Optoelektronik sensör kullanarak nefeste bulunan su buharı analizinin araştırılması

Bu çalışma kapsamında, biyomedikal uygulamalar için kullanılabilecek olan eksen-dışı kovuk artırılmış soğurma spektroskopisine dayalı optoelektronik sensör kullanılarak nefeste bulunan su buharı analiz çalışmaları yapılmıştır. İlk önce HITRAN veri tabanı kullanılarak teorik çalışma yapılmış ve subuharı molekülünün algılanması için kullanılabilecek olan soğurma çizgisi tespit edilmiştir. Ardından, bulunan soğurma çizgisi kullanılarak nefesteki su buharı molekülü analiz edilmiştir. Bunun için 1250-1350 nm aralığında dalga boyu taranabilen dış kavite diyot lazer sistemi kullanılmıştır. Lazerden çıkanışın, 50 cm odak uzaklığına sahip bir mercek ve bir ayna kullanılarak eksen dışı (off axis, OA) düzenekte, kovuk artırılmış soğurma spektroskopi kovuğuna bağdaştırılmıştır. Kovuk, 700 nm ile 1650 nm spektral aralığında çok yüksek geri yansıma katsayısına sahip (% 99.96), 1 m eğrilik yarıçapında ve 2.54 cm çapında iki tane aynadan oluşmaktadır. Bildiğimiz kadarıyla, su moleküllerinin analizi için ilgili spektral alan ilk defa bu çalışmada kullanılmıştır.

In the present study, an off-axis cavity-enhanced absorption spectroscopy (OA-CEAS)- based optoelectronic sensor is reported for analysis of water vapor present in breath. First, theoretical study based on the HITRAN data base was performed in order to determine an isolated absorption line for detection of water vapor. After that, the experimental analysis of water vapor in breath was conducted using the absorption line found out from the theoretical study. A tunable laser system operating between the spectral range 1250 and 1350 nm was used. This laser was coupled into the CEAS cell via a lens with a focal length of 50 cm and a mirror. The cavity consists of two highly reflective mirrors positioned 50 cm apart with a reflectivity of > 99.96% over the spectral range between 700 and 1650 nm with a 2.54 cm diameter and a radius of curvature of 1 m.