Fotacoústica. 17 de fevereiro de 2026;48:100811. doi: 10.1016/j.pacs.2026.100811. Publicação eletrônica em abril de 2026.
RESUMO
A espectroscopia fotoacústica aprimorada por quartzo (QEPAS) oferece alta sensibilidade para detecção de gases traço, mas seu desempenho é frequentemente limitado por um desajuste espacial entre a excitação fotoacústica distribuída e a região de sensibilidade intrínseca do garfo de sintonia de quartzo (QTF). Em muitas configurações de QEPAS de múltiplas passagens, estender apenas o comprimento do caminho óptico não garante um aprimoramento eficiente do sinal. Aqui, apresentamos uma estratégia de combinação óptico-acústica espacialmente projetada para QEPAS. Uma célula de múltiplas passagens tipo confocal dobra o feixe de excitação várias vezes enquanto confina espacialmente a absorção óptica dentro da região intrínseca de alta sensibilidade do QTF. Paralelamente, coletores acústicos cônicos não ressonantes (CACs) geometrizam e coletam eficientemente as ondas fotoacústicas distribuídas resultantes. A validação experimental usando detecção de vapor dágua demonstra um aprimoramento de sinal aproximadamente 42 vezes em comparação com uma configuração convencional de QEPAS de uma única passagem nas mesmas condições. O aprimoramento é alcançado sem depender de ressonância acústica de banda estreita ou alinhamento óptico rigoroso, estabelecendo a engenharia espacial como um quadro robusto e geral para melhorar o desempenho do QEPAS.
PMID: 41756064 | PMC: PMC12933439 | DOI: 10.1016/j.pacs.2026.100811

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