8.1.4. Fotoakusztikus spektroszkópia
Fotoakusztikus mérések során a fény abszorpciójából hanghullám keletkezik. A gázok, illetőleg gőzök molekulái fényelnyelés hatására alapállapotból gerjesztett állapotba kerülnek. A gerjesztett állapotból való relaxáció a gerjesztés környezetében felmelegedést okoz, és periodikus megvilágítást használva periodikus nyomáskülönbség alakul ki, azaz hang generálódik, mely alkalmas eszközzel detektálható.
8.4. ábra Fotoakusztikus spektroszkópia elvi vázlata |
A fotoakusztikus spektroszkópia gázoknál folyadékoknál és szilárd anyagoknál egyaránt alkalmazható. A technika lényege, hogy a periodikus gerjesztéskor keletkező hang detektálásával következtetni lehet a hangot kiadó minta jellemzőire. Gerjesztő forrásként hangolható lézert kell alkalmazni, mert a fotoakusztikus effektus csak olyan hullámhosszakon jelentkezik, amelyeken a minta jól abszorbeál. A keletkező hang erőssége egyenesen arányos az abszorbeáló minta mennyiségével. Több gerjesztési hullámhosszal biztosabb szelekció, és ezzel nagyobb pontosság érhető el. A Szegedi Tudományegyetemen folyó kutatások egyik célja a fotoakusztika orvosi/biológiai területen történő alkalmazása. Az endogén metán gyulladáscsökkentő hatásának vizsgálatához nagypontosságú, sub-ppm-es koncentrációmérést sikerült megvalósítani. Lehetőség van a szívműtétek során a betegek által kilélegzett levegő összetételének valós idejű mérésére, ezáltal a páciens állapotának nyomonkövetésére is. A halitózis (kellemetlen lehelet) kutatások célja korreláció keresése az egyes gázkomponensek és a szervezetben lezajló változások és betegségek között. A szájüregi daganatos betegek halitózis állapotának felmérése során 10 ppb érzékenységű, nagy szelektivitású fotoakusztikus rendszert is alkalmaznak.