PL214327B1 - Komora fotoakustyczna - Google Patents
Komora fotoakustycznaInfo
- Publication number
- PL214327B1 PL214327B1 PL386945A PL38694508A PL214327B1 PL 214327 B1 PL214327 B1 PL 214327B1 PL 386945 A PL386945 A PL 386945A PL 38694508 A PL38694508 A PL 38694508A PL 214327 B1 PL214327 B1 PL 214327B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- channels
- chamber
- photoacoustic
- cavities
- cavity
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000010895 photoacoustic effect Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
- G01N2021/1704—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids in gases
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
(21) Numer zgłoszenia: 386945 (51) Int.Cl.
G01N 21/17 (2006.01) G01N 29/00 (2006.01)
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 29.12.2008 (54)
Komora fotoakustyczna
| (73) Uprawniony z patentu: | |
| POLITECHNIKA WARSZAWSKA, | |
| (43) Zgłoszenie ogłoszono: | Warszawa, PL |
| 05.07.2010 BUP 14/10 | (72) Twórca(y) wynalazku: |
| TOMASZ STARECKI, Zalesie Górne, PL | |
| (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: | |
| 31.07.2013 WUP 07/13 | (74) Pełnomocnik: |
| rzecz. pat. Krystyna Lewińska |
PL 214 327 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest komora fotoakustyczna, stanowiąca element przyrządów fotoakustycznych przeznaczonych zwłaszcza do określania fizycznych i chemicznych właściwości gazów lub cieczy.
Znanych jest wiele różnych rodzajów fotoakustycznych komór pomiarowych. Jednym z często stosowanych rozwiązań fotoakustycznej komory pomiarowej jest rezonator Helmholtza, który składa się z dwóch wnęk połączonych kanałem. Istotną cechą takiej komory jest to, że wykorzystywany w niej rezonans nie powstaje w oparciu o zjawisko fali stojącej, Iecz jest związany z cyklicznym przetłaczaniem gazu lub cieczy przez kanał łączący wnęki. Ze zgłoszenia patentowego P.380367 znana jest konstrukcja bezokienkowej komory fotoakustycznej, w której wzmacnianie sygnału fotoakustycznego następuje w rezonatorze Helmholtza składającym się z wnęki z badaną substancją, wnęki mikrofonowej i łączącego je kanału. Po przeciwległych stronach wnęki z badaną substancją umieszczone są współosiowo kanały przelotowe. Odpowiednio skolimowana wiązka światła używana do wzbudzenia sygnału fotoakustycznego we wnęce z badaną substancją przechodzi przez jeden z kanałów przelotowych, wnękę z badaną substancją oraz drugi kanał przelotowy, nie napotykając okienek ani innych elementów pochłaniających lub odbijających wiązkę światła. W konsekwencji nie powstają pasożytnicze sygnały fotoakustyczne wynikające z absorpcji światła przez okienka lub inne elementy komory. Istotną wadą znanego rozwiązania jest jednak to, że zakłócenia akustyczne występujące na zewnątrz komory stosunkowo łatwo przenikają do jej wnętrza przez kanały przelotowe, zakłócając wytwarzany i mierzony w niej sygnał fotoakustyczny, a w konsekwencji ograniczając czułość pomiarową takiej bezokienkowej fotoakustycznej komory Helmholtza.
Istotą wynalazku jest to, że do kanałów przelotowych wnęki z badaną substancją dołączone są filtry akustyczne składające się z dołączonych do kanałów przelotowych wnęk buforowych o objętościach znacznie większych od objętości wnęki z badaną substancją oraz z umieszczonych współosiowo z kanałami przelotowymi kanałów zewnętrznych, łączących wnęki buforowe z otoczeniem. Długość kanałów zewnętrznych jest tak dobrana, by na częstotliwości, na której dokonywana jest modulacja wiązki światła wykorzystywanego do wzbudzenia efektu fotoakustycznego, odpowiadała ona 1/4 długości fali akustycznej powstającej w badanej substancji, korzystnie gazie lub cieczy, wypełniającej komorę.
Przy tak dobranej długości kanałów zewnętrznych impedancja akustyczna tych kanałów widziana z zewnątrz komory jest bardzo duża. Tym samym przenikanie zewnętrznych zakłóceń akustycznych do wnętrza komory jest znacznie zredukowane.
Zaletami fotoakustycznej komory według wynalazku jest brak pasożytniczych sygnałów fotoakustycznych pochodzących z absorpcji światła przez okienka, ścianki lub inne elementy komory oraz jednoczesne silne stłumienie przenikania zewnętrznych zakłóceń akustycznych do wnętrza komory.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia komorę fotoakustyuczną.
