LED-Based Photoacoustic NO<sub>2</sub>Sensor with a Sub-ppb Detection Limit
Julkaisuvuosi
2021
Tekijät
Karhu, Juho; Hieta, Tuomas; Manoocheri, Farshid; Vainio, Markku; Ikonen, Erkki
Abstrakti:
<p>A high-sensitivity light-emitting diode (LED)-based photoacoustic NO2 sensor is demonstrated. Sensitive photoacoustic gas sensors based on incoherent light sources are typically limited by background noise and drifts due to a strong signal generated by light absorbed at the photoacoustic cell walls. Here, we reach a sub-ppb detection limit and excellent stability using cantilever-enhanced photoacoustic detection and perform a two-channel relative measurement. A white-light LED is used as a light source, and the spectrum is divided into two wavelength channels with a dichroic filter. The photoacoustic signals generated by the two wavelength channels are measured simultaneously and used to solve the NO2 concentration. The background signal is highly correlated between the two channels, and its variations are suppressed in the relative measurement. A noise level below 1 ppb is reached with an averaging time of 70 s. This is, to the best of our knowledge, the first time a sub-ppb detection limit is demonstrated with an LED-based photoacoustic NO2 sensor. As LEDs are available at a wide selection of emission wavelengths, the results show great potential for development of cost-effective and sensitive detectors for a variety of other trace gasses as well.</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Helsingin yliopisto
Vainio Markku
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Emojulkaisun nimi
Volyymi
6
Numero
9
Sivut
3303-3307
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka; Kemia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Kyllä
DOI
10.1021/acssensors.1c01073
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä