Choisir des détecteurs et des filtres appropriés

Trouver un détecteur approprié pour la mesure d’un gaz spécifique semble à priori aisé. Afin de mesurer le taux d’alcool dans l’haleine (TAH), il faut analyser les raies d’absorption de l’éthanol. Elles sont situées autour de 9,5 µm, 8,1 µm, 7.2 µm et 3,4 µm. En théorie, il suffirait de mesurer le signal du détecteur sur une seule raie d’absorption ; toutefois, il est important de s’assurer qu’il n’y a de sensibilité croisée avec d’autres substances présentes dans l’haleine (ex. eau, méthane et éthanol).

Choix des filtres
Les détecteurs IR sont polychromatiques. Un filtre approprié est nécessaire pour détecter un gaz spécifique ou mesurer une certaine longueur d’onde : les filtres passe-bande permettent seulement le passage du faisceau correspondant à certaines longueurs d’onde.
Ainsi, la réussite de la mesure dépend toujours de la qualité du filtre : une largeur spectrale doit correspondre avec précision à la raie d’absorption mesurée et la bande de transmission du filtre doit être aussi élevée que possible.
Pour les mesures TAH, l’analyse des longueurs d’ondes 3,4 µm et 9,5 µm est devenue la norme.

Choix des détecteurs
Il est possible d’identifier la longueur d’onde la plus courte à travers plusieurs types de détecteurs : selon la littérature, les détecteurs InAs, PbSe, PbS et  PbSe refroidis et les détecteurs pyroélectriques sont tous adaptés à l’utilisation. Toutefois, l’utilisation exclusive de la longueur d’onde 3,4 µm est critique car les raies d’absorption de la vapeur d’eau et du méthane sont à peu près équivalentes.

L’air de l’haleine est humide. Dans le pire des cas, il ne serait pas possible de séparer strictement l’éthanol de la vapeur d’eau à 3,4 µm. En tant que gaz à effet de serre, le méthane est détecté aussi dans l’air ; ainsi, le problème est identique. La mesure à une longueur d’onde 9,5 µm est plus pertinente de sorte que le choix des détecteurs pyroélectriques semble plus probable.

Les détecteurs pyroélectriques peuvent accueillir dans le même boîtier jusqu’à quatre puces sensibles indépendantes avec un filtre passe-bande intégré. Une des voies sert de référence, tandis que les autres canaux sont utilisés pour la détection des gaz considérés. La mesure simultanée d’un gaz utilisant deux filtres est possible et elle est actuellement effectuée en pratique lorsque les mesures exigent une large gamme dynamique.

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