- 科學家提出基于靜態磁場法拉第旋轉光譜的新型NO2傳感器
- 來源：張南南，中國科學院 發表于 2023/1/31
靜態磁場原理圖 FRS NO2傳感器。來源：曹源
低功率法拉第旋轉光譜（FRS）二氧化氮（NO2）基于環形陣列永磁體的傳感器是由中國科學院合肥物理科學研究院高曉明教授領導的研究人員提出的，根據發表在《分析化學》上的一項研究。
FRS通過檢測浸入外部縱向磁場中的氣體介質引起的線偏振光偏振狀態的變化來檢測順磁性分子。它不受CO等抗磁性分子的干擾2和 H2O，因此它表現出很高的物種特異性。此外，由于使用了一對近交叉的偏振片，因此它具有非常高的檢測靈敏度，可以很大地控制激光強度噪聲。
當前的FRS信號主要由螺線管線圈產生的交變磁場調制的樣品吸收線的塞曼分裂產生。然而，當激發磁光效應時，這種正弦電磁場會遭受高功耗、產生大量焦耳熱、電磁干擾等因素。
為了解決這些問題，研究人員提出了一種基于稀土永磁體的靜態磁場FRS傳感裝置。
釹鐵硼永磁環形陣列及其磁場分布特性示意圖.
FRS信號和信噪比作為分析儀角度的函數 α。
根據釹鐵硼（NdFeB）永磁環的磁場分布特征，他們以非等距形式組合了14個相同的釹鐵硼永磁環，在380 mm的長度上獲得了平均磁場強度為346高斯的靜態磁場。通過將Herriott電池同軸擬合到永磁體陣列上，線性偏振光與樣品之間的相互作用大大增強。
NO的ν3基本波段中的Q支路譜特征2位于 1，613.25 厘米-1被中紅外量子級聯激光器探測。不2在23.7 m的光學長度下達到了0.4 ppb的檢測限。
“我們希望它能發展成為一個強大的現場可部署環境監測系統，”該研究的作者曹源說。
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