바카라 롤링 센서란?

파장 기반 바카라 롤링 센서는 또한 다양한 유형의 바이오센서에 대한 기초를 형성합니다. 이 중 다수는 표면 플라스몬 공명(SPR)을 기반으로 합니다. 여기에는 얇은 금속 필름(일반적으로 금)을 바카라 롤링에 바로 배치하거나, 경우에 따라 바카라 롤링의 출력 끝단에 있는 외부 광학 장치에 배치하는 작업이 포함됩니다.

특정 파장만이 금속-유전체 계면에서 플라스몬의 진동을 여기시킵니다. 이러한 공명 파장은 다른 파장보다 덜 반사됩니다. 또한 금속층의 굴절률에 매우 민감합니다.

바이오바카라 롤링를 만들기 위해 금속 필름은 “기능화됩니다”. 즉, 특정 표적 분석물질에 우선적으로 결합하거나 흡수하는 생체분자(또는 박테리아)로 코팅됩니다. 분석물질 분자가 바카라 롤링 표면에 결합함에 따라 굴절률이 변경됩니다. 그러면 공진 파장이 전환됩니다. 따라서 투과광의 파장을 분석함으로써 표적 분자의 농도를 매우 민감하게 측정할 수 있습니다.

바카라 롤링 바이오센서는 빠른 측정 속도, 높은 민감도 등 여러 장점이 있습니다. 그리고 분석물질의 "라벨링"이 필요하지 않습니다. 결과적으로, 의생명과학 연구 및 의약품 개발을 비롯해 심지어 농업 및 식품 가공에 이르기까지 수많은 의료 진단 과정에서 사용됩니다.

 

위상 기반 바카라 롤링

위상 기반 센서는 가장 일반적인 바카라 롤링 광학 간섭계입니다. 주변 매질의 일부 변화로 인해 광학 바카라 롤링 또는 외부 광학 공동에서 유도된 위상 변이를 측정합니다. 또한 여러 다른 간섭계 구성이 가능합니다. 마하-젠더 간섭계, 마이켈슨 간섭계 및 패브리-페로 간섭계가 가장 많이 사용되고 있습니다.

기존의 자유 공간 간섭계와 마찬가지로 마하-젠더 간섭계와 마이켈슨 간섭계 모두 빔을 기준 암(reference arm)과 감지 암(sensing arm)의 두 경로로 분할합니다. 그리고 감지 암만 신호에 노출됩니다. 감지 암 내의 물리적 길이 또는 굴절률의 변화는 검출기에서 간섭무늬 패턴을 생성하는 경로 간의 상대적 위상 변이를 일으킵니다. 이로 인해 감지 신호가 발생합니다.

패브리-페로 간섭계는 바카라 롤링를 사용하여 측정 지점에 위치한 에탈론(간격으로 분리된 두 개의 평행한 반사성이 높은 표면)에 빛을 공급합니다. 진동, 압력, 온도 또는 굴절률로 인한 패브리-페로 공동 내 광학 경로 길이의 변화(공동에 유입되는 가스 또는 액체로 인해 발생)는 간섭무늬 패턴을 변경시킵니다. 이 신호는 감지되는 원점으로 바카라 롤링를 통해 다시 이동합니다. 이 방법은 가스 또는 석유 수송관의 다운홀 압력을 측정하거나 복합 재료의 변형 또는 온도를 모니터링할 때 주로 사용됩니다.

광섬유 자이로스코프는 또 다른 유형의 위상 기반 바카라 롤링 센서입니다. 이 경우, 바카라 롤링는 단단히 감긴 코일 안에 있습니다. 광원은 먼저 두 개의 빔으로 분할된 다음 바카라 롤링의 반대쪽 끝단에 결합됩니다.

코일이 축을 따라 회전하는 경우 두 빔은 서로 상대적으로 위상 변이를 겪습니다. 이것을 사냐크 효과라고 합니다. 두 빔은 바카라 롤링를 빠져나갈 때 재결합됩니다. 모든 위상 변이는 결합된 빔에서 간섭무늬를 생성합니다. 검출기는 이 패턴을 감지하여 회전 각속도를 확인합니다.

 

편광 기반 바카라 롤링

대부분의 편광 기반 센서는 편광 유지 광학 바카라 롤링의 축을 기준으로 45°에서 편광된 빛을 적용함으로써 작동됩니다. 그러면 테스트 중인 장치에서 바카라 롤링 복굴절에 영향을 미치는 모든 요소(일반적으로 온도 변화 또는 기계적 변형)를 편광 분석기로 바카라 롤링 출력에서 감지할 수 있습니다. 다수의 구조물 모니터링 바카라 롤링 센서는 편광 기반입니다.

편광 기반 센서는 전류를 감지할 때도 사용할 수 있습니다. 이 센서는 자기장이 존재할 때 빛의 편광면에서 회전을 일으키는 패러데이 효과에 의존합니다. 따라서 이를 사용하여 전류에 의해 생성된 자기장을 측정할 수 있습니다. 바카라 롤링 전류 센서는 기존 센서 유형에 비해 빠른 응답 속도, 높은 정확도, 소형, 경량 등의 장점이 있습니다.

 

강도 기반 바카라 롤링

강도 기반 바카라 롤링 센서는 사실 최초로 개발된 센서였습니다. 이 센서는 투과광 강도 또는 반사광 강도의 변화에 의존하여 측정을 수행합니다.

단순한 강도 기반 센서 하나가 구부러지는 바카라 롤링를 구조물 또는 기계 구성품에 내장되는 식으로 구성됩니다. 굽힘 반경의 변화는 바카라 롤링를 통한 광 손실에 영향을 미칩니다. 따라서 압력, 가속도, 움직임, 열팽창 등 물체의 치수 변화를 유발하는 것은 무엇이든 바카라 롤링를 변형시키고 신호를 생성합니다.

강도 변화를 일으키는 또 다른 방법은 바카라 롤링가 빛을 투과시키는 데 의존하는 내부 전반사량을 저해하거나 줄이는 것입니다. 이는 대개 주변 매질의 굴절률 변화가 바카라 롤링 코어를 둘러싼 소실장과 상호 작용할 때 발생합니다. 이때 소실장이 바카라 롤링를 둘러싼 매질로 침투할 수 있도록 바카라 롤링의 길이에 걸쳐 클래딩의 일부를 제거하는 작업이 일반적으로 수반됩니다. 이러한 매질의 굴절률이 변경되면 바카라 롤링의 투과 속성이 바뀝니다. 이를 사용하여 액체 유체 수준을 감지하거나 가스 센서로 사용할 수 있습니다.

일반적으로 강도 기반 바카라 롤링가 더 단순하기 때문에 다른 유형보다 비용이 낮지만 오늘날 널리 사용되고 있지는 않습니다. 문제는 광학 출력의 변화를 일으키는 것은 무엇이든 판독값을 생성한다는 것입니다. 기준 시스템을 통해 이 문제를 최소화할 수는 있지만 이러한 바카라 롤링에서 노이즈 및 비논리적인 판독값을 완전히 제거하기란 어렵습니다.

 

산란 기반 바카라 롤링

다양한 감지 기법은 광학 바카라 롤링 내의 브릴루앙 산란과 라만 산란을 기반으로 합니다. 그리고 광 시간 영역 반사 측정법(OTDR)과 결합하여 사용됩니다.

브릴루앙 산란은 매질에서 빛과 음향 모드의 상호 작용으로 인해 발생합니다. 브릴루앙 산란의 피크 파장은 재료의 굴절률에 따라 크게 달라집니다. 이 때문에 주변 매질의 온도 또는 압력 변화에 민감합니다.

브릴루앙 기반 센서를 구현하기 위해 빛의 펄스가 바카라 롤링 아래로 보내집니다. 되돌아온 빛의 스펙트럼은 지속적으로 분석됩니다. 브릴루앙 산란으로 인한 스펙트럼 이동의 시간 지연은 바카라 롤링를 따라 얼마나 멀리 산란이 발생했는지를 나타내므로 산란을 유발한 조건에 해당하는 위치를 파악할 수 있습니다.

라만 산란은 빛이 바카라 롤링의 분자 진동과 상호 작용할 때 발생합니다. 라만 신호는 온도에만 의존합니다. 라만 감지는 브릴루앙 감지와 유사하게 구현됩니다. 즉, 바카라 롤링를 통해 빛의 펄스를 보내고 되돌아온 빛의 스펙트럼을 시간의 함수로 분석합니다.

산란 기반 센서의 큰 장점은 실리카 바카라 롤링의 본질적인 속성을 활용한다는 것입니다. 따라서 저렴한 상용 광학 바카라 롤링를 사용하여 이러한 센서를 제작할 수 있습니다. 또한 두 산란 기법 모두 수십 킬로미터의 아주 먼 거리에서도 작동하므로, 대형 구조물이나 길이가 긴 구조물을 모니터링할 때 특히 유용합니다.

전반적으로, 바카라 롤링 센서는 다양한 기능과 작동 상의 이점 때문에 광범위한 분야에 적합합니다. 지속적인 기술 발전으로 구조안전성 모니터링, 석유 및 가스 탐사, 생의학적 감지, 환경 방사능 감시, 산업 공정 모니터링 및 기타 여러 분야에서 바카라 롤링 센서의 활용도가 확실히 높아질 것입니다.