PHOTONIC ANALYSIS & SENSING

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Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) 어플리케이션
  • HIT 3557
CRDS 는 매우 민감한 optical spectroscopic 기술입니다.

이 기술은 산란되고 흡수된 빛을 샘플링하여 absolute optical extinction 측정을 가능하게 합니다. 특정 파장 대역에서의 빛을 흡수하는 가스체 샘플 연구에 광범위하게 활용되어져 왔으며, 순차적으로 1조분 단위의 mole fraction을 구분하기 위해서도 사용되고 있습니다. 이러한 기술은 우리에게 cavity ring-down laser absorption spectroscopy (CRLAS)로도 알려져 있습니다.

일반적인 CRDS 설정은 가장 간단한 구조인 2개의 고반사 거울로 구성되어져, 고정밀 optical cavity의 조명용 레이저로 구성되어 있습니다. 레이저가 Cavity 모드에서 공명중일 때, 보강 간섭으로 인하여 cavity 안에 intensity가 쌓이게 됩니다. 그러면 canity로 부터 세어나오는 기하급수적으로 감소하는 빛의 강도를 측정 하기위해 레이저를 꺼버립니다. 이 감소 기간 동안, 빛은 소멸하기 위한 효과적인 경로의 길이를 통해 수킬로미터 정도를 거울 사이에서 앞뒤로 수천번 이상 반사되게 됩니다.

만약 canity 안에 빛을 흡수하는 무엇인가를 배치하였을 경우, 빛이 모두 사리질 때 까지 빛이 감소하는 량은 보다 빨라지고 보다 낮게 튀게 될 것입니다. CRDS 설정은 초기 강도에서 1/e 까지의 빛이 없어지기 까지 얼마나 오래 걸리는지를 측정합니다. 그리고 이 “ring down time”은 cavity 안의 가스 혼합물질이 흡수하는 농도를 계산하는데에 사용될 수 있습니다.

Cavity ring down spectroscopy 는 laser absorption spectroscopy의 한 종류 입니다. CRDS 에서는, 레이저 펄스가 높은 반사율(대체로 R > 99.9%)의 detection cavity에  갇혀있습니다. 갇힌 펄스의 강도는 Cell 안의 매질과 반사 손실 등에 의해 흡수와 산란을 거쳐 Cell 안을 매 회 왕복할 때마다, 일정한 %로 감소하게 될 것입니다.

CRDS 주요 어플리케이션 중의 하나가 바로 breath analysis 입니다.:
대기압 중의 수증기(H2O), 인간의 호흡에서 흔히 찾을 수 있는 농도와 함께 Hydrogen Cyanide(HCN) 바이오마커의 spectra를 보여 주게 됩니다.

AQ6376은 CRDS 시스템의 결과를 측정할 수 있는 올바른 특성 과 매우 효과적인 성능을 갖춘 계측 장비 입니다.
 
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