OPTIMIZACIÓN DE RESONADORES ACÚSTICOS PARA ESPECTROSCOPÍA FOTOACÚSTICA EN GASES

Abstract

La espectroscopía fotoacústica permite la detección de trazas de gases ya que, en teoría, su límite está establecido porel ruido del micrófono y la electrónica asociada. En la práctica, la mínima concentración detectable aumenta debidofundamentalmente a dos factores: la pequeña absorción y dispersión de la radiación que atraviesa las ventanas de lacelda, que contiene la muestra del gas, y el ruido proveniente de la bomba de circulación o turbulencias en el flujo degas. Con el objetivo de disminuir estos efectos se diseñaron celdas con resonadores abiertos, filtros en los extremos yventanas en ángulo de Brewster. Así mismo, se presenta una celda diferencial con dos resonadores paralelos,acoplados a dos filtros de cuarto de onda comunes a ambos. Se utiliza un micrófono diferencial cuyos puertos sonconectados en el punto medio de ambos resonadores, lo cual permitiría reducir el ruido proveniente de puntos lejanos,tales como los debidos a calentamiento de las ventanas, aumentando la relación señal ruido. Se plantean dos modelosnuméricos para analizar el comportamiento de los diseños ante una excitación luminosa. Se analizan los resultados yse obtienen las condiciones más favorables para aumentar la señal fotoacústica y disminuir el límite de detección.