फोटोनिक सेंसिंग तकनीकों के साथ जल गुणवत्ता निगरानी को उन्नत बनाना

वैश्विक पर्यावरणीय चुनौतियों के कारण जल गुणवत्ता को खतरा बढ़ रहा है, ऐसे में कुशल निगरानी समाधानों की मांग भी बढ़ रही है। फोटोनिक सेंसिंग तकनीकें वास्तविक समय में सटीक जल गुणवत्ता मूल्यांकन के आशाजनक उपकरण के रूप में उभर रही हैं, जो विभिन्न जलीय वातावरणों में उच्च संवेदनशीलता और चयनात्मकता प्रदान करती हैं।
फोटोनिक सेंसिंग प्रौद्योगिकियों के सिद्धांत
फोटोनिक सेंसिंग तकनीकें संचरण और परावर्तन जैसी मूलभूत प्रकाश-पदार्थ अंतःक्रियाओं का उपयोग करके संदूषण या कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) जैसे प्रमुख जल गुणवत्ता संकेतकों की पहचान करती हैं।

ये सेंसर पानी को रोशन करने के लिए एलईडी या लेजर जैसे प्रकाश स्रोतों का उपयोग करते हैं, जहां अशुद्धियों का आकार और संरचना प्रकाश की परस्पर क्रिया को प्रभावित करती है, जिससे प्रकाश की तीव्रता या तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन होता है।

इन परिवर्तनों को विभिन्न पहचान विधियों का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जाता है, जिनमें फोटोडायोड, फोटोट्रांसिस्टर या चार्ज-युग्मित उपकरण (सीसीडी) शामिल हैं, जो संदूषकों के साथ परस्पर क्रिया करने के बाद प्रकाश की तीव्रता को मापते हैं। प्रकाश को जल के नमूने तक पहुंचाने और उससे वापस लाने के लिए अक्सर ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जाता है, जिससे दूरस्थ या वितरित संवेदन संभव हो पाता है।

प्रकाश संचरण और परावर्तन को मापने के अलावा, कुछ फोटोनिक सेंसर संदूषकों का पता लगाने के लिए विशिष्ट प्रकाशीय घटनाओं का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रतिदीप्ति सेंसर पानी में मौजूद प्रतिदीप्ति अणुओं को एक विशेष तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से उत्तेजित करते हैं और उत्सर्जित प्रतिदीप्ति की तीव्रता को मापते हैं, जिसे विशिष्ट संदूषकों की सांद्रता से सहसंबंधित किया जा सकता है।

इसके विपरीत, सरफेस प्लास्मोन रेजोनेंस (एसपीआर) सेंसर लक्ष्य अणुओं के बंधन के परिणामस्वरूप धातु की सतह के अपवर्तक सूचकांक में होने वाले परिवर्तनों की निगरानी करते हैं, जिससे एक लेबल-मुक्त और वास्तविक समय का पता लगाने का तरीका मिलता है।

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