Por que usar a técnica UV-DOAS em detectores de gás? 02/01/2025

Na técnica UV-DOAS, um feixe de luz proveniente de uma fonte especial — uma lâmpada de xenônio de alta pressão — é projetado ao longo de um trajeto de monitoramento. A luz da lâmpada de xenônio é muito intensa e contém comprimentos de onda visíveis, ultravioleta e infravermelho. Ela é captada por um receptor e transmitida por uma fibra óptica até o analisador. A fibra óptica permite posicionar o analisador em um local diferente do receptor, que às vezes é instalado em um ambiente agressivo.

O analisador consiste em um espectrômetro com um detector de luz, um computador e a eletrônica de controle associada. O espectrômetro divide a luz em seus comprimentos de onda usando uma grade óptica. Diferentes faixas de comprimento de onda podem precisar ser detectadas para diferentes tipos de moléculas. Portanto, a grade pode ser rotacionada para que as faixas de comprimento de onda desejadas possam ser detectadas com alta precisão.

Um espectrômetro funciona melhor na faixa ultravioleta. A técnica UV-DOAS é, portanto, usada principalmente para monitorar concentrações de moléculas que apresentam absorção na faixa do ultravioleta. Nesse caso, utiliza-se também um detector de luz ultravioleta. Em alguns casos, o espectrômetro também funciona bem para moléculas com absorção na faixa do infravermelho. Nesses casos, o espectrômetro é complementado com um detector de luz infravermelha e a técnica passa a ser chamada de UV/IR-DOAS.

DETECÇÃO DO ESPECTRO, CÁLCULOS: A luz dividida na grade é convertida em um espectro medido da seguinte maneira: uma fenda estreita varre a frente do detector em alta velocidade. Durante a varredura, o sinal é medido inúmeras vezes. O resultado é um espectro medido na faixa de comprimento de onda selecionada. Essa leitura espectral é repetida cem vezes por segundo. À medida que a varredura é realizada, os espectros individuais são somados para obter uma média, que será posteriormente avaliada.

A avaliação é feita para uma faixa de comprimento de onda por vez. Primeiro, o espectro medido é dividido por um espectro de referência, ou seja, um espectro pré-gravado livre de absorção. O resultado é então comparado com um ou mais espectros de absorção pré-gravados semelhantes para tipos moleculares relevantes, onde a respectiva concentração é conhecida. Um fator de magnitude para cada espectro pré-gravado é variado até que o melhor ajuste possível ao espectro medido seja encontrado. O resultado fornece o valor médio da concentração do(s) tipo(s) molecular(es) que estavam no caminho de monitoramento durante o tempo em que o espectro medido foi coletado.