Efect fotoacustic

Senzor de efect fotoacustic. 1) sursă de lumină, de ex. laser ; 2) roata tocator; 3) oglinzi semipermeabile care formează un sistem de rezonanță optică; 4) ferestrele celulei, înclinate spre polarizare ; 5) pasaje de gaz; 6) volumele de gaz; 7) senzor acustic, de ex. microfon ; 8) rezonator

Efectul fotoacustic este un fenomen fizic în care modificările energiei luminoase sunt transformate în unde sonore .

Efectul a fost observat pentru prima dată la sfârșitul secolului al XIX-lea , destul de accidental, de Alexander Graham Bell . Pe baza modelului teoretic fundamental, formulat de Rosencwaig și Gersho ^[1] , lumina incidentă pe eșantion este modulată în funcție de o anumită frecvență , iar căldura produsă periodic în stratul de suprafață al materialului este transferată către un gaz din jur. strat care, extinzându-se și contractându-se periodic, acționează ca un piston pentru gazul conținut în celula fotoacustică, cu generarea consecventă a unei unde termice și de presiune care se propagă din proba în sine și care poate fi detectată cu tehnici acustice .

Aplicații

Prin intermediul spectroscopiei fotoacustice este posibilă detectarea canalului de dezintegrare neradiativă; acest tip de informații este semnificativ în studiul diferitelor materiale, în special a semiconductoarelor . Avantajele acestei tehnici sunt multiple. Tehnica în sine este neinvazivă: este posibilă sondarea absorbției optice a unui material, la diferite adâncimi, prin controlul adecvat al frecvenței de modulație a radiației incidente. În al doilea rând, este decisiv versatil: permite studierea materialelor de natură diferită: cristalină, amorfă, pulberi, geluri, probe biologice. Principiul fizic al acestui sistem de măsurare poate fi descris după cum urmează: un fascicul de lumină, generat în mod corespunzător, modulat de un elicopter , trece printr-un filtru optic și lovește fereastra celulei de măsurare. În efectul fotoacustic se utilizează caracteristica de absorbție a substanței testate.

Diagnostic medical

În 2013, o echipă de cercetători de la Universitatea Ryerson a publicat un studiu care deschide posibilitatea utilizării efectului fotoacustic în diagnosticul medical pentru a detecta formele și dimensiunile globulelor roșii din sânge ^[2] : identificând orice malformații ar fi posibil să se diagnosticheze infecții cu sânge (cum ar fi malaria ) sau prezența bolilor cardiovasculare sau urmează cursul unor astfel de patologii ^[2] . Sistemul creat de cercetători folosește impulsuri laser distanțate la intervale foarte scurte (câteva nanosecunde) pentru a produce unde sonore de înaltă frecvență ^[2] . Studiul ulterior tinde să extindă tehnica la detectarea celulelor tumorale în țesuturi ^[2] .

Notă

linkuri externe

• Laser împotriva malariei , Revista PEM-Piazza Encyclopedia , 12 iulie 2013, Institutul Enciclopediei Italiene Treccani

Portalul Electromagnetismului	Portalul de fizică
Portal de inginerie	Portalul Medicinii