FR3058222A1 - Dispositif pour la determination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un melange de gaz respiratoire - Google Patents

Dispositif pour la determination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un melange de gaz respiratoire Download PDF

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Ralph-Peter JACOBI
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Draegerwerk AG and Co KGaA
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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux, réalisé avec une source de rayonnement (30) pour une émission (31) d'un rayonnement lumineux infrarouge, deux agencements de détection (52, 62) avec deux éléments de détection (50, 60) de la source de rayonnement (30) et deux éléments de filtre (51, 61). Les deux éléments de détection (50, 60) sont orientés par rapport à la source de rayonnement de sorte que, du fait des deux agencements de détection (52, 62), on obtient une zone de chevauchement qui a pour effet que des atténuations dans la propagation lumineuse ont une incidence sur les deux éléments de détection (50, 60) et sont ainsi compensées en ce qui concerne la détermination de la concentration.

Description

DESCRIPTION
L'invention concerne un dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Des dispositifs pour la détermination de la concentration de composants gazeux dans un mélange de gaz respiratoire déterminer des carbonique autres utilisés pour concentration en gaz patients. Le document sont entre valeurs de expirées par des
DE10047728 B4 décrit un capteur pour mesurer du gaz carbonique, du gaz hilarant et des gaz anesthésiques. On montre un dispositif se composant de quatre éléments de filtrage optiques avec des éléments de détection associés. Les combinaisons entre élément de filtrage et de détection sont disposées autour d'un système de mélange de rayons. Un tel système de mélange de rayons, mis en œuvre dans un capteur multispectral, est montré dans le document EP 0 536 727 Bl. De tels capteurs sont utilisés dans le quotidien hospitalier, par exemple dans un capnographe tout comme un dénommé capteur de CO2 mainstream ou également sidestream. Le document US 5 capteur capnographique de CO2 un capteur de 261 415 B2 montre mainstream,
CO2 un
Dans une une pièce gaz respiratoire, dans laquelle un système de cuvette véhiculant un rapportée est disposée, mesure optique à infrarouges est à son tour disposé. Le document EP 0 536 727 Bl fait apparaître de quelle manière complexe des composants optiques doivent être réalisés et disposés pour obtenir un mélange de rayons efficace. Le mélange de rayons a pour but de laisser des salissures apparaissant localement devenir symétriquement efficaces dans le canal de référence tout comme dans le canal de mesure. Cela est nécessaire pour garantir que le rapport entre le canal de mesure et le canal de référence soit assuré au niveau de tous les points de fonctionnement de sorte que des
- 2 salissures, de la vapeur d'eau tout comme des effets de vieillissement des éléments de détection puissent être compensés de manière durable lors du fonctionnement. L'inconvénient de la solution telle que montrée dans le document EP 0 536 727 B1 réside en ce que le mélange de rayons produit une atténuation de signal en ce que la lumière infrarouge dans la cuvette de mesure doit être plusieurs fois déviée et réfléchie. Cette atténuation de signal résulte en un rapport signal-bruit (SNR) plus mauvais. Cela implique alors que, pour obtenir la résolution de valeur de mesure nécessaire, il faut compenser une réduction du signal de mesure au moyen d'une augmentation de la longueur d'absorption. Une augmentation de la longueur d'absorption résulte en un agrandissement de la réalisation constructive. La nécessité du mélange de rayons et de la pluralité des éléments y participant présente en outre un effet désavantageux concernant la complexité et des exigences en matière de tolérance élevées des éléments intervenants (chaîne de tolérances) ainsi que des coûts de fabrication élevés qui en résultent pour un capteur multispectral du genre du document EP 0 536 727 B1.
En partant de l'état de la technique susmentionné et des inconvénients décrits à ce sujet, le but qui résulte pour la présente invention consiste donc à mettre à disposition un dispositif pour la détermination de la concentration gazeuse d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, lequel se distingue par un faible besoin en espace avec des coûts de fabrication comparativement avantageux.
Le but est atteint par un dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d'un être vivant caractérisé en ce qu'il présente
- une source de rayonnement adéquate et réalisée pour une émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) =
- 3 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- deux agencements de détection avec deux éléments de détection réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement avec deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement,
- un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de gaz essentiellement en angle droit par rapport à un axe vertical du rayonnement lumineux,
- un premier élément de passage de lumière Fl et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection,
- une unité de commande pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement et pour une détection de signaux des deux éléments de détection, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface d'émission de la source de rayonnement est disposée à une distance verticale I3 par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection, dans lequel le deuxième élément de passage de
- 4 lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale I3 conformément à la relation — > 0,5 suivante 6 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale I3, et par rapport à la distance IDB par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports conformément à la relation suivante 13 1-3 , dans lequel le premier élément de passage de lumière Fl est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le premier élément de passage de lumière Fl, une distance IF1 par rapport à la distance verticale I3 conformément à la relation < 0,3 i, suivante , dans lequel l'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de la source de rayonnement, un rapport conformément à la relation γ > 0,5 suivante s , dans lequel l'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de la source de rayonnement et à des extensions horizontales des agencements de détection Idi,2a un rapport conformément ifi > lpi,2 à la relation suivante , de manière à obtenir dans le canal d'écoulement une zone de chevauchement pour le rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement entre les deux agencements de détection.
Le but est par ailleurs également atteint par un dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d'un être vivant, caractérisé en ce qu'il présente
- une source de rayonnement adéquate et réalisée pour une émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- un élément de réflexion optique adéquat pour une réflexion lumineuse, disposé de manière à être situé en vis-à-vis de la source de rayonnement,
- deux agencements de détection avec deux éléments de détection réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement réfléchi par l'élément de réflexion optique avec deux éléments de filtre passebande disposés sur les deux éléments de détection, lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement réfléchi par l'élément de réflexion optique,
- un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de gaz essentiellement en angle droit à un axe vertical du rayonnement lumineux,
- un premier élément de passage de lumière Fl et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les
- 6 surfaces de détection des deux agencements de détection,
- une unité de commande pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement et pour une détection de signaux des deux éléments de détection, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface de réflexion de l'élément de réflexion optique est disposée à une distance verticale I3 par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection, dans lequel le deuxième élément de passage de lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale I3 conformément à la relation > 0,5 suivante l'3 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale I3, et par rapport à la distance IDB par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports conformément à la relation suivante l'3 13 , dans lequel le premier élément de passage de lumière Fl est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le premier élément de passage de lumière Fl, une distance IF1 par rapport à la distance verticale I3 conformément à la relation < 0,3 l> — ' suivante 3 dans lequel l'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de l'élément de réflexion optique, un rapport conformément à la
- > 0,5 relation suivante lft , dans lequel l'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale IR de l'élément de réflexion optique et aux extensions horizontales des agencements de détection Idi,2a un rapport conformément £b lpi,2 à la relation suivante 1r r , de manière à obtenir dans le canal d'écoulement une zone de chevauchement pour le rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement entre les deux agencements de détection.
Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont expliqués plus en détail dans la description suivante en se référant partiellement aux figures.
on prévoit le dispositif donc pour les la un
Selon l'invention, éléments suivants dans détermination de la concentration d'au moins composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire :
- une source de rayonnement adéquate et réalisée pour une émission au moyen d'une surface d'émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2500 nm à lambda2 (À2) = 14000 nm,
- deux agencements de détection avec deux éléments de détection réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement et deux éléments de filtre passebande disposés au niveau des éléments de détection,
- un élément de diaphragme B,
- un canal d'écoulement avec un premier élément de passage de lumière Fl et avec un deuxième élément de passage de lumière F2,
- une unité de commande.
La lumière émise par la source de rayonnement émet essentiellement en angle droit à partir de la surface d'émission en direction d'un axe vertical du dispositif.
La plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) =2,5 pm jusqu'à lambda2 (À2) = 14,0 pm de la source de rayonnement permet une mesure optique par infrarouge de concentrations de gaz hilarant, de concentrations de gaz carbonique tout comme de divers hydrocarbures, tels par exemple des gaz anesthésiques volatiles ou du méthane.
Les réalisés en sont par exemple semi-conducteurs, éléments de détection tant que détecteurs à détecteurs pyroélectriques (pyrodétecteurs), détecteurs thermoélectriques (thermopiles, thermoéléments), en tant que détecteurs thermiques (bolomètres) tout comme en tant que combinaisons de détecteurs à semiconducteurs et détecteurs thermiques. Les éléments de détection sont réalisés pour la détection de lumière pour un rayonnement infrarouge dans des plages de longueurs d'ondes infrarouges dans lesquelles il y a typiquement une absorption par des gaz, par exemple du gaz carbonique.
Les éléments de filtre passe-bande sont par exemple réalisés en tant que filtres d'interférence optiques sous la forme de couches d'interférence sur un substrat. Celles-ci transmettent de la lumière dans une plage de longueurs d'ondes définie par une plage d'absorption d'un gaz de mesure dans une plage de lambdal (Àl) =2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0.
- 9 Les éléments de passage de lumière Fl, F2 peuvent être réalisés en tant que matériau en verre, matière plastique sous forme de disque ou de feuille. Les éléments de passage de lumière Fl, F2 sont placés de manière étanche aux gaz en vis-à-vis l'un de l'autre dans des parois du canal d'écoulement. Les éléments de passage de lumière Fl, F2 sont étudiés pour un passage de lumière dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) =2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm.
L'agencement des éléments de filtre passebande est réalisé de manière à ce que le rayonnement infrarouge émis par la source de rayonnement passe, sur une trajectoire directe des rayons ou également sur une trajectoire indirecte des rayons, par exemple au moyen d'une déviation du rayonnement infrarouge par des éléments réflectifs ou des agencements de miroirs dans la trajectoire des rayons, respectivement par les deux éléments de filtre passe-bande devant les deux éléments de détection.
Au moins l'un des deux éléments de filtre passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge dans une plage de longueurs d'ondes, lequel est absorbé par le gaz de mesure.
L'élément de détection, sur lequel cet élément de filtre passe-bande est disposé, représente le dénommé canal de mesure dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire.
Au moins l'un des deux éléments de filtre passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge dans une plage de longueurs d'ondes, lequel n'est pas absorbé par le gaz de mesure ou seulement faiblement absorbé.
L'élément de détection, sur lequel cet élément de filtre passe-bande est disposé, représente le dénommé canal de référence dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire.
- ίο Dans les deux agencements de détection, les deux éléments de détection avec les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les éléments de détection forment deux surfaces de détection au niveau des surfaces de ceux-ci. Les surfaces de détection servent à une réception du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement vers les éléments de détection. Les éléments de filtre passe-bande servent à filtrer la lumière générée par la source de rayonnement ainsi qu'à la transmission aux éléments de détection.
Des gaz de mesure typiques, souvent également dénommés gaz cibles, sont par exemple le gaz carbonique ou le gaz hilarant tout comme une pluralité de combinaisons organiques gazeuses, telles que du méthane ou des gaz anesthésiques volatiles, par exemple de l'halothane, de 1 ' isoflurane, du desflurane, de 1'enflurane.
Les éléments de filtre passe-bande sont réalisés pour un filtrage optique de lumière infrarouge dans une zone de passage d'une plage de longueurs d'ondes de 2,5 pm à 14 pm.
Avec de tels éléments de filtre passe-bande, des zones de passage pour gaz sont ainsi possibles, telles qu'exposées dans le tableau 1 suivant.
- Il -
N° Type de gaz Plage de longueurs d'ondes
1 Gaz carbonique 4,2 à 4,4 pm co2
Gaz hilarant 7,8 à 9,0 pm n2o
Méthane 3,1 à 3,5 pm ch4
Ethane 3,2 à 3,6 pm c2h5
Halothane 8 à 10 pm C2HBrCIF3
Isoflurane 8 à 10 pm C3H2OCIF5
Enflurane 8 à 10 pm c3h2cif5o
Sévoflurane 8 à 10 pm c4h3f7o
Desflurane 8 à 10 pm c3h2f6o
Acétone 8 à 10 pm c3h6o
Ethanol 8 à 10 pm c2h5oh
Tableau 1
Les gaz que sont le gaz hilarant, l'halothane, 1 ' isoflurane, le sévoflurane et le desflurane sont utilisés lors de la réalisation d'une anesthésie, par exemple en cas d'interventions chirurgicales, pour une narcose de patients, l'acétone résulte en tant que produit métabolique possible de patients et est ainsi contenu par exemple dans l'air expiré par des diabétiques. On peut trouver de l'éthanol dans l'air expiré par des patients sous l'emprise de l'alcool par exemple.
Dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, on détecte au moyen de l'unité de commande des valeurs de mesure d'un canal de mesure et d'un canal de référence et on les met en rapport entre elles. Un quotient des valeurs de mesure détectées du canal de mesure par des valeurs de mesure détectées du canal de référence est généralement formé, et ce quotient indique une mesure pour une concentration du gaz de mesure dans le dispositif pour la détermination de la concentration, à savoir la concentration d'une quantité de gaz qui se trouve dans la trajectoire des rayons.
La disposition spatiale des éléments de détection avec les éléments de filtre passe-bande disposés dessus et des éléments de filtre passe-bande entre eux, et la disposition spatiale des éléments de détection avec les éléments de filtre passe-bande disposés dessus et des éléments de filtre passe-bande forment selon l'invention deux agencements de détection en tant qu'une configuration de détection.
On dispose selon l'invention, de manière située en vis-à-vis des deux agencements de détection, un élément optique de rayonnement ou de réflexion, lequel émet des quantités de lumière directement en direction des deux agencements de détection, et sur ceux-ci, ou bien conduit des quantités de lumière indirectement au moyen d'une réflexion en direction des deux dispositifs de détection, en direction des agencements de détection et sur ceux-ci.
Un élément d'émission optique pour une émission directe des quantités de lumière en direction des agencements de détection, et sur ceux-ci, est la source de rayonnement.
