Diselidiki timbulnya sinyal akustik dari sel fotoakustik resonan pada perangkat spektroskopi fotoakustik. Prinsip kerja dari spektroskopi fotoakustik ini adalah pengubahan energi sumber radiasi menjadi gelombang bunyi. Energi sumber radiasi diserap oleh molekul-molekul gas cuplikan di dalam sel fotoakustik yang mengakibatkan pemanasan medium dan perubahan tekanan secara periodik di dalam volume tetap. Sumber radiasi yang digunakan adalah laser CO2 kontinyu pada panjang gelombang 10,6 μm, sedangkan gas cuplikan adalah amonia.
Sel fotoakustik dioperasikan pada tekanan gas 60 mbar dan diamati sinyal akustiknya. Sinyal akustik yang terjadi pada frekuensi-frekuensi resonansi lebih tinggi dibandingkan pada frekuensi-frekuensi yang lain. Dari konstruksi sel fotoakustik resonan dari resonator terbuka berukuran panjang 300 mm, diameter 9 mm dan tebal dindingnya 0,3 mm, didapatkan bahwa pada frekuensi-frekuensi resonansi yang terjadi merupakan perbandingan :
f0 : f1 : f2 : f3 = 1 : 2 : 3 : 4
Dan pada frekuensi resonansi 1600 Hz dengan sinyal akustik yang optimum, diamati karakteristik dari kinerja sel fotoakustik resonan. Parameter kepekaan sel fotoakustik dapat diketahui dari koefisien serapan linier gas k, faktor kualitas Q dan batas deteksi terendah BDT serta sinyal-sinyal tambahan (sinyal derau dan sinyal latar) yang dihasilkan. Dari penelitian yang dilakukan didapatkan k = 0,48 atm-1.cm-1
, Q = 16 dan BDT = 19,75 ± 0,25 ppm serta sinyal derau
2,700 ± 0,005 μV dan sinyal latar 16,500 ± 0,005 μV.
Download
Optimasi Kinerja Sel Fotoakustik Resonan Untuk Mendeteksi Gas Amonia Pada λ = 10,6 μm