Capteurs d'oxygène optiques à luminescence , utilisent les principes de l'extinction de la luminescence par les molécules d'oxygène pour fournir des mesures précises et fiables de la concentration de gaz. Cette technologie est très appréciée pour sa nature non invasive et sa polyvalence dans divers environnements de surveillance.
Principe de fonctionnement
La détection optique par luminescence fonctionne sur la base de l'extinction de la lumière phosphorescente par l'oxygène. Un matériau luminescent, généralement un colorant spécial, est excité par une source lumineuse, généralement une DEL. En présence d'oxygène, les molécules de colorant excitées interagissent avec l'oxygène, ce qui affecte leurs propriétés d'émission de lumière. Le degré de cette interaction est directement lié à la concentration d'oxygène, une plus grande quantité d'oxygène entraînant une extinction plus rapide et des durées de vie d'émission plus courtes. Cette modification des propriétés de luminescence est détectée et convertie en une mesure de la concentration d'oxygène.
Conception et composants
- 1. Tinte luminiscente: Le cœur du capteur, généralement intégré dans un polymère perméable aux gaz qui interagit avec l'oxygène.
- 2. Source lumineuse: Des LED sont généralement utilisées pour exciter le colorant luminescent.
- 3. Détecteur: Un photodétecteur mesure l'intensité et le temps de décroissance de la lumière émise, qui varie inversement à la concentration d'oxygène.
Avantages
- Non invasif et non consommateur : Cette technologie ne consomme pas d'oxygène et ne modifie pas les propriétés du gaz, ce qui la rend adaptée à un large éventail d'applications, y compris celles où les échantillons de gaz sont petits ou doivent être préservés, comme les gaz médicaux ou les applications de recherche biologique.
- Sensibilité et sélectivité élevées : La technique de mesure par trempe combinée à la détection optique offre un degré élevé de sensibilité, une réponse rapide à la mesure tout en étant sélective à l'oxygène, minimisant ainsi les interférences avec d'autres gaz.
- Des capteurs compacts pour une intégration sans faille : Ces capteurs sont physiquement petits et de faible puissance, ce qui facilite leur intégration dans l'instrumentation.
Applications
Les capteurs optiques à luminescence sont largement utilisés dans des domaines où les capteurs électrochimiques ou paramagnétiques traditionnels ne conviennent pas:
- Biotechnologie et pharmacie : Contrôle de l'oxygène dans les bioréacteurs et pendant la production de produits pharmaceutiques où la contamination doit être évitée.
- Médical : mesure de la quantité d'oxygène fournie au patient dans le cadre de soins critiques ou respiratoires
- Industrie de l'emballage et de l'alimentation : Contrôle des niveaux d'oxygène dans les emballages sous atmosphère modifiée pour garantir la fraîcheur et la longévité des produits.
Grâce à leur capacité à fonctionner sans consommer ni altérer l'échantillon, les capteurs d'oxygène optiques à luminescence sont un outil essentiel dans les industries où les mesures non invasives et sans interférences sont cruciales. Leur robustesse, associée à une maintenance réduite, en fait un excellent choix pour les applications à faible débit de gaz et les applications délicates où l'intégrité de l'échantillon est primordiale.