|
Title
|
فیبر بلور فوتونی چند هسته ای برای تشخیص همزمان چندین گاز خطرناک
|
|
Type of Research
|
Thesis
|
|
Keywords
|
فیبر بلور فوتونی، گازهای خطرناک، حساسیت نوری، حسگر نوری
|
|
Abstract
|
افزایش مداوم فعالیت های صنعتی، شهرنشینی و تولید انرژی منجر به انتشار گازهای خطرناک مختلف به محیط زیست شده است که تهدیدات جدی برای سلامت انسان، ایمنی محل کار و تعادل اکولوژیکی ایجاد می کند. گازهایی مانند سولفید هیدروژن (H₂S)، متان (CH₄)، آمونیاک (NH₃)، مونوکسید کربن (CO) و دی اکسید نیتروژن (NO₂) محصولات جانبی رایج فرآیندهای صنعتی از جمله پالایش پتروشیمی، تصفیه فاضلاب، معدن و سیستم های احتراق هستند. حتی در غلظت های ناچیز، این گازها می توانند بسیار سمی یا قابل اشتعال باشند و منجر به حوادث تهدیدکننده زندگی و آسیب های شدید زیست محیطی شوند. بنابراین، تشخیص همزمان، دقیق و بلادرنگ چندین گاز خطرناک به یک اولویت جهانی برای تضمین ایمنی صنعتی، نظارت بر محیط زیست و سیستم های هشدار اولیه در زیرساخت های حیاتی تبدیل شده است. تکنیک های تشخیص مرسوم، اگرچه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، اغلب از حساسیت کم، پاسخ کند و گزینش پذیری محدود رنج می برند. علاوه بر این، نیاز به چندین حسگر جداگانه برای تشخیص گازهای مختلف، پیچیدگی، اندازه و هزینه سیستم های نظارتی را افزایش می دهد. این چالش ها، ضرورت فوری توسعه نسل جدیدی از حسگرهای مبتنی بر فیبر نوری را که قادر به تشخیص همزمان چندین گاز با دقت و قابلیت اطمینان بالا باشند، برجسته می کند.
تحقیق پیشنهادی در مورد حسگرهای فیبر کریستال فوتونی چند هسته ای (MC-PCF) با معرفی یک پلتفرم حسگر نوری فشرده، همه کاره و بسیار حساس، مستقیماً به این ضرورت می پردازد. فیبرهای کریستال فوتونی به دلیل طراحی ریزساختار خود، عملکرد استثنایی در حسگری تک پارامتری نشان داده اند که امکان تعامل نور-ماده و کنترل دقیق خواص مودال را فراهم می کند. با گسترش این مفهوم به پیکربندی های چند هسته ای، ادغام چندین کانال حسگر مستقل در یک فیبر نوری واحد امکان پذیر می شود. هر هسته را می توان به صورت انتخابی طراحی یا با موادی که به طور منحصر به فرد به مولکول های گاز خاص پاسخ می دهند، پوشش داد و امکان تشخیص موازی چندین گاز را در زمان واقعی فراهم کرد. این رویکرد نه تنها تعداد حسگرهای مورد نیاز را کاهش می دهد، بلکه حساسیت متقابل و تداخل اندازه گیری را نیز به حداقل می رساند و منجر به تشخیص سریع تر و قابل اعتمادتر گاز می شود. توانایی نظارت همزمان بر چندین گاز خطرناک با استفاده از یک حسگر
|
|
Researchers
|
(Student)، Rasoul Aalipour (Primary Advisor)، Mohammad Atazadeh (Advisor)
|