Q3MD: single photon sensitive detector for methane gas detection operating at 3µm
Q3MD: single photon sensitive detector for methane gas detection operating at 3µm
批准号:
10032014
负责人:
金额:
$44.28万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Collaborative R&D
财政年份:
2022
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2022 至 --
中文摘要
为了使英国实现零碳经济,温室气体排放的测量、监管和执行需要迅速扩大。天然气(主要是CH4甲烷)仍然是主要的化石燃料,工业泄漏是温室气体的主要来源。目前,欧盟(EU) ~20万公里高压管道、英国~ 7660公里高压管道和美国~50万公里高压管道,除了地面上的100多处设施外,还缺乏测量方法和设备。该项目旨在开发一种单光子敏感探测器,用于检测工作在3微米的甲烷气体。与商用探测器使用的1.65µm波长相比,在这个波长上可以检测到低得多的甲烷浓度。应用差分吸收激光雷达和时间相关单光子计数技术,可以扩展远程光谱能力,增加距离范围或缩短响应时间;通过进入3µm光谱区域,将低浓度灵敏度提高到50倍。此外,我们可以扩展气体种类,并针对目前无法用SWIR波长解决的其他应用。技术方法是将独特的III-V合金材料开发与Bay Photonics(光学封装),Redwave Labs(控制电子)和QLM(信号处理和光谱分析)的创新科学和工程相结合。目标将是优化固态冷却,使探测器在不依赖斯特林发动机的情况下达到非常低的温度。甲烷应用的项目规范、建模和探测器验证将由渠道合作伙伴QLM领导。总体目标是在3 μ m的单光子/少光子水平上可分辨的探测器,并在台式原型形式中进行评估。
英文摘要
For the UK to reach a zero-carbon economy, the measurement, regulation, and enforcement of greenhouse gases (GHG) emissions needs to rapidly expand. Natural gas (primarily CH4 methane) remains the dominant fossil fuel and industrial leaks are a leading source of GHGs. Currently there are a lack of surveying methods and equipment for the European Union's (EU) ~200,000km of high-pressure pipeline, the UK's ~7,660km of high-pressure pipeline and the ~500,000km of high-pressure pipe-line in the United States in addition to the 100s of above-ground facilities.The project seeks to develop a single photon sensitive detector for methane gas detection operating at 3µm. Methane can be detected at much lower concentrations at this wavelength than at the 1.65µm used in commercial detectors. By applying Differential Absorption Lidar and Time Correlated Single Photon Counting, we can extend the remote spectroscopy capabilities to increase the distance range or decrease the response time; by accessing the 3µm spectral region, low concentration sensitivity is to be increased up to 50-fold. In addition, we can expand the gas species and target other applications are that currently not addressable with a SWIR wavelength.The technical approach is to combine unique III-V alloy material developments with innovative science and engineering at Bay Photonics (optics packaging), Redwave Labs (control electronics) and QLM (signal processing and spectral analysis). The aim will be to optimize solid state cooling to bring the detector to very low temperatures without having recourse to Stirling engines. The project specifications, modelling and detector validation for methane applications will be led by the channel partner QLM. The overall goal is a detector resolvable to single photon/few photon level at 3 µm and evaluated in bench top prototype form.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
含Re、Ru先进镍基单晶高温合金中TCP相成核—生长机理的原位动态研究
-
批准号:52301178
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:夏万顺
-
依托单位:
活细胞单分子成像定量研究EGFR内吞途径命运选择
-
批准号:32000557
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:李楠
-
依托单位:
MYB转录因子SINGLE FLOWER调控番茄果实数目的分子机制
-
批准号:32072577
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:59.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:肖晗
-
依托单位:
利用单细胞测序技术研究Setdb1在小鼠胚胎发育早期中的功能机制
-
批准号:32070794
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:刘鹤
-
依托单位:
高效率单细胞分析微流控芯片的机理研究
-
批准号:31970754
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:何立群
-
依托单位:
基于SERS纳米标签和光子晶体的单细胞Western Blot定量分析技术研究
-
批准号:31900571
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:刘兵
-
依托单位:
酵母RNase MRP的结构及催化机制研究
-
批准号:31900929
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:兰鹏飞
-
依托单位:
单细胞RNA和ATAC测序解析肌肉干细胞激活和增殖中的异质性研究
-
批准号:31900570
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:贾广帅
-
依托单位:
亚纳米单分子定位技术研究化学修饰对蛋白-膜相互作用的干预
-
批准号:91753104
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:70.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:李明
-
依托单位:
基于Single Cell RNA-seq的斑马鱼神经干细胞不对称分裂调控机制研究
-
批准号:31601181
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:刘畅
-
依托单位: