เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมของ Zhang Weijun นักวิจัยจากสถาบัน Anguang สถาบันวิทยาศาสตร์กายภาพเหอเฟย และ Chinese Academy of Sciences ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งใหม่ในการตรวจจับฟอร์มาลดีไฮด์ในชั้นบรรยากาศ และผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติ TOP Journal Sensors และแอคทูเอเตอร์: B. เคมีภายใต้ชื่อ "เซ็นเซอร์ฟอร์มาลดีไฮด์การดูดซับด้วยเลเซอร์ความไวสูงแบบพกพาที่มีความไวสูงซึ่งอิงจากเซลล์ออปติคัลมัลติพาสของกระจกทรงกลมขนาดกะทัดรัด แอคทูเอเตอร์: B. เคมี
ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นมลพิษในชั้นบรรยากาศที่สำคัญ ส่วนใหญ่มาจากกระบวนการทางอุตสาหกรรม ผลิตภัณฑ์เคมี และการปล่อยมลพิษจากยานยนต์ ในเคมีในชั้นบรรยากาศ ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่สำคัญในกระบวนการปฏิกิริยาการย่อยสลายแบบออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่ปล่อยออกมาโดยมนุษย์และที่ปล่อยออกมาตามธรรมชาติ ในสภาพแวดล้อมภายในอาคาร ฟอร์มาลดีไฮด์ที่มากเกินไปเป็นสาเหตุสำคัญของโรคมะเร็ง โดยเฉพาะมะเร็งเม็ดเลือดขาว ดังนั้นการตรวจสอบฟอร์มาลดีไฮด์ในชั้นบรรยากาศแบบเรียลไทม์จึงมีความสำคัญต่อการศึกษาเคมีมลพิษในบรรยากาศและผลกระทบต่อสุขภาพ
ในปี 2019 ทีมงานที่ ANSI รวมถึงนักวิจัย Weixiong Zhao และผู้ช่วยนักวิจัย Bo Fang ได้พัฒนาอุปกรณ์ TDLAS สำหรับการตรวจวัดฟอร์มาลดีไฮด์ในชั้นบรรยากาศตามจริง โดยใช้เซลล์กระจกทรงกลมแบบใหม่ที่มีพิสัยแสงไกล ร่วมกับสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแสงเลเซอร์ที่ปรับค่าได้ในช่วงกลางอินฟราเรด ( TDLAS) และมีส่วนร่วมในการสังเกตการณ์นอกสนาม เช่น ในกวางตุ้ง ฮ่องกง และมาเก๊า บนพื้นฐานของการศึกษานี้ เซลล์มัลติพาสออปติคอลขนาดกะทัดรัดที่มีอัตราส่วนช่วงแสงต่อปริมาตรสูง (ช่วงแสง 50.6 ม. ปริมาตร ∼ 350 มล.) ได้รับการพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการในการย่อขนาด การตอบสนองที่รวดเร็ว และความไวสูงของ อุปกรณ์ตรวจวัดฟอร์มาลดีไฮด์ TDLAS ที่มีเวลาตอบสนองของการแทนที่ก๊าซน้อยกว่า 1 วินาที เมื่อใช้ร่วมกับเทคนิคการลดพื้นหลังอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์สามารถรับการตอบสนองการแทนที่ก๊าซที่ 650 pptv (ขั้นต่ำ ∼ 2.3×10-9 ซม.-1) ในเวลาบูรณาการ 1 วินาที ขีดจำกัดการตรวจจับ 3×10-9 ซม.-1) ที่เวลารวม 1 วินาที งานนี้วางรากฐานสำหรับทีมงานในการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจจับฟอร์มาลดีไฮด์แบบพกพาแบบพกพา/ติดตั้งในยานพาหนะ
งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีน (NSFC) สมาคมส่งเสริมนวัตกรรมเยาวชนแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (YIPA) และกองทุนผู้อำนวยการของสถาบันวิจัยเหอเฟย (HRI)
เซลล์มัลติพาสแบบออปติคัลกระจกทรงกลมขนาดกะทัดรัดพร้อมอัตราส่วนช่วงต่อปริมาตรสูง
โครงสร้างอุปกรณ์ตรวจจับฟอร์มาลดีไฮด์
การลดทอนพื้นหลังและขีดจำกัดการตรวจจับอย่างรวดเร็ว
