Das photoakustische Prinzip

Der photoakustische Effekt basiert auf der Absorption von moduliertem Laserlicht in einer photoakustischen Zelle, die bei der Modulationsfrequenz eine akustische Welle erzeugt, wenn der Laser auf eine Absorptionslinie von mindestens einer der Gaskomponenten abgestimmt ist. Diese photoakustische Signalerzeugung geschieht durch eine periodische nicht-strahlende Relaxation der molekularen Anregung, die zu einer periodischen Erwärmung des bestrahlten Gasvolumens führt, gefolgt von einer periodischen thermisch induzierten Expansion und Kontraktion des Gasvolumens, d. H. Der Geräuschentwicklung. Die Amplitude der akustischen Welle, die mit einem empfindlichen Mikrofon abgetastet wird, ist proportional zur Konzentration der absorbierenden Komponente(n).

Die photoakustische Gasdetektion auf Diodenlaser-Basis bietet eine Kombination von Vorteilen mit ihrer einfachen Konstruktion und dem automatischen Betrieb, minimal detektierbaren Konzentrationen im niedrigen oder sogar sub-ppm-Bereich (abhängig vom gemessenen Analyten) und linearer Reaktion über mehr als vier Größenordnungen, hohe Selektivität (dh Unempfindlichkeit gegenüber anderen Komponenten), Reaktionszeit unter einer Minute und Genauigkeit im wenigen Prozentbereich. Außerdem haben unsere photoakustischen Systeme eine hohe Zuverlässigkeit in kritischen Anwendungen und müssen aufgrund der inhärenten Stabilität der Systemkomponenten sowie des Betriebs der zahlreichen eingebauten Systeme nur jährlich (oder sogar weniger häufig) kalibriert werden Selbsttest- und Korrekturverfahren.