Academic literature on the topic 'Fotoakustika'

Sinyal fotoakustik (FA) yang dibangkitkan pada sel sampel dalam suatu sistem spektroskopi fotoakustik dapat diprediksi melalui persamaan-persamaan yang menggambarkan tekanan dan temperatur pada sel. Persamaan-persamaan yang berkaitan dengan proses akustik dan termal dalam sel FA telah diturunkan dari persamaan linear tergandeng untuk tekanan dan temperatur yang bergantung waktu dalam suatu fluida yang viskositasnya diabaikan. Dengan memasukkan syarat batas diperoleh 10 persamaan yang melibatkan ukuran sampel dan ukuran lain yang berkaiatan dengan posis sampel dalam sel, serta konstanta-konstanta yang berkaitan dengan persamaan akustik dan temperatur. Hasil yang diperoleh ini merupakan titik awal untuk analisis lebih lanjut mengenai sinyal FA.Kata kunci: akustik, termal, fotoakustik

Telah dilakukan pembuatan dan pengujian sistem fotoakustik berbasis laser dioda dan mikrofon kondenser untuk pengukuran konsentrasi darah. Karakterisasi terhadap mikrofon Arduino Uno R3, dan laser dilakukan sehingga diperoleh pengaturan sistem yang sesuai. Sampel berupa darah dengan konsentrasi 10%, 30%, 50%, 70%, dan 90% di dalam medium phospate buffered saline (PBS) diuji masing-masing sebanyak 5 kali menggunakan sistem yang telah dibuat sehingga diperoleh persamaan kalibrasi taraf intensitas sinyal fotoakustik terhadap konsentrasi darah. Terakhir, sistem diuji untuk mengukur sampel dengan konsentrasi darah 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, dan 100%. Diperoleh hasil bahwa pengaturan sistem yang sesuai untuk digunakan dalam penelitian ini adalah: (1) frekuensi modulasi laser senilai (18.420 80) Hz dan (2) duty cycle senilai (50,00,8)%. Nilai gradien dan yang diperoleh berdasarkan hasil pengujian mendekati 1, yaitu 0,80,2 dan 0,85. Hasil tersebut membuktikan bahwa sistem cukup akurat dan linear dalam mengukur konsentrasi darah. Kata kunci: fotoakustik, laser dioda, mikrofon condenser, konsentrasi darah

Telah dilakukan pengukuran konsentrasi etilen dari biocream yang dikenai paparan sinar ultraviolet. Pengukuran dilakukan dengan detektor fotoakustik. Untuk mengurangi efek derau, telah dilakukan penghalusan dengan metoda Savitzky-Golay. Hasil penghalusan tergantung pada orde polinomialnyadan jumlah titik data untuk fiting.

Spektrometer fotoakustik laser CO2 digunakan sebagai alat bantu diagnosis penyakitdengan cara mengukur konsentrasi gas aseton (C3H6O) pada pasien penderita diabetes mellitus tipe 2 dan kontrol ( relawan sehat). Sebagai wadah tempat penampung sampel gas hembus napas setiap pasien, digunakan sampel bag merk SKC yang terbuat dari bahan Tedlar polyvinyl fluoride film dengan ketebalan 3 mm dan volume maksimal 1 L. Pengukuran dilakukan pada garis laser 9P32. Konsentrasi gas aseton tertinggi pada pasien DM tipe 2 adalah (1050 ± 8) ppb dan yang terendah adalah (540 ± 6) ppb. Secara kuantitatif, hasil yang diperoleh membuktikan bahwa spektrometer FA laser CO2 konfigurasi intrakavitas bisa digunakan untuk mengukur konsentrasi gas aseton dalam sampel hembusan napas manusia dengan tingkat sensitivitas yang tinggi (ppb), yang dibuktikan dengan terukurnya perbedaan konsentrasi aseton antara relawan pasien DM dan relawan sehat.

Pengukuran gas etilen dari proses peroksidasi lipid akibat paparan sinar ultraviolet telah dilakukan dengan menggunakan detektor fotoakustik berbasis laser CO2. Biocream dioleskan pada permukaan kaca dan dimasukkan ke dalam cuvet. Pengukuran konsentrasi etilen dilakukan selama biocream disinari dengan sinar ultraviolet. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa etilen yang dihasilkan tergantung pada intensitas sinar ultraviolet dan jumlah lipid yang terkena paparannya.

Photoacoustic tomography is a system of utilization of the photoacoustic effect is used to obtain image-processing with high resolution and contrast. The purpose of studies is to design a mechanics xy-stage and implement control systems in laser modulation. The system design consists of designing hardware and software. Hardware design includes the design of optical devices and the design of electronic devices using the Arduino microcontroller. Software design using Arduino IDE, Audacity and Matlab. Recording test results showed that the photoacoustic signal peaks on the recording with the samples was higher than the recording unsampled. Based on the test mileage xy-stage mechanical movement using a type of bipolar stepper motor Nema 17, earned mileage (4.046 ± 0.005) mm for the motor movement for one revolution and it takes 25 steps to obtain the distance as far (0.50 ± 0.05) mm used on scanning process. Image-processing has been able to show the results of the image corresponding to the scanning area, the process is carried out on the object-imaging soft tissues such as the pancreas with cell tumor tissue.

Abstrak. Dalam menguji kualitas air di Laboratorium biasanya memerlukan biaya yang mahal dan waktu yang lama. Laser Photo-Acoustics Spectroscopy adalah salah satu metode terbaru untuk uji cepat kualitas air. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji keakuratan laser fotoakustik sebagai metode baru yang cepat, efektif, dan efisien dalam mendeteksi kualitas air sumur masyarakat akibat penumpukan limbah di sekitar Tempat Pembuangan Akhir di Gampong Jawa Kecamatan Kuta Raja Banda Aceh dengan menggunakan Laser Fotoakustik. Hasil penelitian ini menunjukkan panjang gelombang relevan untuk prediksi kualitas air sumur menggunakan rentang panjang gelombang 4000 – 10000 cm-1 dimana parameter suhu, kekeruhan, TSS, pH, DO, BOD-5 dan nitrat (NO3-) berada pada rentang panjang gelombang tersebut. Metode koreksi spektrum yang paling baik digunakan untuk prediksi suhu, kekeruhan, TSS dan DO ialah metode koreksi cutting edge filtering, prediksi pH dan NO3- paling baik menggunakan data raw spektrum sementara prediksi BOD-5 paling baik mengggunakan metode koreksi peak normalization. Pada data raw spektrum nilai r berkisar pada 0.8349537 - 0.9926958, nilai RMSEC berkisar pada 0.0387916 - 3.7519751, nilai R2 0.6971 - 0.9854453, nilai RPD 1.942375418 - 6.949700451. Pada metode koreksi peak normalization nilai r berkisar pada 0.8151091 - 0.9910417, nilai RMSEC 0.0447571 - 5.7055745, nilai R2 0.65995 - 0.98216, nilai RPD 1.833200928 - 6.668034607. Pada metode koreksi cutting edge filtering nilai r berkisar 0.882751 - 0.9980677, nilai RMSEC 0.0410234 - 1.9323903, nilai R2 0.76829 - 0.9961392, nilai RPD 2.22078388 - 17.20520953.Detection of Water Quality of Wells of Communities Due to Waste Accumulation Around Final Disposal Site Using Photoacoustics Laser in Gampong Jawa Kecamatan Kuta Raja Banda AcehAbstract. In testing the quality of water in the Laboratory usually requires a high cost and a long time. The Photo-Acoustics Spectroscopy Laser is one of the newest methods for rapid water quality testing. The purpose of this research is to test the accuracy of photoacoustic laser as a new method that quickly, effectively and efficiently in detecting the quality of well water of society due to the accumulation of waste around the Final Disposal Site in Gampong Jawa, Kuta Raja Raja sub-district by using Laser Fotoakustik. The results of this study show the relevant Wavelength for well water quality prediction using the 4000 - 10000 cm - 1 wavelength range where the temperature, turbidity, TSS, pH, DO, BOD - 5 and nitrate (NO3 -) parameters are in the wavelength range. The best spectral correction methods used for prediction of temperature, turbidity, TSS and DO are cutting edge filtering correction methods, pH and NO3 predictions-best using raw spectrum data while BOD-5 predictions best use peak normalization correction methods. In raw data spectrum r value ranges from 0.8349537 - 0.9926958, RMSEC value ranges from 0.0387916 - 3.7519751, value R2 0.6971 - 0.9854453, RPD value 1.942375418 - 6.949700451. In peak correction method normalization r value ranges from 0.8151091 - 0.9910417, RMSEC value 0.0447571 - 5.7055745, value R2 0.65995 - 0.98216, RPD value 1.833200928 - 6.668034607. In correction method of cutting edge filtering r value ranges from 0.882751 - 0.9980677, RMSEC value 0.0410234 - 1.9323903, value R2 0.76829 - 0.9961392, RPD value 2.22078388 - 17.20520953.

