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Terahertz Gas-Sensors: Gas-Phase Spectroscopy and Multivariate Analysis for Medical and Security Applications

Neumaier, Philipp F.-X. und Schmalz, K. und Borngräber, J. und Kissinger, D. und Hübers, Heinz-Wilhelm (2015) Terahertz Gas-Sensors: Gas-Phase Spectroscopy and Multivariate Analysis for Medical and Security Applications. IEEE SENSORS 2015, 2015-11-01 - 2015-11-04, Busan, Südkorea. doi: 10.1109/ICSENS.2015.7370673. (eingereichter Beitrag)

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Kurzfassung

We developed a terahertz (THz) gas-phase spectrometer based on transmitter(TX)- and subharmonic receiver(RX)-chips fabricated in SiGe BiCMOS. A tunable TX and TX-array for 245 GHz with output powers of Pout=0dBm and 7dBm and a 500 GHz TX-array with Pout=-7dBm acts as tunable narrow band radiation sources. The THz beam is detected by the heterodyne RX. The high-resolution 2f-spectra were obtained by TX-frequency modulation and lock-in amplification of the RXs’ intermediate frequency (IF). The fingerprint-like spectra support a substance detection with absolute specifity, which we confirmed in our foregoing study by using multivariate algorithms (MVA) like principal components analysis (PCA) and partial least squares regression (PLS). We tested volatile organic compounds (VOCs) known as biomarkers and/or are classified as harmful by the EPA. We found a 100% qualitative substance detection and 2% mass fraction accuracy for the components in mixtures we prepared.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/96396/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Terahertz Gas-Sensors: Gas-Phase Spectroscopy and Multivariate Analysis for Medical and Security Applications
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Neumaier, Philipp F.-X.philipp.neumaier (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
Hübers, Heinz-WilhelmHeinz-Wilhelm.Huebers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/ICSENS.2015.7370673
Status:eingereichter Beitrag
Stichwörter:THz, Millimeter-Wave, Spectroscopy, Gas-Sensor, 245 GHz, 500 GHz, Transmitter, Receiver, Multivariate Analysis. PCA, PLS, SIMCA, Medicine, Security, Gas mixtures, VOCs.
Veranstaltungstitel:IEEE SENSORS 2015
Veranstaltungsort:Busan, Südkorea
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:1 November 2015
Veranstaltungsende:4 November 2015
Veranstalter :IEEE
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 (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme
Hinterlegt von: Neumaier, Philipp
Hinterlegt am:01 Jun 2015 06:54
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:02

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