Une unité de réflexion optique pour un guidage indirect des quantités de lumière en direction des agencements de détection, agencement de réflecteurs, de un miroir et sur ceux-ci, sont un un élément de réflexion ou réflexion optique, qui réfléchit des quantités de lumière de la source de rayonnement ou d'une autre source d'éclairage adéquate pour la génération de lumière, qui est disposé dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, par exemple de manière située en vis-àvis des deux agencements de détection. Un élément de réflexion ou un miroir peuvent être réalisés en un
- 13 matériau en verre, une matière plastique sous forme d'un disque ou d'une feuille.
L'unité de commande, la source de rayonnement et l'agencement spatial des deux agencements de détection par rapport à la source de rayonnement, forment selon l'invention le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire.
L'agencement spatial des agencements de détection par rapport à la source de rayonnement est réalisé, selon un premier aspect de l'invention, de manière à ce que les agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection soient disposés de façon adjacente sur le même côté de la source de rayonnement.
L'agencement spatial des agencements de détection par rapport à la source de rayonnement est réalisé, selon un autre aspect de l'invention, de manière à ce que les agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection soient disposés de manière située en vis-àvis de la source de rayonnement.
Dans un premier mode de réalisation selon l'invention conformément au premier aspect de l'invention, les deux agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection sont disposés de façon à se situer en vis-àvis de la source de rayonnement à une troisième distance I3, de préférence dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm.
Dans un deuxième mode de réalisation selon l'invention conformément à l'autre aspect, les agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection sont
- 14 disposés sur le même côté de façon adjacente à la source de rayonnement.
La source de rayonnement est dans ce cas disposée essentiellement centralement, entre les deux éléments de détection avec les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection, de manière intégrée dans les agencements de détection.
De manière située en vis-à-vis de la source de rayonnement et en vis-à-vis des deux agencements de détection, dans ce deuxième mode de réalisation selon l'invention, au moins un élément de réflexion optique, de préférence réalisé de manière plane, est disposé à une troisième distance I3, de préférence dans une plage de 0,1 mm à 5,0 mm, lequel, au moyen d'une surface de réflexion, est réalisé pour réfléchir la quantité de lumière incidente à partir de la source de rayonnement sur la surface de réflexion en direction des deux agencements de détection.
Dans l'agencement des deux agencements de détection d'un élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et d'un élément de détection-canal de référence/élément de filtre passebande, selon l'invention, d'après les premier et deuxième modes de réalisation, une distance horizontale Io entre l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe- bande et l'élément de détection-canal de référence /élément de filtre passe-bande est sélectionnée dans une plage préférentielle de 0,1 mm à 10 mm.
Selon l'invention, d'après les premier et deuxième modes de réalisation, une distance des deux agencements de détection par rapport à l'élément à rayonnement optique (source de rayonnement) ou à réflexion optique dimensionnement en en vis-à-vis est adaptée au longueur, largeur, hauteur des autres éléments et aux dimensions planes respectives des éléments (éléments de détection, éléments de filtre passe-bande, surface rayonnement, surface d'émission de la surface de de réflexion de l'élément de réflexion optique) du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire de telle sorte que le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire résulte en un agencement petit sur le plan constructif.
On entend par agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire au sens de la présente invention, un agencement dont le volume de mesure est réalisé dans une plage de 0,05 ml à 0,2 ml et dont la plus grande étendue constructive en longueur, largeur ou hauteur est réalisée dans une plage de 2 mm à 10 mm.
Cela offre l'avantage que, grâce à la réalisation d'un agencement petit sur le plan constructif des éléments du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, on obtient de manière simple et sans autres éléments pour la déviation des rayons ou pour la génération d'une réflexion multiple une zone de chevauchement entre les trajectoires des rayons dirigés depuis la source de rayonnement ou l'élément de réflexion optique vers les deux éléments de détection.
Cette zone de chevauchement résulte de la géométrie de l'agencement des deux agencements de détection avec les deux éléments de détection avec les éléments de filtre passe-bande disposés dessus et de la source de rayonnement ou de l'élément de réflexion optique. Cette zone de chevauchement résulte perpendiculairement à partir du plan de l'agencement des éléments de détection en direction de la source de rayonnement ou de l'élément de réflexion optique. Cette zone de chevauchement a un effet semblable à un mélange de rayons, mais sans avoir besoin d'accepter les inconvénients qui sont inhérents au mélange de rayons, à savoir l'atténuation de signal due à la déviation multiple et le rapport signal-bruit (SNR) défavorable y afférant. La zone de chevauchement remplace donc pour ainsi dire la fonction de mélange des rayons telle qu'elle est par exemple utilisée dans le document EP 0 536 737 Bl préalablement cité, c.à.d. le fait de laisser prendre symétriquement effet des salissures apparaissant localement dans le canal de référence tout comme dans le canal de mesure sans les inconvénients mentionnés en rapport avec le document EP 0 536 727 Bl. La zone de chevauchement permet une mesure de l'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, laquelle est pour l'essentiel insensible aux influences telles l'humidité (condensation, vapeur d'eau) ou les impuretés. La zone de chevauchement dans l'agencement petit sur le plan constructif des éléments garantit que le rapport entre les signaux du canal de mesure et du canal de référence est garanti dans tous les points de fonctionnement de manière à ce que des salissures, de la vapeur d'eau ainsi qu'également des effets de vieillissement des éléments de détection puissent être compensés de façon durable lors du fonctionnement du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Du fait de cette géométrie du mode de réalisation, par exemple des molécules de gaz, de la vapeur d'eau, de la également d'autres impuretés, par se trouvent dans les trajectoires des rayons éléments de détection, de sorte que l'influence de la vapeur d'eau, de la condensation ou également d'autres impuretés se reflète dans le signal de mesure, par exemple en tant qu'atténuâtion d'amplitude des valeurs de mesure, dans le canal de mesure tout comme dans le canal de référence. Il en résulte la possibilité, au moyen du rapport formé entre condensation exemple de ou la poussière, des deux
- 17 les signaux du canal de référence et du canal de mesure, d'éliminer l'influence de l'humidité (vapeur d'eau, condensation) ou également d'autres impuretés, car l'influence s'exerce respectivement sur les signaux du canal de référence et du canal de mesure de manière quasi identique et avec le même effet.
Grâce au choix des géométries de l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et de l'élément de détection-canal de référence/élément de filtre passe-bande entre eux ainsi qu'également à leur distance entre eux, il est possible de définir la zone de la chevauchement.
Selon le premier mode de réalisation, en combinaison avec un choix d'une distance verticale entre la source de rayonnement et les agencements de l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et de l'élément de détection-canal de référence/élément de filtre passe-bande entre eux, il est en outre possible de faire varier et définir la réalisation de la zone de chevauchement avec une extension spatiale, une chevauchement en plan, des volumes de chevauchement efficaces pour le gaz de mesure.
Selon le deuxième mode de réalisation, en combinaison avec un choix d'une distance verticale entre l'élément de réflexion optique et les agencements de l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et de l'élément de détection-canal de référence/élément de filtre passe-bande entre eux, il est en outre possible de faire varier et définir la réalisation de la zone de chevauchement avec une extension spatiale, une chevauchement en plan, des volumes de chevauchement efficaces pour le gaz de mesure.
