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Towards Breath Gas Analysis Based on Millimeter-Wave Molecular Spectroscopy

Rothbart, Nick und Hübers, Heinz-Wilhelm und Schmalz, K. und Borngräber, J. und Kissinger, D. (2018) Towards Breath Gas Analysis Based on Millimeter-Wave Molecular Spectroscopy. Frequenz, 72 (3-4), Seiten 87-92. de Gruyter. doi: 10.1515/freq-2018-0015. ISSN 0016-1136.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1515/freq-2018-0015

Kurzfassung

Breath gas analysis is a promising non-invasive tool for medical diagnosis as there are thousands of Volatile Organic Compounds (VOCs) in human breath that can be used as health monitoring markers. Millimeter-wave/terahertz molecular spectroscopy is highly suitable for breath gas analysis due to unique fingerprint spectra of many VOCs in that frequency range. We present our recent work on sensor systems for gas spectroscopy based on integrated transmitters (TX) and receivers (RX) fabricated in IHPs 0.13 um SiGe BiCMOS technology. For a single-band system, spectroscopic measurements and beam profiles are presented. The frequency is tuned by direct voltage-frequency tuning and by a fractional-n PLL, respectively. The spectroscopic system includes a folded gas absorption cell with gas pre-concentration abilities demonstrating the detection of a 50 ppm mixture of ethanol in ambient air corresponding to a minimum detectable concentration of 260 ppb. Finally, the design of a 3-band system covering frequencies from 225 to 273 GHz is introduced.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124530/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Towards Breath Gas Analysis Based on Millimeter-Wave Molecular Spectroscopy
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rothbart, NickNick.Rothbart (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hübers, Heinz-Wilhelmheinz-wilhelm.huebers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmalz, K.IHP Frankfurt, OderNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Borngräber, J.IHP Frankfurt, OderNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kissinger, D.IHP Frankfurt, OderNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:28 März 2018
Erschienen in:Frequenz
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:72
DOI:10.1515/freq-2018-0015
Seitenbereich:Seiten 87-92
Verlag:de Gruyter
ISSN:0016-1136
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Gasspektroskopie, Gassensor, Terahertz, Millimeterwellen
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Verkehrsmanagement (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V VM - Verkehrsmanagement
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Optimode.net (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie
Hinterlegt von: Rothbart, Nick
Hinterlegt am:07 Dez 2018 09:22
Letzte Änderung:02 Nov 2023 10:30

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