PT97713B

PT97713B - Detector de gas

Info

Publication number: PT97713B
Application number: PT9771391A
Authority: PT
Inventors: Clive Lee; R Van Ewyk
Original assignee: Zellweger Analytics Ltd
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1998-12-31
Also published as: EP0457624A1; DE69113509T2; GB2245058A; DE69113509D1; IE911700A1; GB9011174D0; EP0457624B1; PT97713A

Description

presente invento refere-se a urn detector de gas que compreende uma primeira fonte (21) de radiação infravermelha que esta colocada no ponto focal de um primeiro reflector fora de eixo (.23). Uma segunda fonte (22) de radiação infravermelha esta colocada no ponto focal de um segundo reflector parabólico fora de eixo (24). Os dois feixes colimados das fontes são combinados por um filtro de combinação de feixe (26). Os feixes combinados são divididos por um divisor de feixe (27), de modo que parte passa para um detector de compensação (29) e parte é passada através de urna amostra dos gases que estão a ser examinados. Urn retro-reflector· (32) faz voltar o gás ao ‘longo do mesmo percurso (31) através do divisor de feixe (27) e para um detector de medição (34)Um filtro passa banda (25) está colocado no percurso da radiação da primeira fonte (21) para permitir a transmissão de uma banda estreita de radiação infravermelha, que apresenta absorção pelo gãs a ser detectado. 0 filtro de divisão de feixe (26) permite a uma banda de onda de radiação infravermelha passar, que apresenta menor absorção pelo gãs a ser detectado. As intensidades relativas dos componentes do feixe combinado que emerge da amostra são examinadas pelo sensor (34) para produzir uma Indicação de, se o gás a ser detectado está presente na amostra.

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-2Os componentes do dispositivo óptica são alojados num substrato moldado e são proporcionadas bases para os elementos ópticos no substrato.,

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PQN/31119

MEMÓRIA DESCRITIVA

As operações em locais industriais tais como minas de carvão., plataformas petrolíferas ou instalações de processamento químico estão dependentes da monitorização continua do ambiente, para fornecer «avisos «antecipados do desenvolvimento de gases combustíveis ou tóxicos, antes de serem atingidos níveis perigosos. Os instrumentos para monitorizarem devem ser suficientemente fortes e robustos para aguentarem o ambiente hostil de tais locais industriais.,

Para a detec d e r a d i a ç ã o e 1 e proporciona uma

7câo de gas ou vapores tais ctromagnetica seieotiva p< base de detecção, que t operações, a absorç los gases perigos em sido aplicada ão os no projecto de instrumentos.

presente invento refere-se a um aparelho para a detecção de um gãs peia absorção selectiva de radiação óptica.

presente invento refere-se também a um detector de gás que compreende um substrato, que suporta uma disposição de elementos õpticos.

ft

Os detectores de gas baseados na detecção óptica da radiação dependem da utilização de uma banda estreita de radiação centrada, numa frequência, que e identificável com urna absorção forte, que é identificável no espectro de absorção do gás a ser detectado. 0 termo óptico e utilizado para referir a radiação, variando entre os ultravioletas e os infravermelhos.

Numa forma de um instrumento de medição, um feixe de radiação de uma banda de onda estreita é passado, alternativamente, ao longo de um percurso optico através de uma mistura de gás, contendo o gás a ser detectado e ao longo de um percurso de referência onde o feixe não é exposto ao gás a ser detectado. 0 percurso de referência pode ser através de um gás de referência transparente à radiação da banda de onda particular. A absorção da radiação pelo gás a ser detectado pode ser derivada

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-4da diferença das intensidades medidas do feixe, que passa ao longo de cada circuito óptico e, portanto, a concentração do gas pode ser determinado.

A selecção dos circuitos ópticos alternativos pode seguida, quer por meios mecânicos que deflectem o feixe cursos opticos separados fixos ou por meios mecânicos, um rotor que apresenta sucessivamente o gas a ser detec gas de referência ao feixe da frequência fixa. 0

ser	cori-
n os	pei—
tal	como
tado	e o

gas d ε referência do rotor.

pode estar contido num tubo, que e uma parte mteqral Por exemplo, este tipo de disposição e descrito na patente UK nQ. i 601 233.