Telah dilakukan monitoring beberapa parameter difusi (waktu relaksasi, koefisien resistansi dan koefisien difusi) gas SF6 di dalam buah tomat (Lycopersicon esculentum) dengan menggunakan metode spektroskopi foto-akustik (SFA) laser CO2. Gas SF6 menyerap paling kuat pada garis 10P16 dan etilen pada garis laser 10P14 dengan frekuensi resonansi sebesar 1650±5 Hz. Batas deteksi terendah (BDT) yang dihasilkan oleh SFA untuk gas SF6 diperoleh 2,6±0,4ppt dan untuk etilen sebesar 0,32±0,03ppb. Monitoring difusi gas SF6 pada buah tomat dan pengukuran emisi etilen dalam kurun waktu 15 hari menghasilkan pola karakteristik waktu relaksasi, koefisien resistansi dan koefisen difusi terhadap emisi etilen. Dalam proses pematangan, waktu relaksasi dan koefisien resistansi buah tomat mengalami penurunan masing-masing dari 2,85±0,07 menit ke 0,86±0,01 menit dan dari (5,95±0,27)x102 detik cm-1 ke (1,53±0,06)x102 detik cm-1.Sedang koefisien difusi mengalamai kenaikan dari (1,73±0,01)x10-2 cm2 detik-1 ke (6,70±0,03)x10-2 cm2 detik-1. Dari hasil tersebut dapat direkomendasikan kepada pengelola pengendalian pematangan buah tomat untuk mendapatkan optimasi parameter difusi sehingga diperoleh pematangan sesuai dengan kebutuhan pasar.

ABSTRAKUlasan ini merupakan hasil studi literatur yang memberikan tinjauan umum serapan senyawa-senyawa organik volatil yang dianggap sebagai biomarker kanker paru. Senyawa-senyawa ini dapat menyerap pada panjang gelombang tertentu. Senyawa-senyawa organik volatil yang teridentifikasi didaftar dan dijabarkan panjang gelombang yang dapat mereka serap. Studi literatur ini menyajikan kelompok senyawa-senyawa organik volatil dapat menyerap pada rentang panjang gelombang inframerah. Hasil ulasan ini mungkin dapat bermanfaat untuk pengembangan skrinning kanker paru dengan menggunakan alat spektroskopi fotoakustik yang menggunakan sumber laser pada rentang panjang gelombang inframerah atau ultraviolet dengan memanfaatkan serapan panjang gelombang oleh senyawa-senyawa tertentu.Keyword: Biomarker Kanker Paru,Senyawa Organik Volatil, Spektroskopi ABSTRACTThis review is the result of a literature study that provides a general collection of volatile organic compounds (VOC) which are considered as markers for lung cancer. These compounds can absorb certain long waves. The volatile organic compounds identified are listed and described in wavelengths that they can absorb. Literature studies that produce volatile organic compounds in the analysis wavelength range. The results of this review may be useful for the development of lung cancer screening by photoacoustic spectroscopic devices that use laser sources in the range of infrared or ultraviolet wavelengths by utilizing wavelength absorb by certain compounds.Keyword: Lung Cancer Biomarker, Volatile Organic Compounds, Spectroscopy

