電磁検知によるショ糖、ソルビトール、D-グルコース、およびD-フルクトース濃度のリアルタイムモニタリング

スクロース、ソルビトール、D-グルコース、D-フルクトース濃度のリアルタイムモニタリングのためのマイクロ波周波数での磁気センシングが報告されています。センシング要素は、スプリットリング共振器（SRR）を搭載したコプラナー導波路（CPW）に基づいて設計されました。これは、1.6mmの厚さと相対誘電率（εR）のDiclad 880基板上に製造されました。磁気センサーはベクトルネットワークアナライザー（VNA）に接続され、サンプルとセンサー間の電磁相互作用を分析しました。透過係数（S21）の大きさは、0.04〜0.20g/mLの範囲の溶液サンプル濃度を検出するインジケーターとして使用されました。実験結果は、スクロース、ソルビトール、D-グルコース、およびD-フルクトース濃度のリアルタイムモニタリングにマイクロ波を使用した開発システムが、各溶液の種類と濃度に対して独自の結果をもたらすことを確認しました。さらに、提案されたセンサーには、幅広いダイナミックレンジ、高い線形性、速い動作、低コストがあります。

Magnetic sensing at microwave frequencies for real-time monitoring of sucrose, sorbitol, d-glucose and d-fructose concentrations is reported. The sensing element was designed based on a coplanar waveguide (CPW) loaded with a split ring resonator (SRR), which was fabricated on a DiClad 880 substrate with a thickness of 1.6mm and relative permittivity (εr) of 2.2. The magnetic sensor was connected to a Vector Network Analyzer (VNA) and the electromagnetic interaction between the samples and sensor was analyzed. The magnitude of the transmission coefficient (S21) was used as an indicator to detect the solution sample concentrations ranging from 0.04 to 0.20g/ml. The experimental results confirmed that the developed system using microwaves for the real-time monitoring of sucrose, sorbitol, d-glucose and d-fructose concentrations gave unique results for each solution type and concentration. Moreover, the proposed sensor has a wide dynamic range, high linearity, fast operation and low-cost.