Um segundo tipo de detector mede a absorção da radiação, que passa ao longo de um percurso óptico único através de uma mistura de gases, contendo o gas a ser detectado, passando sucessivamente uma primeira e uma segunda. bandas de onda ao longo do percurso óptico. A primeira banda de onda está centrada numa primeira banda de onda, que apresenta forte absorção peio gás a ser detectado e a segunda banda de onda esta centrada numa frequência próxima, a qual é conhecida pelo gas a ser detectado. como uma fracção da potência de absorção da primeira frequência. A selecção sucessiva das primeira e segundas bandas de onda pode ser conseguida por uma roda rodando ou outros meios mecânicos, que apresentam sucessivamente filtros passa banda ao feixe, para seleccionarem sucessivamente as primeira e segunda bandas de onda para transmissão ao longo do percurso óptico.

A necessidade de partes móveis nos instrumentos descritos é a. principal limitação no projecto dos instrumentos, para irem de encontro aos requisitos ambientais dos locais industriais. Esta limitação aplica-se aos instrumentos, tanto de localização fixa como também portáteis.

Tentativas anteriores para ultrapassar a necessidade de partes moveis envolveram duas fontes de banda larga com filtros separados, para seleccionar uma banda de onda de medida que corresponde à característica de absorção do gãs a ser detectado e uma

632 PGN/31119 banda de referencia, a qual o gás a ser detectado e transparente A radiação de uma fonte e redírigída para um divisor de feixe num eixo optico comum, com a radiação da outra fonte e portando numa lente de coiímador, a partir da quai o feixe emergente colimado atravessa um percurso aberto, no qual o gás a ser detectado está presente., Um reflector faz retornar a radiação de novo ao longo do mesmo percurso, através da. iente de colimação em seguida é desviado por urn divisor de feixe para um detector, Os feixes de radiação sao modulados separadamente e modulados de modo diferente e, de modo que a radiação detectada nos doí s comprimentos de onda possa ser detectada indi vidual mente.,

Numa tal disposição tanto as fontes como o detector devem ser colocados próximo do foco da Iente de colimação ou nos focos,, como definidos pelos divisores de feixe, A eficiência óptica deste dispositivo e limitada pela abertura de lente de colimação. Para lentes com dimensões práticas esta limitação resulta na operação das fontes a um nivel de energia apreciável, necessitando de um dispositivo de arrefecimento para o equipamento, e meios para evitarem a oxidação dos elementos metálicos das fontes que fazem a sua emissão. Isto é, usualmente conseguido enchendo todo o involucro do instrumento com o gas inerte, o que pode conduzir a dificuldades de manutenção e ajustamento do instrumento.

De acordo com um primeiro aspecto do’presente invento é proporcionado um detector de gãs, que inclui urna disposição de elementos opticos, compreendendo uma primeira fonte de radiação eiectromagnética numa primeira banda de onda, um primeiro colimador para colimar a radiação da primeira fonte num primeiro feixe colimado, uma segunda fonte de radiação eiectromagnética numa segunda banda de onda, urn segundo colimador para colimar a radiação da segunda fonte num segundo feixe colimado, um combinador de feixe para combinar os primeiro e segundo feixes colimados, meios para passarem o feixe colimado através de uma amostra de gás, que incluí o gas a ser detectado, um detector foto-sensível, para medir a intensidade do feixe combinado emergente da amostra de gãs.

/2 6-32

PGN/31119 ^w 6^w

De preferência, a primeira banda de onda é centrada numa frequência, que apresenta uma característica de absorção em relação ao gás a ser detectado e uma segunda banda é centrada numa frequência que apresenta uma característica de absorção diferente com o gás a ser detectado. De preferência, a absorção da segunda banda de orida e uma relação conhecida da absorção da primeira banda de onda.

ú termo combinação de feixes destína-se a fazer referencia ao alinhamento dos feixes num eixo optico comum.

Um ou cada colimador compreende, de preferência, um reflector parabólico, ainda, de' preferência um reflector parabólico fora de eixo, no ou perto do ponto focai, no qual esta colocada a fonte de radiação a ser colimada. Outros reflectores com superfície côncava podem ser utilizados para proporcionarem focagem suficiente com fontes de dimensão finita e detectores. Reflectores multifacetados podem também ser utilizados.

