PROJETO E CONTRUÇÃO DE UM
DETETOR FOTOACÚSTICO
Matheus Radaelli (IC- Voluntária)
Evaldo Ribeiro
Introdução/Objetivos
Esse projeto visa a construção e caracterização
de um detector fotoacústico.Os detectores mais
comuns ,baseados em semicondutores, possuem
uma resposta espectral que não é constante, logo
a construção de um detector baseado no efeito de
absorção de radiação por um corpo negro pode
ser utilizado para calibrações radiométricas
simples desses detectores ou fontes, por ser um
detector de resposta espectral plana.
Métodos
Em uma câmara selada colocou-se um material
totalmente absorvedor ao lado de um microfone
de eletreto ( material piezelétrico); a radiação é
absorvida no material e ele aquecerá, assim
expandindo o ar ao seu redor e causando um
aumento de pressão na câmara. O microfone é
sensível a esta variação de pressão e registra uma
tensão elétrica proporcional à intensidade da luz.
Referencias
[1] M. L. Cohen and J.R Chelikowski, Eletronic
Structure and Optical Properties of Semiconductors, Springer Series in Solid-State Sciences 75,
ed. M. Cardona. Springer-Verlag, Berlin 1988.
Resultados/Discussão
O primeiro passo do projeto foi definir os componentes a
serem utilizados. Optou-se por um microfone de eletreto
devido à sua boa sensibilidade. Em seguida pesquisou-se
sobre circuitos elétricos de polarização deste microfone, e o
circuito escolhido foi implementado e testado. Para
acondicionar o conjunto microfone-eletrônica-alimentação
escolhemos montar uma caixa de acrílico, onde em uma de
suas faces foi feito um rebaixo e um furo. No furo introduziuse o detetor, que foi colado com resina; uma lamínula de
microscopia foi utilizada como janela, sendo colada no
rebaixo com resina. Isto definiu o volume da câmara selada.
Os testes de calibração e medidas de lâmpadas foram
realizadas com um sistema de monocromador Optronics,
que fornece um feixe de luz monocromática, controlado por
um filtro de absorção variável. Utilizamos um medidor de
potência comercial para ajustar a intensidade do feixe
sempre no mesmo valor. Tanto a calibração quanto a medida
foram realizadas com sucesso.
Conclusões
O detetor funcionou de acordo com as expectativas, e após
os primeiros testes foi possível levantar curvas de intensidade
de lâmpadas disponíveis no laboratório. Verificou-se que o
detetor ainda possui uma sensibilidade muito grande a ruídos
externos, e isso será trabalhado para otimizar o dispositivo
em sua forma final.