Rivelazione di contaminanti nei fluidi con tecnica a singolo fotone

La presente invenzione si riferisce alla realizzazione ed all’utilizzo di un dispositivo per analisi spettroscopica nel campo dell’ultravioletto e del visibile.

Come funziona?

L’invenzione oggetto di brevetto prevede l’utilizzo di fotosensori con sensibilità al singolo fotone con risoluzione temporale inferiore al nanosecondo; inoltre, viene adottata una sfera al posto delle tipiche cuvette come porta campione per lo spettrofotometro.

Questa nuova tecnica prevede l’uso di una sorgente impulsata con una pulse width molto piccola e la misura dei tempi di uscita dei fotoni dalla sfera. Il tempo di uscita di un fotone dalla sfera è direttamente proporzionale al percorso compiuto all’interno della sfera stessa, che dipende dal numero di riflessioni che sono avvenute al suo interno. Il percorso fatto dalla luce all’interno della sfera risulta maggiore rispetto al percorso fatto dai fotoni nelle cuvette, e questo di conseguenza aumenta la sensibilità di rivelazione.

Con questa tecnica è possibile rivelare la presenza di sostanze (liquido/gas) non miscibili in soluzione (liquido/gas), che non sono altrimenti rivelabili attraverso gli attuali spettrofotometri commerciali che utilizzano cuvette in quarzo. Infine questa tecnologia permette anche la misurazione non falsata di contaminanti in soluzioni torbide.

Applicazioni

• verifica real-time o off-line della presenza di contaminanti nell’acqua della rete idrica;
• monitoraggio di sostanze in sospensione in liquidi e miscele gassose per scopi industriali;
• analisi real-time o off-line della qualità dell’aria per scopi sanitari e civili;
• nella ricerca fondamentale può fornire una misura della lunghezza di assorbimento di diversi materiali.

Vantaggi

• possibilità di rivelare anche sostanze che galleggiano o sedimentano nella soluzione;
• utilizzo della tecnologia per soluzioni torbide;
• aumento della sensibilità e una diminuzione della soglia di rivelabilità rispetto ai prodotti commerciali.