Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian

Gambar 2.4. Sketsa tingkat energi molekul : tingkat energi elektronik, tingkat energi vibrasi dan tingkat energi rotasi

2.1.3. Detektor Fotoakustik berbasis laser

Efek Fotoakustik disebut juga optoakustik. Efek fotoakustik pertama kali ditemukan oleh Alexander Graham Bell pada tahun 1880 [Spike,2006]. Efek Fotoakustik pada dasarnya merupakan konversi cahaya menjadi gelombang bunyi. Detektor fotoakustik mengukur langsung intensitas cahaya yang diserap oleh sampel. Detektor fotoakustik mempunyai beberapa komponen penting, yaitu laser dan sel fotoakustik. Laser digunakan sebagai sumber cahaya. Pada sel fotoakustik terdapat resonator dan mikrofon. Komponen penting pada detektor fotoakustik, tampak pada Gambar 2.5. Gambar 2.5. Komponen utama pada detektor fotoakustik Jika frekuensi laser disamakan dengan frekuensi transisi dari molekul yang berada di dalam sel fotoakustik, sebagian molekul dengan tingkat energi E akan dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi E 1 . Molekul-molekul dengan tingkat energi E 1 kemudian akan melakukan proses deeksitasi dengan melepaskan energi eksitasinya. Proses deeksitasi dapat terjadi secara radiasi maupun non - radiasi. Apabila pelepasan energi eksitasi berlangsung secara non-radiasi, maka pada waktu bertumbukan molekul tersebut akan memberikan energi eksitasinya kepada molekul yang ditumbuknya. Oleh molekul yang ditumbuk, energi eksitasi tersebut digunakan sebagai energi translasi atau energi kinetik. Kenaikan energi kinetik tersebut akan menyebabkan kenaikan suhu dan tekanan. Apabila laser dimodulasi dengan chopper, tekanan dalam sel fotoakustik akan berubah secara periodik. Perubahan tekanan atau bunyi tersebut akan ditangkap dan diukur dengan menggunakan mikrofon. Keluaran dari mikrofon tersebut akan diperkuat oleh lock – in amplifier [Santosa,2008].

2.3.1. Laser CO

2 Sumber cahaya yang digunakan pada detektor fotoakustik adalah laser. Digunakannya laser pada detektor fotoakustik karena laser memiliki intensitas spektral yang tinggi dan dapat ditala. Frekuensi laser dapat disamakan dengan frekuensi transisi molekul yang akan dideteksi. Salah satu jenis laser yang dapat digunakan pada detektor fotoakustik adalah laser CO 2 . Laser CO 2 tersebut bekerja pada panjang gelombang m μ 9 - 11 m μ . Detektor fotoakustik berbasis laser CO 2 sangat sensitif untuk mengukur etilen dengan batas deteksi pada orde ppt part per