PM2.5 धूल सेंसिंग प्रौद्योगिकी में सेमीकंडक्टर लेजर का अनुप्रयोग

धूल का पता लगाने की तकनीक पहली बार 1950 के दशक में पैदा हुई थी, जिसमें ब्रिटेन, अमेरिका, जापान और जर्मनी जैसे विकसित देशों ने प्रासंगिक अनुसंधान का नेतृत्व किया और इसे औद्योगिक और खनन धूल निगरानी और विभिन्न व्यावसायिक बीमारियों को नियंत्रित करने और रोकने के लिए अन्य परिदृश्यों में लागू किया। श्वसन योग्य धूल से. दशकों के विकास के बाद, प्रकाश प्रकीर्णन सिद्धांत के साथ धूल का पता लगाने वाली तकनीक भी धीरे-धीरे वायु शोधक जैसे नागरिक क्षेत्र में प्रवेश कर गई है। 21वीं सदी के बाद से, चीन की औद्योगीकरण प्रक्रिया में तेजी के साथ, उप-उत्पाद के रूप में पर्यावरण प्रदूषण की समस्या भी तेजी से प्रमुख हो गई है, और शहरी निवासियों का श्वसन स्वास्थ्य धुंध की समस्या से प्रभावित हुआ है, इसलिए "PM2.5" पार्टिकुलेट मैटर प्रदूषण का पता लगाने वाली तकनीक के प्रतिनिधि के रूप में पहली बार लोगों की नज़रों में आई, जो व्यापक सामाजिक चिंता का एक प्रमुख विषय बन गई, PM2.5 सेंसर भी धीरे-धीरे इनडोर, कार और सार्वजनिक स्थानों की वायु गुणवत्ता का पता लगाने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गए हैं। .
प्रारंभिक धूल सेंसर, मुख्य रूप से प्रकाश स्रोत के रूप में इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग करते हुए, गर्म हवा का प्रवाह प्राप्त करने के लिए प्रतिरोध के माध्यम से गर्मी उत्पन्न करते हैं। जब हवा में कण होते हैं, तो एलईडी प्रकाश स्रोत से संपर्क करने के बाद बिखराव होता है, जो विभिन्न आकारों के विद्युत संकेतों को उत्पन्न करने के लिए प्रकाश संवेदनशील डिटेक्टर द्वारा प्राप्त किया जाता है, और पता लगाने के परिणाम प्रवर्धन और अंकगणित के बाद प्राप्त होते हैं। इस तकनीक में, एलईडी बिखरी हुई रोशनी की कम तीव्रता के कारण, कमजोर वायु प्रवाह उत्पन्न करने के लिए हीटिंग प्रतिरोध, आमतौर पर केवल 1μm व्यास से अधिक बड़े कणों के लिए प्रभावी होता है, और केवल कणों के परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए विद्युत सिग्नल के कर्तव्य चक्र के माध्यम से हवा में पदार्थ, माप मूल्य त्रुटि बड़ी है, और पर्यावरण में धूल स्रोत परिवर्तनों के अनुकूल नहीं हो सकती है, PM2.5 और अन्य कण पदार्थ की वास्तविक समय की निगरानी प्राप्त करना मुश्किल है।
धूल का पता लगाने की तकनीक पहली बार 1950 के दशक में पैदा हुई थी, जिसमें यूनाइटेड किंगडम, संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, जर्मनी के साथ विकसित देशों के प्रतिनिधि के रूप में प्रासंगिक अनुसंधान का नेतृत्व किया गया था, और औद्योगिक और खनन धूल निगरानी और अन्य परिदृश्यों में इसका अनुप्रयोग किया गया था। श्वसनीय धूल से होने वाली विभिन्न व्यावसायिक बीमारियों के नियंत्रण और रोकथाम के लिए। दशकों के विकास के बाद, प्रकाश प्रकीर्णन सिद्धांत के साथ धूल का पता लगाने वाली तकनीक भी धीरे-धीरे वायु शोधक जैसे नागरिक क्षेत्र में प्रवेश कर गई है। 21वीं सदी के बाद से, चीन की औद्योगीकरण प्रक्रिया में तेजी के साथ, उप-उत्पाद के रूप में पर्यावरण प्रदूषण की समस्या भी तेजी से प्रमुख हो गई है, और शहरी निवासियों का श्वसन स्वास्थ्य धुंध की समस्या से प्रभावित हुआ है, इसलिए "PM2.5" पार्टिकुलेट मैटर प्रदूषण का पता लगाने वाली तकनीक के प्रतिनिधि के रूप में पहली बार लोगों की नज़रों में आई, जो व्यापक सामाजिक चिंता का एक प्रमुख विषय बन गई, PM2.5 सेंसर भी धीरे-धीरे इनडोर, कार और सार्वजनिक स्थानों की वायु गुणवत्ता का पता लगाने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गए हैं। .
