Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Robert MĘDRZYCKI"

Bramka do wykrywania materiałów wybuchowych

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono projekt i badania eksperymentalne bramki bezpieczeństwa umożliwiającej wykrywanie par wybranych materiałów wybuchowych. W tym celu opracowano optoelektroniczny sensor ditlenku azotu, w którym zastosowano metodę spektroskopii strat we wnęce optycznej, zaliczanej do metod o najwyższej czułości. Badania wstępne wykazały, że prezentowana bramka może być stosowana do kontroli wejść w strategicznych obiektach wojskowych oraz użyteczności publicznej, szczególnie o dużym nasileniu ruchu, takich jak lotniska, porty, dworce, stacje metra, itp. Abstract. The paper presents a project and investigations of a security portal with explosives sensor . In the portal, an optoelectronic NO2 sensor operating on basis of Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy (CEAS) is applied. CEAS technique is one of the most sensitive detection methods. The presented portal is likely to become a very effective tool for explosives detection. That is why, it could be used to control entries of important objects e.g. airports, government buildings, skyscrapers, military bases, and so on. (Security portal with explosives detection). Słowa kluczowe: bramka bezpieczeństwa, czujnik optoelektroniczny, spektroskopia laserowa, wykrywanie materiałów wybuchowych. Wprowadzenie Materiały wybuchowe - MW mogą być wykryte w wyniku pomiaru stężenia emitowanych par lub cząsteczek, czy też zobrazowania dwuwymiarowego ich fizycznego specyficznego kształtu. Technologie wykrywania tych materiałów mogą być zatem oparte na detekcji śladowych ilości materiałów wybuchowych oraz na wykrywaniu anomalii wywołanych ich obecnością. W obu przypadkach używa się odmiennych sygnatur urządzeń wybuchowych, które są dostarczane do operatora systemu. W bramkach wykrywających anomalie (ang. anomalny portals) głównym czynnikiem podlegającym detekcji są zniekształcenia badanego obszaru spowodowane obecnością materiału wybuchowego. Wynik pomiaru jest w głównej mierze prezentowany w po[...]

Optoelektroniczny system do wykrywania markerów chorobowych w wydychanym powietrzu DOI:10.15199/13.2015.8.2


  Od kilku lat trwają w Polsce intensywne prace nad wykrywaniem w oddechu markerów chorobowych. Powietrze wydychane z płuc ludzkich jest mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla, pary wodnej oraz śladowych ilości innych gazów, w tym przeszło 1000 lotnych związków organicznych (VCO) o stężeniu od kilku ppm do nawet setek ppt [1, 2]. Związki te mogą być wytwarzane przez organizm (związki endogenne), oraz przez niego absorbowane (związki egzogenne). Badanie związków endogenicznych może stanowić istotne źródło informacji o stanie zdrowia, natomiast związki egzogeniczne, o ile występują w niestandardowych stężeniach, mogą wskazywać na ewentualne stany wywołane zażywaniem lekarstw lub oddziaływaniem zanieczyszczonego środowiska. Obecność chorych komórek w organizmie ludzkim powoduje, wskutek odmiennego ich metabolizmu, zmiany stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza, tzw. biomarkerów. Biomarkerami mogą być również inne substancje lotne niespotykane zazwyczaj w oddechu człowieka zdrowego. Badania oddechu należą do najmniej inwazyjnych technik stosowanych w diagnostyce klinicznej, w procesie monitoringu stanu choroby, oraz w analizie oddziaływania środowiska na organizm. Do niedawna do analizy składników wydychanego powietrza stosowano głównie chromatografię gazową i spektometrię masową. Umożliwiają one wykrywanie gazów o bardzo małym stężeniu, nawet poniżej 1 ppb [3, 4]. Tego typu nowoczesne systemy są zazwyczaj bardzo drogie oraz trudne i kosztowne w eksploatacji, a badania są czasochłonne. Znane są także inne sensory do wykrywania gazów np. elektroniczne nosy, detektory chemiczne, elektrochemiczne, rezystancyjne, termometryczne, itp. Ich czułości są jednak w większości przypadków niewystarczające w aplikacjach medycznych. Wykrywanie markerów chorobowych jest również możliwe przy pomocy tresowanych psów [5]. Osiągnięcie czułości rzędu ppb i sub-ppb umożliwiają natomiast sensory optoelektroniczne wykorzystu[...]