A disposição dos elementos ópticos está, de preferência, localizada num invólucro selável, tendo uma janela transparente à radiação nas primeira e nas segundas frequências de banda de onda. A radiação emergente da amostra de gás é, de preferência, reflectida. de novo para o invólucro por um reflector colocado adequadamente. 0 reflector é, de preferência, um retro-ref lector..

Pode ser uma vantagem do invento que a combinação e quaíquer divisão ou combinação subsequente dos feixes seja efectuada em feixes colimados e, portanto, as distâncias entre os combinadores, divisores e fontes não seja critica. Além disso, fontes adicionais, cada uma delas com um filtro adequado podem ser adicionadas numa sua disposição para produzir feixes de radiação electromagnética de bandas de orida adicionais, que são então adicionadas ao feixe colimado combinado.

Uma vantagem da utilização de um reflector com superfície côncava para produzir um feixe colimado de radiação, pode ser que fonte de energia baixa, por exemplo, lâmpadas de filamento minia72 632 PGN/31119 tura possam ser colocadas no ponto focal„ ou próximo do mesmo no reflector,, reduzindo assim o problema dos efeitos de aquecimento produzidos pela fonte.,

Oe acordo com um segundo aspecto do invento é proporcionado um detector de gas. compreendendo um substrato de suporte de uma disposição de elementos ópticos incluindo, pelo menos, uma fonte de radiação electromagnética e, pelo menos, um detector foto-sensivel, em que as bases para um ou mais dos elementos ópticos são moldadas inteiramente no substrato.,

Numa forma do invento, os elementos ópticos incluem, pelo menos, um reflector que compreende um revestimento reflector depositado numa superfície de substrato. Um revestimento reflector pode ser adicionalmente revestido por uma camada protectora, por exemplo, fluoreto de magnésio ou óxido de silício.

De preferência, o substrato faz parte de um invólucro selável.

Um tal detector de gás pede ter a vantagem da localização e alinhamento de um elemento ou de cada um dos elementos ópticos possa ser predeterminada e fixa. Isto tem vantagens no projecto de um instrumento robusto, compreendendo uma disposição de elementos ópticos. Além disso, o invólucro selado pode ser facilmente enchido com um gás inerte, ou pode conter um dessecador para produzir um gas seco, pela remoção do vapor de água ou pode conter um material absorvente, para remover materiais corrosivos ou gases de interferência, tais como, por exemplo, dióxido de carbono do ar. Apenas este invólucro necessita de ser cheio com o gás ou conter o material dessecador ou absorvente, se todos os componentes ópticos que possam ser vulneráveis à atmosfera estiverem contidos no mesmo.

De acordo com um aspecto adicional do presente invento é proporcionado um detector de gás, tendo o arranjo dos elementos ópticos descritos atrás, em que as bases para as fontes, o detec72 632 PGN/311.19 tor e o combinador de feixes são inteiramente moldadas com o substrato, que faz parte de um invólucro selável e, quando «apropriado. os reflectores com superfícies côncavas compreendem revestimentos reflectores depositados cm superfícies previamente conformadas do substrato., de gas de acordo com este aspecto do invento poum aparelho que é robusto e capaz de suportar o que pode ser encontrado na detecção local de gao projecto compacto e a boa eficiência óptica am usadas fontes de energia baixa, são aspectos

Um detector d e p r o p o r o iona r ambiente hostI1. ses. Além disso, permitem que sej particularmente adequados para um instrumento portátil

Uma concretização preferida do presente invento ser a agora descrita com referência aos desenhos anexos, nos quais:, a figura 1 mostra esquematicamente uma disposição óptica para um detector de gás. de acordo com o presente invento;

a figura 2 mostra esquematicamente uma modificação do arranjo mostrado na figura 1. e a figura 3 mostra esquematicamente uma modificação adicional da disposição mostrada na figura 1, incluindo uma subdisposiçâo óptica.,

Referindo a figura 1 esta mostra esquematicamente a disposição óptica para um detector tendo duas fontes de radiação, para proporcionar bandas de onda distintas, para a detecção de um gas,.

