Espectroscopia Fotoacústica de Gases com a Utilização de Fontes não Convencionais de Radiação e suas Aplicações em Sistemas Biológicos

A grande motivacao para o estudo de gases vem do interesse de avaliar, monitorar e controlar as moleculas de interesse que estao envolvidas em processos ambientais e biologicos. O que tem levado ao longo dos anos o desenvolvimento de estudos que buscam uma analise quantitativa e qualitativa. Podemos destacar como um dos gases de interesse biologico e ambiental: etileno. A deteccao do gas etileno se justifica por ser uma molecula associada ao processo de amadurecimento de frutos. Este estudo torna-se de grande relevância pelo fato de que o Brasil apesar de ser um dos maiores produtores mundiais de mamao., apresenta uma participacao relativamente reduzida no comercio internacional, em consequencia do elevado indice de perda da producao. Logo, o controle de amadurecimento e fundamental para o aumento da vida util pos-colheita desse fruto visando o mercado interno e externo. Uma tecnica que tem sido utilizada pelo LCFIS para a analise da emissao do etileno e a tecnica fotoacustica, esta tecnica e uma das tecnicas fototermicas, e se apresenta como uma das tecnicas mais precisas e sensiveis no que se refere a identificacao e quantificacao de concentracoes de gases. Atualmente, o termo ciencia fototermica e uma denominacao cumulativa para uma classe de fenomenos que envolvem a geracao de calor causada pela absorcao de uma radiacao modulada ou pulsada. O efeito fotoacustico consiste na geracao de um sinal acustico num gas que esta presente no interior de uma celula fechada. As moleculas de um gas contidas no interior da celula fotoacustica passam para um estado excitado e ao decairem geram, na maioria dos casos, calor que se transforma em onda de pressao. Com a modulacao da luz de excitacao a uma determinada frequencia, as ondas mecânicas (som) podem ser detectadas utilizando um microfone e um amplificador lock-in. Assim e possivel determinar a sua concentracao em niveis de tracos em uma mistura gasosa. Concluindo, e importante comentar que a montagem experimental proposta pelo LCFIS usa como ferramenta o laser de cascata quântica e o OPO (oscilador parametrico optico). Pretendemos a partir do uso desta tecnica obter a concentracoes minimas de aproximadamente 100 partes por bilhao em volume (ppbv) de etileno.