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Enregistrement W4411717414 · doi:10.1021/acs.analchem.5c02177

Photoacoustic and Fiber-Optic Interferometer Spectroscopic Method for Simultaneous Detection of Multiple Trace Gases

2025· article· en· W4411717414 sur OpenAlexafffund
Huiting Huan, Jialiang Sun, Lixian Liu, Ying Yue, Xueshi Zhang, Le Zhang, Yifan Li, Lingmin Zhang, Yimeng Zhang, Xuesen Xu, Huailiang Xu, Andreas Mandelis

Notice bibliographique

RevueAnalytical Chemistry · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueSpectroscopy and Laser Applications
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesFundamental Research Funds for the Central UniversitiesNatural Science Foundation of Zhejiang ProvinceNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésChemistryWater vaporTrace gasOptical fiberInterferometryFiber optic sensorDetection limitPhotoacoustic spectroscopyOpticsRefractive indexAnalytical Chemistry (journal)Rayleigh scatteringLaserChromatography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Dissolved gases in transformer oil are reliable indicators of operating conditions and fault types. Additionally, ambient water vapor can seriously affect the accuracy of photoacoustic dissolved gas analysis systems. Therefore, there is an urgent need for the development of the simultaneous detection of dissolved gases and water. A high-sensitivity, multiple-gas sensing system was developed by combining a differential photoacoustic cell and a water vapor fiber-optic sensor. The acoustic properties of the designed differential photoacoustic cell were analyzed through simulation and experimental validation for the differential and longitudinal modes, and the frequency difference between excitation and nonexcitation optical paths in the longitudinal mode was leveraged, achieving an amplitude response comparable to that of the differential mode. C 2 H 2, CH 4, and CO measurements were performed at three resonance frequencies using two DFB and a QCL source. To monitor H 2 O concentration and evaluate its effect on photoacoustic detection, a fiber-optic Fabry–Perot interferometer was developed using self-assembled microspheres with high specific surface area, single-mode optical fibers, and concentric tapered capillary tubes. Water vapor adsorption on the microspheres altered the refractive index, and cavity-length demodulation was employed to analyze the interference spectra to obtain the water vapor concentration. The water optical sensor showed high sensitivity of ∼112 pm/% for H 2 O detection. Experimental results demonstrated that the dual-mode multicomponent gas sensor can achieve detection limits of 1.15, 241.07, and 367.32 ppb for CO, C 2 H 2, and CH 4, respectively, with corresponding normalized equivalent noise absorption coefficients of 1.53 × 10 –8 cm –1 ·W·Hz –1/2, 4.56 × 10 –9 cm –1 ·W· Hz –1/2, and 3.75 × 10 –9 cm –1 ·W·Hz –1/2 .

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,233
Score d'incertitude au seuil0,752

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,297
Écart entre enseignants0,288 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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