Telah dilakukan studi metode penentuan waktu relaksasi, koefisien resistansi dan koefisien difusi pertukaran gas SF6 di dalam buah tomat (Lycopersicon esculentum) dengan metode spektroskopi fotoakustik laser CO2 yang bersifat tidak mengganggu dan tidak merusak sampel buah. Gas SF6 menyerap paling kuat pada garis laser 10P16 dan gas C2H4 pada garis laser 10P14 dengan frekuensi resonansi sebesar (1650 ± 5) Hz. Batas deteksi terendah yang dihasilkan oleh spektrometer tsb untuk gas SF6 diperoleh (2; 6 ± 0; 4) ppt dan untuk gas C2H4 sebesar (0; 32 ± 0; 03) ppb. Sesudah diketemukan paramater difusi utk gas pelacak SF6, maka dapat ditentukan parameter difusi untuk hormon pematangan buah, gas C2H4. Sifat-sifat Metode pemantauan difusi gas SF6 pada buah tomat serta pengukuran emisi gas C2H4 dalam kurun waktu 15 hari menghasilkan pola karakteristik waktu relaksasi & koefisien resistansi serta koefisen difusi terhadap emisi etilen. Diperoleh hasil pola emisi C2H4 menunjukkan kurva sesuai dengan yang dimiliki buah klimakterik. Hasil pemantauan gas SF6 ditemukan kecenderungan waktu relaksasi dan koefisien resistensi buah terhadap gas SF6 menurun secara eksponensial dengan berjalannya waktu umur buah tomat. Adapun koefisien difusi mengalamai kenaikan secara eksponensial juga. Dari hasil perolehan transportasi gas didalam buah tomat menentukan metabolisme yangberkaitan langsung dengan penyimpanan buah Hal ini dapat direkomendasikan kepada pengelola pengendalian pematangan buah tomat untuk mendapatkan optimasi parameter difusi sehingga diperoleh pematangan sesuai dengan kebutuhan pasar.

У докторској дисертацији изведени су модели за фотоакустички одзив рефлексионе и трансмисионе конфигурације за оптички провидне двослојне узорке са топлотном меморијом, који представља генерализацију до сада коришћених модела и то у три правца: урачунат је утицај коначне брзине простирања топлоте кроз оба слоја, генерализован је модел тако да узме у обзир постојање запреминске апсорпције кроз оба слоја и урачунат је утицај ћелије минималне запремине која се понаша као Хелмхолцов резонатор. Применом овог модела на експериментална мерења показано је да се може проширити фреквентни опсег користан за карактеризацију и осликавање (имиџинг) различитих узорака чиме се повећава тачност одређивања термоеластичних и оптичких особина материјала, а посебно структура са ниским степеном уређења.<br>U doktorskoj disertaciji izvedeni su modeli za fotoakustički odziv refleksione i transmisione konfiguracije za optički providne dvoslojne uzorke sa toplotnom memorijom, koji predstavlja generalizaciju do sada korišćenih modela i to u tri pravca: uračunat je uticaj konačne brzine prostiranja toplote kroz oba sloja, generalizovan je model tako da uzme u obzir postojanje zapreminske apsorpcije kroz oba sloja i uračunat je uticaj ćelije minimalne zapremine koja se ponaša kao Helmholcov rezonator. Primenom ovog modela na eksperimentalna merenja pokazano je da se može proširiti frekventni opseg koristan za karakterizaciju i oslikavanje (imidžing) različitih uzoraka čime se povećava tačnost određivanja termoelastičnih i optičkih osobina materijala, a posebno struktura sa niskim stepenom uređenja.<br>In this dissertation, the models of photoacoustic (PA) response are derived for both reflection and transmission PA setup configurations of two-layered optically transparent samples with thermal memory. These models are considered a generalization of the models used so far, in three directions: first, the impact of finite heat propagation velocity through both layers is included, second, the existence of volume absorptionin both layers is taken into account, and third, the effect of the minimum volume cell acting as a Helmholtz resonator is examined. The application this model on the experimental measurements has shown the possibility of the extending the frequency range useful for characterization and imaging of different samples, thus increasing the accuracy of thedetermination of thermoelastic and optical properties of various

