|
Title
|
حسگر فیبر نوری ترکیبی تداخل سنجی-تشدید پلاسمون سطحی برای تشخیص بخارات مواد منفجره
|
|
Type of Research
|
Thesis
|
|
Keywords
|
حسگر فیبر نوری، تشدید پلاسمون سطحی، تداخل سنجی، بخار ماده منفجره
|
|
Abstract
|
تشخیص مواد منفجره به شکل بخار به دلیل افزایش تهدیدات مرتبط با تروریسم، قاچاق غیرقانونی مواد منفجره و خطرات ایمنی صنعتی، به یک نگرانی فوری جهانی تبدیل شده است. مواد منفجره مانند TNT، RDX، PETN و نیتروگلیسیرین اغلب در مقادیر ناچیز پنهان می شوند، با این حال بخارات آنها هنگام تجمع در محیط های محدود می تواند بسیار خطرناک باشد. تشخیص زودهنگام این بخارات می تواند از وقایع فاجعه بار جلوگیری کند، عملیات اجرای قانون را تسهیل کند و ایمنی تأسیسات نظامی و غیرنظامی را تضمین کند. با این حال، تشخیص بخارات مواد منفجره بسیار چالش برانگیز است زیرا این ترکیبات عموماً فشار بخار بسیار پایینی دارند که منجر به غلظت های مولکولی حداقل در هوا، اغلب در سطوح قطعات در میلیارد (ppb) یا حتی قطعات در تریلیون (ppt) می شود. سیستم های تشخیص سنتی، مانند طیف سنج های تحرک یونی، کروماتوگراف های گازی و طیف سنج های جرمی، اگرچه بسیار دقیق هستند، اما پرهزینه هستند، نیاز به نگهداری پیچیده دارند و قابلیت حمل برای استقرار میدانی را ندارند. از این رو، نیاز مبرمی به نسل جدیدی از دستگاه های حسگر نوری فشرده، مقرون به صرفه و بلادرنگ وجود دارد که قادر به شناسایی بخارات انفجاری با حساسیت و گزینش پذیری بالا در محیط های متنوع باشند.
حسگرهای فیبر نوری به دلیل اندازه کوچک، مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی، قابلیت سنجش از راه دور و سازگاری با شرایط سخت محیطی، گامی مهم در جهت برآورده کردن این الزامات هستند. آن ها را می توان به راحتی در سیستم های تشخیص قابل حمل یا توزیع شده ادغام کرد و زمان پاسخ سریعی را ارائه داد. با این وجود، علیرغم مزایای آن ها، حسگرهای فیبر نوری معمولی اغلب محدودیت هایی در دستیابی همزمان به حساسیت بالا و پایداری محیطی از خود نشان می دهند. به عنوان مثال، حسگرهای رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) به تغییرات ضریب شکست بسیار حساس هستند، اما ممکن است از پایداری و گزینش پذیری محدود، به ویژه هنگام تشخیص گازها یا بخاراتی با ویژگی های نوری مشابه، رنج ببرند. از سوی دیگر، حسگرهای فیبر تداخل سنجی، تشخیص حساس به فاز دقیقی را ارائه می دهند، اما در معرض نویز محیطی و ارتعاشات مکانیکی هستند که می تواند قابلیت اطمینان اندازه گیری را به خطر بیندازد. این شکاف، انگیزه توسعه یک پلتفرم حسگر ترکیبی را ایجاد می کند که می تواند با تر
|
|
Researchers
|
(Student)، Rasoul Aalipour (Primary Advisor)، Farzaneh Bayat (Advisor)
|