吴建平,初凤红,王志.基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究[J].光电子激光,2015,26(7):1309~1313
基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究
Study of acetone sensing test based on Raman spectroscopy and microstructure optical fiber
投稿时间:2015-03-27  
DOI:
中文关键词:  丙酮传感检测  微结构光纤(MOF)  拉曼光谱
英文关键词:acetone sensing test  microstructure optical fiber (MOF)  Raman spectroscopy
基金项目:国家自然科学基金(61205081,61202369)、上海市教育委员会科研创新(15ZZ086)和上海大学特种光纤与接入网重点实验室开放基金资助项目 (上海电力学院 电子与信息工程学院,上海 200090)
作者单位
吴建平 上海电力学院 电子与信息工程学院,上海 200090 
初凤红 上海电力学院 电子与信息工程学院,上海 200090 
王志 上海电力学院 电子与信息工程学院,上海 200090 
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中文摘要:
      结合拉曼光谱特异性和微结构光纤所需样品体积 小(纳升量级)等优点,基于拉曼光谱法,利用三孔MOF作为传 感头,搭建了丙酮浓度传感系统。 丙酮溶液在毛细管吸附作用下进入到MOF的空气孔内, 在倏逝波激发下丙酮溶液产生拉曼信号,通过探测耦合回微结构光纤纤芯的拉曼 信号强度探测丙酮浓度。实验利用丙酮C-H键(2843cm-1)伸缩振动峰作为其特 征谱线,同时以水的H-O键(3371cm-1 )伸缩振动峰作为内标物组成相对强度,对 溶液中的丙酮含量进行测定。实验结果表明,当丙酮浓度从5%增加到50%时,丙 酮浓度与丙酮C-H键伸缩振动峰和水H-O键伸缩振动峰强度比值呈线性关系,二 者相关系数为0.98。本文系统也可以用于其它挥发性有机化合物的定 性和定量分析。
英文摘要:
      A novel approach for identifying acetone using Raman spectroscopy and three-hole microstructure optical fibers (MOFs) is reported.This technique comb ines the advantages of the specificity of Raman spectroscopy and the small sampling v olume of MOF (nano liter).Acetone solution goes into the air-holes of MOF by capilla ry effect,the Raman signal is generated by the excitation of evanescence wave in the air-hol es and the acetone concentration is detected by measuring the Raman signal intensit y coupled back to the core of the MOF.The solvent′s Raman signature is used as an internal calibration standard.The Raman intensity ratio between C-H stretching peak of acetone at 2843cm-1 and H-O stretching peak at 3371cm-1 of water is used to detect the concentration of acetone.The experimental results show that when the acetone concentration increases from 5% to 50%,the ratio between C-H stretching peak of acetone and H-O stretching peak of water increases linearly,and their correlati on coefficent is 0.98.This system can also be used to analyze other votilate organ ic compounds qualitatively and quantitatively.
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