Главни задатак истраживања приказаног у дисертацији је развој модела,заснованог на алгоритмима машинског учења, који описује сложениутицај мерног система на користан, експериментални сигнал са циљемњегове елиминације. Студија случаја је широко распрострањенафотоакустична, трансмисиона мерна метода са ћелијом минималнезапремине. Мултидисциплинарност и комплексност проблема одредилису следеће кораке у методологији решења: 1) развој софтвера загенерисање симулираних експерименталних података, 2) развојрегресионог модела заснованог на трослојној неуронској мрежи, запрецизну и поуздану карактеризацију детектора која се извршава уреалном времену, 3) развој класификационог модела заснованог нанеуронској мрежи једноставне структуре за прецизну и поузданупредикцију типа коришћеног детектора која се извршава у реалномвремену, 4) спрезање регресионог и класификационог модела уз развојдодатног софтвера за прилагођење модела стварном експерименту. Наовај начин заокружен је програмски оквир који извршава сложени задатакиздвајања &ldquo;правог&rdquo; сигнала oд изобличеног експерименталног сигналабез ангажовања истраживача, односно извршава аутокорекцију.Тестирање је извршено на више различитих детектора и вишеразличитих материјала у фотоаксустичном експерименту. Применомразвијеног програмског оквира конкурентност експерименталне техникеје знатно порасла: повећана је тачност и поузданост, проширен је мерниопсег и смањено време обраде резултата мерења.<br>Glavni zadatak istraživanja prikazanog u disertaciji je razvoj modela,zasnovanog na algoritmima mašinskog učenja, koji opisuje složeniuticaj mernog sistema na koristan, eksperimentalni signal sa ciljemnjegove eliminacije. Studija slučaja je široko rasprostranjenafotoakustična, transmisiona merna metoda sa ćelijom minimalnezapremine. Multidisciplinarnost i kompleksnost problema odredilisu sledeće korake u metodologiji rešenja: 1) razvoj softvera zagenerisanje simuliranih eksperimentalnih podataka, 2) razvojregresionog modela zasnovanog na troslojnoj neuronskoj mreži, zapreciznu i pouzdanu karakterizaciju detektora koja se izvršava urealnom vremenu, 3) razvoj klasifikacionog modela zasnovanog naneuronskoj mreži jednostavne strukture za preciznu i pouzdanupredikciju tipa korišćenog detektora koja se izvršava u realnomvremenu, 4) sprezanje regresionog i klasifikacionog modela uz razvojdodatnog softvera za prilagođenje modela stvarnom eksperimentu. Naovaj način zaokružen je programski okvir koji izvršava složeni zadatakizdvajanja &ldquo;pravog&rdquo; signala od izobličenog eksperimentalnog signalabez angažovanja istraživača, odnosno izvršava autokorekciju.Testiranje je izvršeno na više različitih detektora i višerazličitih materijala u fotoaksustičnom eksperimentu. Primenomrazvijenog programskog okvira konkurentnost eksperimentalne tehnikeje znatno porasla: povećana je tačnost i pouzdanost, proširen je merniopseg i smanjeno vreme obrade rezultata merenja.<br>The main task of the research presented in this dissertation is the developmentof the model based on machine learning algorithms, which describes thecomplex influence of the measuring system on a useful, experimental signal,with the aim of the elimination of this influence. The case study is a widespreadphotoacoustic, transmission measurement method with minimum volume cellconfiguration. Multidisciplinarity and complexity of the problem determined thefollowing steps in the solution methodology: 1) development of the software forgenerating simulated experimental data, 2) development of the regressionmodel based on a three-layer neural network, for precise and reliablecharacterization of detectors, performed in real time, 3) development of theclassification model based on a neural network of simple structure for preciseand reliable prediction of the type of detector in use, performed in real time, 4)coupling of the regression and the classification model with the developmentof additional software for adjustment of the model to a real experiment. In thisway, the program framework is completed, which performs the complex taskof extracting the &quot;true&quot; signal from the distorted experimental signal without theinvolvement of researchers, performing, thus, the autocorrection. Testing wasperformed on several different detectors and several different materials in aphotoacoustic experiment. With the application of the developed softwareframework, the competitiveness of the experimental technique hassignificantly increased: the accuracy and the reliability have been increased,the measurement range has been expanded and the processing time ofmeasurement results has been reduced.

