Czujniki optyczne nowej generacji do badania wydychanego powietrza
Badanie we wnętrzu zaplombowanej komory utrzymywanej w wysokiej temperaturze i kontrolowanym ciśnieniu, np. w służącym do próżniowego naparowywania chemicznego reaktorze wypełnionym niebezpiecznymi gazem, takim jak arsen, jest uciążliwe. Za pomocą spektroskopii wykorzystującej diody laserowe o świetle z zakresu bliskiej podczerwieni można skutecznie monitorować reakcje chemiczne zachodzące pomiędzy gazami w momencie, gdy cienka warstwa osadza się na powierzchni stałej wewnątrz reaktora. Stosowanie spektroskopii wykorzystującej diody laserowe z zakresu bliskiej podczerwieni nie ogranicza się do procesów produkcji przemysłowej. Niedawno z powodzeniem wykorzystano ją w przemyśle telekomunikacyjnym. Rozważane jest również wykorzystanie jej w wielu innych dziedzinach. Projekt ASSYST w znacznym stopniu pomógł w wyprodukowaniu miniaturowego przyrządu wyposażonego w laser diodowy strojony. Ten nowatorski czujnik optyczny nowej generacji wykorzystuje laser wykrywający rozproszone sygnały. Jego produkcja jest o wiele tańsza, natomiast jakość pozostaje bez zmian. Spektrometr optyczny o zredukowanych wymiarach może być stosowany wszędzie tam, gdzie konieczna jest nieinwazyjna kontrola procesów na miejscu. Uczestnicy projektu opracowali także nowe projekty laserów do spektroskopii wykorzystującej wnękę optyczną. Czujniki zbudowane na bazie lasera diodowego mają niewielkie rozmiary, zużywają niewiele energii i charakteryzują się wysoką czułością. Mogą one wykrywać gaz o stężeniu części na miliard (ppb), a nawet części na trylion (ppt). Zademonstrowano wykrywanie izotopów NO2 oraz CO2 z wykorzystaniem wnęki o niewielkiej objętości oraz lasera wykrywającego rozproszone sygnały o dużej długości fali. Przenośny przyrząd o tak wysokiej czułości wykrywający związki gazowe znalazł już swoje zastosowanie. Opracowano prototyp laboratoryjny urządzenia do badania ludzkiego oddechu. Prototyp mierzy na przykład proporcję węgla 13 do węgla 12 w CO2 w wydychanym powietrzu. Pomiary tego typu są często wykonywane podczas ćwiczeń, aby ocenić współczynnik utleniania węglowodanów egzogennych wzbogaconych o węgiel 13. Co ważniejsze, pomiary te umożliwiają śledzenie metabolizmu narkotyków znakowanych izotopowo.
