PM2.5 धूल सेंसिंग प्रौद्योगिकी में सेमीकंडक्टर लेजर का अनुप्रयोग

का अनुप्रयोगसेमीकंडक्टर लेजरPM2.5 में धूल संवेदन तकनीक अधिक से अधिक सामान्य हो गई है। उच्च प्रदर्शन को आगे बढ़ाने के लिए, आधुनिक PM2.5 सेंसर ने पारंपरिक अवरक्त एलईडी प्रकाश स्रोतों को बदलने के लिए लेजर तकनीक, विशेष रूप से कम-शक्ति अर्धचालक लेजर को पेश करना शुरू कर दिया है। इन्फ्रारेड एलईडी सेंसर की तुलना में लेजर सेंसर कई फायदे प्रदान करते हैं। सबसे पहले, वे अधिक सटीकता और स्थिरता प्रदान कर सकते हैं। इसके अलावा, क्योंकि सेमीकंडक्टर लेजर परिवेश के तापमान परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर लंबे समय तक स्थिर रूप से काम कर सकते हैं, वे लेजर की समग्र विश्वसनीयता पर उच्च आवश्यकताएं रखते हैं।

धूल का पता लगाने की तकनीक पहली बार 1950 के दशक में पैदा हुई थी। यूनाइटेड किंगडम, संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और जर्मनी द्वारा प्रतिनिधित्व किए गए विकसित देशों ने सांस लेने वाली धूल के कारण होने वाले कारणों को नियंत्रित करने और रोकने के लिए प्रासंगिक अनुसंधान करने और इसे औद्योगिक और खनन धूल निगरानी और अन्य परिदृश्यों में लागू करने का बीड़ा उठाया। विभिन्न व्यावसायिक रोग। दशकों के विकास के बाद, प्रकाश प्रकीर्णन के सिद्धांत पर आधारित धूल का पता लगाने वाली तकनीक धीरे-धीरे वायु शोधक जैसे नागरिक क्षेत्रों में प्रवेश कर गई है। 21वीं सदी के बाद से, चीन की औद्योगीकरण प्रक्रिया में तेजी के साथ, उप-उत्पाद के रूप में पर्यावरण प्रदूषण की समस्या तेजी से प्रमुख हो गई है। धुंध की समस्या से शहरी निवासियों का श्वसन स्वास्थ्य प्रभावित हुआ है। इसलिए, "पीएम2.5" द्वारा प्रस्तुत पार्टिकुलेट मैटर प्रदूषण का पता लगाने वाली तकनीक ने भी पहली बार लोगों की नज़रों में प्रवेश किया और व्यापक सामाजिक चिंता का एक प्रमुख विषय बन गया। PM2.5 सेंसर धीरे-धीरे घर के अंदर, कारों और सार्वजनिक स्थानों पर वायु गुणवत्ता का पता लगाने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गए हैं।

प्रारंभिक धूल सेंसर मुख्य रूप से प्रकाश स्रोतों के रूप में इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग करते थे और गर्म हवा का प्रवाह प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधों के माध्यम से गर्मी उत्पन्न करते थे। जब हवा में कण गुजरते हैं, तो वे एलईडी प्रकाश स्रोत के संपर्क में आने के बाद बिखर जाते हैं। फोटोसेंसिटिव डिटेक्टर द्वारा प्राप्त होने के बाद, विभिन्न आकारों के विद्युत संकेत उत्पन्न होते हैं। प्रवर्धन और गणना के बाद, पता लगाने के परिणाम प्राप्त होते हैं। इस तकनीक में, एलईडी बिखरे हुए प्रकाश की कम तीव्रता और हीटिंग प्रतिरोधी द्वारा उत्पन्न कमजोर वायु प्रवाह के कारण, यह आमतौर पर केवल 1 माइक्रोन से अधिक व्यास वाले बड़े कणों के लिए प्रभावी होता है, और हवा में कण पदार्थ में परिवर्तन हो सकता है इसे केवल विद्युत सिग्नल के कर्तव्य चक्र द्वारा पहचाना जा सकता है। माप संख्यात्मक त्रुटि बड़ी है, और यह धूल स्रोतों के बदलते वातावरण के अनुकूल नहीं हो सकती है, जिससे पीएम2.5 जैसे कण पदार्थ की वास्तविक समय की निगरानी प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है।

