Espectroscopia de cavidade ressonante tipo Ring-DOWN supercontinuum resolvida no tempo para detecção de multicomponentes gasosos

• Main Author: Nakaema, Walter Morinobu
• Other Authors: Landulfo, Eduardo
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2010
• Subjects: Cavidade Ressonante; CRDS; Espectroscopia; Resonant Cavity; Spectroscopy; Supercontinuum
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-03112010-164529/

Neste trabalho, é apresentada uma variação da técnica de espectroscopia por cavidade ressonante tipo ring-down CRDS (do acrônimo em inglês Cavity Ring-Down Spectroscopy) para a obtenção simultânea do espectro de absorção de multicomponentes numa faixa espectral larga do visível. Esta nova técnica se resume no uso do espectro supercontinuum (resultante da irradiação de meios não lineares através de lasers de femtossegundo, ou simplesmente gerada por fontes compactas) como fonte de luz para iluminar a cavidade. Neste contexto são descritas as características dos módulos para a montagem de um MC-SC-CRDS (Multicomponent Supercontinuum Cavity Ring-Down Spectroscopy): os pares de espelhos altamente refletivos, a cavidade ressonante e o sistema de detecção. Alguns problemas relacionados à excitação de multimodos, à luz difusa, ao uso efetivo do intervalo dinâmico de detecção, à baixa resolução do instrumento em resolver linhas estreitas de absorção são situados. Apresentamos os espectros de absorção de H2O (políades 4nu, 4nu + delta ) e O2 (transições proibidas de spin b-X) simultaneamente medidos por essa técnica na faixa do visível, e uma comparação com as linhas de absorção baseadas do banco de dados HITRAN é feita para demonstrar a funcionalidade deste método. === In this work, we present a variation of the technique CRDS (Cavity Ring-Down Spectroscopy) to obtain simultaneously a multicomponent absorption spectrum in a broad visible range. This new approach uses the Supercontinuum (SC) spectrum (resulting from irradiation of nonlinear media by femtosecond lasers, or simply generated by compact sources) as a light source to illuminate the cavity. In this context it is described the features of the modules assembling a MC-SC-CRDS (Multicomponent Supercontinuum Cavity Ring-Down Spectroscopy): a set of high refletivity mirrors, the resonant cavity and the detection system. Some problems related to the multimode excitation, stray light, effective use of the dynamic range of the detector, the poor resolution of the instrument to resolve narrow absorption lines are issued. We present the absorption spectra of H2O (polyads 4nu, 4nu + delta ) and O2 (spin-forbidden b-X branch) measured simultaneously by this technique in the visible range and a comparison with the absorption lines based on HITRAN database is made to demonstrate the functionality of this method.