Projekt sensora par materiałów wybuchowych

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań sensora par materiałów wybuchowych. Idea pracy sensora polega na pomiarze stężenia tlenków azotu jedną z najczulszych metod spektroskopowych - spektroskopii strat we wnęce optycznej (CEAS - ang. cavity enhanced absorption spectroscopy). W sensorze planuje się zastosowanie dwóch torów detekcyjnych umożliwiających wykrywanie tlenku i podtlenku azotu. W celu uzyskania dużej czułości i selektywności przyrządu, jako źródła promieniownia docelowo zostaną użyte lasery QCL pracujące w zakresie długości fal: 5,23m - 5,29m dla NO, oraz 4,46 m - 4,48 m dla N2O. Abstract. The preliminary outcomes of investigations concern a sensor of explosive materials vapours are presented. In the sensor concentration measurements of nitrogen oxides with cavity enhanced absorption spectroscopy method (CEAS) is applied. It is one of the most sensitive optoelectronic gas detection technique. There are two diagnostics lanes provide to parallely detect both nitric oxide (NO) and nitrous oxide (N2O) trace concentrations. To achive high sensitivity there will be used two quantum cascade lasers (QCL), the lasing wavelength of which will be from ranges: 5.23m - 5.29m (for NO) and 4.46m - 4.48m (for N2O). (Project of explosive material vapours sensor). Słowa kluczowe: wykrywanie materiałów wybuchowych, sensor tlenków azotu, NOx, CEAS. Keyword: explosives detection, nitrogen oxide sensor, NOx, CEAS. Wprowadzenie Do wykrywania materiałów wybuchowych stosowane są metody, w których wykorzystuje się ich charakterystyczne fizyczne cechy. Do takich cech można zaliczyć: widmo pochłanianego lub emitowanego promieniowania elektromagnetycznego, zdolność jonizacji i sorbowania się na adsorbentach, współczynnik załamania światła i inne. Metody wykrywania materiałów wybuchowych można podzielić na:  metody z próbkowaniem radiacyjnym (ang. bulk detection),  wykorz[...]

Analiza możliwości wykrywania biomarkerów w wydychanym powietrzu


  Od kilku lat trwają intensywne prace nad wykrywaniem w oddechu markerów chorobowych. Analizując wydychane powietrze można rozpoznać, czy dana osoba jest zdrowa czy chora. Powietrze wydychane przez zdrowego człowieka zawiera azot, tlen, ditlenek węgla, parę wodną, o względnie dużym stężeniu, oraz wiele innych związków chemicznych, jak np. aceton, izopren, propanol o stężeniu na poziomie ppb (ang. parts per billion) i mniejszym oraz ponad tysiąc innych składników, których stężenie jest zawarte w przedziale ppb-ppt (ang. parts per trillion) [1]. Chore komórki mogą powodować zmianę stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza lub wydzielać inne substancje lotne niespotykane u człowieka zdrowego. Są to tzw. biomarkery, których wykrycie i określenie stężenia może stanowić bardzo wczesny wskaźnik choroby i być szczególnie przydatne na etapie diagnostyki, monitorowania oraz leczenia. Kłopot polega na tym, że trzeba powiązać konkretne substancje gazowe z rodzajem choroby. W przypadku nowotworu płuc udało się zidentyfikować ponad 20 lotnych substancji, które powstają podczas jego rozwoju. W tabeli przedstawiono biomarkery wybranych schorzeń i metody ich wykrywania. Ważnymi markerami schorzeń są także lotne związki organiczne, które powstają podczas procesów metabolicznych. Jednakże ich wykrycie jest stosunkowo trudne, ze względu na konieczność określenia poziomu stężenia szerokiej gamy związków. Często do wykrywania gazów stosuje się chromatografię gazową i spektometrię masową [1]. Chromatografia gazowa umożliwia ustalenie procentowego składu mieszanin związków chemicznych, natomiast spektrometria mas - rodzaj substancji na podstawie pomiaru stosunku masy do ładunku elektrycznego jonów. Te dwie metody umożliwiają określenie dokładnej zawartości danej substancji w próbkach wydychanego powietrza. Znając wyniki takich pomiarów, lekarz jest w stanie odróżniać próbki pochodzące od ludzi zdrowych i chorych. Trudność wykrywania c[...]

