polovodičové lasery s nízkym výkonom ako svetelné zdroje, ktoré nahradili pôvodné infračervené LED diódy. Vzorkovací vzduch je tlačený do oblasti, kde sa nachádza laserový lúč, cez ventilátor alebo dúchadlo. Častice vo vzduchu rozptyľujú laser a uhol rozptylu a distribúcia intenzity svetla častíc rôznych veľkostí sú rôzne. Inštaláciou fotosenzitívnych detektorov na rôznych miestach sa častice zhromažďujú oddelene. Svetlo sa rozptýli a premení na elektrické signály. Po analýze je možné rýchlo získať koncentráciu častíc rôznych veľkostí, čím sa dosiahne vysoká presnosť merania. V porovnaní s infračervenými LED senzormi majú laserové senzory nasledujúce výhody:

Okrem vnútorných spotrebičov je čoraz silnejší dopyt aj po detekcii PM2,5 v automobiloch a vonkajšom prostredí. Vzhľadom na zložitejšie prostredia použitia polovodičový laser s nízkym výkonom použitý v senzore musí mať nielen stabilný svetelný výkon, ale aj dlhodobú prácu v širokom rozsahu zmien okolitej teploty. Preto sú kladené vyššie požiadavky na celkovú spoľahlivosť lasera. V prvých dňoch väčšina snímačov PM2,5 používala dovážané značky. V posledných rokoch sa dosiahli kľúčové technologické prelomy vo výskume a vývoji polovodičových laserov JTBYShield, ktoré kombinujú vysoko spoľahlivý dizajn a rast epitaxnej štruktúry, vysokokvalitný proces poťahovania dutín, plne automatický eutektický proces zlato-cín a plne- automatické starnutie. Do oblasti výroby polovodičových laserov s nízkym výkonom boli zavedené pokročilé technológie, ako napríklad testovanie. Nízkoenergetické polovodičové laserové produkty reprezentované 650nm a 790nm môžu stabilne fungovať v drsných prostrediach v rozsahu od -40 stupňov do 85 stupňov . Boli použité v PM2. 5 detekčné pole bolo uznané poprednými spoločnosťami v tomto odvetví a mnohými zákazníkmi a už mnoho rokov sa široko používa vo vnútorných a vonkajších senzoroch PM2,5 namontovaných vo vozidlách.

Kontaktné informácie:

Ak máte nejaké nápady, neváhajte sa s nami porozprávať. Bez ohľadu na to, kde sú naši zákazníci a aké sú naše požiadavky, budeme nasledovať náš cieľ poskytovať našim zákazníkom vysokú kvalitu, nízke ceny a najlepšie služby.