undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Ikonen Erkki Orcid -palvelun logo

Manoocheri Farshid Orcid -palvelun logo

Karhu Juho Orcid -palvelun logo

Helsingin yliopisto

Vainio Markku

Tampereen yliopisto

Vainio Markku Orcid -palvelun logo

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Ikonen Erkki

Hieta Tuomas

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Lehti/Sarja

ACS sensors

Emojulkaisun nimi

Acs sensors

Volyymi

6

Numero

9

Sivut

3303-3307

Julkaisu­foorumi

84387

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