Anestesiakaasujen monikomponenttianalyysi infrapuna-absorptiotekniikalla

Abstract

Inrapuna-absoptiotekniikkaa käytetään yleisesti anestesiakaasujen analysoinnissa. Analysoinnin perustana on Lambert-Beerin laki, joka perustuu oletukselle, että säteily on monokromaattista ja tarkasteltavana on yksittäinen spektriviiva. Käytännön mittauksissa säteily on kapean aallonpituuskaistan säteilyä ja mitattavana on useasta absorptioviivasta koostuva absorptiokaista, jolla absorptiivisuus ei ole vakio. Lambert-Beerin lain poikkeamien vuoksi absorbanssin ominaiskäyrä ei ole lineaarinen pitoisuuden suhteen, vaan se käyristyy suurilla absorbansseilla. Absorbanssikäyrän epälineaarisuus vaikeuttaa kaasuseosten analysointia ja on suurin virhelähde pitoisuuksien laskennassa. Tässä työssä selvitettiin monokomponenttianalyysin toimivuutta valituilla aallonpituuksilla. Lisäksi tarkasteltiin eri lineaarisointifunktioiden tarkkuutta ja soveltuvuutta anesteettien analysoitiin. Kirjallisuudesta etsittiin syitä absorbanssikäyrän epälineaarisuuteen. Linearisointifunktioiden määrityksessä ja anesteettiseosten tunnistuslaskennan testauksessa käytettiin prototyyppiantureiden mittaustuloksia ja laskenta suoritettiin MathCAD-matematiikkaohjelmalla. Anesteettilaskennan nopeuden kannalta olisi edullista, että analyysi voitaisiin suorittaa lineaarisella yhtälöryhmällä. Tässä työssä käytetyillä mittausaallonpituuksilla anesteettien absorbanssien ominaiskäyrät eroavat niin paljon toisistaan, että tarkkojen pitoisuuksien laskenta lineaarisella yhtälöryhmällä ei onnistu, vaan pitoisuuksien laskemiseen tarvitaan iterointia. /Kir11