近日，曲阜师范大学物理工程学院牛明生老师指导的2021级本科生史永鹏在Sensors and Actuators B: Chemical期刊上发表了题为“High-sensitive double incidence multi-pass cell for trace gas detection based on TDLAS” （《基于可调谐半导体激光光谱吸收技术的高灵敏度双入射痕量气体检测多通池》的研究成果，论文第一作者为史永鹏，通讯作者是牛明生老师，曲阜师范大学为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金、山东省重点研发计划项目，山东省自然科学基金和济宁重点研发计划资助。
牛明生， 中国科学院合肥物质科学研究院理学博士，博士后，硕士研究生导师，曲阜师范大学激光研究所副所长，中国光学工程学会光电测试测量技术与应用专业委员会委员。
痕量气体传感器对于环境监测、智慧农业、医疗健康以及智能传感网领域具有重要的意义。发展低漂移、高灵敏度、适用于多种气体同时监测的质优价廉的痕量气体传感器一直是人们所追求的目标与面临的挑战。针对可调谐半导体激光光谱吸收技术难以同时测量多种气体等关键问题，运用ABCD矩阵，通过MATLAB完成了消除傍轴近似的空间光束传播模型的构建，并借助该算法仿真出一种四条光路的多通池（D-MPC），经过对整个系统的不断优化，展示出了非常优异的传感特性，具有灵敏度高、稳定性强、秒级快速响应等特点。此外提供了一种通过开设更多的光路以提高镜面利用率的方案。在此基础上，将该传感器与数字化软件相结合，设计并构建了痕量气体可视化检测系统，采用波长调制技术，利用PC端数字锁相放大器处理光电探测器获取的传感器信号并与预先存储的标准曲线进行比较，进而可得出气体浓度变化。该研究成果对于固定源多种气体的实时监测等应用场景有重要意义。
审稿专家认为，该研究成果具有很好的创新性和研究价值，作者介绍了一种基于可调谐半导体激光光谱吸收技术的双入射多通池，和同时测量四组分气体的新方法，这一研究为高灵敏度微量气体检测做出了重大贡献。
Sensors & Actuators: B. Chemical是国际知名传感器类期刊，主要报道化学传感器、执行器以及微系统领域的原创性最新重要研究成果，目前影响因子为8.4，属于中国科学院一区TOP期刊，在63本仪器仪表学科期刊中排名第一（Web of Science学科分区）。
来源：曲阜师范大学物理工程学院
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