Uma primeira fonte 21 é colocada no ponto focal de um primeiro reflector parabólico fora de eixo 23 e uma segunda fonte 22 & colocada no ponto focal de um segundo reflector parabólico fora de eixo 24. A radiação de cada fonte é colimada pelo respectivo reflector. Um filtro passa banda 25 é colocado no percurso da radiação produzida pela primeira fonte 21 para permitir a transmissão de urna gama estreita de frequências de radiação infravermelha, centrada numa frequência que apresenta uma absorção carac72 632

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-9terística no espectro de absorção infravermelho do gás a ser detectado. 0 feixe transmitido e colimado produzido pela primeira fonte 21 é, em seguida referido como o feixe de amostra. 0 feixe da segunda fonte 22, colimado pelo segundo reflector parabólico fora de deixo 24, embate num filtro de referência 26 inclinado de um angulo de 25 em relação ao eixo do feixe. 0 filtro de referência é similar ao primeiro filtro passa banda e é seleccionado para transmitir radiação infravermelha de uma gama de frequènc i a s b a i x a s, c e n t r a d a n u m a f r e q u e n c i a, absorção pelo gas a ser detectado e uma tência de absorção do feixe de amostra, pode ser zero.

na qual a potência de relação conhecida da poPor exemplo, esta relação □ feixe emergente do filtro de referência 26 e, em seguida referido como feixe de referência. Estã, de preferência, centrado numa frequência próxima da do feixe de amostra, de rnodo que os dois feixes são transmitidos de modo similar e reflectidos através do dispositivo optico.

combinador· de filtro e feixe de referência 26 actua também como um reflector para o feixe de amostra e combina efectivamente o feixe de amostra, uma vez reflectido com o feixe de referência num feixe colimado unico. 0 divisor de feixe 27 divide o feixe combinado de amostra e referência numa porção transmitida e numa porção reflectida. A porção transmitida 'embate num terceiro reflector parabólico fora de eixo 28, o qual reflecte e foca este feixe transmitido para urn detector de compensação 29, localizado no ponto focal do terceiro reflector parabólico focal 28.

Alternativamente um combinador de feixe não filtrante 37 pode ser usado em conjugação com um filtro de referência 39 colocado no percurso do feixe de referência, entre a segunda fonte 22 e o combinador de feixe 37. Esta modificação está mostrada na figura 2.

A porção do feixe colimado combinado reflectida pelo divisor de feixe 27 passa normalmente através de uma janela com lados paralelos 30, para atravessar um percurso optico 31, através· de uma

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mistura de gases, gue inclui o gás se detectado. 0 feixe emergente da amostra de; gas é reflectido por um retro-reflector 32„ para voltar através da amostra de gás ao longo do percurso óptico 31 e através da janela 30, para o divisor de feixe 37. 0 feixe de retorno é transmitido pelo divisor de feixe 27, para ser focado por um quarto reflector parabólico fora de eixo 33, para um deflector de medição 34, localizado no ponto focai do quarto reflector parabólico 33.

Cada um dos quatro reflectores parabólicos fora de eixo 23. 24, 28 e 33 compreende um revestimento reflector, depositado numa superfície de um substrato, que faz parte de um bloco óptico 35. As bases das primeira e segundas fontes 21 e 22 os filtros passa banda 25 e 20, ou 39, o divisor de feixe 27 (e 37), a janela e os detectores 39 e 34 são formados integralmente no substrato que faz parte do bloco óptimo.

bloco óptico 35 é sólido e, na concretização presente, é feito de um material plástico moldado. Pode ter qualquer numero e as suas fases moldadas como bases para os elementos ópticos ou moldadas como superfície para reflectores. As fases remanescentes do bloco podem ser formada© separadamente e fixadas à(s) face(s) moldada(s) integralmente, para formar uma vedação hermética a gases. Numa outra concretização, todo o bloco é uma moldação integral.

As superfícies dos reflectores parabólicos 23, 24, 28 e 33 são formadas peia deposição de uma camada de um material reflector nas faces com formas parabólicas previamente formadas do substrato. Um material reflector adequado é um metal, tal como o alumínio, que proporciona uma reflecção aceitável. 0 metal, depositado pode ser revestido adicíonalmente com uma camada protectora de fluoreto de magnésio ou óxido de silício.