उच्च प्रदर्शन की खोज में, PM2.5 सेंसर ने मूल अवरक्त एलईडी को बदलने के लिए प्रकाश स्रोतों के रूप में कम-शक्ति अर्धचालक लेजर का उपयोग करके लेजर तकनीक पेश करना शुरू कर दिया। नमूना लेने वाली हवा को पंखे या ब्लोअर के माध्यम से उस क्षेत्र में धकेला जाता है जहां लेजर बीम स्थित है। हवा में मौजूद कण लेजर द्वारा प्रकीर्णित होते हैं, और विभिन्न कण आकारों के कणों का प्रकीर्णन कोण और प्रकाश की तीव्रता का वितरण अलग-अलग होता है। अलग-अलग स्थानों पर फोटोसेंसिटिव डिटेक्टर लगाकर कणों को अलग-अलग एकत्र किया जाता है। प्रकाश बिखर जाता है और विद्युत संकेतों में परिवर्तित हो जाता है। विश्लेषण के बाद, विभिन्न आकारों के कणों की सांद्रता शीघ्रता से प्राप्त की जा सकती है, जिससे उच्च-सटीक माप प्राप्त किया जा सकता है। इन्फ्रारेड एलईडी सेंसर की तुलना में, लेजर सेंसर के निम्नलिखित फायदे हैं:

इनडोर उपकरणों के अलावा, कारों और बाहरी वातावरण में भी PM2.5 का पता लगाने की मांग तेजी से बढ़ रही है। अधिक जटिल उपयोग वाले वातावरणों के सामने, सेंसर में उपयोग किए जाने वाले कम-शक्ति वाले अर्धचालक लेजर को न केवल स्थिर प्रकाश उत्पादन की आवश्यकता होती है, बल्कि परिवेश के तापमान परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला में लंबे समय तक काम करने की भी आवश्यकता होती है। इसलिए, लेजर की समग्र विश्वसनीयता के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखा गया है। शुरुआती दिनों में, अधिकांश PM2.5 सेंसर आयातित ब्रांडों का उपयोग करते थे। हाल के वर्षों में, JTBYShield सेमीकंडक्टर लेजर के अनुसंधान और विकास में प्रमुख तकनीकी सफलताएं हासिल की गई हैं, जो उच्च-विश्वसनीयता एपिटैक्सियल संरचना डिजाइन और विकास, उच्च-गुणवत्ता वाली कैविटी कोटिंग प्रक्रिया, पूरी तरह से स्वचालित गोल्ड-टिन यूटेक्टिक प्रक्रिया और पूरी तरह से जोड़ती हैं। स्वचालित उम्र बढ़ना. कम-शक्ति सेमीकंडक्टर लेजर विनिर्माण के क्षेत्र में उन्नत तकनीकों जैसे टेस्ट बिनिंग को पेश किया गया है। 650एनएम और 790एनएम द्वारा दर्शाए गए कम-शक्ति वाले अर्धचालक लेजर उत्पाद -40 डिग्री से 85 डिग्री तक के कठोर वातावरण में स्थिर रूप से काम कर सकते हैं। इनका उपयोग PM2 में किया गया है। 5 डिटेक्शन फ़ील्ड को उद्योग में अग्रणी कंपनियों और कई ग्राहकों द्वारा मान्यता दी गई है, और कई वर्षों से इनडोर और आउटडोर और वाहन-माउंटेड PM2.5 सेंसर में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

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