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上海微系统所创新突破：超小型双通道CO₂红外传感器问世
2024年11月26日 14:48:53
来源：化工仪器网 点击量：5668
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员李铁团队在超小型二氧化碳(CO₂)气体传感器研制方面取得进展。
【化工仪器网 项目成果】近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员李铁团队在超小型二氧化碳(CO₂)气体传感器研制方面取得进展。该团队制备的传感器具有尺寸小、功耗适中、性能稳定、成本低以及在中红外波段发光效率高等特点，具备良好的抗湿性、稳定性和可重复性，在可穿戴呼吸监测应用中具有应用前景。相关研究成果以Ultra-compact dual-channel integrated CO₂infrared gas sensor为题，发表在《微系统与纳米工程》(Microsystems & Nanoengineering)上。
传统的呼吸气体分析仪因内部CO₂气体传感器的限制，存在体积庞大、功耗高等问题，难以实现对活动人群的可穿戴追踪。
针对这一痛点，李铁团队另辟蹊径，开发出了一种集成微机电系统光源、热电堆探测器及光学气室的超小型CO₂气体传感器。这款传感器最小尺寸仅为12mm×6mm×4mm，最小功耗约为33mW，响应时间和恢复时间均为10s，工作温度范围为−20℃至50℃时，读数误差小于4%，展现出了较高的性能稳定性和可靠性。
尽管超小型CO₂传感器的响应时间已得到缩短，但不足以描绘呼出CO₂的完整波形信息。同时，超小型CO₂传感器在便携式呼气监测方面存在局限性。科研人员将继续探讨增加微机电系统光源的调制深度、减小热电堆红外探测器的响应时间常数、调整光学气室的通风口以及改变数字滤波算法等问题，以改善传感器的响应时间，实现对呼出CO₂波形的完整采样。
未来，随着技术的不断成熟和完善，相信这款超小型双通道集成二氧化碳红外气体传感器将在更多领域展现出其独特的魅力和价值。
素材来源：上海微系统与信息技术研究所
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