Na concretização presente, o bloco óptico é completamente selado e cheio com ar seco ou um gás inerte tal como azoto. Pode também ser montado com dessecadores químicos ou absorvedores químicos para evitar corrosão oxidação da superfície reflectora e

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para remover Interferentes espectroscópios»

Apenas o bloco optico é cheio com ar seco ou gas inerte» A alimentação de energia e os circuitos electrónicos estão contidos numa base separada do instrumento e são assim facilmente acessíveis para manutenção..

A janela so é formada de um material que transmite o feixe de referência.e o feixe de amostra com absorção mínima.. Por exemplo, na detecção de metano, um material de janela adequado e fluoreto de cálcio, que é transparente tanto ao feixe de referência como ao feixe de amostra caracteristicamente com o comprimento de onda de 3,0 ou 3,3 μτη, respectivamente, A janela pode ser directamente segura no bloco óptico, por exemplo por adesivo.. Alternativamente, a mesma pode ser mantida por rneios de aperto, os quais incluem meios para produzirem uma seiagem a gases, entre o bloco óptico e a janela, por exemplo uma vedação de anel torico ou (’ο ring)» comprimento do percurso óptico 31 através da mistura de gas pode ser variado» 0 retro-refiector pode ser formado Integralmente com o instrumento. Alternativamente, pode ser localizado separadamente., para permitir um percurso óptico aberto longo 31. Para concretizações, tendo um retro-refIector íntegralmente formado, o comprimento do percurso optico 31 pode ser alterado por meios mecânicos, como por exemplo, espaçadores ou um mecanismo de parafuso. Os meios de ajustamento estão localizados fora do bloco optico selado e, portanto podem ser facilmente ajustados sem o risco de perturbar a atmosfera inerte no bloco. 0 ajustamento permite a acomodação de uma gama de sensibilidades de detecção e a optimização da sensibilidade de detecção para qualquer gás dado. 0 mesmo permite também a detecção de gases diferentes que absorvem o feixe de amostra em extensões diferentes»

A vantagem de se utilizar urn retro-ref Iector 3.2, tal como uma disposição de cubos de canto, é que a necessidade de alinhamento preciso de um reflector de espelho plano numa normal aí όθ2 PGN/31119 ±2~

feixe colimado é evitada. Um espelho plano é alinhado com precisão para reflectir o feixe colimado combinado, caindo normalmente no mesmo podia eviden temente ser utilizado ern vez de um retro-reflector.

Uma das vantagens de se utilizar uma fonte óptica colocada no ponto focal de um refiector fora de eixo e que fontes de energia baixa pequenas, tal como lâmpadas de filamento miniatura» podem ser usadas e o problema de contar o efeito de aquecimento d e u m a f o n t e g r a n d e e r e d u z i d o

As ρ r imeira e pulsos sequenciais sequrid £1S fon tes de modo que os e 22 sao moduladas por imsinais produzidos peio detector compensador- 29 e o detector- de medição 34 podem ser processados» para extrair sinais que correspondem a intensidade do feixe de amostra e do feixe de referência. As fontes são» de preferência» de impulso com uma marca seleccionável para a relação de espaço.

As primeira e segundas fontes podem ser díodos emissores de luz do estado sólido, que produzem saída de banda estreita centrada na frequência requerida., Este tipo de fonte tem a vantagem dos filtros de referência e amostra associados podem ser omitidos. Adicionalmente, este tipo de fonte pode ser de impulsos a uma frequência alta para proporcionar mòdulação e para melhorar a discriminação em função do ruído de fundo do sinal detectado.

Vários tipos de detectores do estado solido podem ser utilizados, para os detectores de compensação e medição, escolhidos pela sua eficiência e resposta na banda de onda particular de operação., 0 detector de compensação 29 e o detector de medição 34 podem ser do tipo piro-electrico, que responde uniformemente através de urna barida de onda larga. Urna das vantagens deste tipo de detector é que o mesmo Integra a energia recebida em cada impulso. É» em consequência, possivel compensar a perda de eficiência, como um resultado do material estranho depositado nas superfícies ópticas, variando a marca para a relação espacial dos impulsos da fonte, para manter o nível de energia detectado pelo

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detector de medição. Esta colocação, no ponto focal de um receptor parabólico, significa que um pequeno detector pode ser utilizado sem perda de eficiência.

