Сущность и принципы способа фотоакустического анализа жидких сред и устройство для его реализации. Общая характеристика и анализ технического результата, достигаемого при использовании заявляемого изобретения. Осуществление устройства, описание графиков.
Аннотация к работе
Указанная задача решается, а технический результат достигается благодаря тому, что в способе фотоакустического анализа материалов, включающем облучение поверхности исследуемого материала, содержащего представляющий интерес компонент, серией коротких эквидистантных импульсов света с заданной длиной волны, и регулируемых по длительности, энергии, числу и частоте их следования, возбуждение фотоакустических колебаний в исследуемом материале и их регистрацию, указанное облучение осуществляют зондирующим и опорным лучами с различными заданными длинами волн, при этом энергию, число и частоту следования импульсов выбирают достаточными для возбуждения фазово-сопряженных акустических колебаний в исследуемом материале таким образом, что зондирующий луч возбуждает фазово-сопряженные акустические колебания синфазно с собственными акустическими колебаниями в исследуемом материале, а опорный луч возбуждает акустические колебания преимущественно в противофазе или независимо от упомянутых колебаний, возбуждаемых зондирующим лучом, и определяют концентрацию представляющего интерес компонента в исследуемом материале на основании измерения амплитуды и частоты упомянутых фазово-сопряженных фотоакустических колебаний. Возбуждение фазово-сопряженных фотоакустических колебаний с помощью зондирующего и опорного лучей с различными заданными длинами волн таким образом, что зондирующий луч возбуждает фазово-сопряженные акустические колебания синфазно с собственными акустическими колебаниями в исследуемом материале, а опорный луч возбуждает акустические колебания преимущественно в противофазе или независимо от упомянутых колебаний, возбуждаемых зондирующим лучом, позволяет устранить влияние концентрации других компонентов, полосы поглощения которых перекрываются с полосой поглощения искомого компонента, на точность измерения концентрации искомого компонента и увеличить чувствительность способа. Для решения указанной задачи и достижения заявленного технического результата дополнительно выполняют регистрацию, по крайней мере, энергии, частоты и числа световых импульсов упомянутых зондирующего и опорного лучей и генерацию электрических сигналов, соответствующих упомянутым энергии, частоте и числу световых импульсов, применимых для действия обратной связи, при этом выполняют автоматическую настройку упомянутых энергии, частоты и числа световых импульсов упомянутых зондирующего и опорного лучей, достаточных для возбуждения упомянутых фазово-сопряженных акустических колебаний в исследуемом материале. Указанная задача решается, а технический результат достигается также благодаря тому, что в устройстве, предназначенном для фотоакустического анализа материалов, содержащем по крайней мере, один источник света, предназначенный для возбуждения фотоакустических колебаний в исследуемом материале, по крайней мере, один детектор, предназначенный для регистрации упомянутых фотоакустических колебаний и генерации электрических сигналов, соответствующих амплитуде и частоте упомянутых фотоакустических колебаний, и процессор, предназначенный для определения концентрации представляющего интерес компонента в исследуемом материале на основании поступающих в него электрических сигналов, упомянутый источник света обеспечивает излучение зондирующего и опорного лучей с различными заданными длинами волн коротких эквидистантных импульсов, регулируемых, по крайней мере, по энергии, числу и частоте их следования, достаточными для возбуждения фазово-сопряженных акустических колебаний в исследуемом материале таким образом, что зондирующий луч возбуждает упомянутые колебания синфазно с собственными акустическими колебаниями в исследуемом материале, а опорный луч возбуждает акустические колебания преимущественно в противофазе или независимо от колебаний, возбуждаемых зондирующим лучом, а также благодаря тому, что в него дополнительно включен, по крайней мере, один второй детектор, предназначенный для регистрации, по крайней мере, энергии, частоты и числа световых импульсов упомянутых зондирующего и опорного лучей и генерации электрических сигналов, соответствующих упомянутым энергии, частоте и числу световых импульсов, применяемых для действия обратной связи между элементами упомянутого устройства. При этом источник света излучает зондирующий луч с длиной волны, значение которой соответствует преимущественно максимуму полосы поглощения или находится в области полосы поглощения представляющего интерес компонента в исследуемом материале, а опорный луч - с длиной волны, значение которой соответствует преимущественно минимуму полосы поглощения или находится вблизи минимума полосы поглощения представляющего интерес компонента в исследуемом материале.Применение исследований для анализа структуры сред позволяет выйти на более высокий уровень точного исследования их содержания в трудно доступных местах, к примеру крови в участках тела, где инвазивные методы применять нельзя, например, таких как сонная артерия.