由于氫氣與空氣混合物高度易燃易爆,發(fā)展高靈敏度、快速響應(yīng)氫氣傳感器對(duì)及時(shí)檢測(cè)氫氣泄漏具有重要意義。目前報(bào)道的光纖氫氣傳感器通常僅使用單一的鈀涂層作為氫氣敏感膜,氫氣的響應(yīng)速度慢且敏感膜容易中毒失活。
暨南大學(xué)郭團(tuán)等提出“鈀+金”復(fù)合鍍膜光纖氫傳感器,通過大角度傾斜光纖光柵(TFBG),實(shí)現(xiàn)有效折射率低于1.0的窄帶寬包層模激發(fā),用以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體分子的高靈敏度檢測(cè)。
論文“Narrow bandwidth fiber optic spectral combs for renewable hydrogen detection”發(fā)表在SCIENCE CHINA Information Sciences,2020年第12期上。通過“鈀+金”復(fù)合鍍膜,大幅提升氫氣檢測(cè)響應(yīng)速度(氫吸收與還原時(shí)間分別為20秒和30秒)。并極大提高了傳感器在多次氫氣測(cè)量使用過程中的抗失活能力(單次測(cè)量重復(fù)率為99%)。
同時(shí),傾斜光柵傳感器的纖芯?商峁囟茸兓,可消除環(huán)境溫度交叉敏感問題。作者相信,該技術(shù)可為氫氣安全測(cè)量提供快速、靈敏且穩(wěn)定的檢測(cè)方法和工具。