Optoelektroniczny system sensorów biomarkerów zawartych w wydychanym powietrzu DOI:10.15199/13.2016.9.12


  W artykule omówiono optoelektroniczny system sensorów biomarkerów zawartych w wydychanym powietrzu. System ten składa się z pięciu bloków funkcjonalnych: układu pobierania próbek (UPP), układu kondycjonowania (UK), czujnika CEAS (ang. Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy), dwuwidmowego czujnika MUPASS (ang. MUltiPass Absorption Spectroscopy System), oraz układu przetwarzania sygnałów (UPS). Układ UPP służy do pobrania od pacjenta próbki wydychanego powietrza z górnych lub z dolnych dróg oddechowych. Zadaniem UK jest minimalizacja wpływu interferentów, jakimi są m.in. para wodna, czy ditlenek węgla. Czujnik CEAS umożliwia wykrywanie tlenku azotu. Dla tego markera uzyskano granicę wykrywalności około 30 ppb. Do detekcji metanu i tlenku węgla zastosowano dwuwidmowy sensor MUPASS z jedną komórką wieloprzejściową. Dla metanu uzyskano granicę wykrywalności 100 ppb, natomiast dla tlenku węgla wyniosła ona 400 ppb. Słowa kluczowe: sensory optoelektroniczne, analiza wydychanego powietrza, biomarkery.Powietrze wydychane z płuc ludzkich jest mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla, pary wodnej oraz śladowych ilości innych gazów, w tym przeszło 1000 lotnych związków organicznych o stężeniu od kilku ppm do nawet setek ppt [1]. Badanie związków endogennych (wytwarzanych wewnątrz organizmu) może stanowić istotne źródło informacji o stanie zdrowia, natomiast związki egzogenne (dostarczane z pożywieniem), o ile występują w niestandardowych stężeniach, mogą wskazywać na ewentualne stany wywołane zażywaniem lekarstw lub oddziaływaniem zanieczyszczonego środowiska. Obecność chorych komórek w organizmie ludzkim powoduje zmiany stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza, tzw. biomarkerów. Biomarkerami mogą być również inne substancje lotne, niespotykane zazwyczaj w oddechu człowieka zdrowego. W Polsce od kilku lat są prowadzone prace badawcze nad wykrywaniem markerów chorobowych w wydychanym powietrzu. Początkowo problematyką tą[...]

Sensory optoelektroniczne do detekcji markerów chorobowych z laserami przestrajalnymi w zakresie < 2,5 mikro m DOI:10.15199/13.2016.9.16


