The present invention provides an apparatus and method for determining the
presence and/or concentration gases using an optical response. These
sensors may be very small, fast and low-cost. The preferred embodiment of
the invention is accomplished by means of photon monitoring one or more
sensors that respond to the target gas. For example by 1) passing the
photons through the sensor, 2) multi-passes of a photon beam through the
sensor, 3) by evanescent field absorption (EFA) and 4) by using index of
refraction changes to switch the photon from one path to another.
Rapid detection of gases such as CO can be made by multiple passes of
photons through a sensor that is absorbing photons of that wavelength
range. The photon beam is passed back and forth through the sensor by some
means such as using highly reflective optical surfaces or cavity. In
essences the multiple internal reflections in a waveguide are similar to
the multi-pass photon method except chat the evanescent method only
penetrates about 200 nm. The EFA detection system comprises a photon
source optically coupled to the sensor and photodiode system, so that the
photon flux is a function of at least one other sensor's response to the
target gas, e.g., transmits light through the sensor to the photodiode.
In addition, a sensor that changes its index upon exposure to a target gas
such CO may be used to switch photons from one waveguide to another
proportional to the index changes which is in tern proportional to the
concentration of the target gas. Each waveguide may have a different index
of refraction and the sensor is in close proximity to both waveguides.
A invenção atual fornece um instrumento e um método determinando os gáses da presença e/ou da concentração usando uma resposta ótica. Estes sensores podem ser muito pequenos, rapidamente e low-cost. A incorporação preferida da invenção é realizada por meio do photon que monitora um ou mais sensor que respondem ao gás do alvo. Para o exemplo 1) passando os photons através do sensor, 2) multi-passes de um feixe de photon através do sensor, 3) pelo absorption evanescent do campo (EFA) e 4) usando o índice de mudanças do refraction comutar o photon de um trajeto a outro. A deteção rápida dos gáses tais como o CO pode ser feita por passagens múltiplas dos photons através de um sensor que esteja absorvendo photons dessa escala de wavelength. O feixe de photon é passado para a frente e para trás através do sensor por alguns meios tais como usar superfícies ou a cavidade ótica altamente reflexiva. Nas essências as reflexões internas múltiplas em um waveguide são similares ao método multi-pass do photon exceto o bate-papo que o método evanescent penetra somente aproximadamente 200 nm. O sistema da deteção de EFA compreende uma fonte do photon acoplada ótica ao sensor e o sistema do fotodiodo, de modo que o fluxo do photon seja uma função ao menos de uma resposta do outro sensor ao gás do alvo, por exemplo, transmite a luz através do sensor ao fotodiodo. Além, um sensor que mude seu índice em cima da exposição a um gás do alvo tal CO pode ser usado comutar photons de um waveguide a outro proporcional às mudanças do índice que está em proporcional tern à concentração do gás do alvo. Cada waveguide pode ter um índice de refraction diferente e o sensor está na proximidade próxima a ambos os waveguides.
