基于近红外量子点LED及椭球结构的气体检测系统

发布时间：2024-02-25 16:54

　　量子点是一种新型的纳米材料,具有出色的光学性能,其发射波长可以通过其尺寸大小进行调整,通常具有光致发光量子产率高,尺寸依赖等独特的性质。近红外光的背景干扰小,穿透深度大,这使得近红外量子点在生物成像应用中具有优势。发射波长在近红外通信窗口内的量子点则有望应用在通信领域。近红外发光量子点可以应用于发光二极管,生物学,发光太阳能聚光器,掺杂玻璃/光纤和光学传感等方面。量子点由于其狭窄的半高全宽,宽吸收,高光致发光量子产率和尺寸可调发射等特性在制造发光二极管方面引起了广泛的关注。随着经济快速发展,我国工业化、城镇化进程加快,大气污染成为难以避免的严重问题。近年来,我国空气质量改善缓慢,大气污染物的排放总量长年居高。温室气体的排放会造成温室效应,使全球气温上升,威胁人类生存。因此,控制温室气体排放已成为全人类面临的一个主要问题。工业生产中会用到一些有害危险或易燃易爆的气体,因此,在环境监测、工业生产和煤矿安全等方面常常需要对特定的气体进行识别并检测其浓度。实际应用中多种气体在环境中通常共存,因此研究一种可同时检测多种气体的气体检测系统尤为重要。红外光谱法因其灵敏度高、选择性强、性能稳定、干扰小...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.2不同尺寸PbSe量子点的光致发光图谱

263.2PbSe量子点的表征使用UV-3600分光光度计测量在四氯乙烯溶剂中的量子点吸收光谱。使用光谱仪测量PbSe量子点在四氯乙烯溶剂中的光致发光（PL）光谱。在手套箱中制备TEM样品，即将纯化的PbSe量子点溶解在氯仿中并滴在碳涂覆的铜网上，然后蒸发除去溶剂，测试PbSe量....

图4.1椭球反射器结构

28第四章椭球反射器结构设计和仿真4.1椭球反射器模型的建立和理论仿真根据红外吸收原理，当光源的发射波长等于气体吸收波长时，将发生共振。吸收强度取决于气体浓度。通过测量吸收强度，获得气体浓度。为了提高光强度和增强差分信号，本工作设计了一种新的小型传感器结构，如图4.1所示。它是一....

图4.2当c变化时a和m的仿真曲线，其中x1=5.0mm且x2=5.0mm

29‘=00020+20∫()21cos2θ（3）显然，没有椭球反射器的探测器输出可以写成V=0002α0（4）在设计的模型中使用双波长差分吸收结构，由于信号检测器A在焦点上并且检测器B远离焦点，因此，检测器B只能接收没有反射的辐射。则可以得到差分信号′12=1020(21)0+....

图4.3x1和x2的仿真曲线，其中a=25.0mm，c=20.0mm

30信号的增益依赖于a和c，但是当c被固定时，只有一个值对应于增益的最大值。为了制造便携式传感器，本工作中选择c=20.0mm，根据图4.2中的仿真曲线，a=25.0mm，信号增益约为703，足以接收强信号。在a和c固定之后，我们模拟增益与x1，x2之间的关系，它们是单调索引递减....

本文编号：3910611