Продукты нефтепереработки широко используются в разных сферах, но при этом они могут быть опасны для здоровья. Большое количество газов, в том числе токсичного углекислого газа и горючего метана, образуется после сгорания нефтепродукты. Люди могут интоксицироваться этими газами, что приведет к недостатку кислорода в крови, вреду для нервной системы и удушью. Такая опасность особенно высока для производственных объектов, поэтому на таких объектах необходим прибор, мониторящий утечки газа.
Газоанализаторы используются в разных отраслях, чтобы иметь возможность контролировать, сколько газа утекает. Детектор может быть создан из разных материалов, включая пленки, полученные из селенида свинца. В этих пленках есть высокая чувствительность к инфракрасному излучению, что позволяет обнаружить газы в наносекунду времени.
Обнаружение газов не идеально, и термообработка всё ещё используется для повышения точности. Однако она не автоматизирована и не гарантирует константного качества продукции.
Сотрудники Института лазерных технологий ИТМО представили новую технологию повышения чувствительности газоанализаторов. Она заключается в модификации плёнок из селенида свинца с помощью обработки лазером. Электрические и оптические свойства этих плёнок улучшаются, и они становятся менее отражающими свет. Эта модификация позволяет точнее обнаружить утечки газа, повышает чувствительность при их обнаружении и сделала газоанализаторы автоматизированными.
Оптический газоанализатор реализуется через освещение детектора лазерным излучением инфракрасной длины волны и фиксации электрических характеристик детектора в режиме реального времени. Если утечки газа нет, то характеристики остаются без изменений. При распространении газа изменения в характеристиках происходят, что указывает на опасность утечки.
Исследователи ИТМО продолжают работу над улучшением своей технологии. Целью является нахождение минимальной концентрации газа, необходимой для обнаружения утечек, а также увеличение стабильности и чувствительности метода. Новая технология модификации пленок позволит обнаруживать не только углекислый газ и метан, но и другие опасные газы, включая сероводороды, используя селективное излучение на пленке вместо узкополосных источников излучения.
Таким образом, использование лазерно модифицированных пленок высокой чувствительности в оптических газоанализаторах значительно повышает эффективность и качество контроля утечек газа. Исследования ИТМО продлятся, и их результаты помогут улучшить безопасность на опасных производствах.
