tese de doutorado utilização de técnicas ... - Pfi.uem.br - UEM
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A <strong>de</strong>tecção usando materiais piroelétricos é mais uma técnica <strong>de</strong> contato que se baseia,<<strong>br</strong> />
principalmente, no uso <strong>de</strong> filmes piroelétricos (PVDF – Polyvinyli<strong>de</strong>ne Difluori<strong>de</strong>), este<<strong>br</strong> />
<strong>de</strong>tector é um filme fino <strong>de</strong> material piroelétrico que <strong>de</strong>tecta o aumento <strong>de</strong> temperatura na<<strong>br</strong> />
amostra quando ela é aquecida (fig. 1.3). O sensor é equivalente a um capacitor C em paralelo<<strong>br</strong> />
com uma fonte <strong>de</strong> corrente ip.<<strong>br</strong> />
a voltagem <strong>de</strong> saída é dada por:<<strong>br</strong> />
V<<strong>br</strong> />
d<<strong>br</strong> />
i p pAp<<strong>br</strong> />
T p ( x,<<strong>br</strong> />
t)<<strong>br</strong> />
dt<<strong>br</strong> />
=<<strong>br</strong> />
τ pL<<strong>br</strong> />
ωi<<strong>br</strong> />
E p<<strong>br</strong> />
( t)<<strong>br</strong> />
= ⎢ ⎥<<strong>br</strong> />
ε ⎣(<<strong>br</strong> />
1+<<strong>br</strong> />
ωτ Ei)<<strong>br</strong> />
⎦<<strong>br</strong> />
L p<<strong>br</strong> />
⎡<<strong>br</strong> />
⎤<<strong>br</strong> />
T ( x)<<strong>br</strong> />
e<<strong>br</strong> />
1<<strong>br</strong> />
Sendo que Tp<<strong>br</strong> />
( x)<<strong>br</strong> />
= ∫Tp<<strong>br</strong> />
( x)<<strong>br</strong> />
dx é a temperatura média no sensor, E RC<<strong>br</strong> />
L<<strong>br</strong> />
= τ é a<<strong>br</strong> />
p<<strong>br</strong> />
0<<strong>br</strong> />
constante <strong>de</strong> tempo elétrica, p é o coeficiente piroelétrico ou constante piroelétrica do <strong>de</strong>tector,<<strong>br</strong> />
Ap a área do sensor, Lp sua espessura e ε ε0ε<<strong>br</strong> />
r<<strong>br</strong> />
p<<strong>br</strong> />
iωt<<strong>br</strong> />
= sua constante dielétrica.<<strong>br</strong> />
Figura 1.3 - Geometria do sistema piroelétrico unidimensional.<<strong>br</strong> />
Sendo: Ls é a espessura da amostra sólida, λ é o comprimento <strong>de</strong> onda da luz, ω0 é a<<strong>br</strong> />
freqüência angular <strong>de</strong> modulação da luz, βs(λ) é o coeficiente <strong>de</strong> absorção óptica da amostra e<<strong>br</strong> />
Lp é a espessura do filme transdutor piroelétrico.<<strong>br</strong> />
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