Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"MARCIN MICZUGA"

System detekcji gazów wykorzystujący lasery kaskadowe

Czytaj za darmo! »

W ostatnich 20. latach obserwuje się gwałtowny wzrost zainteresowania czujnikami optycznymi i ich aplikacjami w ochronie środowiska, medycynie, technice wojskowej. badaniach atmosfery, poszukiwaniach gazu ziemnego i ropy naftowej. Postępy w technologii laserów w obszarze bliskiej i średniej podczerwieni oraz spektroskopowych metodach detekcji umożliwiają wykrywanie śladowych zanieczyszczeń gazowych na poziomie ppm (część na milion) i ppb (część na miliard). Kwantowe lasery kaskadowe (Quantum Cascade Lasers - QCL’s) zostały po raz pierwszy zaprezentowane przez Laboratorium Bella w 1994 r. Od tamtego czasu dzięki postępowi jaki dokonał się w technologii ich wytwarzania oraz poprawie ich parametrów technicznych, stały się one jednymi z powszechnie stosowanych źródeł promien[...]

Wysokoczuły system wykrywania i monitorowania zanieczyszczeń gazowych atmosfery DOI:10.15199/ELE-2014-193


  Na przestrzeni kilku ostatnich dziesięcioleci obserwowany jest gwałtowny wzrost poziomu zanieczyszczeń atmosfery toksycznymi gazami przemysłowymi. Spowodowany jest on wykorzystaniem w procesach produkcji przemysłowej coraz większej liczby i ilości gazów i substancji chemicznych, ich magazynowaniem oraz transportem. Coraz bardziej realna staje się także groźba niezamierzonego uwolnienia do atmosfery dużych ilości szkodliwych gazów na skutek wycieku lub katastrofy przemysłowej. Wzrost poziomu świadomości ekologicznej społeczeństwa, naciski wywierane na rządy państw uprzemysłowionych oraz poznanie wpływu zanieczyszczenia środowiska na przyszłość ludzkości przyczyniły się do zintensyfikowania wysiłków zmierzających do ograniczenia emisji gazów do atmosfery oraz ciągłego monitorowania ich poziomu w niej. Wykrywanie i monitorowanie śladowych ilości zanieczyszczeń gazowych atmosfery wymaga stosowania szybkich, czułych i niezawodnych systemów detekcji. Na przestrzeni kilku ostatnich lat obserwowany jest znaczny wzrost zainteresowania optycznymi systemami detekcji gazów. Są one coraz powszechniej stosowane w monitoringu zanieczyszczeń atmosfery, w diagnostyce medycznej, w systemach bezpieczeństwa oraz technice wojskowej [1, 2]. Na skutek znacznego postępu w technologii wytwarzania laserów kaskadowych, jaki dokonał się w ciągu kilku ostatnich lat, lasery te charakteryzują się coraz lepszymi parametrami technicznymi. Znacznie uległ także wydłużeniu czas ciągłej, bezawaryjnej pracy laserów [3]. Zastosowanie laserów kaskadowych w spektroskopowych metodach detekcji umożliwia wykrywanie i ciągłe monitorowanie poziomu gazów zanieczyszczających atmosferę o stężeniach rzędu pojedynczych ppt [4]. Spektroskopowe systemy detekcji zawierających lasery kaskadowe mogą nieprzerwanie, bezobsługowo monitorować stężenie gazów w atmosferze na przestrzeni wielu miesięcy [5]. Budowa systemu wykrywania System wykrywania i monitorowania zanieczyszczeń gazo[...]

System wykrywania i identyfikacji zanieczyszczeń gazowych atmosfery DOI:10.15199/48.2015.09.35

Czytaj za darmo! »

W przeciągu kilku ostatnich dziesięcioleci nastąpił gwałtowny wzrost poziomu zanieczyszczeń gazowych atmosfery. Jest on skutkiem szybkiego rozwoju produkcji przemysłowej i wykorzystania w niej coraz większej liczby i ilości substancji chemicznych. Wykrywanie, identyfikacja i monitorowanie poziomu zanieczyszczeń gazowych atmosfery, będących skutkiem emisji gazów przez zakłady przemysłowe, wymaga stosowania czułych i niezawodnych systemów sensorowych mających zdolność ciągłej długoterminowej pracy. W pracy przedstawiono system wykrywania i identyfikacji znieczyszczeń gazowych atmosfery umożliwiający monitorowanie poziomu zanieczyszczeń na wybranym obszarze. Głównymi elementami systemu są: Centrum Monitorowania Skażeń oraz, zbudowane w oparciu o lasery kaskadowe, detektory skażeń. Działanie systemu przedstawiono na przykładzie monitorowania poziomu zanieczyszczenia powietrza amoniakiem na terenie Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie. Abstract. In the last few decades there has been a sharp increase in the level of gaseous pollution in the atmosphere. It is the result of the rapid development of industrial production and use of the growing number various types of chemicals.So, detection, identification and monitoring of atmospheric gaseous pollutants resulting from emissions from industrial plants is of great importance and for this purpose the sensitive and reliable sensor systems with the ability of continuous long-term operation are required. This paper presents a system for the detection and identification of gaseous pollutants in the atmosphere that allows monitoring of pollution levels in the selected area. The main elements of the system are: Contamination Monitoring Centre and Contamination Detectors built using the cascade lasers. The operation of the system is exemplified by monitoring levels of pollution with ammonia in the air on the area of the Military Technical University in Warsaw (MTU). (System of detection and identificat[...]

