Spektrokopi fotoakustik merupakan salah satu teknik pengukuran dengan menggunakan prinsip penyerapan energi cahaya pada suatu benda dengan
deteksi akustik. Serapan cahaya oleh molekul tergantung pada panjang gelombang yang digunakan sehingga pemilihan laser yang tepat sangat
diperlukan. Salah satu jenis laser yang digunakan dalam spektrokopi fotoakustik adalah laser CO
2
.
E. Laser CO
2
Laser CO
2
pertama kali ditemukan oleh C. K. N Patel. Laser CO
2
termasuk dalam jenis laser gas molekul. Dalam laser molekul, osilasi dapat berlangsung pada perpindahan antara tingkat vibrasi-rotasi dari molekul.
Molekul CO
2
memiliki 3 mode vibrasi yang berlainan yaitu mode tarikan simetris, mode bengkok dan mode tarikan asimetris Laud, 1988.
Laser ini menggunakan campuran gas CO
2
, N
2,
dan He. Gas N
2,
dan He digunakan sebagai campuran untuk memperoleh transfer energi yang lebih
efektif. Gas pendukung tersebut membantu proses eksitasi molekul CO
2
ke aras vibrasi rotasi.
Laser CO
2
terdiri dari beberapa komponen seperti power supply, resonator optis, dan tabung laser. Power supply berfungsi sebagai pemberi
daya pada laser. Resonator optis terdiri dari cermin dan kisi, posisi kisi dapat diatur menggunakan steppermotor untuk mengubah panjang gelombang dari
laser. Tabung laser terdiri dari dua tabung yang berlapis dengan tabung dalam
yang berisi medium aktif laser dan tabung luar yang dialiri air dan berfungsi sebagai pendingin. Laser CO
2
bekerja pada panjang gelombang 9- 11 μm.
F. Detektor Fotoakustik
Detektor fotoakustik merupakan alat untuk mengukur konsentrasi gas dalam orde yang sangat kecil yaitu part per million ppm hingga part per
billion ppb . Detektor fotoakustik bekerja dengan prinsip serapan cahaya.
Detektor fotoakustik terdiri dari laser sebagai sumber cahaya, sel fotoakustik sebagai tempat gas sampel berada dan mikrofon yang digunakan untuk
mendeteksi sinyal akustik seperti pada gambar 2.4 berikut:
Gambar 2.4 Detektor Fotoakustik.
Cahaya laser dilewatkan pada sel fotoakustik, jika frekuensi yang dimilikinya sesuai dengan energi transisi dari molekul gas dalam sel
fotoakustik, maka energi dari cahaya laser akan diserap oleh sebagian molekul gas sampel dan digunakan oleh molekul gas tersebut untuk
bereksitasi dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih
