Том 38, номер 02, статья № 8

Аннотация:

Неотъемлемой частью любого анализатора является сенсор. Внимание к разработкам высокоэффективных чувствительных элементов для обнаружения различных веществ в окружающей атмосфере не ослабевает. Среди множества типов сенсоров выделяются оптические, способные работать в лазерном режиме. Они имеют бóльшую чувствительность по сравнению с флуоресцентными. В работе описаны сенсорные свойства фотовозбуждаемого активного волновода с матрицей из полиметилметакрилата, допированного красителем «Нильский красный». Изучены пороговые характеристики лазерной генерации красителя. Показана чувствительность смеси аргона с углекислым газом (0,8%), смеси аргона с закисью азота (0,8%) при атмосферном давлении в активном волноводе в условиях генерации. Обсуждаются возможные механизмы понижения порога генерации при наличии детектируемых веществ. Результаты работы могут быть использованы при создании сенсоров для обнаружения различных веществ в газовых средах.

Ключевые слова:

тонкопленочный лазер, планарный волновод, флуоресцентный сенсор, лазерная генерация, аналит, углекислый газ, закись азота

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Kohl D. Function and applications of gas sensors // J. Phys. D: App. Phys. 2001. V. 34, N 19. P. 125–149. DOI: 10.1088/0022-3727/34/19/201.
2. Ampuero S., Bosset J.O. The electronic nose applied to dairy products: A review // Sens. Act. B: Chem. 2003. V. 94, N 1. P. 1–12. DOI: 10.1016/S0925-4005(03)00321-6.
3. Rin J., Maroto A., Rius F.X. Nanosensors in environmental analysis // Talanta. 2006. V. 69, N 2. P. 288–301. DOI: 10.1016/j.talanta.2005.09.045.
4. Егоров А.А. Теория абсорбционного интегрально-оптического датчика газообразных веществ // Опт. и спектроскоп. 2010. Т. 109, № 4. C. 678–688.
5. Song W.Q., Cui Y.Z., Tao F.R., Xu J.K., Li T.D. Conjugated polymers based on poly(fluorenylene ethynylene)s: Syntheses and sensing performance for nitroaromatics // Opt. Mat. 2015. V. 42. P. 225–232. DOI: 10.1016/j.optmat.2015.01.013.
6. Gillanders R.N., Samuel I.D.W., Turnbull G.A. A low cost, portable optical explosive-vapor sensor // Sens. Act. B: Chem. 2017. V. 245. P. 334–340. DOI: 10.1016/j.snb.2017.01.178.
7. Бердыбаева Ш.Т., Самсонова Л.Г., Тельминов Е.Н., Копылова Т.Н. Тушение флуоресценции некоторых органических соединений в присутствии паров нитротолуолов // Изв. вузов. Физика. 2019. Т. 62, № 1. С. 148–152.
8. Wang Y., Yang Y., Turnbull G.A., Samuel I.D.W. Explosive sensing using polymer lasers // Mol. Crys. Liq. Сrys. 2012. V. 554, N 1. P. 103–110. DOI: 10.1080/15421406.2012.63381.
9. Артюхов В.Я., Копылова Т.Н., Самсонова Л.Г., Селиванов Н.И., Плотников В.Г., Сажников В.А., Хлебунов А.А., Майер Г.В., Алфимов М.В. Комплексный подход к исследованию фотоники молекул // Изв. вузов. Физ. 2008. Т. 51, № 10. С. 93–107.
10. Самсонова Л.Г., Селиванов Н.И., Копылова Т.Н., Артюхов В.Я., Майер Г.В., Плотников В.Г., Сажников В.А., Хлебунов А.А., Алфимов М.В. Экспериментальное и теоретическое исследование спектрально-люминесцентных свойств ряда акридиновых соединений // Химия высоких энергий. Т. 43, № 2. С. 149–159. DOI: 10.1134/S0018143909020076.
11. Berdybaeva Sh.T., Tel’minov E.N., Solodova T.A., Nikonova E.N., Samsonova L.G., Kopylova T.N. Spontaneous and stimulated emission of polymer thin-film structures in the presence of vapors of nitroaromatic compounds // Quan. El. 2021. V. 51, N 3. P. 206. DOI: 10.1070/QEL17491.
12. Хансперджер Р. Интегральная оптика: Теория и технология. М.: Мир, 1985. 380 с.