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量子點光譜傳感器技術在河流水質監測中的應用

行業應用 2020年02月28日 14:33:20 來源:傳感器專家網人氣:14631
  【儀表行業應用】在新冠肺炎疫情防控期間,各行業和領域在工作和生產中都盡量減少人與人、人與外界的接觸,以降低感染風險。日前,北京全市36條大小河流已布設了100個零接觸式監測點,通過微型光譜傳感技術,實現水環境的無人化、自動化實時監測。這100個監測點分布在36條大小河流當中,主要位于入河排水口、閘口考核斷面等多種位置,實現24小時不間斷實時動態監測,即使在降雪降雨,以及覆冰的水域,都能正常完成作業。
 
類似白色圓盤的監測終端,資料圖
 
  以前,工作人員都要到現場勘查人工采樣,再回到實驗室進行分析,而且需要數小時甚至數天才能拿到結果。但是在防疫期間,這種方式就能盡量減少人員外出和彼此接觸的機會,降低感染風險。利用這些水質監測終端,就可以讓管理單位實時掌握和查看水域的水環境狀況,實現零接觸式監測。
 
  監測終端像一個白色圓盤,漂浮在河面之上。工作人員介紹,玄機藏在白色圓盤的底部,前面有光源的發射窗口,后邊是接收窗口,水流通過特制的光譜芯片時,利用光譜原理來實時分析水體的特性。據介紹,監測終端10分鐘會進行一次數據回傳,形成24小時不間斷的水質采集網。
 
  據了解,量子點光譜傳感器技術,是清華大學電子工程系博士生導師鮑捷教授在全球范圍內率先提出,并于2015年9月將這一成果《基于膠體量子點納米材料的光譜儀》發表于《自然》雜志,得到科學界廣泛關注,被稱為“顛覆性”技術之一。這種微型光譜傳感芯片,僅有人指甲蓋的四分之一大小,采用納米材料量子點,基于水質實時在線監測終端,可實現全時段全方位監測水體狀況,并進行污染溯源排查。
 
  未來,隨著量子點光譜傳感器的成功小型化應用,將使得光譜儀器件從實驗室走到百姓日常生活之中,通過將量子點光譜傳感器植入智能手機、便攜設備,或搭載到無人機等設備和平臺上,可以實時實地的進行空氣、水、食品、藥品、化學物質和人體皮膚、血液等多種物質的檢測鑒別和監控,在科研、工業、農業、醫療健康、國防、環境、教育等領域擁有廣闊的應用前景。
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