Laser CDRS

Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS)

Detección a la velocidad de la luz

El detector de ionización de llama es un detector utilizado en cromatografía de gases. Es uno de los detectores más usados y versátiles.

Basado en la espectroscopía de absorción, la espectroscopía (CRDS) funciona sintonizando los rayos de luz con la huella molecular única de la muestra. Al medir el tiempo que tarda la luz en desvanecerse o «atenuarse», recibe un recuento molecular preciso en milisegundos. El tiempo de descomposición de la luz, en esencia, proporciona un medio exacto, no invasivo y rápido para detectar contaminantes en el aire, en los gases e incluso en la respiración.

Un descubrimiento revolucionario del profesor Kevin Lehmann, Ph.D., de la Universidad de Princeton hizo posible la comercialización de esta técnica. Él demostró que los láseres de onda continua (CW) compactos, relativamente económicos y ampliamente disponibles pueden sustituir a los costosos y engorrosos láseres pulsados utilizados anteriormente en investigaciones basadas en CRDS. De este modo, hizo que el poder de la luz requerido fuera asequible y práctico para uso comercial.

Analizadores Tiger Optics

Analizadores para la medida de trazas de gases, en los rangos de ppm, ppb y ppt, para un gran número de contaminantes y matrices.

Contaminantes: humedad (H2O), oxigeno (O2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), ácido clorhídrico (HCL), ácido fluorhídrico (HF), amoniaco (NH3), acetileno (C2H2), formaldehído (CH2O), ácido cianhídrico (HCN), ácido sulfhídrico (H2S), Otros

Matrices: gases inertes, hidrógeno, gases corrosivos, gases oxigenados, oxígeno, hidruros, amoniaco, aire ambiental, humos de combustión, gases fluorados, etc.

Principio de medida

Se basa en la espectroscopia de absorción tipo CRDS (Cavity Ring-Down Spectroscopy). Casi todas las moléculas de gas absorben radiación infrarroja con picos muy pronunciados en determinadas longitudes de onda. A diferencia de los espectroscopios convencionales, este método utiliza el tiempo, τ, que un haz de luz sintonizado con la huella molecular del compuesto a analizar, tarda en decaer una vez que el laser deja de emitir (“ring-down”). Este decaimiento es más rápido cuanta más alta sea la concentración de moléculas que absorben luz en la misma longitud de onda a la que emite el laser. Por tanto una alta concentración en la muestra implicará un tiempo τ  menor.

Se trata de una medida absoluta, por lo que se reducen muchos de los factores que conducen a derivas en la medida. Proporciona una forma rápida, exacta y no invasiva de detectar contaminantes en el aire y gases.

  • El haz de luz lo genera un diodo laser de onda continua, dirigido a la célula de medida que consiste en una cavidad formada por dos espejos de alta reflectividad.
  • La luz se refleja repetidas veces entre ambos espejos, por lo que el camino óptico equivalente sería de unos 100 kilómetros.
  • En cada reflexión una pequeña cantidad de luz es emitida por el segundo espejo y medida por un detector.
  • Una vez que la luz ha decaído, se determina el tiempo transcurrido.

Esta técnica permite una mayor sensibilidad comparado con los espectroscopios convencionales.

Calibración

El analizador cuenta con un patrón de referencia interno gracias al cual el usuario puede realizar el ajuste de la línea base de forma automática mediante la presión de un simple botón, en menos de 90 segundos. Esta operación también puede programarse para realizarla de forma automática y periódica. A diferencia de otros analizadores por espectroscopia, no se requieren gases de calibración.

Esto es posible gracias a que el ajuste anterior se realiza sintonizando el láser a una longitud de onda en la cual el analito no absorbe luz (por lo que tarda más en decaer que cuando está sintonizado para el pico de absorción). En base a este tiempo y al tiempo de decaimiento para el haz de luz sintonizado a la longitud de onda del pico de absorción, se determina de forma exacta la absorción óptica del analito.

Analizadores HALO y Spark

Se trata de una serie de analizadores CDRS competitiva, precisa y que evita la necesidad de calibraciones, repuestos y tiempos de parada.

Apto para H2O y CH4 en diversas matrices, incluyendo nitrógeno, oxígeno, hidrógeno y la mayor parte de gases nobles.

Analizadores LaserTrace

LaserTrace es la familia más versátil y potente de analizadores de Tiger Optics, capaz de medir cuatro tipos de moléculas diferentes al mismo tiempo en hasta cuatro líneas de toma de muestra. El módulo electrónico se conecta a través de fibra óptica a los sensores, admitiendo distancias de hasta 50 metros. Los módulos pueden alojarse en racks de 19”.

Aplicaciones: humedad (H2O), oxígeno (O2), metano (CH4), amoniaco (NH3), acetileno (C2H2), formaldehido (CH2O), ácido cianhídrico (HCN), óxido nitroso (N2O) y muchos más.

Prismatic

Equipo de gran utilidad en diversas aplicaciones tanto en centros de investigación como industriales, donde la monitorización continua del gas es esencial.

Capaces de medir en rangos desde ppm a ppt de una gran variedad de analitos. Una aplicación importante es la calidad del hidrógeno en procesos de producción tales como las células de combustible de hidrógeno.

H2O,  CO, CO2, NH3 Y H2S

Tiger-i

Analizador de trazas de impurezas para hidrógeno. Proporciona las ventajas de la espectroscopía CRDS (Cavity Ring-Down Spectroscopy) para plantas de producción de hidrógeno (HYCO o SMR). Cuentan con gran rango dinámico, desde ppb a ppm.

Ausencia de gastos en gases de calibración, tiempos de parada, consumibles y repuestos.

H2O, CO, CO2, CH4

Aplicaciones.

  • Fabricantes de gases
  • Sector energía
  • Laboratorios y centros de investigación
  • Industria de semiconductores
  • Calidad de aire atmosférico y medida de emisiones en continuo.

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