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基于激光的超声波检测系统能够在数小时内识别致命的水中细菌,而不是数天

来源:WaterSpy

  发布:cici

关键词:光纤传感器 激光技术

2018-06-07

 


图像:WaterSpy系统使用激光,光电探测器和超声波技术在数小时内识别水中的致命细菌,而不是几天。 (图片来源:WaterSpy.eu)

由Photonics PPP Horizo​​n 2020资助的水安全项目“WaterSpy”开发了一种便携式激光水质分析仪,用于水分配网络的关键点,在数小时内提供关于致命细菌的读数,而不是天。 根据2017年世界卫生组织(WHO)的报告,尽管欧洲各水公司对合规性进行高度监测,但致命的疾病暴发是常见事件。 监测三种最致命的细菌 - 大肠杆菌,沙门氏菌和铜绿假单胞菌 - 在饮用水中可能需要3天,结果通常在暴露后发生。

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随着其原型准备就绪,WaterSpy团队将在Genova的两个地点进行设备测试:普拉托水处理厂和Genova配水管网的入口点。 由于污染物浓度可能非常低,这种致命的三重奏往往难以发现。 目前的过程涉及采集水样并将其送到远程实验室,并且细菌痕迹通常非常小,需要24小时的时间来让病原体培养。

“大多数水务公司,”协调组织经理Alessandro Giusti(博士)解释说:“如果他们现在就像现在一样继续进行,将难以满足这些新的严格法律。 目前用于细菌诊断的技术非常缓慢,而且一些更快的仍然不够精确,因此需要新的技术,比如WaterSpy。“

采用最新的光子学技术,该设备 - 结合了新型光电探测器和超声波粒子操纵的激光配置 - 适用于在线,现场测量。 “尽管从您的水龙头出来的水在达到您之前是安全的,但水务公共事业机构和监管机构非常依赖频繁的采样和实验室分析,这既耗时又昂贵,WaterSpy打算加速这一过程,我们的设备速度是史无前例的:完整的样品分析需要6个小时才能完成,因此将其与现有方法所需的2-3天进行比较,我们预计结果为12比现行标准快了许多倍,WaterSpy相对便宜,并且在特异性和灵敏度方面将符合新的监管要求。“

它首先收集细菌的微量痕迹,然后用激光检测它们。 “不幸的是,”Giusti说,“水本身是一种非常强烈的红外光吸收剂,必须采用特殊技术。” 同样,当应用声波时,沙子会在聚集的瓷砖表面形成共鸣图案,超声波用于聚集水样中的细菌,以提高检测和灵敏度。 然后,WaterSpy设备通过采用称为衰减全反射(ATR)的测量技术来检测细菌,使样品能够直接以液态进行检测。

红外光束被送入水流过的钻石中。 然后,IR光在与水样接触的内表面上反射,然后由检测器在离开晶体时收集。

由塞浦路斯研究与创新中心有限公司CyRIC协调,WATERSPY联盟根据H2020资助计划获得了欧盟委员会的资助。 Waterspy由9个合作伙伴组成,参与者来自7个不同的欧洲国家:(意大利)Consiglio Nazionale Delle Ricerche; IREN SPA; (瑞士)Alpes Lasers SA; (希腊)雅典国立技术大学; AUG Signals Hellas技术开发与应用; (奥地利)维也纳技术大学; (波兰)Vigo Systems SA; (德国)弗里德里希 - 亚历山大大学埃尔兰根纽伦堡。