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1. (WO2018200416) DÉTECTION EN TEMPS RÉEL DE GAZ À L'ÉTAT DE TRACE ULTRA-SENSIBLE À L'AIDE D'UN LASER À SEMI-CONDUCTEUR MULTIMODAL HAUTE PUISSANCE ET D'UNE SPECTROSCOPIE À CAVITÉ OPTIQUE
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N° de publication : WO/2018/200416 N° de la demande internationale : PCT/US2018/028948
Date de publication : 01.11.2018 Date de dépôt international : 23.04.2018
CIB :
G01J 5/58 (2006.01)
G PHYSIQUE
01
MÉTROLOGIE; ESSAIS
J
MESURE DE L'INTENSITÉ, DE LA VITESSE, DU SPECTRE, DE LA POLARISATION, DE LA PHASE OU DES CARACTÉRISTIQUES D'IMPULSIONS DE LUMIÈRE INFRAROUGE, VISIBLE OU ULTRAVIOLETTE; COLORIMÉTRIE; PYROMÉTRIE DES RADIATIONS
5
Pyrométrie des radiations
50
en utilisant les techniques spécifiées dans les sous-groupes suivants
58
utilisant l'absorption; utilisant la polarisation; utilisant un effet d'extinction
Déposants :
ADELPHI UNIVERSITY [US/US]; One South Ave. Garden City, NY 11530-0701, US
Inventeurs :
RAO, Gottipaty; US
KARPF, Andreas; US
Mandataire :
GARNER, Melvin, C.; US
C., Garner, Melvin; US
ELLIS, Edward, J.; US
LEASON, David; US
CARNEY, Kramer; US
Données relatives à la priorité :
62/489,71825.04.2017US
Titre (EN) ULTRA-SENSITIVE, REAL-TIME TRACE GAS DETECTION USING HIGH-POWER, MULTI-MODE SEMICONDUCTOR LASER AND CAVITY RINGDOWN SPECTROSCOPY
(FR) DÉTECTION EN TEMPS RÉEL DE GAZ À L'ÉTAT DE TRACE ULTRA-SENSIBLE À L'AIDE D'UN LASER À SEMI-CONDUCTEUR MULTIMODAL HAUTE PUISSANCE ET D'UNE SPECTROSCOPIE À CAVITÉ OPTIQUE
Abrégé :
(EN) A highly sensitive trace gas sensor based on Cavity Ring-down Spectroscopy (CRDS) makes use of a high power, multi-mode Fabry-Perot (FP) semiconductor laser with a broad wavelength range to excite a large number of cavity modes and multiple molecular transitions, thereby reducing the detector's susceptibility to vibration and making it well suited for field deployment. The laser beam is aligned on-axis to the cavity, improving the signal-noise-ratio while maintaining its vibration insensitivity. The use of a FP semiconductor laser has the added advantages of being inexpensive, compact and insensitive to vibration. The technique is demonstrated using a laser with an output power of at least 200 mW, preferably over 1.0 Watt, (λ = 400 nm) to measure low concentrations of Nitrogen Dioxide (NO2) in zero air. For single- shot detection, 530 ppt sensitivity is demonstrated with a measurement time of 60 μs which allows for sensitive measurements with high temporal resolution.
(FR) L'invention concerne un capteur de gaz à l'état de trace hautement sensible fondé sur une spectroscopie à cavité optique (CRDS) utilisant un laser à semi-conducteur Fabry-Perot (FP) multimodal haute puissance présentant une large plage de longueurs d'onde afin d'exciter un grand nombre de modes de cavité et des transitions moléculaires multiples, ce qui permet de réduire la sensibilité du détecteur à une vibration et d'adapter au mieux ce dernier à une utilisation sur le terrain. Le faisceau laser est aligné sur l'axe de la cavité, ce qui permet d'améliorer le rapport signal/bruit tout en maintenant l'insensibilité de ce dernier aux vibrations. L'utilisation d'un laser à semi-conducteur FP présente en outre les avantages d'être peu coûteux, compacte et insensible aux vibrations. La technique de l'invention concerne un laser présentant une puissance de sortie d'au moins 200 mW, de préférence supérieure à 1,0 Watt, (λ = 400 nm) afin de mesurer de faibles concentrations de dioxyde d'azote (NO2) en vide d'air. Pour une détection de tir unique, une sensibilité de 530 ppt est démontrée avec un temps de mesure de 60 µs, ce qui permet des mesures sensibles à résolution temporelle élevée.
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Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)