N2 और सिंथेटिक हवा में एसीटोन का फोटोएकॉस्टिक पता लगाने के लिए उच्च शक्ति UV LED का उपयोग

N2 और सिंथेटिक हवा में एसीटोन का पता लगाने के लिए एक फोटोएकॉस्टिक ट्रेस गैस सेंसर के प्रदर्शन की रिपोर्ट की गई है। सेंसर प्रणाली एक एंप्लीट्यूड मॉड्यूलेटेड UV LED का उपयोग करती है। प्रकाश स्रोत का उत्सर्जन अधिकतम 278 नैनोमीटर पर होता है और अधिकतम CW आउटपुट पावर 300 मिलीवाट है जैसा कि डेटा शीट में दिया गया है। तीन अलग-अलग समांतर और फोकसिंग दृष्टिकोणों का अन्वेषण किया गया है ताकि अत्यधिक पृथक LED प्रकाश को फोटोएकॉस्टिक मापन सेल के ध्वनिक रेज़नटर में मार्गदर्शित किया जा सके। प्रकाश युग्मन को अनुकूलित करने के लिए एक 3D प्रिंटेड एल्युमिनियम सेल को डिज़ाइन किया गया था जबकि एक साथ फोटोकॉस्टिक बैकग्राउंड सिग्नल जनरेशन को न्यूनतम करना। इसलिए, रेज़नटर का व्यास 10 मिमी के तुलनीय बड़े व्यास पर सेट किया गया था और रेज़नटर की आंतरिक दीवारें दर्पण के समान पॉलिश की गई थीं। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रिया ने एक सर्पिल रूपांकित गैस चैनल के एकीकरण की अनुमति दी, जिससे पता लगाने से पहले गैस का ताप बढ़ाने की सुविधा मिली। सेंसर के प्रदर्शन की जांच N2 और सिंथेटिक हवा में विभिन्न सांद्रताओं पर एसीटोन मापकर की गई। UV LED करंट को अधिकतम मान के 86% पर सेट किया गया था ताकि जीवनकाल और तापीय स्थिरता को बढ़ाया जा सके। एक एलन-वेर्ले विचलन विश्लेषण एक स्थिर सेंसर प्रदर्शन का सत्यापन करता है। पहचान की सीमा (LoD) को 10 सेकंड के लॉक-इन एम्प्लीफायर समय स्थिरांक के साथ 3σNoise स्तर पर निर्धारित किया गया था, 20 सेकंड में डेटा बिंदुओं का सampling करते हुए 5 हर्ट्ज की डेटा अधिग्रहण दर पर। N2 और सिंथेटिक हवा में एसीटोन के लिए क्रमशः 80.8 ppbV और 19.6 ppbV के LoD प्राप्त किए गए।