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Non-dispersive infrared (NDIR) gas sensors typically use an optical filter that transmits a discriminating 4.26 μm wavelength band to measure carbon dioxide (CO2), as CO2 absorbs 4.26 μm infrared. The filter performance depends on the transmittance and full width at half maximum (FWHM). This paper presents the fabrication, sensitivity, and selectivity characteristics of a distributed Bragg reflector (DBR)-based Fabry-Perot filter with a simple structure for CO2 detection. Each Ge and SiO2 films were prepared using the RF magnetron sputtering technique. The transmittance characteristics were measured using Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). The fabricated filter had a peak transmittance of 59.1% at 4.26 μm and a FWHM of 158 nm. In addition, sensitivity and selectivity experiments were conducted by mounting the sapphire substrate and the fabricated filter on an NDIR CO2 sensor measurement system. When measuring the sensitivity, the concentration of CO2 was observed in the range of 0?10000 ppm, and the selectivity was measured for environmental gases of 1000 ppm. The fabricated filter showed lower sensitivity to CO2 but showed higher selectivity with other gases.
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F. Vega / 2020 / Current status of CO2chemical absorption research applied to CCS : Towards full deployment at industrial scale / Appl. Energy 260:114~313
A. F. Pérez-Cadenas / 2013 / Metal-doped carbon xerogels for the electro-catalytic conversion of CO 2 to hydrocarbons / Carbon N. Y 56:324~331
B. Liao / 2001 / Study on CuO±BaTiO 3 semiconductor CO 2 sensor / Sens. Actuators 80:208~214
M. Febrina / 2019 / Development of a simple CO2 sensor based on the thermal conductivity detection by a thermopile / Meas. J. Int. Meas. Confed 133:139~144
T. V. Dinh / 2016 / A review on non-dispersive infrared gas sensors : Improvement of sensor detection limit and interference correction / Sens. Actuators, B Chem. 231:529~538
A. F. Pérez-Cadenas / 2013 / Metal-doped carbon xerogels for the electro-catalytic conversion of CO 2 to hydrocarbons / Carbon N. Y 56:324~331
B. Liao / 2001 / Study on CuO±BaTiO 3 semiconductor CO 2 sensor / Sens. Actuators 80:208~214
M. Febrina / 2019 / Development of a simple CO2 sensor based on the thermal conductivity detection by a thermopile / Meas. J. Int. Meas. Confed 133:139~144
T. V. Dinh / 2016 / A review on non-dispersive infrared gas sensors : Improvement of sensor detection limit and interference correction / Sens. Actuators, B Chem. 231:529~538
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