A figura 3 mostra uma modificação adicional de uma disposição óptíca que compreende uma subdisposição optica, que consiste de uma terceira fonte 41 colocada no ponto focal dc um quinto reflector parabólico fora de eixo 42 e um combinador de feixe adicionai 43. A radiação da terceira fonte passa através de um terceiro filtro passa banda 44 para seleccionar radiação de uma gama estreita de frequências centrada em, por exemplo, uma frequência que apresenta uma caracteristica de absorção no espectro de absorção de um segundo gas a ser detectado, estando o segundo gas na mistura de gases, que incluí o primeiro gas, AIternatívamente, a frequência centrai do terceiro feixe podia corresponder a uma segunda caracteristica no espectro de absorção do primeiro gás a ser detectado.

Esta subdisposição é colocada no bloco óptico entre o filtro de referência 26 e o primeiro divisor de feixe 27, para conseguir a combinação do feixe colimado do quinto reflector parabólico 42 com os feixes de amostra colimada e de referência combinados. 0 quinto reflector parabólico 42 e similar aos outros reflectores parabólicos e compreende um revestimento reflector depositado numa superfície de substrato, que faz parte do bloco optico. Oe modo similar, as bases da terceira fonte 41, do terceiro filtro 44 e do combinador de feixe adicional 43 são formadas integralmente no substrato.

Apreciai—se-á, que qualquer número de fontes adicionais, cada uma delas com um filtro passa banda para seleccionar uma banda de onda predeterminada, e um reflector com superfície côncava para produzir um feixe colimado, feixe que é então combinado com o feixe de amostra e de referência combinados, podia ser utilizado no detector dc gás para detectar qualquer número de gases ou para detectar um gãs pela absorção de qualquer número de características de absorção do gás, por selecção adequada da frequência de banda de onda.

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instrumento descrito baseia-se na absorção de radiação infravermelha, mas apreciar-se-ã que os reflectores com superfície côncava» o retro-reflector, os detectores e a janela não têm comprimento de onda especifico e pela selecção adequada dos divisores de feixe dos combinadores de feixe fontes e filtros, a disposição óptica é adequada para a medição da absorção pelos gases vapores ou líquidos, com radiação de comprimento de onda numa gama geral dos ultravioletas aos infravermelhos de aproximadamente 20nm a 20 000 nm).

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Claims

R.....Ε.....1.....V.....I... N.....D.....I.....C.....A.....Ç .. ò.....E.....S

1 - Detector de gás caracterizado por incluir uma disposição de elementos ópticos compreendendo uma primeira fonte de radiação electromagnética com uma primeira frequência, um primeiro colimador para colimar a radiação produzida peia primeira fonte para urn primeiro feixe co limado, uma segunda f ori te de radiação electromagnética com uma segunda frequência, um segundo colimador para colimar a radiação produzida peia segunda fonte para um segundo feixe coiimado, um combinador de feixe para combinar o primeiro e o segundo feixes colimados, meios para passarem o feixe col ima do combinado através de uma amostra do gas a ser detectado e um detector de medição foto-sensivel para a medição da intensidade do feixe combinado que emerge da amostra de gas..
2 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o detector ser do tipo que mede selectivamente a intensidade da radiação da primeira banda de onda e a intensidade da radiação da segunda banda de onda.
3 - Detector de gás de acordo com qualquer das duas reivindicações anteriores, caracterizado por a emissão das primeira e segunda fontes ser modulada.
4 - Detector de gas de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por incluir adicionaimente um detector compensador.
5 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender adicionalmente um divisor de feixe posicionado no percurso do feixe coiimado combinado para dividir o feixe de entrada em dois feixes de saída, um dos quais é passado para o detector compensador.
6 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 5, caracterizado por o detector compensador ser colocado no ponto focal ou perto do mesmo de um reflector com superfície côncava.

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16“
7 - Detector de gas de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por incluir «adicionalmente um reflector para reflectir o feixe emergente da amostra de gás de novo através da mesma.

