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UV 감지기로서 CCD어레이를 사용한 소형 디지털 광 오존모니터
A New Small Size Digital Optical Ozone Monitor Using CCD Array as a UV Detector

정완영    (동서대학교 컴퓨터정보공학부   ); 이승철    (동서대학교 컴퓨터정보공학부  );
  • 초록

    UV기술에 기반한 오존모니터는 신호의 안정성 때문에 널리 활용되어오고 있다. 먼저 오존 발생기에서 나오는 오존농도를 실시간, 고정 밀로 측정하기 위해서 저압 수은램프를 UV광원으로 하고, 광증배관을 UV 감지기로 하는 시스템을 구성하였다. 이 구조는 저 비용의 고농도 오존의 계측에 유용한 시스템으로서 단순한 구조와 비교적 우수한 계측성 능을 얻을 수 있었다. 제조된 시스템은 $0.05{\sim}2w1.%$ 의 측정 농도영역에서 좋은 선형성을 나타내었다. ppm정도의 보다 정밀한 농도계측을 위해서는 UV광원으로서 고출력 펄스 크세논램프를 사용하고, CCD어레이를 광스펙트로메터로 사용하도록 시스템을 설계하였다. CCD출력으로부터의 광신호는 우수한 반응성과 띄어난 광해상도를 가지고 디지털신호로 변환되고, 이 디지털신호는 PC의 스크린에 디스플레이 되도록 설계되었다. 제작된 시스템은 $10{\sim}10,000ppm$ 영역에서 선형적이고 우수한 감도를 보였으며 저 농도의 오존을 측정하는 시스템으로서의 가능성을 보여주었다.


    Ozone monitor based on UV techniques has been widely used due to their signal stability. The high concentration ozone monitor for real time ozone monitoring from ozone generator was composed of a low pressure mercury lamp as UV source and a photo multiplier tube as UV detector. The structure could be very useful for low price high concentration ozone monitor and showed good linearity to ozone in the concentration range between 0.05 and 2wt%. For accurate ambient ozone monitoring, the system composed of a high power pulsed xenon lamp as UV source, an optical spectrometer with a high sensitivity linear CCD array as UV detector. The optical signal form the CCD array was converted to digital signal, and the digital signal was displayed on screen using PC interface. The developed system showed good linearity and sensitivity in relatively low measuring range between 10ppm and 10,000ppm, and showed some feasibility of hish resolution ozone monitor using CCD array as a photodetecor.


  • 주제어

    Ozone monitor .   Optical ozone monitor .   CCD .   Photomultiplier .   UV detector.  

  • 참고문헌 (7)

    1. H. NaKagawa, S. OKazaKi, S. Asakura, H. Shimizu and I. Iwamoto, 'A new ozone sensor for an ozone generator', Sensors and Actuators B, vol.77, pp.543-547, 2001 
    2. T. Takada, K. Suzuki and M. Nakane, 'Highly sensitive ozone sensor', Sensors and Actuators B, vol.13-14, pp.404-407, 1993 
    3. M. Horvath, L. Bilitzky and J. Heuttner, Ozone, Elsevier, Amsterdam, 1988 
    4. T. Sugimitsu, Ozone, Kohrin, Tokyo, 1997 (in Japanese) 
    5. P. A. Nanda, A. P. Campitelli, S. Lee, F. Brennan and W. Wlodarski, 'Semiconducting oxide coated surface acoustic wave device for environmental gas sensing applications', in Tech Digest 5th Int. Meet. Chemical Sensors, Rome, Italy, pp.54-46, 1994 
    6. L. T. Molina and M. J. Molina, 'Absolute absorption cross sections of ozone in the 185- to 350-nm wavelength region', J. Geophys. Res., vol.91, pp.14501-14508, 1986 
    7. T. Takada, In T. Seiyama(ed.), Chemical Sensor Technology, Kodansha, Tokyo/Elservier, vol. 2, pp.59-70, 1989 

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