Badania nad poprawą czułości systemów detekcji śladowych ilości zanieczyszczeń gazowych metodą komórek wieloprzejściowych DOI:10.15199/13.2016.9.7


  Na przestrzeni ostatnich lat nastąpił gwałtowny wzrost ilości gazów zanieczyszczających powietrze atmosferyczne. Jest on skutkiem szybkiego rozwoju produkcji przemysłowej i wykorzystania w jej trakcie coraz większej liczby i ilości szkodliwych gazów. Monitorowanie poziomu zanieczyszczeń gazowych atmosfery będących skutkiem emisji ich przez zakłady przemysłowe wymaga stosowania bardzo czułych i niezawodnych systemów wykrywania i identyfikacji śladowych ilości gazów. W pracy przedstawiono wyniki badań nad poprawą czułości i dokładności pomiarów systemów detekcji śladowych zanieczyszczeń gazowych atmosfery wykorzystujących komórki wieloprzejściowe. Na podstawie przeprowadzonych badań zoptymalizowano konstrukcję systemu pod kątem uzyskania maksymalnej czułości, dużej rozdzielczości spektralnej oraz wysokiej dokładności pomiaru stężenia gazów. Głównymi elementami systemu są: wykonany w Instytucie Technologii Elektronowej laser kaskadowy oraz komórka wieloprzejściowa. Działanie zoptymalizowanego systemu przedstawiono na przykładzie wykrywania i pomiaru stężenia tlenku węgla. Słowa kluczowe: zanieczyszczenia gazowe, komórka wieloprzejściowa, lasery kaskadowe, wykrywanie, spektroskopia absorpcyjnaGwałtowny wzrost poziomu produkcji przemysłowej, jaki nastąpił w ostatnich kilku latach oraz wykorzystanie w jej trakcie coraz większej liczby substancji gazowych w znacznym stopniu przyczynia się do emisji do atmosfery coraz większej ilości szkodliwych dla środowiska gazów przemysłowych. Emisja ta jest głównym źródłem zanieczyszczeń gazowych atmosfery i przyczynia się w decydującym stopniu do gwałtownego wzrostu stopnia skażenia atmosfery ziemskiej. Poznanie wpływu zanieczyszczeń gazowych na atmosferę ziemską, coraz bardziej odczuwalne przez ludzkość negatywne skutki jej skażenia, wzrost poziomu świadomości ekologicznej społeczeństwa oraz proekologiczne umowy międzynarodowe i akty prawne przyczyniają się do intensyfikacji działań, których c[...]

Zastosowanie graficznego środowiska programistycznego w niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej o dużej rozdzielczości

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono sposób automatyzacji systemu pomiarowego do badania centrów defektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej w oparciu o graficzne środowisko programistyczne LabVIEW. Opisano funkcjonalność aplikacji sterującej procesem pomiaru w szerokim zakresie temperatur (20 - 750 K). Potencjalne możliwości badawcze systemu pomiarowego zilustr[...]

Inteligentny system diagnostyczny do badania półprzewodników wysokorezystywnych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej PITS

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono koncepcję inteligentnego systemu pomiarowego do diagnozowania wysokorezystywnych materiałów półprzewodnikowych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej. Zadaniem tego systemu będzie tworzenie obrazu struktury defektowej obejmującego informację o parametrach i koncentracjach zaobserwowanych centrów defektowych. Abstract. An intelligent measurement system for diagnosing of semi-insulating materials by photoinduced transient spectroscopy has been presented. The system utilises two-dimensional analysis of the photocurrent transients digitally recorded in a broad range of temperatures for determination of defect centers parameters and a simulation procedure for calculation their concentration. The system is shown to be a powerful tool for studies of defect structure[...]