Hlavním cílem této práce je navrhnout novu metodu rekonstrukce obrazu z dat fotoakustického snímkování. Fotoakustické snímkování je velmi populární neinvazivní metoda snímkování založená na detekování ultrazvukových vln vyvolaných laserovým paprskem. Proces snímkování generuje velké množství dat, a kvůli tomu je proces rekonstrukce obrazu velmi časově náročný. Táto práce demonstruje proces rekonstrukce obrazu pomocí zpětné projekce, algoritmu který je dostatečně jednoduchý na přizpůsobení moderním architekturám procesorů umožňující různé způsoby optimalizovaného výpočtu. Dvě různé variantu algoritmu byly navrženy: z pohledu pixelu a z pohledu senzoru, který detekuje ultrazvukové vlny. Obě varianty byly implementovány třemi různými způsoby: pomocí vektorového paralelismu, vláknového paralelismu a paralelismu na grafické karetě (GPU). Všechny 3 implementace obou variant algoritmu byly testovány a výsledky byly srovnány s výsledkem rekonstrukce algoritmu reverzního času, přesnějšího ale mnohokrát pomalejšího algoritmu. Výsledky ukázaly, že GPU paralelismus nabízí nejrychlejší výpočet, cca. 200 krát rychlejší než u algoritmu reverzního času, a proto se dá použit i v aplikacích pracující v reálném čase.

Experimentelle Untersuchungen und Modellierungen fotothermischer Meáverfahren Peter Meja Abstrakt In der Arbeit werden verschiedene fotothermische Meáverfahren, die lasergesttzte Meámethoden sind, vorgestellt. Am Anfang steht ein philosophisch geprgtes Vorwort ber die begrenzte Anwendbarkeit von physikalischen Modellen. Im ersten Kapitel wird der internationale Stand vorgestellt. Viele Gráen der Lasermeátechnik sind in internationalen Normen oder Normenentwrfen standardisiert, wobei auf diese kurz eingegangen und einige Unzulnglichkeiten andiskutiert werden. Die Wirkungsweise und der internationale Forschungsstand der fotothermischen Meáverfahren und der Theorie der Thermoelastizitt schlieáen sich an. Nach der Formulierung der Aufgabenstellung im zweiten Kapitel folgt im nchsten Kapitel die Beschreibung der zum Teil bereits bestehenden und zum Teil neu errichteten Meápltze. Insbesondere werden dort ausfhrlich mgliche Meáfehler analysiert. Das vierte Kapitel behandelt verschiedene Modelle der Laserkalorimetrie. Als erstes wird das Modell der Laserkalorimetrie vorgestellt, auf welchen Voraussetzungen die standardisierten Auswertemethoden beruhen. Dabei wurde herausgearbeitet, daá die Pulsmethode auf einem Nherungsverfahren beruht und daá dabei groáe Abweichungen fr lngere Bestrahlzeiten auftreten. Eine Korrektur wurde hierfr angegeben. Als Ergebnis wurde festgestellt, daá die bestehende Laserkalorimetrie von einer unendlich groáen Temperaturleitfhigkeit ausging und somit starke Abweichungen bei der Bestimmung des Absorptionsgrades fr groáe Proben und Proben mit geringer Temperaturleitfhigkeit auftreten. Daraufhin wurde ein Modell aufgestellt, um den Einfluá der Temperatur bei verschiedenen Anfangs- und Umgebungsbedingungen zu diskutieren, wobei die erhaltenen Parameterabhngigkeiten erlutert wurden. Eingehend wurde die Temperaturleitung in einer adiabatisch isolierten Probe untersucht, wobei der Bezug zu einer neuen mglichen Auswertung hergestellt wurde. Die Kapitel 5 und 6 behandeln die Lsung der thermoelastischen Gleichungen im ein- und zweidimensionalen Fall. Zur Lsung von thermoelastischen Wellen im Nahfeld wurde die LISA-Methode verwendet und die Gleichungen hergeleitet. Bei der Laserabsorptionssimulation in verschiedenen Festkrpern wurden beachtenswerte Verschiebungs-, Spannungs- und Temperaturfelder erhalten, die erstmalig in dieser Komplexitt bildlich dargestellt wurden. Auáerdem ermglicht es die Behandlung des zeitabhngigen Laserpulses und der Eindringtiefe, die vor allem bei Laseranregung auftritt, sowie einer rumlichen inhomogenen Anregung, die in der Arbeit nicht ausgefhrt wurde. Im siebenten Kapitel werden einige Empfindlichkeitsmessungen mit dem gechopperten fotothermischen Verfahren dargestellt. Dabei wurden Umwelteinflsse wie die Meátemperatur und die Luftfeuchtigkeit untersucht. Im Kapitel 8 werden verschiedene fotothermische Meáverfahren vorgestellt, die auf der Bestrahlung mittels eines Pulslasers beruhen. Alle Verfahren wurden neu aufgebaut. Es wurden einzelne Experimente dargestellt werden, die als Prfung des fotothermischen Effektes beim Meásignal dienten, z.B. die Messung der Probenaufwlbung oder die Detektion der lokalen Oszillation des Transmissionsgrades mittels des kombinierten fotothermischen Verfahrens in Transmission. An dieses Kapitel schlieáen sich die fotoakustische Messungen an und ein Vergleich mit der Theorie thermoelastischer Wellen zeigte eine gute bereinstimmung. In einer Meáreihe wurden z.B. die fotoakustischen Spektren zeitaufgelst dargestellt und diskutiert. Diese Methode dient zur Bestimmung des optimalen Meábereichs. Im elften Kapitel wird der Einfluá der Temperaturleitfhigkeit der Probe auf den Absorptionsgrad dargestellt. Hierbei wird ein lokaler Wrmeverlustkoeffizient eingefhrt, der sehr bedeutsam fr die Beschreibung der experimentellen Temperaturverhlnisse ist. Damit lát sich auch der Gltigkeitsbereich fr die Auswertemethoden abschtzen.

