光纤化学传感器

发布时间：2023-02-22 16:31
作者：Ameya360
来源：网络
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　　光纤化学传感器是指利用光纤波导性能构成的传感器。用以测定某些化学量，如pH值和化学物质的浓度等。

光纤化学传感器


光纤化学传感器简介

　　光化学传感器（optical chemical sensor）是一类具有光学响应的化学传感器。在化学分析中，基于分立光学系统的光学技术和光谱学方法已广泛应用。进入80年代以来，由于通信技术和计算机技术的飞速发展，其与光谱技术相结合形成一种新型分析测试技术――光导纤维化学传感器（fiber optical chemical sensor），在分析化学领域开辟了一片新天地。利用化学发光、生物发光以及光敏器件与光导纤维技术制作传感器，特别是光导纤维传感器及以光导纤维为基础的各种探针技术，具有响应速度快、灵敏度高、抗电磁干扰能力强、体积小，可应用于其他传感器无法工作的恶劣环境等特点，在过程分析中具有很大的应用潜力，得到了突飞猛进的发展。


光纤化学传感器原理

　　媒质层与被测物质相互作用前后，物理或化学性质的改变将引起传播光诸特性变化，利用其变化的光信号对化学物质进行定性或定量的一类传感器称之光化学传感器。光纤化学传感器借助于光导纤维进行光信号传递，在光纤末端载有固定试剂相，测试时，插入待测溶液或气体中，由光源入射的光束经由光纤送入固定有敏感试剂的调制区，被测物质与试剂相作用，引起光的强度、波长（颜色）、频率、相位、偏振态等光学特性发生变化，这些变化成为被调制的信号光，信号光再经光纤送入光探测器和信号处理装置，从而获得被测物质的信息。

光纤化学传感器组成

　　对于不同的分析目的，光纤化学传感器的仪器装置有所不同，但基本组成大致相同。一般由光源、耦合器、光纤、探测层、检测器几个部分组成。

　　理想光源所发出的探测光应当有足够的强度和稳定性，波长能连续变化，强度不随波长变化而变化；利用化学发光时可以省去光源。

　　耦合器的作用是将光源发出的光耦合到光纤中并收集光信号至检测器。耦合效应关系到光纤化学传感器装置的性能，因而应引起足够的重视。

　　检测器一般要满足以下要求：灵敏度高、响应速度快、稳定性好、干扰因素少，因为涉及微光检测，还要求放大倍数足够大。试剂的固定方法是实验成败的关键，因为探测层（固定相试剂）不仅要对待测物做出选择，还要将待测物的化学量转换成可测量的光信号，固定方法可分为机械法、粘附法、封入法、包埋法、化学键入法、吸附法、电化学固定法等。


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