Des configurations, adéquates pour la définition, de l'agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant de gaz dans un
- 18 mélange de gaz respiratoire, sont choisies à l'aide de mesures de rapports, par exemple sous la forme de quotients de distances entre les éléments tout comme de leurs étendues sur le plan constructif. On entend par étendues sur le plan constructif au sens de la présente invention, des extensions horizontales des éléments selon la longueur I ou la largeur b, les longueurs I étant orientées en angle droit par rapport aux largeurs b dans un système de coordonnées cartésien.
On obtient ce faisant, en tant que formes particulières, des étendues quadratiques en cas de choix d'une longueur I et d'une largeur b identiques tout comme des étendues circulaires avec un diamètre d au lieu de la longueur I et de la largeur b.
Dans les tableaux 2a et 2b, on explique les définitions pour des configurations adéquates des agencements petits sur le plan constructif à l'aide de rapports de longueurs et de distances.
Distance entre : Désignation
la surface de réflexion de l'élément de réflexion optique et les surfaces de détection des agencements de détection I3
la surface d'émission de la source de rayonnement et les surfaces de détection des agencements de détection I3
l'élément de diaphragme B et les surfaces de détection des agencements de détection ffl Q 1—1
le premier élément de passage de lumière Fl et la surface d'émission de la source de rayonnement IFi
le premier élément de passage de lumière Fl et la surface de réflexion de l'élément de réflexion optique Ifi
le deuxième élément de passage de lumière F2 et les surfaces de détection des agencements de détection If2
la distance horizontale entre l'élément de détection-canal de mesure / élément de filtre passe-bande et l'élément de détection-canal de référence / élément de filtre passe-bande Io
Tableau 2a
Etendue / extension horizontale (longueur / diamètre) Désignation
de l'élément de diaphragme Ib
de la source de rayonnement Is
de l'élément de réflexion optique Ir
des deux agencements de détection (canal de référence, canal de mesure) IdI, 2
Tableau 2b
Selon le premier mode de réalisation de l'invention, on obtient un agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux
- avec une source de rayonnement adéquate et réalisée pour l'émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- avec deux agencements de détection
- avec deux éléments de détection réalisés de façon adéquate pour une détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement,
- avec deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection, lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement,
- avec un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour la conduction d'écoulement d'un d'écoulement de gaz essentiellement en angle droit par rapport à un axe vertical du rayonnement lumineux,
- avec un premier élément de passage de
- 21 lumière Fl et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous les deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- avec un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection,
- avec une unité de commande pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement et pour une détection de signaux des deux éléments de détection.
L'un des deux éléments de filtre passe-bande est dans ce cas réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge, lequel est absorbé par un gaz de mesure, et l'un des deux éléments de filtre passebande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure.
Une surface d'émission de la source de rayonnement est disposée à une distance verticale I3 (33) par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection.
Le deuxième élément de passage de lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance — > 0,5 verticale I3 conformément à la relation suivante 13 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale I3, et par rapport à la distance IDb par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports conformément à la relation suivante
- 22 Le premier élément de passage de lumière Fl est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le premier élément de passage de lumière Fl, une distance IF1 par rapport à la distance verticale I3 conformément à la relation suivante
L'élément de diaphragme B est disposé dans le dispositif de détermination de concentration d'un composant gazeux sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de la source de rayonnement, un rapport selon la relation suivante
- > 0,25 ls
L'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de la source de rayonnement (30) et à des extensions horizontales des agencements de détection Idi,2/· un rapport ‘D1.2 conformément à la relation suivante s s
Ces relations géométriques ont pour effet que, dans le premier mode de réalisation du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux on obtient, dans le canal d'écoulement, une zone de chevauchement pour le rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement entre les deux agencements de détection. Ces relations en tant que rapports entre des longueurs et distances résultent, conformément au premier mode de réalisation, des définitions des longueurs et distances conformément aux tableaux 2a et
- 23 2b.
Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, on obtient un agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux
- avec une source de rayonnement adéquate et réalisée pour l'émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- avec un élément de réflexion optique adéquat pour une réflexion lumineuse, disposé en vis-à-vis de la source de rayonnement,
- avec deux agencements de détection
- avec deux éléments de détection réalisés de façon adéquate pour une détection du rayonnement réfléchi par l'élément de réflexion optique,
- avec deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection, lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement,
- avec un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour une conduction d'écoulement d'un d'écoulement de gaz réalisée essentiellement en angle droit par rapport à un axe vertical du rayonnement lumineux,
- avec un premier élément de passage de lumière Fl et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous les deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
- avec un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection,
- avec une unité de commande pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement et pour
- 24 une détection de signal des deux éléments de détection.
L'un des deux éléments de filtre passe-bande est dans ce cas réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, et l'un des deux éléments de filtre passe-bande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure.
Une surface de réflexion de l'élément de réflexion optique est disposée à une distance verticale I3 par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection.
Le deuxième élément de passage de lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance — > 0,5 verticale I3 conformément à la relation suivante 5 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale I3, et par rapport à la distance IDB par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports conformément à la relation <i£2.
1 J i Vï ir '2 suivante .
Le premier élément de passage de lumière Fl est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le premier élément de passage de lumière Fl, une distance IF1 par rapport à la distance verticale I3 conformément à la relation suivante -p- < 0,3 £•3
L'élément de diaphragme B est disposé dans le dispositif de détermination de la concentration d'un composant gazeux sur, ou à l'extérieur du canal
- 25 d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale IR de l'élément de réflexion p > 0,25 optique, un rapport selon la relation suivante ÎR
L'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de la source de rayonnement (30) et d'extensions horizontales des agencements de détection Idi,2a un rapport conformément ‘01,2 à la relation suivante R R
Ces relations géométriques ont pour effet que, dans le deuxième mode de réalisation du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux, on obtient, dans le canal d'écoulement, une zone de chevauchement pour le rayonnement réfléchi par l'élément de réflexion agencements de détection, rapports de longueurs conformément au deuxième réalisations donnent le constructif optique entre les deux Ces relations en tant que et distances découlent, mode de réalisation, des définitions des longueurs et distances conformément aux tableaux 2a et 2b.
