研究目的
研究光耦合配置与对准对基于空心波导的气体传感器系统稳定性的影响，该系统用于呼出二氧化碳的实时检测。
研究成果
HWG型eCO2传感器展现出快速响应、高灵敏度及良好的稳定性，适用于实时eCO2检测。该研究为通过优化耦合对准来提升基于HWG的传感器系统稳定性提供了见解。
研究不足
系统稳定性受温度漂移、机械振动以及背景光谱中移动条纹的限制。响应时间包括HWG气室中的气体混合时间。
1：实验设计与方法选择：
开发了基于空芯波导气体池的中红外TDLAS气体传感器，用于实时检测eCO?。采用WMS-2f技术进行eCO?检测。
2：样本选择与数据来源：
以健康志愿者的呼出气体作为样本。
3：实验设备与材料清单：
使用DFB激光器、空芯波导气体池、光电探测器、锁相放大器、数据采集卡和真空泵。
4：实验流程与操作步骤：
将激光束耦合进入空芯波导，输出信号由光电探测器检测，经信号处理获取WMS-2f信号。
5：数据分析方法：
分析WMS-2f峰值与CO?浓度的关系，并采用艾伦方差评估稳定性和检测限。
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获取完整内容-
Photodetector
PVI-4TE-10.6
VIGO System S.A.
Detects the light output from the HWG cell.
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Lock-in amplifier
SR830
Stanford Research System
Demodulates the output signal of the photodetector to obtain the WMS-2f signals.
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Data acquisition card
DAQ-2010
ADlink
Acquires the demodulated signal from the lock-in amplifier.
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Pressure controller
640B
MKS Instruments
Controls stable pressure in the HWG cell.
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Hollow waveguide
HWEA10001600
Polymicro Technologies
Used as a gas chamber for the sensor system.
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DFB laser
Nanoplus GmbH
Germany
Used as an optical source targeting a strong CO2 absorption line.
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Laser controller
LDC-3724C
ILX Lightwave
Controls the current and temperature of the laser diode.
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Vacuum pump
1.2 L
DIVAC
Draws the sample to the HWG cell.
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Mass flow controller
MKS Instruments
USA
Controls constant gas flow rate.
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