A microsphere whispering-gallery mode evanescent-wave sensor for use in the
detection and identification of atoms or molecules has been developed. In
operation, the species under scrutiny is introduced proximate to a
microsphere in which a whispering-gallery mode has been excited. The
subject species then absorbs a portion of the microsphere's evanescent
light energy at compound-specific wavelengths, which absorption is then
used to detect and identify the subject species. Its concentration may be
determined from the absorption signal on the light in reflection or
transmission. High sensitivity in the instant invention results from the
long effective absorption path length provided by the whispering-gallery
mode's large Q which results in a detector that is suitable for use in
trace-gas sensing. The instant microsphere detection system can rival the
performance of a multipass cell and can be made part of a much more
compact and rugged system. Among the many potential uses for the invention
taught herein includes detection of carbon monoxide, carbon dioxide, and
atmospheric trace gases such as methane and ammonia.
Un modo della bisbigli-galleria di microsfera evanescent-fluttua il sensore per uso nella rilevazione e l'identificazione degli atomi o delle molecole è stata sviluppata. In funzione, la specie sotto l'esame accurato è prossimo introdotto ad una microsfera in cui un modo della bisbigli-galleria è stato eccitato. La specie tematica allora assorbe una parte dell'energia chiara evanescent della microsfera alle lunghezze d'onda di compound-specifico, che l'assorbimento allora è usato per rilevare ed identificare la specie tematica. La relativa concentrazione può essere determinata a partire dal segnale di assorbimento sulla luce nella riflessione o nella trasmissione. L'alta sensibilità nei risultati istantanei di invenzione dalla lunghezza del percorso efficace lunga di assorbimento ha fornito da grande Q del modo della bisbigli-galleria che provoca un rivelatore che è adatto ad uso nel rilevamento del segu-gas. Il sistema istantaneo di rilevazione di microsfera può rivaleggiare con le prestazioni di una cellula multipass e può essere reso a parte di un sistema molto più compatto e più robusto. Fra i molti usi potenziali per l'invenzione insegnata qui include la rilevazione dell'ossido di carbonio, dell'anidride carbonica e dei gas atmosferici della traccia quali metano ed ammoniaca.
