|
Title
|
حسگر فیبر نوری D- شکل برای تشخیص آنی دی اکسید نیتروژن (NO2) در هوای محیط
|
|
Type of Research
|
Thesis
|
|
Keywords
|
حسگر نوری، دی اکسید نیتروژن، فیبر نوری D-شکل، حساسیت نوری
|
|
Abstract
|
افزایش سطح آلودگی هوا، به ویژه در مناطق شهری و صنعتی، نظارت و کنترل گازهای خطرناک را به یک نگرانی جهانی تبدیل کرده است. دی اکسید نیتروژن (NO₂) به دلیل تولید گسترده آن از گازهای خروجی خودروها، نیروگاه ها و فعالیت های صنعتی، یکی از برجسته ترین آلاینده ها است. قرار گرفتن مزمن در معرض NO₂ با بیماری های تنفسی و قلبی عروقی، تشدید آسم و کاهش عملکرد ریه مرتبط بوده است، در حالی که قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض آن می تواند باعث علائم حاد مانند سرفه، خس خس سینه و سوزش چشم، بینی و گلو شود. علاوه بر این، NO₂ به طور قابل توجهی در تشکیل ازن سطح زمین و ذرات ریز (PM₂.5) نقش دارد که خطرات زیست محیطی و بهداشت عمومی را بیشتر تقویت می کند. سازمان بهداشت جهانی و آژانس های مختلف زیست محیطی دستورالعمل های دقیقی برای قرار گرفتن در معرض NO₂ تعیین کرده اند و بر لزوم نظارت مداوم، دقیق و بلادرنگ بر غلظت NO₂ محیط برای اطمینان از رعایت استانداردهای ایمنی و تسهیل سیستم های هشدار اولیه تأکید دارند. علیرغم این نیازهای مبرم، تکنیک های مرسوم فعلی تشخیص NO₂، از جمله حسگرهای شیمیایی لومینسانس، الکتروشیمیایی و نیمه هادی، اغلب با محدودیت های عملی مواجه هستند که مانع از استقرار گسترده آنها می شود. این محدودیت ها شامل هزینه بالا، ابزار دقیق پیچیده، قابلیت حمل محدود، نیاز به کالیبراسیون مکرر و حساسیت به عوامل محیطی مانند نوسانات دما و رطوبت است. در نتیجه، تقاضای آشکاری برای راه حل های حسگر نوآورانه وجود دارد که جمع و جور، مقرون به صرفه، بسیار حساس و قادر به نظارت بر زمان واقعی در شرایط محیطی مختلف باشند.
حسگرهای مبتنی بر فیبر نوری، به ویژه آنهایی که از پیکربندی فیبر D شکل استفاده می کنند، رویکردی بسیار امیدوارکننده برای رفع این چالش ها ارائه می دهند. برخلاف فناوری های حسگر سنتی، فیبرهای نوری در برابر تداخل الکترومغناطیسی، بی اثری شیمیایی و پتانسیل کوچک سازی مصونیت دارند و امکان ادغام آنها را در سیستم های نظارتی قابل حمل یا توزیع شده فراهم می کنند. ساختار فیبر نوری D شکل، با سطح روکش بیرونی خود، امکان تعامل مستقیم بین میدان ناپایدار نور هدایت شده و محیط اطراف را فراهم می کند و حساسیت حسگر را به تغییرات در ضریب شکست یا جذب ناشی از مولکول های گاز هدف به طور قابل توجهی افزایش می دهد. وقتی این فیبر D شکل با یک لای
|
|
Researchers
|
(Student)، Rasoul Aalipour (Primary Advisor)، Kazem Jamshidi-Ghaleh (Advisor)
|