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A compact breath gas sensor system based on terahertz/millimeter-wave gas spectroscopy

Rothbart, Nick ; Schmalz, Klaus ; Koczulla, Rembert ; Hübers, Heinz-Wilhelm (2023)
A compact breath gas sensor system based on terahertz/millimeter-wave gas spectroscopy.
In: Frequenz, 2022, 76 (11-12)
doi: 10.26083/tuprints-00023212
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

We demonstrate a full-cycle breath gas sensor system based on terahertz/millimeter-wave gas spectroscopy. The sensor consists of a transmitter and receiver working around 250 GHz based on SiGe BiCMOS technology. Typical detection thresholds are in the ppm range depending on the respective molecule. The data analysis provides partial pressures of the investigated molecules by fitting of spectra which are measured by wavelength modulation. Beside the spectroscopic measurement and the data analysis, a full cycle of breath analysis includes the sampling and the conditioning of the sample tubes. The full cycle takes about 35 min per sample in average. As the system is compact and easy to operate, it allows for on-site analysis of breath samples in medical laboratories or hospitals.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2023
Autor(en): Rothbart, Nick ; Schmalz, Klaus ; Koczulla, Rembert ; Hübers, Heinz-Wilhelm
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: A compact breath gas sensor system based on terahertz/millimeter-wave gas spectroscopy
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2023
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2022
Verlag: De Gruyter
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Frequenz
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 76
(Heft-)Nummer: 11-12
DOI: 10.26083/tuprints-00023212
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23212
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Herkunft: Zweitveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract):

We demonstrate a full-cycle breath gas sensor system based on terahertz/millimeter-wave gas spectroscopy. The sensor consists of a transmitter and receiver working around 250 GHz based on SiGe BiCMOS technology. Typical detection thresholds are in the ppm range depending on the respective molecule. The data analysis provides partial pressures of the investigated molecules by fitting of spectra which are measured by wavelength modulation. Beside the spectroscopic measurement and the data analysis, a full cycle of breath analysis includes the sampling and the conditioning of the sample tubes. The full cycle takes about 35 min per sample in average. As the system is compact and easy to operate, it allows for on-site analysis of breath samples in medical laboratories or hospitals.

Freie Schlagworte: breath analysis, gas spectroscopy, millimeterwaves, terahertz
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-232127
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin, Gesundheit
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Mikrowellentechnik und Photonik (IMP)
Hinterlegungsdatum: 01 Mär 2023 10:07
Letzte Änderung: 06 Mär 2023 11:02
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