來自KAUST的研究人員發(fā)明的以激光為基礎(chǔ)的探測器可以探測苯的濃度是傳統(tǒng)的苯探測濃度的三個(gè)數(shù)量級還要低。而且便攜，可以安裝在無人機(jī)或者手持。

來自KAUST的研究人員發(fā)明的探測器可以探測苯的濃度是傳統(tǒng)的苯探測濃度的三個(gè)數(shù)量級還要低

來自 KAUST研制的一個(gè)基于激光的傳感探測器可以提高檢測苯發(fā)射的靈敏度和限制其對大氣的危害。同Saudi Aramco進(jìn)行開展聯(lián)合研究，KAUST的研究人員發(fā)展了一個(gè)裝置可以實(shí)時(shí)的精確的探測極端低濃度的苯含量。

苯會導(dǎo)致各種非常嚴(yán)重的健康疾病，包括癌癥和同血液相關(guān)的疾病，如再生障礙性貧血。這一嚴(yán)重的有害的揮發(fā)性化合物 ，是從自然界中和人類的活動中產(chǎn)生的，主要存在工業(yè)裝置中，從原油到石油化工的工藝設(shè)施到服務(wù)站，均使得工人的健康處于危險(xiǎn)之中。它同時(shí)存在交通工具的尾氣當(dāng)中，生物質(zhì)供熱燃料和一些消費(fèi)產(chǎn)品中，均會導(dǎo)致危險(xiǎn)的暴露。

比較典型的設(shè)計(jì)的控制苯排放的辦法主要依靠氣相色譜分析(gas chromatography)和質(zhì)譜分析(mass spectrometry)，但這兩種測量控制方法需要非常嚴(yán)格的維修計(jì)劃，復(fù)雜的采樣協(xié)議和耗時(shí)的測量方法。商業(yè)上可行的傳感探測則面臨著干擾的問題，從其他環(huán)境空氣部件和探測的極限為超過100倍數(shù)的十億分之一，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足門檻值的要求。

如今，一個(gè)由Aamir Farooq領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)展了一個(gè)緊湊型的以激光為基礎(chǔ)的傳感探測器，可以選擇性和高靈敏度的對苯進(jìn)行探測，且探測的極限為2倍的十億分之一，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)今的其他探測儀器。這一儀器在進(jìn)行野外作業(yè)時(shí)其魯棒性也足夠強(qiáng)，傳感器的測量在數(shù)秒內(nèi)就可以完成且不需要初步的校正。

圖解：Mhanna Mhanna (左圖) 和 Amir Farooq (右圖)發(fā)展的緊湊型的以激光為基礎(chǔ)的探測傳感器，可以探測苯的含量在2倍的十億分之一

為了實(shí)現(xiàn)這一史無前例的探測敏感性，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)傳感器，其壁包括兩個(gè)平行的面對面的凹面鏡，在樣品周圍來形成一個(gè)腔。這一腔捕獲激光束，這可以保持反射在鏡子之間來回反射。這樣的話，它旅行穿過的距離可以顯著的比內(nèi)部鏡片分離的距離大，Mhanna Mhanna博士研究生說到，他進(jìn)行了這一實(shí)驗(yàn)。它可以使得我們探測的苯濃度比傳統(tǒng)的探測器的極限低三個(gè)數(shù)量級。

Farooq的團(tuán)隊(duì)通過旋轉(zhuǎn)激光波長和數(shù)學(xué)消元排除對苯，乙烯和水蒸氣的干擾來優(yōu)化光對苯的吸收。這提供了干擾部件中精確的苯的濃度 。

傳感器在不同位置進(jìn)行了探測真實(shí)樣品中的痕量苯。例如，探測器探測到在停車場中的苯濃度在工作日比周末要高，同交通堵塞時(shí)的結(jié)果也相吻合。服務(wù)站的苯濃度也比較高，但這些量比推薦的門檻值要低。

這一探測傳感器可以安裝在無人機(jī)上或者進(jìn)行手持來掃描目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行日常的苯排放的探測，Mhanna說到。目前研究團(tuán)隊(duì)正在尋找使得這一探測傳感器更加便攜的辦法。