On explique encore une fois dans ce qui suit les relations mentionnées plus haut pour des de construction géométrique, lesquelles mode de réalisation petit sur le plan avec une zone de chevauchement canal d'écoulement conformément au premier réalisation tout comme au deuxième mode de réalisation, en vue d'ensemble dans le tableau 3.
dans le mode de
Premier mode de réalisation Relations (équations, formules) Deuxième mode de réalisation (équations, formules)
A > 0,5 A -4 > 0,5 i3
B 0<b£ ~ l3 ~ l3 B h h
C < 0,3 ‘3 C In γ- < 0,3 ‘3
D f B — > 0,25 (s D' > 0,25 Ir
E li} 7 ~ ls E ' h > ^Dl,2 I — l lR
Tableau 3
Dans un mode de réalisation préféré du premier mode de réalisation, la source de rayonnement est réalisée en tant qu'un projecteur en nappe, en tant qu'un projecteur à membrane ou en tant qu'élément de rayonnement réalisé avec une surface d'émission réalisée essentiellement de manière plane ou en tant que diode électroluminescente (DEL) réalisée avec une surface d'émission réalisée essentiellement de manière plane. La surface d'émission est réalisée pour un rayonnement régulier sur la surface d'émission. La surface d'émission du projecteur en nappe ou du projecteur à membrane tout comme la surface d'émission d'une surface de essentiellement de réalisée la diode sortie de lumière manière plane de électroluminescente sont de préférence réalisées pour un dispositif selon le premier mode de réalisation conforme a l'invention dans une plage de 2,0 mm a 10 mm . La distance Io entre les deux agencements de détection est dans ce cas réalisée dans une plage de
- 27 0,05 mm à 1,0 mm.
Dans un mode de réalisation préféré du deuxième mode de réalisation, la source de rayonnement est réalisée en tant que spot ou en tant qu'une diode électroluminescente (DEL) à émission ponctuelle avec une surface d'émission essentiellement avec un angle d'émission horizontal de 80° à 170° dirigé en direction de l'élément de réflexion et pour une émission régulière en direction de l'élément de réflexion optique. La surface d'émission du spot tout comme la surface d'émission de la diode électroluminescente à émission ponctuelle sont de préférence réalisées pour un dispositif conformément au deuxième mode de réalisation conforme à l'invention dans une plage d'environ 0,05 mm a 1,0 mm . La distance Io entre les deux agencements de détection est dans ce cas réalisée dans une plage d'environ 200 pm à 800 pm. La surface de réflexion de l'élément de réflexion optique situé en vis-à-vis de la source de rayonnement est de préférence réalisée pour un dispositif conformément au deuxième mode de réalisation selon l'invention dans une plage de 2,0 mm2 à 10 mm2.
Dans un mode de réalisation préféré du deuxième mode de réalisation, l'élément de réflexion optique est doté d'une structure de surface, laquelle est réalisée pour une répartition de préférence régulière, par exemple au moyen d'un mélange de lumière ou d'une diffusion lumineuse de la lumière réfléchie vers les deux dispositifs de détection. Une telle structure de surface est par exemple un motif avec des sillons, des creux, des gravures ou des évidements, lequel peut être réalisé au moyen d'une mise en forme par modelage ou gaufrage en une matière plastique. Un film structuré avec la structure de surface et appliqué de réflexion optique constitue une sur 1'élément variante.
Selon le premier et le deuxième mode de réalisation, chacun des deux éléments de détection est disposé de préférence à une distance Ii par rapport à un axe vertical s'étendant entre les deux éléments de détection, de préférence centralement, dans une plage de 0,1 mm à 10 mm.
Chacun des deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection est, selon le premier et le deuxième mode de réalisation, de disposé à une deuxième distance I2 par l'axe vertical s'étendant entre les deux éléments de détection, de préférence centralement, dans une plage de 0,1 mm à 10 mm.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les éléments de détection sont réalisés en tant que thermopiles ou thermoéléments.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les éléments de détection sont préférence rapport à réalisés semi-conducteurs, par en tant exemple que des détecteurs détecteurs antimoine).
Dans un autre mode de réalisation préféré, les éléments de détection sont réalisés en tant que pyrodétecteurs.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les détection sont éléments de bolomètres.
En thermopiles,
InAsSb (détecteurs d ' indium-arsenicréalisés en tant que tant qu'avantages des thermoéléments, pyrodétecteurs et bolomètres, on peut mentionner le fait qu'ils peuvent être fabriqués à un coût avantageux et sont utilisables en tant que détecteurs thermiques dans une plage de longueurs d'ondes étendue de 3 à 14 pm.
En tant qu'avantage des détecteurs à semiconducteurs, on peut mentionner le fait que leur sensibilité de mesure peut être très bien adaptée à la plage de longueurs d'ondes souhaitée. Les détecteurs à semi-conducteurs possèdent en outre des temps de montée de signal (tio_9o) moins importants.
Dans le dispositif pour la détermination de la
- 29 concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire selon le premier tout comme selon le deuxième mode de réalisation, dans un mode de réalisation préféré, le premier et le deuxième élément de passage de lumière forment le canal d'écoulement adéquat pour la conduite de gaz d'inspiration et/ou de gaz d'expiration. On fait passer le gaz d'inspiration et/ou le gaz d'expiration à travers le canal d'écoulement en tant qu'écoulement principal, et il passe ce faisant par la trajectoire des rayons entre la source de rayonnement et les deux éléments de détection et les éléments de filtre passe-bande disposés dessus. La détection de la concentration gazeuse s'effectue dans ce cas dans l'écoulement principal. Le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire est dans ce cas formé, selon le premier mode de réalisation, par les agencements de détection, les premier et deuxième éléments de passage de lumière, l'élément de diaphragme et la source de rayonnement. Le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire est dans ce cas formé, selon le deuxième mode de réalisation, par les agencements de détection, les premier et deuxième éléments de passage de lumière, l'élément de diaphragme, l'élément de réflexion optique et la source de rayonnement.
Une réalisation d'un tel mode de réalisation est par exemple un dispositif pour une mesure de gaz carbonique dans le gaz d'expiration d'un patient en tant qu'agencement direct au niveau de la zone buccale du patient, lequel est souvent également désigné en tant qu'un dénommé « capteur de CO2 mainstream ».
Une autre réalisation d'un tel mode de réalisation est par exemple un dispositif d'analyse pour une mesure de gaz carbonique et d'autres concentrations gazeuses, en particulier des gaz anesthésiques, au niveau du patient, lors de laquelle, directement au niveau de la zone buccale, grâce à une pompe disposée dans le dispositif d'analyse, on aspire ou transporte en continu une quantité de gaz de la zone buccale via un tuyau à faible diamètre jusqu'au dispositif d'analyse et la quantité de gaz y est analysée par rapport à la composition gazeuse et aux concentrations gazeuses. Dans ce cas, les concentrations gazeuses d'inspiration tout comme un intérêt. Une d'expiration du patient présentent telle méthodologie de mesure est souvent également désignée comme étant une dénommée « mesure de gaz par aspiration » ou une dénommée « surveillance de gaz anesthésique sidestream ».
Pour des utilisations de mesures de gaz dans le contexte de l'anesthésie, la taille du dispositif pour la détermination de de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire - en particulier pour une utilisation « sidestream » -
j oue un rôle non dénué d'importance. La distance I3
dans une plage préférée de 0, 1 mm à 10 mm entre la
source de rayonnement et les éléments de détection ou
les éléments de filtre passe-bande tout comme la
distance I3' dans la plage de 0,1 mm à 5, 0 mm entre la
source de rayonnement et l'élément de réflexion optique (miroir, réflecteur) permet, en combinaison avec les tailles de la source de rayonnement avec une surface d'émission dans la plage preferee de 2,0 mm a 10,0 mm des éléments bolomètres, de détection (bolomètres, microréseaux de micro-bolomètres, pyrodétecteurs, thermoéléments, thermopiles, détecteurs à semi-conducteurs) et éléments de filtre passe-bande avec surfaces de détection dans une plage préférée de 0,5 mm a 2 0 mm et l'agencement des deux éléments de détection entre eux préférée inférieure à des distances dans une plage à 10 mm, une taille pour le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire avec un faible volume de mesure dans une
- 31 plage inférieure à 0,4 ml, par exemple de 0,05 ml à 0,2 ml.
