FOTOACÚSTICA PULSADA DE ALTA PRECISIÓN EN NO2-N2

Resumen

Cuando una muestra gaseosa en una celda es irradiada con radiación láser resonante con una de las transiciones de las moléculas, parte de la energía absorbida se convierte en cinética provocando una onda de presión, detectable con un micrófono, que contiene información de los fenómenos físicos presentes. En este trabajo se estudiaron los modos acústicos de una celda de geometría cilíndrica excitados al irradiar muestras de NO2/N2 con pulsos de un láser de colorante sintonizable en la región de 440 nm. El análisis de Fourier de la señal consiste de una serie de picos de resonancia en frecuencias que dependen de la geometría de la celda y de la mezcla de gases. Los picos presentan un perfil lorentziano cuyo ancho está asociado con las pérdidas de calor por viscosidad y conductividad térmica tanto volumétricas como superficiales. Éstas dependen de la presión total de la muestra, de la geometría de la cavidad resonante y de las propiedades termodinámicas de los gases. Variando la presión de N2 se relevó la forma del espectro en frecuencias de la señal y, ajustando con un modelo teórico, se determinó cuál de estos fenómenos es dominante. Este estudio permite la optimización del diseño de celdas para detección optoacústica con el fin de mejorar la sensibilidad para la medición de trazas.