Caracterização metrológica do sistema de medição de deslocamento por interferometria de um espectrômetro FTIR

• Autor(a) principal: Fabiano Sanhes Rocha
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/32997
• topic: Interferometria; Espectroscopia; Metrologia óptica; Engenharia elétrica; Interferometria; Análise espectral; Medição

Sistemas de medição de deslocamento por interferometria são amplamente utilizados em diversas áreas da ciência e podem fornecer com precisão informações sobre diversas grandezas de interesse. Por se constituírem de elementos ópticos e dispositivos mecânicos, os interferômetros são afetados por diversos tipos de erros. Na espectroscopia analítica o uso dos espectrômetros de infravermelho auxiliados pelos interferômetros permitem a introdução de consideráveis melhorias e vantagens em comparação aos espectrômetros dispersivos, tanto para caracterização qualitativa quanto quantitativa de substâncias químicas. No entanto, esta melhor qualidade da instrumentação, torna de grande importância elaborar modelos matemáticos e estatísticos que representem não apenas as leis físicas, mas um processo de medição, incluindo todas aquelas grandezas relevantes para a determinação da incerteza do resultado da medição. Este trabalho apresenta a metodologia empregada na construção do modelo de medição e avaliação do resultado da medição do interferômetro de Michelson utilizado no sistema de referência do espectrômetro de infravermelho por transformada de Fourier considerando as variações do comprimento de onda do laser, índice de refração do ar, erros do caminho óptico, desalinhamento dos espelhos e sistemas eletrônicos. O sistema de medição de deslocamento por interferometria ou DMI, relaciona o comprimento do caminho óptico do interferômetro ou retardação com a intensidade da radiação no espectro do infravermelho. O valor da retardação é medido em função da diferença de fase dos sinais gerados por dois detectores ópticos posicionados em quadratura e alinhados em direção ao feixe do laser de referência em um arranjo denominado QPSI (Quadrature Phase Shift Interferometer). O resultado da medição foi determinado a partir do método de Monte Carlo no qual é fundamentado em simulações computacionais e algoritmos iterativos, os valores mais prováveis que afetam o valor da retardação foram sorteados das distribuições de probabilidades das grandezas e avaliados por meio do modelo de medição proposto. Além de permitir obter diretamente a distribuição de probabilidades do mensurando quando um grande número de iterações é realizado, o método pode ser aplicado a modelos lineares e a modelos não-lineares, tal como o proposto nesta dissertação.