En cas d'une « mesure de gaz par aspiration » avec un débit volumique d'aspiration avec la pompe disposée dans le dispositif de 50 ml/min jusqu'à 200 ml/min, on obtient alors une durée pour un échange du volume de détermination mesure dans le dispositif pour la de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire de 0,1 s à 0,5 s.
En comparaison avec des fréquences respiratoires de personnes dans la plage de près de 6 respirations par minute à 24 respirations par minute (correspondant à 0,1 à 0,4 respirations par seconde), le dispositif proposé par la présente invention pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire permet une résolution de mesure temporelle permettant de détecter, en combinaison avec une vitesse d'exploration choisie de façon adéquate, des modifications de concentration dans le gaz respiratoire en tant que données de mesure résolues en fonction du souffle.
La taille joue généralement un autre rôle important car du fait des distances, non seulement un faible volume de mesure est possible, mais aussi les longueurs de trajet optiques entre les éléments de détection et la source de rayonnement doivent être maintenues de manière à être faibles. Cela implique qu'au niveau des éléments de détection, des données de mesure sont détectables, lesquelles présentent un niveau de signal suffisant avec un bon rapport signalbruit (SNR), de sorte qu'une sensibilité élevée de mesure d'une qualité de signal robuste est disponible, laquelle permet, en combinaison avec des circuits amplificateurs adaptés et des convertisseurs analogique/numérique (convertisseurs A/N) de qualité supérieure, une résolution élevée de mesure
- 32 essentiellement sans bruit, par exemple avec une quantification de 16 bits ou plus fine (20 bits, 2 4 bits) .
Une autre possibilité pour minimiser la taille et la réalisation à construction géométrique, dans un autre mode de réalisation préféré, consiste à remplir des zones spatiales, lesquelles,
- entre l'agencement de détection et l'élément de diaphragme B
- 1'élément de diaphragme B et le deuxième
élément de passage de lumière F2
- la source de rayonnement et le premier
élément de passage de lumière Fl
- l'élément de réflexion optique et le premier
élément de passage de lumière Fl
- l'agencement de détection et le deuxième
élément de passage de lumière F2,
sont remplies avec un matériau optique transparent, par exemple une matière plastique, du quartz, du germanium ou du silicium, lequel présente un indice de réfraction optique n > 1. On obtient de ce fait des possibilités pour la réduction des distances I3, IFi, 1f2< Idb mentionnées dans le tableau 1 de l'ordre de l'indice de réfraction n du matériau utilisé en guise de facteur.
De ce fait, on obtient, dans un autre mode de réalisation préféré, la possibilité d'utiliser les longueurs I3, IFi, If2, Idb mentionnées dans le tableau 1, non pas en tant qu ' extensions en longueur physicogéométriques, mais en tant qu ' extensions en longueur physico-optiques en tenant compte de l'indice de réfraction optique n des matériaux optiques transparents qui remplissent les zones spatiales, pour la conception géométriquement constructive du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire en tant qu'un agencement petit sur le plan constructif. Dans ce cas, les dimensionnements des
- 33 longueurs IF1, IF2, IDb optiques transparents remplir l'espace, se correspond à la avec lesquelles les matériaux sont utilisés de manière à réduisent d'un facteur qui valeur numérique de l'indice de réfraction optique n. En résultat on obtient à partir de la possibilité de la réduction de la distance LF2 entre l'agencement de détection et le deuxième élément de passage de lumière F2 en tenant compte de la > 0,5 relation L (A, tableau 3), une possibilité de réduction de la distance verticale I3 entre la surface d'émission de la source de rayonnement et les deux surfaces de détection des deux agencements de détection ou de la surface de réflexion de l'élément de réflexion optique par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection.
Un autre avantage qui résulte du remplissage des zones spatiales entre l'agencement de détection et l'élément de diaphragme B, l'élément de diaphragme B et le deuxième élément de passage de lumière F2, la source de rayonnement et le premier élément de passage de lumière Fl, l'élément de réflexion optique et le premier élément de passage de lumière Fl ou l'agencement de détection et le deuxième élément de passage de lumière F2, est le fait qu'aucun gaz ne peut pénétrer du canal d'écoulement dans des éléments, dans la trajectoire des rayons ou dans des zones de l'émission et/ou de rayonnement réfléchi dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Une pénétration de quantités de gaz dans ces zones spatiales est empêchée par ce remplissage, même s'il devait y avoir des non-étanchéités lors de l'étanchéification des éléments de passage de lumière dans le canal d'écoulement au cours du fonctionnement du dispositif pour la détermination de la concentration. Une pénétration et un maintien à plus long terme, par exemple de gaz carbonique, par exemple
- 34 dans la zone spatiale entre l'agencement de détection et le premier élément de passage de lumière Fl, pourrait fausser les mesures au cours de la suite de la mesure de CCq au cours de la suite du déroulement du fonctionnement, car ces quantités de CO2 ayant pénétré provoqueraient une atténuation supplémentaire spécifique de la longueur d'onde dans la trajectoire des rayons. Ce problème peut être réduit par le remplissage des zones spatiales avec un matériau à transparence optique.
Grâce au chevauchement du canal de mesure et du canal de référence, on obtient avantageusement que les données de mesure détectées résolues en fonction du souffle, concernant des effets, lesquels agissent de façon similaire sur le canal de mesure tout comme sur le canal de référence, tels que par exemple des modifications de température de gaz de mesure, des impuretés, de la vapeur d'eau, de l'humidité, des salissures de la source de rayonnement ou de l'élément de réflexion optique, sont disponibles sans grand effort pour un autre traitement des signaux et une correction de données de mesure, comme par exemple une compensation d'humidité et/ou de température sur la base de données d'humidité et/ou de température mises à disposition de façon externe, directement et dans un délai le plus bref possible par rapport au moment de la mesure physique réelle.
Les modes de réalisation décrits représentent respectivement chacun individuellement, tout comme en combinaison ou combinaisons entre eux, des modes de réalisation particuliers du dispositif pour la détermination de la concentration de composants gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Dans ce cas, l'ensemble des modes de réalisation et les modes de réalisation possibles découlant de la combinaison ou des combinaisons de plusieurs modes de réalisation et leurs avantages font également partie de l'idée de l'invention, même si l'ensemble des possibilités de
- 35 lequel combinaison de modes de réalisations ne sont pas respectivement exposées en détail à ce sujet.