W realizacji pokazanej na rysunku, kanały zewnętrzne 1 są umieszczone współosiowo z kanałami przelotowymi 2. Odpowiednio skolimowana i zmodulowana wiązka światła 3 przechodzi kolejno przez kanał zewnętrzny 1, wnękę buforową 4, kanał przelotowy 2, wnękę z badaną substancją 5, a następnie przez drugi kanał przelotowy 2, wnękę buforową 4 i kanał zewnętrzny 1. W ten sposób wiązka światła 3 przechodzi na wylot przez całą komorę i znajdującą się w niej badaną substancję, korzystnie ciecz lub gaz, nie napotykając żadnych przeszkód, zwłaszcza okienek ani innych elementów przepuszczających lub odbijających światło, a tym samym nie wywołując pasożytniczych efektów fotoakustycznych, a przechodząc przez wnękę 5 z badaną substancją wiązka światła 3 powoduje wzbudzenie sygnału fotoakustycznego, którego amplituda jest następnie mierzona za pomocą mikrofonu 6 umieszczonego we wnęce mikrofonowej 7. Długość kanałów zewnętrznych 1 jest dobrana tak, że odpowiada ona 1/4 długości fali akustycznej wzbudzanej w substancji wypełniającej komorę dla częstotliwości, z którą dokonywana jest modulacja wiązki 3 światła wykorzystywanego do wzbudzenia efektu fotoakustycznego.
PL 214 327 B1
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweKomora fotoakustyczna w postaci rezonatora Helmholtza, do wzmacniania sygnału fotoakustycznego, zawierająca połączone kanałem wnęki wypełnione badaną substancją, jedna zaś wnęka ma w przeciwległych ściankach naprzeciwko siebie współosiowe kanały przelotowe, znamienna tym, że do kanałów przelotowych (2) wnęki z badaną substancją (5) dołączone są filtry akustyczne składające się z dołączonych do kanałów przelotowych (2) wnęk buforowych (4) o objętościach znacznie większych od objętości wnęki (5) z badaną substancją oraz z umieszczonych współosiowo z kanałami przelotowymi (2) kanałów zewnętrznych (1), łączących wnęki buforowe (4) z otoczeniem, zaś długość kanałów zewnętrznych (1) jest tak dobrana, by na częstotliwości, na której dokonywana jest modulacja wiązki (3) światła wykorzystywanego do wzbudzenia efektu fotoakustycznego, odpowiadała ona 1/4 długości fali akustycznej powstającej w badanej substancji, korzystnie gazie lub cieczy, wypełniającej komorę.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386945A PL214327B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Komora fotoakustyczna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386945A PL214327B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Komora fotoakustyczna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL386945A1 PL386945A1 (pl) | 2010-07-05 |
| PL214327B1 true PL214327B1 (pl) | 2013-07-31 |
Family
ID=42370650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL386945A PL214327B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Komora fotoakustyczna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214327B1 (pl) |
-
2008
- 2008-12-29 PL PL386945A patent/PL214327B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL386945A1 (pl) | 2010-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jia et al. | Ultrasound propagation in externally stressed granular media | |
| US20100087733A1 (en) | Biological information processing apparatus and biological information processing method | |
| CL2018002308A1 (es) | Método y aparato para medir la concentración de sustancias objetivo en la sangre. | |
| US8479559B2 (en) | Cylindrical photoacoustic detector with excitation of the second azimuthal resonance | |
| El-Busaidy et al. | Modelling of open photoacoustic resonators | |
| JP2005504985A (ja) | 物質の電磁波吸収の測定方法とその装置 | |
| JP2015024125A (ja) | 被検体情報取得装置、被検体情報取得装置の制御方法 | |
| Frigenti et al. | Resonant microbubble as a microfluidic stage for all-optical photoacoustic sensing | |
| US20140079228A1 (en) | Microphone test fixture | |
| Yi et al. | Theoretical analysis of off beam quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy sensor | |
| CN101251480A (zh) | 气体传感器 | |
| CN107290283A (zh) | 一种低噪声差分结构的多用途光声池 | |
| PL214327B1 (pl) | Komora fotoakustyczna | |
| Roitner et al. | Experimental evaluation of time domain models for ultrasound attenuation losses in photoacoustic imaging | |
| WO2018064821A1 (en) | Distributed optical fiber gas sensor | |
| Voleisis et al. | Ultrasonic method for monitoring the clotting process during whole blood coagulation | |
| CN104272101B (zh) | 光声波测定器 | |
| RU2416089C1 (ru) | Способ определения вязкости магнитной жидкости или магнитного коллоида | |
| Huber et al. | A selective, miniaturized, low-cost detection element for a photoacoustic CO2 sensor for room climate monitoring | |
| PL225525B1 (pl) | Komora fotoakustyczna | |
| JP2013188489A (ja) | 被検体情報処理装置およびその作動方法 | |
| PL210128B1 (pl) | Fotoakustyczna komora pomiarowa | |
| Pernau et al. | Resonant photoacoustic CO2 spectroscopy with LED light source | |
| RU2786790C1 (ru) | Лазерный оптико-акустический газоанализатор и способ измерения концентрации газа | |
| RU199702U1 (ru) | Резонансный дифференциальный оптико-акустический детектор |