Sensores ópticos de nueva generación para realizar la prueba del aliento
Es muy difícil llevar a cabo una exploración dentro de una cámara sellada y mantenida a temperaturas elevadas y a presión controlada como un reactor de deposición química de vapor (CVD) relleno de gases peligrosos como la arsina. Pero la espectroscopia por láser de diodos en el infrarrojo cercano puede supervisar de manera satisfactoria y eficaz las reacciones químicas del gas que ocurren cuando una película fina se deposita sobre una superficie sólida en el interior del reactor. La espectroscopia NIRLD no está limitada a los procesos industriales de fabricación. Recientemente, se ha aplicado satisfactoriamente en la industria de las telecomunicaciones y ahora se prevé una multitud de nuevas aplicaciones potenciales. El proyecto ASSYST ha ayudado muchísimo en la fabricación de la miniatura de un instrumento láser de diodo ajustable. Esta novedosa y próxima generación de sensores ópticos usa un láser de retroalimentación distribuida. Puede producirse a un coste mucho menor sin que su rendimiento se vea comprometido. Un espectómetro óptico de dimensiones reducidas puede usarse normalmente en aplicaciones donde se necesita el control no invasor e in situ de procesos. Los socios del proyecto también han desarrollado nuevos diseños láser para la espectroscopía de cavidad aumentada. Los sensores basados en láser de diodos son compactos, tienen requisitos de potencia bajos y alta sensibilidad, y son capaces de detectar partes por mil millones (ppmm) e incluso partes menores por billones (ppb) de concentraciones de gases. Con una cavidad de volumen pequeño y un láser DFB de longitud de onda larga o un láser infrarrojo de cascada cuántica, se demostró la detección de isótopos de nitrógeno (NO2) y de dióxido de carbono (CO2). Un instrumento portátil con una sensibilidad tan alta en la detección de compuestos gaseosos ya ha encontrado una importante aplicación innovadora. Se ha desarrollado un prototipo de laboratorio para su uso como analizador del aliento humano. El prototipo mide, en el caso del CO2, por ejemplo, las relaciones de carbono 13 y carbono 12 en el aliento humano. Tales mediciones se usan normalmente durante el ejercicio para evaluar el porcentaje de oxidación de los hidratos de carbono exógenos enriquecidos en carbono 13. Y, más importante aún, estas mediciones describen el metabolismo de los medicamentos etiquetados como isotópicos.