En résumé, le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux dans un mélange de gaz, un gaz d'inspiration ou d'expiration d'un être vivant est encore caractérisé en ce que :
- la source de rayonnement est réalisée en tant que projecteur en nappe, en tant que projecteur à membrane ou en tant qu'un élément de rayonnement avec une surface d'émission réalisée essentiellement de manière plane ou en tant qu'une diode électroluminescente (DEL) réalisée avec une surface d'émission essentiellement conçue de manière plane, dans lequel la surface d'émission est réalisée pour un rayonnement régulier sur la surface d'émission, dans surface d'émission de la source la de rayonnement est choisie dans une plage de 2,0 mm2
10,0 mm2,
- la source de rayonnement est réalisée en tant que spot ou en tant qu'une diode électroluminescente (DEL) à rayonnement ponctuel avec une surface d'émission essentiellement orientée selon un angle d'émission horizontal de 80° à 170° en direction de l'élément de réflexion optique et pour un rayonnement régulier en direction de l'élément de réflexion optique, dans lequel la surface d'émission de la source de rayonnement est choisie dans une plage de 0,05 mm2 à 1 mm2,
- l'élément de réflexion optique est réalisé avec une structure de surface, laquelle est conçue de manière à être réalisée pour une répartition, de préférence régulière, de la lumière réfléchie sur les deux agencements de détection,
- les deux éléments de détection sont disposés à une première distance Ii par rapport à l'axe vertical dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm, dans lequel les deux éléments de filtre passe-bande disposés au niveau des deux éléments de détection sont disposés à une
- 36 deuxième distance I2 par rapport à l'axe vertical s'étendant entre les deux agencements de détection dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm,
- les éléments de filtre passe-bande sont réalisés pour un filtrage optique de lumière infrarouge dans une zone de passage d'une plage de longueurs d'ondes de 2,5 pm à 14 pm,
- des éléments de détection sont réalisés en tant que pyrodétecteurs, bolomètres, détecteurs à semiconducteurs, thermopiles ou thermoéléments,
- une zone spatiale entre l'agencement de détection et l'élément de diaphragme B et/ou une zone spatiale entre l'élément de diaphragme B et le deuxième élément de passage de lumière F2 et/ou une zone spatiale entre la source de rayonnement et ou l'élément de réflexion optique et le premier élément de passage de lumière Fl et/ou une zone spatiale entre l'agencement de détection et le deuxième élément de passage de lumière F2 est remplie avec un matériau à transparence optique, lequel présente un indice de réfraction optique η > 1 et les mesures de longueur IFi, IF2, Idb mentionnées dans les relations sont définies en tant qu'extensions longitudinales physico-géométriques ou en tant qu'extensions longitudinales physico-optiques en tenant compte de l'indice de réfraction optique des matériaux à transparence optique entre l'élément de diaphragme B et le deuxième élément de passage de lumière F2 et/ou l'agencement de détection et l'élément de diaphragme B et/ou la source de rayonnement ou l'élément de réflexion optique et le premier élément de passage de lumière Fl et/ou l'agencement de détection et le deuxième élément de passage de lumière F2.
La présente invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide des figures qui suivent et des descriptions des figures associées sans limitations de l'idée générale de l'invention. On peut voir :
sur la figure la, une première représentation schématique d'un dispositif pour la détermination de la concentration, lb, une autre, deuxième d'un dispositif pour la agencement d'un sur la figure représentation schématique détermination de la concentration, sur la figure 2, un dispositif pour la détermination de la concentration au niveau d'un canal d'écoulement, sur la figure 3, un autre agencement d'un dispositif pour la détermination de la concentration au niveau d'un canal d'écoulement, et sur la figure 4, une représentation pour la zone de chevauchement dans un dispositif pour la détermination de la concentration selon les figures la et lb.
La figure la montre une première représentation schématique d'un dispositif 1 pour la de la concentration d'au composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Le dispositif 1 montré présente une source de rayonnement 30 avec un élément de rayonnement 300. De manière située en vis-à-vis de la source de rayonnement 30, un élément de détection 50 et un élément de détection 60 sont disposés à une distance verticale I3 33. Des éléments de filtre passe-bande 51, 61 sont disposés sur les éléments de détection 50 passe-bande 51, 61 en tant qu'éléments laissant passer une plage de rayonnement 31 émis par la rayonnement 30. Sur cette figure la, un système de coordonnées avec un axe de référence vertical 32 et un détermination éléments de filtre préférence réalisés passe-bande d'ondes du moins un , 60. Les sont de de filtre longueurs source de axe de référence horizontal 36 sont représentés, auquel on va se référer lors de la description de la position des éléments entre eux et par rapport à la position dans l'espace. C'est ainsi qu'une émission 31 s'effectue depuis la source de rayonnement 30 à partir d'un plan horizontal du rayonnement 37, le plan
- 38 horizontal 37 se situant parallèlement au plan de référence horizontal 36. On prévoit une unité de commande 9, laquelle est reliée au moyen de lignes de commande 93, 93' à l'élément de rayonnement 300.
L'unité de commande 9 est en outre reliée au moyen de lignes de commande 96, 96' à l'élément de détection 60. L'unité de commande 9 est en outre reliée au moyen de lignes de commande 95, 95' à l'élément de détection 50. L'élément de détection 50, avec l'élément de filtre 51 associé, forment ensemble un agencement de détection 52. L'élément de détection 60, avec l'élément de filtre 61 associé, forment ensemble un agencement de détection 62. Les agencements de détection 52 et 62 résultent ensemble en une configuration de détection 40 formant fonctionnellement, en combinaison avec la source de rayonnement 30 et l'unité de commande 9, le dispositif 1 pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux. L'agencement de la configuration de détection 40 par rapport à l'axe vertical 32 et à l'axe de référence horizontal 36 est déterminé par des distances des agencements de détection 52, 62. Sur cette figure la, l'agencement de détection 52 est réalisé selon un agencement parallèle à l'axe de référence horizontal 36 tout comme au plan horizontal du rayonnement 37. Dans la configuration de détection 40, on obtient une distance horizontale Ii 34 de l'élément de détection 50 par rapport à l'axe médian 32. Dans la configuration de détection 40, on obtient une distance Ii 34' pour l'élément de détection 60 par rapport à l'axe médian 32. Dans la configuration de détection 40, on obtient une distance I2 35 de l'élément de filtre passe-bande 51 par rapport à l'axe médian 32. Dans la configuration de détection 40, on obtient en outre une distance I2 35' pour l'élément de filtre 61 par rapport à l'axe médian 32. Du fait de l'agencement en angle droit des agencements de détection 52, 62 par rapport à l'axe médian 32, les distances Ii 34 et I2 35 par rapport à l'axe médian 32 pour l'élément de détection 50 et l'élément de filtre 51 sont identiques.
Sur la représentation schématique du dispositif 1 pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, un canal d'écoulement 100 est représenté, lequel est disposé entre la source de rayonnement 30 et les agencements de détection 52, 62 parallèlement à l'axe de référence horizontal 36. Dans des parois du canal d'écoulement 100 sont situés de manière située en vis-à-vis l'un de l'autre un premier élément de passage de lumière transparent Fl 21 et un deuxième élément de passage de lumière transparent F2 22, ceci rendant possible une émission 31 de la source de rayonnement 30 à travers le canal d'écoulement 100.
