半球腔光声气体传感器

烃类低至 111.6 ppm

采用半球形声学谐振腔与 LED 光源，在小体积内实现碳氢气体的高灵敏检测，适合分布式部署。

Wang, Gaoxuan · Lingxiao, Hou · Fangjun, Li · Wang, Lihui · 费超 · 洪晓建 · 何赛灵

Atmosphere 2025

参数信息

异丁烷检测灵敏度

111.6 ppm

声学谐振腔半径

15 mm

声学谐振腔体积

7.07 mL

技术优势

体积缩小一半以上

半球形谐振腔体积仅 7.07 mL，相比完整的球形腔，空间占用大幅减小，便于集成到便携式设备中。

用 LED 替代激光器

采用宽带 LED 作为光源，降低了系统成本并提高了可靠性，同时通过对光源位置的优化，仍可获得足够的光声信号。

1 秒内测出多种烃类

在 1 秒积分时间内，系统对异丁烷、丙烷和乙烯分别实现了 111.6、140.1 和 866.4 ppm（3σ）的检测限，满足快速筛查需求。

光声信号更强

通过系统优化激励光源和换能器的位置，提高了光声信号的产生效率，从而提升检测灵敏度。

应用场景

• 微型气体分析仪：其 7.07 mL 腔体可直接嵌入便携式分析仪，省去激光器成本。
• 挥发性有机物监测：对异丁烷和丙烷的 ppm 级检测能力可覆盖典型 VOC 监测需求。
• 分布式环境传感器节点：LED 光源和优化布局使传感器成本低、体积小，适合大量部署。
• 碳氢气体泄漏检测：1 秒内即可检出异丁烷、丙烷等可燃气体，实现快速泄漏报警。