Artículo

Zajarevich, N. M.; Peuriot, Alejandro Luis; Slezak, Verónica Beatriz; Santiago, Guillermo Daniel; González, Martín Germán "Influencia del CO₂ en la respuesta de fase de un sistema fotoacústico para detección de muestras multicomponentes" (2007). Anales AFA. 19(01): pp. 63-66

Resumen:

Se mejoró un sistema fotoacústico resonante en basea láser de CO2 para la medición de concentración de gases relacionados con procesos biológicos, particularmente con la maduración de la fruta. Las frutas generan principalmente: etileno, etanol, H2O y CO2. La medición de fase en este tipo de mezclas multicomponentes brinda información muy útil, debido a que la señal acústica producida por el CO2 presenta un defasaje de aproximadamente 165 ̊ respecto de la excitación. La rápida transferencia de energía entre los niveles vibracionales del CO2 (ν3) y el N2 (resonancia de Fermi) produce dicho defasaje. La fuente del sistema es un láser de CO2 sintonizable en las bandas de 9 y 10 μm. El haz modulado por un obturador mecánico de frecuencia variable atraviesa una celda longitudinal, con filtros de cuarto de onda en los extremos y un micrófono en el centro. La señal proveniente de las muestras al barrer alrededor del pico de resonancia correspondiente al segundo modo longitudinal es procesada por un amplificador lock-in y transferida a una PC. Para la medición de fase se introdujo una celda de referencia al sistema cargada con una alta concentración de etileno en N2, el cual sigue la fase de la excitación. Finalmente se comprobó el modelo de ecuaciones de tasa poblacional, que describe la relación entre amplitud y fase de la señal fotoacústica y la concentración de los gases, donde el término que contiene la concentración de CO2 depende de la relación entre la energía del estado vibracional del N2 y la del fotón del láser

Abstract:

A resonant CO2 laser-based photoacoustic system for measurement of gas traces related to biological processes, particularly fruit ripening, has been improved. Fruit mainly emit ethylene, ethanol, water and carbon dioxide. The phase determination of signals coming from this type of multicomponent samples is very important because the acoustic signal produced by CO2 dephases circa 165° with respect to the excitation.This is due to a fast energy transfer process between the vibrational levels of CO2 (ν3) and N2 (Fermi resonance). The system is based on a 9 to10 μm tunable CO2 laser. The beam, chopped at variable frequency, goes through a longitudinal cell with quarter-wavelength filters at its ends and a microphone at the center. The signal from the samples at different frequencies around the resonance peak, corresponding to the second longitudinal mode, is processed by a lock-in amplifier and further transferred to a PC. A reference cell filled with a high concentration of ethylene in N2, which photoacoustic signal is in phase with the laser excitation, is used for the phase measurement. Finally a rate equations-based model, which relates the amplitude and phase of the signal to the gases concentration, is successfully tested. In this model the term that refers to CO2 depends on the ratio of the N2 vibrational to the laser photon energy.

Registro:

Título:Influencia del CO₂ en la respuesta de fase de un sistema fotoacústico para detección de muestras multicomponentes
Título alt:The influence of CO2 on the phase response in a photoacoustic system for detection of multicomponent samples
Autor:Zajarevich, N. M.; Peuriot, Alejandro Luis; Slezak, Verónica Beatriz; Santiago, Guillermo Daniel; González, Martín Germán
Fecha:2007
Título revista:Anales AFA
Editor:Asociación Física Argentina
Handle: http://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v19_n01_p063
Ciudad:Villa Martelli, Buenos Aires
Idioma:Español
Palabras clave:FOTOACUSTICO; LASER DE CO2; ETILENO; MULTICOMPONENTES; MADURACION DE FRUTA
Keywords:PHOTOACOUSTIC; CO2 LASER; ETHYLENE; MULTICOMPONENT; FRUIT RIPENING
Año:2007
Volumen:19
Número:01
Título revista abreviado:An. (Asoc. Fís. Argent., En línea)
ISSN:1850-1168
Formato:PDF
PDF:https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/afa/afa_v19_n01_p063.pdf
Registro:https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/afa/document/afa_v19_n01_p063

Citas:

---------- APA ----------
Zajarevich, N. M., Peuriot, Alejandro Luis, Slezak, Verónica Beatriz, Santiago, Guillermo Daniel & González, Martín Germán(2007). The influence of CO2 on the phase response in a photoacoustic system for detection of multicomponent samples. Anales AFA, 19(01), 63-66.
---------- CHICAGO ----------
Zajarevich, N. M., Peuriot, Alejandro Luis, Slezak, Verónica Beatriz, Santiago, Guillermo Daniel, González, Martín Germán "The influence of CO2 on the phase response in a photoacoustic system for detection of multicomponent samples" . Anales AFA 19, no. 01 (2007): 63-66.
---------- MLA ----------
Zajarevich, N. M., Peuriot, Alejandro Luis, Slezak, Verónica Beatriz, Santiago, Guillermo Daniel, González, Martín Germán "The influence of CO2 on the phase response in a photoacoustic system for detection of multicomponent samples" . Anales AFA, vol. 19, no. 01, 2007, pp. 63-66.
---------- VANCOUVER ----------
Zajarevich, N. M., Peuriot, Alejandro Luis, Slezak, Verónica Beatriz, Santiago, Guillermo Daniel, González, Martín Germán The influence of CO2 on the phase response in a photoacoustic system for detection of multicomponent samples. An. (Asoc. Fís. Argent., En línea). 2007;19(01): 63-66 . Available from: https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/afa/document/afa_v19_n01_p063