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《光学快报》:微型传感器可测量体内压力变化,灵敏度较现有设备提高80%

CHEN

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香港理工大学人员领导的研究开发出一种极其灵敏的微型光纤传感器,可用来测量人体的微小压力变化。

研究人员在光学学会(OSA)期刊《光学快报》(Optics Letters)上描述了他们的新光纤传感器。这种传感器是基于嵌入到一种名为Zeonex的新型聚合物光纤中的光纤布拉格光栅(FBG),能够检测到仅2千帕斯卡的压力变化。

该传感器中使用的聚合物Zeonex,其与硅纤维相比不仅具有化学惰性,而且能很好地在水环境中工作,而且在压力变化时表现出更高的光位移。尽管被称为掺杂剂的物质经常被用于制造光纤的内芯和外包层具有不同折射率的材料,但研究人员通过使用不同等级的Zeonex来制造单材料纤维,简化了制造过程。

为了演示这种新型传感器,研究人员使用传统聚合物传感器进行了比较。这些传感器被放置在一个腔室里,并手动地升高或降低压力,逐步高于或低于大气压。同时对两种传感器的光位移进行实时监测。

测试表明,新型传感器可用于高达50千帕或低于大气压的低压测量,分辨率为2.0千帕。与传统的聚合物传感器相比,压力测量的灵敏度提高了80%。

研究人员表示,“新压力传感器为医疗应用而设计,克服了硅基纤维传感器的许多问题......它足够灵敏,可以在呼吸时测量压力的变化只有几千帕肺部压力。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-46-5-933


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