tese de doutorado utilização de técnicas ... - Pfi.uem.br - UEM

2.2) Modelo RG para a difusão térmica<br />
O modelo padrão que descreve quantitativamente o sinal fotoacústico (PA), em<br />
amostras sólidas, foi inicialmente proposto por Rosencwaig e Gersho [1] (modelo RG). A<br />
configuração unidimensional padrão da célula fotoacústica é visualizada na figura 2.1, e<br />
consiste de uma amostra sólida colocada dentro de uma pequena célula cheia de gás (ar) a<br />
uma distância “λg” de uma janela de vedação transparente pela qual incide um feixe de luz<br />
modulada. Admite-se que o gás não absorve energia da radiação proveniente de uma fonte que<br />
passa pela janela e que atinge a amostra. Um microfone capacitivo, inserido numa das paredes<br />
laterais da célula, capta as conseqüentes flutuações de pressão no gás.<br />
Figura 2.1 - Geometria da célula fotoacústica convencional<br />
O sinal fotoacústico pode ser gerado por vários mecanismos (difusão e expansão<br />
térmicas, flexão termoelástica, difusão de massa, etc). A principal base de geração do sinal é o<br />
aquecimento periódico da estreita camada de gás adjacente à superfície aquecida da amostra,<br />
que ao se expandir e contrair, funciona como se fosse um “pistão térmico”, provocando ondas<br />
acústicas (ondas de pressão) que se propagam pelo gás até atingirem um microfone localizado<br />
em uma das paredes laterais da câmara de gás, que detecta as variações de pressão<br />
convertendo-as em sinal fotoacústico.<br />
De acordo com o modelo RG, a flutuação de pressão dentro da câmara é determinada<br />
pela distribuição de temperatura no sistema gás-amostra-suporte. Assumindo uma radiação<br />
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