Toepassing van halfgeleiderlasers in PM2.5-stofdetectietechnologie

Sep 25, 2024

Laat een bericht achter

Stofdetectietechnologie werd voor het eerst ontwikkeld in de jaren vijftig. Ontwikkelde landen, vertegenwoordigd door Groot-Brittannië, de Verenigde Staten, Japan en Duitsland, namen het voortouw bij het uitvoeren van relevant onderzoek en pasten dit toe op industriële en mijnbouwstofmonitoring en andere scenario's om verschillende beroepsziekten veroorzaakt door inhaleerbaar stof te beheersen en te voorkomen. Na tientallen jaren van ontwikkeling heeft stofdetectietechnologie, gebaseerd op het principe van lichtverstrooiing, geleidelijk zijn intrede gedaan in civiele toepassingen, zoals luchtreinigers. Sinds de 21e eeuw, met de versnelling van het Chinese industrialisatieproces, is milieuvervuiling als bijproduct steeds prominenter geworden, en is de ademhalingsgezondheid van stadsbewoners aangetast door het waasprobleem. Daarom is de technologie voor het detecteren van deeltjesverontreiniging, vertegenwoordigd door "PM2.5", voor het eerst ook in de publieke belangstelling gekomen en is het een belangrijk onderwerp van wijdverbreid maatschappelijk belang geworden. PM2.5-sensoren zijn geleidelijk een belangrijk hulpmiddel geworden voor de detectie van de luchtkwaliteit binnenshuis, in auto's en op openbare plaatsen.

 

news-336-234
 
 

Vroege stofsensoren gebruikten voornamelijk infrarood-LED's als lichtbronnen, die via weerstanden warmte genereerden om een ​​warme luchtstroom te verkrijgen. Wanneer deeltjes in de lucht passeren, worden ze verstrooid nadat ze in contact zijn gekomen met de LED-lichtbron, en worden ze ontvangen door de lichtgevoelige detector om elektrische signalen van verschillende groottes te genereren. Na amplificatie en berekening worden de detectieresultaten verkregen. Deze technologie is, vanwege de lage intensiteit van het LED-verstrooide licht en de zwakke luchtstroom die door de verwarmingsweerstand wordt gegenereerd, doorgaans alleen effectief voor grotere deeltjes met een diameter groter dan 1 μm, en kan de veranderingen in deeltjes in de lucht alleen karakteriseren door middel van de duty-cycle van het elektrische signaal. De meetwaardefout wordt gemaximaliseerd en kan zich niet aanpassen aan de veranderende omgeving van de stofbron, waardoor het moeilijk wordt om realtime monitoring van deeltjes zoals PM2,5 te realiseren.

TO-5 logo
 

In hun streven naar hogere prestaties zijn PM2.5-sensoren begonnen met de introductie van lasertechnologie, waarbij halfgeleiderlasers met laag vermogen als lichtbron worden gebruikt ter vervanging van de originele infrarood-LED's. Via een ventilator of blower wordt de bemonsterde lucht in de ruimte geduwd waar de laserstraal zich bevindt. De deeltjes in de lucht verstrooien de laser, en de verstrooiingshoek en de lichtintensiteitsverdeling van deeltjes met verschillende deeltjesgroottes zijn verschillend; door op verschillende locaties lichtgevoelige detectoren te installeren, wordt het verstrooide licht opgevangen en omgezet in elektrische signalen. Na analyse kan de concentratie van deeltjes van verschillende groottes snel worden verkregen, waardoor een uiterst nauwkeurige meting wordt bereikt.

Naast binnentoestellen groeit ook de vraag naar PM2.5-detectie in auto's en buitenomgevingen. Geconfronteerd met een complexere gebruiksomgeving, moet de halfgeleiderlaser met laag vermogen die in de sensor wordt gebruikt niet alleen een stabiel lichtuitvoervermogen hebben, maar ook lange tijd werken in een breed scala aan veranderingen in de omgevingstemperatuur, dus hogere eisen worden geplaatst op de algehele betrouwbaarheid van de laser. In het begin maakten PM2.5-sensoren vooral gebruik van geïmporteerde merken, maar de afgelopen jaren heeft Brandnew belangrijke technologische doorbraken geboekt in het onderzoek en de ontwikkeling van halfgeleiderlasers, door geavanceerde technologieën te introduceren zoals een zeer betrouwbaar ontwerp en groei van epitaxiale structuren, Hoogwaardig coatingproces voor caviteitsoppervlakken, volautomatisch goud-tin-eutectisch proces, volautomatische veroudering en testclassificatie op het gebied van halfgeleiderlaserproductie met laag vermogen. Halfgeleiderlaserproducten met laag vermogen, vertegenwoordigd door 650 nm en 790 nm, kunnen stabiel werken in zware omgevingen variërend van -40 graden tot 85 graden. Ze zijn erkend door toonaangevende bedrijven en veel klanten in de industrie op het gebied van PM2.5-detectie en worden al vele jaren op grote schaal gebruikt in PM2.5-sensoren voor binnen- en buitengebruik en in voertuigen.

