近日，我院郭珉博士与大连理工大学光电工程与仪器科学学院合作，在国际权威期刊Analytical Chemistry（中科院一区TOP,Nature Index期刊）上发表了题为《Differential Cantilever Enhanced Fiber-optic Photoacoustic Sensor for Diffusion Gas Detection》的学术成果（doi: 10.1021/acs.analchem.3c05396）。郭珉博士和大连理工大学陈珂副教授为论文的共同通讯作者，大连理工大学李辰溪为论文第一作者。
光声气体传感的基本原理是气体的光声效应，即当特定波长的激光照射待测气体分子时，部分气体分子吸收光能并转化为热能，进而产生声波。声波的幅度和待测气体浓度成正比，通过检测这些声波信号的幅度，可以实现对气体种类和浓度的识别。这项研究针对光声气体传感易受外界振动和噪声干扰的问题，提出了一种差分悬臂增强型光纤光声气体传感技术，利用差分悬臂声场敏感元件有效的抑制了外部噪声对光声信号的干扰。
通过对比实验进一步研究了该传感器对环境噪声、同频干扰和外部撞击的抑制效果，并对差分悬臂梁增强型光声气体传感器的性能进行了评估，100s积分时间下，对乙炔的检测极限达到了60ppb。该传感器集成了光声信号激发和双通道光纤声波探测，气体感测部分是完全无源的，具有免疫电磁干扰、本质安全、响应速度快、灵敏度高等优势，特别适合应用于煤矿、火力发电站、化工厂、油气传输管道等易燃易爆气体积聚或强电磁干扰工况环境下的痕量气体感测。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c05396
