基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究
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作者:
作者单位:

(上海电力学院 电子与信息工程学院,上海 200090)

作者简介:

初凤红(1979-),女,黑龙江哈尔滨人,博士,主要从事光纤 传感方向的研究.

通讯作者:

中图分类号:

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)


Study of acetone sensing test based on Raman spectroscopy and microstructure optical fiber
Author:
Affiliation:

(College of Electronic and Information Engineering,Shanghai University of Electr ic Power,Shanghai 200090,China)

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    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。

    Abstract:

    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.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

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

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  • 收稿日期:2015-03-27
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  • 在线发布日期: 2015-08-10
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