 

De toepassing van lasers in PM2.5-stofdetectietechnologie is voornamelijk bedoeld om de PM2.5-concentratie te detecteren door gebruik te maken van het principe van laserverstrooiing om het door PM2.5-deeltjes verstrooide signaal om te zetten in foto-elektrische conversie. ‌Deze methode maakt gebruik van een halfgeleiderlaser met laag vermogen als lichtbron om de originele infrarood-LED te vervangen. De bemonsterde lucht wordt door een ventilator of blower in het gebied geduwd waar de laserstraal zich bevindt. De deeltjes in de lucht verstrooien de laser, en de verstrooiingshoek en de lichtintensiteitsverdeling van deeltjes met verschillende deeltjesgroottes zijn verschillend. Door op verschillende locaties lichtgevoelige detectoren te installeren, wordt het verstrooide licht opgevangen en respectievelijk omgezet in elektrische signalen. Na analyse kan de concentratie van deeltjes van verschillende groottes snel worden verkregen, waardoor een uiterst nauwkeurige meting wordt bereikt.

De toepassing van deze technologie verbetert niet alleen de prestaties van PM2.5-sensoren, maar maakt de meetresultaten ook nauwkeuriger en betrouwbaarder. De laser PM2.5-stofsensor kan deeltjes van 0.3μm detecteren en kan de waarden van PM1.0, PM2.5 en PM10 nauwkeurig meten, wat een hogere nauwkeurigheid en prestaties oplevert dan traditioneel methoden. Bovendien kunnen laser PM2.5-stofsensoren niet alleen worden ingebed in huishoudelijke apparaten zoals luchtreinigers, airconditioners en frisseluchtsystemen, maar worden ze ook veel gebruikt op industriële en milieubeschermingsgebieden, zoals online stofmonitoringsystemen en luchtkwaliteit. microstation-monitoringsystemen, die een effectief technisch middel bieden voor het monitoren en controleren van de concentratie van deeltjes in de lucht.

Kortom, de toepassing van lasertechnologie heeft de PM2.5-stofdetectietechnologie in staat gesteld een kwalitatieve sprong voorwaarts te maken, die niet alleen de nauwkeurigheid en efficiëntie van de metingen verbetert, maar ook belangrijke technische ondersteuning biedt voor de bescherming van het milieu en de verbetering van de luchtkwaliteit.

 

NEEM CONTACT MET ONS OP VOOR MEER INFO

Brandnew zal ook zijn eigen voordelen blijven benutten, het pad van onafhankelijke innovatie blijven volgen, technologische innovatie krachtig bevorderen, ernaar streven een dienstverlener te worden van geavanceerde opto-elektronische producten en toonaangevende oplossingen, en binnenlandse halfgeleiderlasers naar een nieuw niveau leiden.

Professionele laserdiodeleverancier, opgericht in 2011, produceert krachtige diodelasers en -systemen in een breed scala aan uitgangsvermogens en golflengten.

De sterke punten van BrandNew liggen op het gebied van talentvolle medewerkers, kwaliteitstechniek, procescontrole, productontwikkeling en volumeproductie. Ons productassortiment geeft dit gevoel aan onze klanten, die snel begrijpen dat onze oplossingen hen helpen tijd te besparen bij hun RD-fotonische systeem en integratiewerkzaamheden.

Ons adres

B-1508 Ruiding Mansion,No.200 Zhenhua Rd,Xihu District 310030 Hangzhou Zhejiang, China

Telefoonnummer

0086 181 5840 0345

E-mail

info@brandnew-china.com

modular-1