В Институте неорганической химии РАН создан простой оптический датчик - светодиод, позволяющий оперативно и надежно определять концентрацию метана в воздухе угольных шахт и вовремя принимать меры безопасности.
Принцип действия обычных приборов для определения концентрации метана, образующего с кислородом взрывоопасные смеси, основан на измерении теплопроводности воздуха, зависящей от концентрации метана. Но эти приборы обладают малой чувствительностью и не способны отличать метан от других газов. Поэтому они часто либо не срабатывают в момент возникновения опасности, либо поднимают ложные тревоги. В результате их сигналам не очень доверяют, а это способно приводить к трагическим последствиям.
Однако метан, в отличие от азота, кислорода и оксидов углерода, а также летучих примесей, способных содержаться в воздухе шахт, интенсивно поглощает инфракрасный свет с длиной волны 1,65 мкм. Компактным источником такого излучения как раз и служит созданное в институте полупроводниковое устройство: свет от него пропускают через измерительную ячейку, а затем по стекловолокну передают на поверхность, где с помощью спектрофотометра измеряют ослабление сигнала, зависящее от концентрации метана.
***