Search

The main issue of this work is the experimental development of an intracavity spectroscopic method aims at enhanced the sensibility of Laser Induced Fluorescence (LIF) couplet to High Resolution Fourier Transform Spectroscopy (LIF-FTS). This enhancement is achieved by an external build-up cavity coupled to a Fourier transform spectrometer. The molecular source is inserted in the cavity which stock the energy of a single mode CW dye laser. The build-up conditions are maintained by an opto-electronic servo-loop.The intracavity power enhancement allows the observation of invisble molecular quantum level in standard LIF experiments. This technique (ICLIF) is validate by the study of an astrophysical radical : NiH, produced in a new changeable hollow cathode source developed during this work., Le thème central de ce travail est le développement expérimental d'une méthode spectroscopique intracavité laser visant à augmenter la sensibilité des expériences de fluorescence induite par laser (LIF) et analysée par spectrométrie par transformée de Fourier (FTS) haute résolution. Cette augmentation passe par la réalisation du couplage d'une cavité externe résonante avec la technique FTS. L'échantillon moléculaire est placé à l'intérieur de la cavité qui stocke l'énergie d'un laser à colorant mono-mode accordable en étant maintenue en permanence en résonance grâce à un système optoélectronique d'asservissement. L'accroissement de puissance intracavité permet alors l'observation de niveaux quantiques moléculaires inaccessibles par les méthodes LIF traditionnelles. Cette technique (ICLIF) est validée par l'étude du radical d'intérêt astrophysique NiH produit par une nouvelle source polyvalente à pulvérisation cathodique, développée en parallèle dans le cadre de ce travail.

The main issue of this work is the experimental development of an intracavity spectroscopic method aims at enhanced the sensibility of Laser Induced Fluorescence (LIF) couplet to High Resolution Fourier Transform Spectroscopy (LIF-FTS). This enhancement is achieved by an external build-up cavity coupled to a Fourier transform spectrometer. The molecular source is inserted in the cavity which stock the energy of a single mode CW dye laser. The build-up conditions are maintained by an opto-electronic servo-loop.The intracavity power enhancement allows the observation of invisble molecular quantum level in standard LIF experiments. This technique (ICLIF) is validate by the study of an astrophysical radical : NiH, produced in a new changeable hollow cathode source developed during this work.; Le thème central de ce travail est le développement expérimental d'une méthode spectroscopique intracavité laser visant à augmenter la sensibilité des expériences de fluorescence induite par laser (LIF) et analysée par spectrométrie par transformée de Fourier (FTS) haute résolution. Cette augmentation passe par la réalisation du couplage d'une cavité externe résonante avec la technique FTS. L'échantillon moléculaire est placé à l'intérieur de la cavité qui stocke l'énergie d'un laser à colorant mono-mode accordable en étant maintenue en permanence en résonance grâce à un système optoélectronique d'asservissement. L'accroissement de puissance intracavité permet alors l'observation de niveaux quantiques moléculaires inaccessibles par les méthodes LIF traditionnelles. Cette technique (ICLIF) est validée par l'étude du radical d'intérêt astrophysique NiH produit par une nouvelle source polyvalente à pulvérisation cathodique, développée en parallèle dans le cadre de ce travail.

We report on a spectroscopic technique named intracavity quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy (I-QEPAS) employed for sensitive trace-gas detection in the mid-infrared spectral region. It is based on a combination of QEPAS with a buildup optical cavity. The sensor includes a distributed feedback quantum cascade laser emitting at 4.33 mu m. We achieved a laser optical power buildup factor of similar to 500, which corresponds to an intracavity laser power of similar to 0.75 W. CO2 has been selected as the target molecule for the I-QEPAS demonstration. We achieved a detection sensitivity of 300 parts per trillion for 4 s integration time, corresponding to a noise equivalent absorption coefficient of 1.4 x 10(-8) cm(-1) and a normalized noise-equivalent absorption of 3.2 x 10(-10) W cm(-1) Hz(-1/2). (C) 2014 AIP Publishing LLC.