Sistema fotoacústico resonante para detección de metano en base a un oscilador paramétrico óptico

Autores
Barreiro, Nadia Luisina; Vallespi, A. S.; Slezak, Verónica Beatriz; Peuriot, Alejandro Luis; Zajarevich, N.; Santiago, Guillermo Daniel
Año de publicación
2009
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Se estudió la aplicación de la técnica fotoacústica a la detección de metano en mezclas binarias con nitrógeno o aire cromatográfico bajo régimen de flujo y estanco a través de una celda cilíndrica de aluminio, utilizando un Oscilador Paramétrico Óptico (OPO) sintonizado en 3300 nm. Al caracterizar el sistema con el objetivo de realizar mediciones de metano atmosférico se encontró que el oxígeno contenido en la mezcla acumula parte de la energía, que le es entregada por el metano por interacción vibración-vibración, en lugar de cederla en forma de calor al medio. De esta forma la señal fotoacústica disminuye con respecto a la que se obtiene en mezclas con nitrógeno puro. Se estudió la linealidad del sistema en función de la potencia media para una mezcla dada y se realizó la calibración del mismo en nitrógeno y aire cromatográfico. El límite de detección del método se determinó utilizando como norma el triple de la desviación estándar de la amplitud de la señal de fondo, resultante de irradiar muestras de aire puro, dando como resultado 6 ppmV
The application of the photoacoustic technique, based on an Optical Parametric Oscillator (OPO) tuned at 3300 nm, for the detection of methane was studied on binary gas mixtures with nitrogen and chromatographic air in flowing and closed samples through a cylindrical aluminum cell. During the characterization of the system in order to perform atmospheric methane measurements, in mixtures with air it was found that the oxygen contained in the sample keeps part of the energy which has been transferred by collisions from methane. Thus the photoacoustic signal becomes lower compared to mixtures with pure nitrogen. Consequently, the calibration must be performed in methane-air mixtures. The linear dependence of the system on the mean power was studied and the calibration for methane-nitrogen and methane-chromatographic air was performed. The detection limit, defined as three times the standard deviation of the background signal coming from pure air samples, turned out to be around 6 ppmV
Fil: Barreiro, Nadia Luisina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF-CEILAP-CONICET). Buenos Aires. Argentina
Fil: Vallespi, A. S.. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF-CEILAP-CONICET). Buenos Aires. Argentina
Fil: Slezak, Verónica Beatriz. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF-CEILAP-CONICET). Buenos Aires. Argentina
Fil: Peuriot, Alejandro Luis. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF-CEILAP-CONICET). Buenos Aires. Argentina
Fil: Zajarevich, N.. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF-CEILAP-CONICET). Buenos Aires. Argentina
Fil: Santiago, Guillermo Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física. Laboratorio Láser (UBA-FI). Buenos Aires. Argentina
Fuente
An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2009;01(21):37-40
Materia
FOTOACUSTICO
OPO
METANO
PHOTOACOUSTIC
OPO
METHANE
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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The application of the photoacoustic technique, based on an Optical Parametric Oscillator (OPO) tuned at 3300 nm, for the detection of methane was studied on binary gas mixtures with nitrogen and chromatographic air in flowing and closed samples through a cylindrical aluminum cell. During the characterization of the system in order to perform atmospheric methane measurements, in mixtures with air it was found that the oxygen contained in the sample keeps part of the energy which has been transferred by collisions from methane. Thus the photoacoustic signal becomes lower compared to mixtures with pure nitrogen. Consequently, the calibration must be performed in methane-air mixtures. The linear dependence of the system on the mean power was studied and the calibration for methane-nitrogen and methane-chromatographic air was performed. The detection limit, defined as three times the standard deviation of the background signal coming from pure air samples, turned out to be around 6 ppmV
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