聚合物微尖基面料-佩罗特干扰仪用于气相和液相中的水含量测定

科学领域:

• 有光学传感器的感应器.
• 聚合物科学 聚合物科学
• 分析化学是一种分析化学.

背景情况:

• 精确的水含量测定在各个行业至关重要.
• 现有的方法可能缺乏灵敏度,直接性或适用于气相和液相.
• 需要开发新的传感平台来改进水的分析.

研究的目的:

• 开发和描述一个基于聚合物微尖的法布里-佩罗干扰仪 (FPI) 传感器,用于确定含水量.
• 为了评估传感器在气体和液体阶段的性能.
• 为了评估传感器的灵敏度,选择性和稳定性.

主要方法:

• 使用自导光聚合制造在光纤末端制造一个五乙三酸盐 (PETA) 聚合物微尖.
• 利用微尖作为低精度的FPI和由于其基团的感应层.
• 在气体 (相对湿度) 和液体 (水/甘油混合物) 中变化的水含量下,FPI信号响应的实验性表征.
• 温度交叉敏感性的研究.

主要成果:

• 基于PETA的FPI传感器显示出一个清晰的干扰度信号,对含水量高度敏感.
• 在气相中,观察到90 pm/%RH (104 ppm/%RH) 的恒定灵敏度,相对湿度为30-80%.
• 在液态阶段,在水含量低于40 wt %的情况下,达到了高达158 pm/wt %的非线性灵敏度.
• 传感器对温度变化 (23-70°C) 的交叉灵敏度可以忽略不计.

结论:

• 聚合物微尖 FPI 传感器可直接,灵敏和可靠地确定气体和液体相中的水含量.
• 传感器的性能强大,灵敏度高,温度干扰最小.
• 这项技术在各种产品应用中对先进的水分析具有重大前景.