近日，安光所高晓明研究员团队在基于3D打印的小型化光声光谱NO₂传感方面取得了新的研究进展，相关研究成果以《用于亚ppb浓度二氧化氮测量的全集成光声光谱传感器》为题发表在国际学术期刊Sensors上（Sensors 2020, 20, 1270）。

光声光谱因其探测不受光波长依赖、对吸收光程敏感性低、系统便携等特点，研究热度逐年上升，用于痕量气体、气溶胶吸收等探测。最近，该团队博士研究生董洋等人开展了基于3D打印的小型化光声光谱探测技术研究，利用3D打印技术，实现光声探测模块一体式高度集成。利用450纳米激光作为光声信号激发光源，实现了对ppb量级的NO₂高灵敏检测，在1秒响应时间下，检测灵敏度达到0.8ppbv。通过与商业的NO_x分析仪开展大气NO₂的比对测量表明，两者具有很好的一致性。另外，基于这一研究工作，董洋等人参加了兆易创新杯第十四届中国研究生电子设计赛，并荣获二等奖。

这一研究结果对进一步发展紧凑、便携式的光声光谱痕量检测仪具有重要的应用价值，尤其是发展载荷有限的无人机载大气痕量气体、气溶胶吸收探测方面具有较强的发展前景。

研究工作得到了国家自然科学基金（41475023，41575030）等项目的支持。

文章链接：https://www.mdpi.com/1424-8220/20/5/1270 

(a)传感器的3D模型 (b) 实物，尺寸120× 65× 35（单位：纳米）

3D打印光声光谱传感器和42i型NO–NO₂–NO_X气体分析仪的户外二氧化氮浓度对比测量

两者测量结果差距的标准差是1.0ppb