3 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o reflector ser um retro-reflector,
9 - Detector de gas de acordo com qualquer ções 7 a £sj, caracterizado por o reflector ser uma te da disposição de elementos ópticos.

d a s ι' e i ν ί n d i c a ρ a r t e i n t e g r a πιο - Detector de gás de acordo ' com qualquer das reivindicações 7 a 3, caracterizado por o reflector estar separado do arranjo dos elementos ópticos..
11 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por um ou cada colimador compreender um reflector com superfície côncava no ponto focal do qual está situada a fonte de radiação a ser colimada.

.
12 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por uma ou cada fonte de radiação electromagnética compreender uma fonte de banda larga, cuja saída passa através de um filtro passa banda optico para seleccionar uma frequência predeterminada da radiação antes de ser combinado no combin ado r de feixe.,
13 - Detector de gas de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado por uma ou cada fonte do radiação electromagnética compreender uma fonte não filtrada de largura do banda estreita.
14 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado por uma ou cada fonte do radiação electromagnética compreender uma fonte de diodo emissor de luz do largura de banda estreita.

χΖjy

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-1715 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações; 1 a 12, caracterizado por urn ou cada combinador de feixe actuar também como um filtro para seleccionar uma banda de onda predeterminada de radiação electromagnêtica.
16 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a primeira banda de onda estar centrada numa frequência que apresenta uma característica de absorçao com o gás a ser detectado, e a segunda banda de onda estar centrada numa frequência que apresenta uma característica de absorção diferente com o qás a ser detectado.

J
17 - Detector de gás de acordo com a reivindicação lo, caracterizado por a absorção da segunda banda de onda ser uma relação conhecida da absorção da primeira banda de onda.
18 ~ Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o detector de medição foto-sensível ser colocado no ponto focal ou perto do mesmo de uma reflector com superfície côncava.
19 - Detector de gas de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 18, caracterizado por o reflector com superfície côncava ser um reflector parabólico fora de eixo.
20 - Detector de gás de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender adicionalmente uma terceira fonte de radiação electromagnetica com uma terceira frequência, um terceiro colimador, para colimar a radiação da terceira fonte para um terceiro feixe colimado e meios para combinarem o terceiro feixe colimado com o feixe colimado combinado,.
21 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por os meios para combinarem o terceiro feixe com o feixe combinado compreenderem um combinador de feixe.
22 - Detector de gãs de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por um ou cada elemento óptico na

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-18disposição que não é um reflector ser suportado por uma base que e formada integralmente com o substrato.
23 - Detector de gas de acordo com a reivindicação 22, contendo um reflector que é uma parte integrante da disposição do elementos Õpticos, caracterizado por o reflector ser integralmente formado no substrato,,
24 - Detector de gãs de acordo com ções 22 a 23, incluindo, pelo menos, um côncava, caracterizado por um ou cada côncava compreender um revestimento de superfície do substrato,, q u a 1 q u e r d a s r · e i v i n d i c a reflector coiri súperficie reflector com superfície r e f 1 e c t o r d e ρ o s í t a d o n u m a
25 - Detector de gãs de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 24, caracterizado por o substrato formar parte de um invólucro selavel.
26 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por o invólucro selável ser selado e enchido com um gãs inerte, ou conter o excicante ou outro absorvente.
27 - Detector de gas compreendendo um substrato que suporta uma disposição de elementos õpticos, Incluindo, pelo menos, uma fonte de radiação electromagnética e, pelo menos, um detector foto-sensível, caracterizado por as bases para um ou mais elementos ópticos serem integralmente moldadas no substrato.
28 - Detector de gãs de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por os elementos ópticos incluírem pelo, menos, um reflector gue compreende um revestimento reflector, depositado numa superfície do substrato.
29 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por o revestimento reflector ser uma camada metál. ica.

Detector de gas de acordo com a reivindicação 28 ou

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-1929, caracterizado por o revestimento reflector ser revestido, adicionalmente, com uma camada protectora.
31 - Detector de gas de acordo com qualquer das reivindicações 27 a 30, caracterizado por o substrato ser formado a partir de um material resiliente.
32 - Detector de gas de acordo com qualquer das reivindicações 27 a 31. caracterizado por o substrato formar um alojamento selado para os elementos ópticos.
33 - Detector de gás de acordo com a reivindicação 32, caracterizado por o alojamento ser enchido com um gás inerte ou conter um excicante ou outro absorvedor.

L. isboa.

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