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Un nuevo método de análisis de gas basado en la dispersión Raman estimulada de excitación de haz único en fibra de cristal fotónico de núcleo hueco mejorada espectroscopía Raman

Autores: Shirmohammad, Maryam; Short, Michael A.; Zeng, Haishan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un nuevo método de análisis de gas basado en la dispersión Raman estimulada de excitación de haz único en fibra de cristal fotónico de núcleo hueco mejorada espectroscopía Raman


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Fibra de cristal fotónico de núcleo hueco
Mejora de la dispersión de Raman
Análisis de gases
Dispersión Raman estimulada
Excitación láser pulsada
Compuesto orgánico volátil

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Previamente desarrollamos una técnica de mejora de dispersión Raman basada en fibra de cristal fotónico de núcleo hueco (HCPCF) para análisis de gas/aliento humano. Mejora significativamente las interacciones fotón-molécula de gas pero todavía se basa en la dispersión Raman espontánea de excitación láser CW, que es un fenómeno de baja probabilidad. En este trabajo, exploramos la excitación láser pulsada de nanosegundos/subnanosegundos en FERS basada en HCPCF para inducir exitosamente una mejora de la dispersión Raman estimulada (SRS). Se realizaron mediciones Raman de gases simples y complejos utilizando el nuevo sistema para evaluar su viabilidad para el análisis de gases. Estudiamos las características de dispersión Raman de gas, la relación entre las intensidades Raman y las energías de bombeo, y el umbral de energía para la transición de la dispersión Raman espontánea a SRS. H, CO y propeno (CH) se utilizaron como gases de prueba. Nuestros resultados demostraron que una bomba pulsada de un solo haz combinada con FERS proporciona una técnica efectiva de mejora Raman para el análisis de gases. Además, se observó experimentalmente un umbral de energía para la iniciación de SRS. El sistema FERS capaz de SRS, utilizando una bomba pulsada de un solo haz, muestra un gran potencial para analizar gases complejos como propeno, que es un compuesto orgánico volátil (VOC) gas, sirviendo como biomarcador en el aliento humano para cáncer de pulmón y otras enfermedades humanas. Este trabajo contribuye al avance del análisis de gases y abre vías alternativas para explorar nuevas técnicas de mejora Raman.

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