ESTUDIO DE UN SISTEMA DE DETECCIÓN FOTOACÚSTICA A TRAVÉS DE UN RESONADOR DOBLE Y UN MICRÓFONO DIFERENCIAL
Resumen
Varios autores han recurrido al uso de múltiples micrófonos para mejorar el límite de detección de señales fotoacústicas. Esta solución muestra una lenta mejora de la relación señal a ruido, la que progresa como la raíz cuadrada del número de micrófonos. En este trabajo se presenta una solución alternativa basada en un micrófono diferencial, acoplado a dos cavidades acústicas, que recibe señales en contrafase de forma tal de duplicar la salida. El sistema consta de dos resonadores con filtros de cuarto de onda en los extremos y dispuestos en serie. La celda así conformada es excitada axialmente por medio de un láser. Del punto medio de cada resonador se deriva una muestra de la señal la que es dirigida a cada una de las puertas de entrada de un micrófono diferencial. A la frecuencia de resonancia una de las muestras resulta retardada en media longitud de onda por medio de un camino extra. Así se consigue obtener una señal neta de aproximadamente el doble de valor del que habría resultado con un micrófono simple de la misma sensibilidad. El sistema se ensaya en la detección de trazas de NO2 diluido en aire cromatográfico excitando por medio de un láser compacto de estado sólido que emite en 532 nm con una potencia de 200 mW y es bombeado con un diodo cuya corriente se modula a la frecuencia del modo acústico. El límite de detección del sistema es de 150 ppbV (1ppb=10-9), tomando como tal la señal neta que resulte igual a la desviación estándar de la señal de fondo.