Zastosowanie laserów kaskadowych (QCL) do detekcji śladowych ilości gazów

Czytaj za darmo! »

Laserowa Spektroskopia Absorpcyjna LAS (z ang. Laser Absorption Spectroscopy) jest techniką identyfikacji i pomiaru koncentracji związków chemicznych wykorzystującą właściwości promieniowania laserowego. Źródła promieniowania laserowego wykorzystywane w metodzie LAS muszą spełniać wysokie wymagania dotyczące parametrów generowanego promieniowania laserowego, rozmiarów oraz warunków i trybu pracy [4]. Przełom w rozwoju spektroskopii laserowej nastąpił po zbudowaniu lasera kaskadowego QCL (Quantum Cascade Lasers) [1-3]. Lasery kaskadowe charakteryzują się dużą mocą optyczną, jednoczęstotliwościową pracą, wysoką monochromatycznością generowanego promieniowania, szerokim zakres spektralny przestrajania (3…24 μm) oraz dobre parametry związane z przestrajaniem długości fal generowanego promieniowania [4, 5, 7, 8]. Nie jest także wymagane głębokie chłodzenie kriogeniczne, Do stosowanych obecnie technik detekcji gazów należą: spektroskopia absorpcji bezpośredniej z wykorzystaniem komór wielo przejściowych [11-22], spektroskopia wnęk rezonansowych (CEAS, CRDS) [23-34], fotoakustyczna [35-39], techniki lidarowe [40] i DOAS [41-44]. Systemy detekcji oparte na tych metodach są niezwykle czułe a wykrywane stężenia dochodzą do poziomu ppb a nawet sub ppb. Są to jednak w większośći układy laboratoryjne. W warunkach rzeczywistych w działających systemach przenośnych powtarzalność wyników uzyskuje się na poziomie sub ppm. Opisany w artykule system działa w oparciu o metodę bezpośredniej spektroskopii absorpcyjnej z zastosowaniem lasera kaskadowego oraz komórki wielokrotnych przejść. Wyróżnia się dwie metody bezpośredniej spektroskopii absorpcyjnej: spektroskopia z przestrajaniem międzyimpulsowym [9, 10] i spektroskopia z przestrajaniem wewnątrzimpulsowym [10]. W spektroskopii międzyimpulsowej wykorzystuje się laser kaskadowy pracujący w trybie impulsowym, co umożliwia jego pracę w temperaturze pokojowej lub bliskiej niej. Lase[...]

System detekcji śladowych ilości gazów w zakresie podczerwieni


  Znaczny wzrost zanieczyszczeń atmosfery szkodliwymi dla środowiska gazami będący skutkiem gwałtownego rozwoju przemysłowego oraz coraz bardziej realna groźba wykorzystania przez organizacje terrorystyczne trujących substancji chemicznych do ataku na obiekty użyteczności publicznej i środki transportu zbiorowego spowodowały poszukiwanie szybkich, niezawodnych metod detekcji i identyfikacji śladowych ilości gazów. W ostatnich latach obserwuje się gwałtowny wzrost zainteresowania optycznymi układami wykrywania i ich aplikacjami w ochronie środowiska, medycynie, technice wojskowej oraz poszukiwaniach ropy naftowej i gazu ziemnego. Rozwój technologii laserów kaskadowych (QCL) na zakres średniej podczerwieni oraz spektroskopowych metodach detekcji, jaki nastąpił w ostatnich latach, umożliwia wykrywanie śladowych ilości gazów oraz par związków chemicznych na poziomie sub-ppb (część na miliard). Przestrajany laser kaskadowy stanowi przełom w rozwoju spekroskopii laserowej LAS (ang. Laser Absorption Spectroscopy). W stosunku do laserów gazowych charakteryzuje się on małymi wymiarami, nie wymaga wysokonapięciowych układów zasilania i nie emituje zakłóceń elektromagnetycznych. Najważniejszą jednak zaletą tego typu lasera jest możliwosć emisji impulsów promieniowania IR ze zmianą długości fali w czasie trwania impulsu, pozwalająca na dokładne dostrojenie się do wybranej lini absorpcyjnej gazu leżącej w zakresie przestrajania lasera. Nowoczesne układy detekcji bazujące na połączeniu laserów kaskadowych ze znanymi metodami detekcji gazów umożliwiają osiągnięcie bardzo dużej czułości i selektywności oraz charakteryzują się bardzo dużą szybkością detekcji. Systemy wykrywania gazów zbudowane w oparciu o QCL znajdują coraz szersze zastosowanie w monitoringu środowiska naturalnego, ochronie zdrowia, układach wykrywania niebezpiecznych substancji chemicznych oraz w systemach bezpieczeństwa instalowanych m. in. na lotniskach [1, 2]. Dynamicznie r[...]

 Strona 1