  Pewne związki chemiczne występujące w oddechu ludzkim (zwane biomarkerami) dostarczają informacji o stanie zdrowia organizmu. W artykule tym prezentujemy wyniki doświadczeń dotyczących wykrywania biomarkerów takich jak tlenek węgla, metan, amoniak i aceton przy użyciu laserowej spektroskopii absorpcyjnej w zakresie UV-NIR. Dla większości związków wymienionych powyżej osiągnięte zostały czułości detekcji umożliwiające zastosowanie optoelektronicznych sensorów do wykrywania chorób. Słowa kluczowe: sensory optoelektroniczne, analiza wydychanego powietrza, biomarkery.W powietrzu wydychanym z płuc ludzkich, obok głównych gazów (N2, O2, CO2, H2O), wykryto około 3000 innych związków [1] Nadmiar pewnych związków (nazywanych biomarkerami) jest związany z niektórymi chorobami. Obecnie obserwuje się szybki postęp w rozwoju metod analizy oddechu. Umotywowane jest to wielkim potencjałem rozpoznawania tą drogą chorób lub monitorowania terapii. Metody te są względnie nieskomplikowane, bezbolesne, niestresujące i nieinwazyjne [2]. Absorpcyjna spektroskopia laserowa umożliwia szybkie i precyzyjne wykrywanie niektórych związków w oddechu. Takie instrumenty będą mogły być stosowane w praktyce klinicznej do wykrywania chorób w czasie rzeczywistym. Układy doświadczalne Wykrywanie biomarkerów metodami optycznymi polega na pomiarze tłumienia światła w komórce zawierającej badaną próbkę wydychanego powietrza [3]. Wymaganą selektywność detekcji osiąga się dzięki użyciu światła laserowego, którego długość fali jest precyzyjnie dopasowana do charakterystycznej linii widmowej danego związku. Biomarkery należą do grupy związków, które występują w oddechu w zakresie niewielkich stężeń tj. od dziesiątków ppt do dziesiątków ppm. Przy dużej liczbie związków występujących w wydychanym powietrzu ich widma absorpcyjne mogą się nakładać i zakłócać. W szczególności cząsteczki ditlenku węgla i pary wodnej występujące w oddechu w wysokim stężeniu (do 5%) należą d[...]

Diody elektroluminescencyjne na bazie GaN z powierzchniowymi kryształami fotonicznymi


  Mimo, że upłynęło już niemal 20 lat od pojawienia się pierwszych doniesień o skonstruowaniu diody elektroluminescencyjnej na bazie GaN i jego związków pokrewnych, przyrządy te są stale w centrum zainteresowania zarówno badaczy, jak i przemysłu. Zakres ich stosowania stale się rozszerza i obejmuje coraz więcej dziedzin życia: od przemysłu oświetleniowego do medycyny, stomatologii, ochrony środowiska, motoryzacji a nawet kryminalistyki. Nic więc dziwnego, że wykonanie diody UV-DEL AlGaN/GaN należy do zadań projektu InTechFun. Jednym z głównych problemów przy konstrukcji takich DEL jest stosunkowo mała wydajność promieniowania. Ze względu na duży kontrast współczynnika załamania pomiędzy azotkiem galu (n = 2,4) a powietrzem, znaczna część promieniowania uwięziona jest we wnętrzu diody poprzez efekt całkowitego wewnętrznego odbicia, co powoduje, że współczynnik ekstrakcji promieniowania jest bardzo niski. Zastosowanie kryształów fotonicznych pozwala na istotną poprawę tego współczynnika z uwagi na stworzenie sprzężenia pomiędzy modami propagującymi się wewnątrz diody - normalnie ograniczonymi przez zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia - a promieniowaniem emitowanym w powietrze. W praktyce stosuje się różne sposoby strukturyzacji powierzchni obszaru świecącego diody, jednak kryształy fotoniczne należą do najskuteczniejszych sprzęgaczy optycznych [1-4]. Zgodnie z harmonogramem projektu InTechFun, efektem prac technologicznych miała być dioda elektroluminescencyjna o maksimum emisji dla λ = 385 nm. Celem niniejszej pracy jest zaprezentowanie uzyskanych efektów zarówno w zakresie projektowania, technologii, montażu, jak i parametrów użytkowych diody z powierzchniowymi kryształami fotonicznymi. Projekt DEL Bazą do wytworzenia diody była struktura DEL Al(In)GaN/GaN 5QW wykonana metodą MOVPE na podłożu szafirowym w firmie TopGaN, przedstawiona schematycznie na rys. 1a. Podstawą do określenia parametrów geometrycznych diody b[...]

 Strona 1