प्रारंभिक धूल सेंसर, मुख्य रूप से प्रकाश स्रोत के रूप में इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग करते हुए, गर्म हवा का प्रवाह प्राप्त करने के लिए प्रतिरोध के माध्यम से गर्मी उत्पन्न करते हैं। जब हवा में कण होते हैं, तो एलईडी प्रकाश स्रोत से संपर्क करने के बाद बिखराव होता है, जो विभिन्न आकारों के विद्युत संकेतों को उत्पन्न करने के लिए प्रकाश संवेदनशील डिटेक्टर द्वारा प्राप्त किया जाता है, और पता लगाने के परिणाम प्रवर्धन और अंकगणित के बाद प्राप्त होते हैं। इस तकनीक में, एलईडी बिखरी हुई रोशनी की कम तीव्रता के कारण, कमजोर वायु प्रवाह उत्पन्न करने के लिए हीटिंग प्रतिरोध, आमतौर पर केवल 1μm व्यास से अधिक बड़े कणों के लिए प्रभावी होता है, और केवल कणों के परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए विद्युत सिग्नल के कर्तव्य चक्र के माध्यम से हवा में पदार्थ, माप मूल्य त्रुटि बड़ी है, और पर्यावरण में धूल स्रोत परिवर्तनों के अनुकूल नहीं हो सकती है, PM2.5 और अन्य कण पदार्थ की वास्तविक समय की निगरानी प्राप्त करना मुश्किल है।
इनडोर उपकरणों के अलावा, कारों और बाहरी वातावरण में PM2.5 का पता लगाने की मांग भी बढ़ रही है। अधिक जटिल वातावरणों के सामने, सेंसर में उपयोग किए जाने वाले कम-शक्ति वाले अर्धचालक लेजर के लिए एक स्थिर प्रकाश शक्ति की आवश्यकता होती है, और यह परिवेश के तापमान परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला में भी लंबे समय तक काम कर सकता है, इसलिए समग्र विश्वसनीयता लेज़र ने उच्च आवश्यकताएँ सामने रखी हैं। शुरुआती PM2.5 सेंसर ज्यादातर आयातित ब्रांडों का उपयोग करते हैं, लेकिन हाल के वर्षों में कई घरेलू कंपनियों ने सेमीकंडक्टर लेजर के विकास, एपिटैक्सियल संरचना डिजाइन और विकास की उच्च विश्वसनीयता, उच्च गुणवत्ता वाली कैविटी सतह कोटिंग प्रक्रिया, स्वचालित गोल्ड-टिन के विकास में महत्वपूर्ण तकनीकी सफलताएं हासिल की हैं। छोटे पावर सेमीकंडक्टर लेजर विनिर्माण के क्षेत्र में यूटेक्टिक प्रक्रिया, स्वचालित उम्र बढ़ने और परीक्षण स्टेजिंग और अन्य उन्नत तकनीकों का उपयोग 650nm, 790nm तक छोटे पावर सेमीकंडक्टर लेजर उत्पादों के प्रतिनिधि के रूप में किया जा सकता है। 650एनएम और 790एनएम द्वारा दर्शाए गए छोटे पावर सेमीकंडक्टर लेजर उत्पाद, -40 डिग्री से 85 डिग्री तक कठोर वातावरण में स्थिर रूप से काम कर सकते हैं, और पीएम2.5 का पता लगाने के क्षेत्र में अग्रणी कंपनियों और कई ग्राहकों द्वारा मान्यता प्राप्त हैं। और कई वर्षों से बड़े पैमाने पर इनडोर और आउटडोर और वाहन PM2.5 सेंसर में उपयोग किया जाता रहा है।