光纤光声气体微探针

微型腔体高灵敏

该微探针采用线性点型多通道单元和悬臂梁增强干涉检测，在极小气体腔体内实现高灵敏度气体探测。

Wang, Heng · Zhang, Jingya · Zhao, Xinyu · 张兆栋 · 陈珂

Analytical Chemistry 2025

参数信息

检测限

1.5 ppb

气体腔体积

210 μL

响应时间

54 s

最小可检测吸收系数

1.7e-8 cm⁻¹

归一化噪声等效吸收系数

1.9e-9 Wcm⁻¹/Hz¹ᐟ²

光声信号增强倍数

12.4

技术优势

体积缩小一个量级

气体腔仅 210 μL，采用狭缝截面和多次反射设计，在微小体积内实现高效光声激发。

灵敏度提升一个数量级

多次反射使光声信号增强至单次反射的 12.4 倍，结合悬臂梁干涉检测，检测限达 1.5 ppb。

无需外部泵浦

气体以自由扩散方式进入传感器，避免复杂的气路系统，适合现场部署。

应用场景

• 气体传感：为痕量气体检测提供微型化高灵敏探头，可嵌入手持或在线分析仪。
• 精密仪器：光纤兼容、体积小，便于集成到精密光学仪器中实现原位测量。
• 环境监测：以 ppb 级检测限监测乙炔等痕量气体，适用于大气质量评估。
• 工业安全：快速响应与高灵敏度使其可用于工业现场泄漏预警。