The aim of the thesis is to study mechanical properties of nanomaterials (multi-layer graphene, silicon, mica) suitable to be used as novel pressure sensors in laser photoacoustic spectroscopy. Membranes (diameter ~ 4 mm, thickness ~ 100 nm) were prepared by mechanical exfoliation method and then attached to a glass window in several slightly different designs. Movement of these membranes was detected using HeNe laser beam reflected from the membrane's surface onto a position sensitive detector. Methanol was used as a model gas and the signal was collected from studied element and microphone simultaneously. Acoustic wave, induced inside a measuring cell by periodic thermal variations, causes the membranes to move. The movement of a membrane is influenced by its mechanical properties, which is possible to determine by fitting the measured data into a mathematical model. Comparison of the output data of all membranes' measurements shows, that the signal intensity is influenced by the method of attaching membrane to a glass window and by volume of free space on a side of a membrane. Metallization of the membrane's surface (~ 70 nm) decreases its springiness thus decreases the sensitivity. Several membranes reached sensitivity comparable with top class microphone.

4 Summary This thesis work was concemed with the spectroscopic characterization of a set of newly developed GalnAsSb/AlGaSb lasers. The spectral range of their laser emission was studied in dependence on temperature and drive current. The relation of threshold current versus temperature was also studied. These basic characteristics were obtained using the methods of FT spectroscopy, classic absorption technique, and photoacoustic detection of gaseous phase molecules. On the basis of the described measurements, the composition of the semiconductor material was optimized in order to reach the maximum overlap of the laser emission over the methane absorption lines. The possibilities of combining the GaInAsSb/AlGaAsSb and InAsSb/lnAsSbP-based lasers with the FT spectroscopy were also studied and the modulated beam was used as the source of drive emission for the spectrometer. The diode lasers were used for the detection of a highly-resolved spectra of gases, and in connection with the photocoustic detection, low concentrations oť gaseous polltrtants could be determined, mainly with formaldehyde, ammonia and methane. Co-operation with the Department of Electrochemistry (the J. Heyrovsky lnstitute of Physical Chemistry) allowed us to use photoacoustic detection for a quantitative assessment of the ammonia...