Sur cette figure la, des extensions ou étendues des éléments ainsi que des distances des éléments entre eux sont représentées sous forme de longueurs, telles que listées dans les tableaux 2a et 2b.
Une distance entre entre les
1'élément de
1'élément agencements de de
1'élément de
IFi 210 passage de lumière Fl 21 et la source de rayonnement est représentée.
Une distance IF2 220 passage de lumière F2 22 et détection 52, 62 est représentée.
Une distance IDb 240 entre diaphragme B 23 et les agencements de détection 52, 62 est représentée.
La distance verticale I3 33 entre la source de rayonnement 30 et les agencements de détection 52, 62 est représentée.
Une extension horizontale Is 388 de la source de rayonnement 30 est représentée.
Une extension horizontale IB 230 ouverture du diaphragme B 23 est représentée.
Des extensions horizontales Idi,2 600 agencements de détection 52, 62 sont représentées.
d ' une des
- 40 Le dispositif 1 pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire selon cette figure la est réalisé sur le plan constructif de manière à ce qu'en utilisant les relations A, B, C, D, E du tableau 3 en tant que base du dimensionnement constructif, on obtient une réalisation d'un dispositif petit du point de vue constructif avec une zone de chevauchement 65 (figure 4).
Grâce à cette réalisation de l'agencement petit sur le plan constructif, laquelle est obtenue, sur la base de l'utilisation des conditions de construction sur le plan géométrique représentées plus haut au moyen des rapports A, B, C, D, E listés dans le du tableau 3 pour le premier mode de réalisation et sur la base d'une distance Io 38 (figure 4) entre les deux agencements de détection 52, 62 dans la configuration de détection 40, ainsi que des distances 34, 34', 35,
35' par rapport à l'axe médian vertical 32 de l'extension horizontale Is 388 de la source rayonnement 30, de l'extension horizontale l'ouverture du diaphragme B 23, des horizontales Idi,2 600 des agencements de détection 52, 62 en combinaison avec la distance verticale I3 33, on obtient pour le rayonnement 31 émis par la source de rayonnement 30 le long de la distance verticale entre de
IB 230 de extensions
la source de rayonnement 30 et la configuration de
détection 40, la zone de chevauchement 65 (figure 4)
dans le rayonnement 31 émis par la source de
rayonnement 30 •
Cette zone de chevauchement 65 (figure 4)
s'obtient perpendiculairement à partir du plan des agencements de détection 52, 62 en direction de la source de rayonnement 30. De ce fait, on obtient par exemple pour des molécules de gaz ou un condensât (humidité telle que la vapeur d'eau ou des gouttelettes d'eau) 400, qui sont représentés sur cette figure la à titre d'exemple sur l'axe médian 32 à proximité de la
- 41 source de rayonnement 30, la situation selon laquelle l'émission 31 de la source de rayonnement 30 pénètre cette molécule de gaz 400 et devient ce faisant efficace en tant qu'émission 31 vers l'élément de détection 50 tout comme vers l'élément de détection 60. Il est ainsi garanti que par exemple de l'humidité (condensât) 400 atténue l'émission, tant sur l'élément de détection 50 qu'également sur l'élément de détection 60, de la même manière. Il en résulte la possibilité d'éliminer, grâce à la mise en rapport des signaux de l'élément de détection 50 et de l'élément de détection 60, l'influence de l'humidité et d'impuretés.
On fait référence dans cette description concernant la figure la, à la figure 4 sur laquelle on montre schématiquement et de façon simplifiée sous forme graphique les effets pour la construction du dispositif 1 conformément aux conditions A, B, C, D, E décrites en ce qui concerne la zone de chevauchement 65 (figure 4) dans l'émission 31.
L'unité de commande 9 analyse les signaux des éléments de détection 50, 60 au moyen de composants électroniques adéquats (amplificateur, convertisseur analogique-numérique, microcontrôleur) et met à disposition un signal à la sortie 99. Le signal à la sortie 99 est alors représentatif pour les signaux détectés par les éléments de détection 50, 60 tout comme le rapport des signaux détectés, et ainsi également représentatif pour une concentration gazeuse déduite à partir de ces signaux ou ce rapport de signaux.
La figure lb montre une autre deuxième représentation schématique d'un dispositif 1' pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange respiratoire.
Des éléments identiques sur la figure la et la figure lb sont désignés sur cette figure lb avec les mêmes numéros de référence que les éléments similaires correspondants de la figure la.
- 42 La figure lb montre, avec la deuxième représentation schématique, une variante modifiée de la figure la. À la différence de la figure la, sur la figure lb la source de rayonnement 30 est disposée sur le même côté que les éléments optiques et les détecteurs. Le dispositif 1' montré présente une source de rayonnement 30(numérotâtion manquante sur la figure lb) avec un élément de rayonnement 300. Au voisinage direct de la source de rayonnement 30, un élément de détection 50 et un autre élément de détection 60 sont disposés. Au niveau des éléments de détection 50, 60, des éléments de filtre passe-bande 51, 61 sont disposés. De manière située en vis-à-vis de la source de rayonnement 30, un réflecteur 39 en tant qu'élément de réflexion optique, par exemple un miroir ou un miroir plan, est disposé. Le réflecteur 39 agit en tant qu'un miroir pour le rayonnement 31 émis par la source de rayonnement 30 et produit une réflexion d'un rayonnement réfléchi 31' vers les éléments de filtre passe-bande 51, 61 ainsi que les éléments de détection 50, 60. Les éléments de filtre passe-bande 51, 61 laissent passer de la lumière dans une plage de longueurs d'ondes prédéfinie. Sur cette figure lb, on représente un système de coordonnées avec des axes de référence verticaux 32, des axes de référence horizontaux 36. Ces axes servent, de manière similaire à celle de la description de la figure la, de rapport concernant la position des éléments entre eux et dans l'espace. On prévoit une unité de commande 9, laquelle est reliée à l'élément de rayonnement 300 de la source de rayonnement 30. L'agencement au moyens de la ligne de commande 93, 93 ' ou 96, 96 ' ainsi que 95, 95' pour raccorder l'unité de commande 9 aux éléments de détection 60, 50 correspond à l'agencement selon la figure la et à la description associée, laquelle doit être considérée comme prise en compte à cet effet. L'élément de détection 50 avec l'élément de filtre 51 associé forment ensemble un agencement de détection 52.
L'élément de détection 60 forme, avec l'élément de filtre 61 associé, également un agencement de détection 62. Ces agencements de détection 52, 62 produisent, ensemble avec la source de rayonnement 30, une configuration de détection 41 laquelle, en combinaison avec l'unité de commande 9 et le réflecteur 39, forme le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux 1' sur le plan fonctionnel. L'agencement de la configuration de détection 41 par rapport aux axes 32, 36 est déterminé par des distances des agencements de détection 52, 62. Sur cette figure lb, les agencements de détection 52, 62 sont respectivement réalisés en angle droit par rapport à la configuration de distance Ii 34 de l'axe médian vertical 32. Dans détection 41, on obtient une l'élément de détection 50 par rapport à l'axe médian 32. Dans la configuration de détection 41, on obtient une distance Ii 34' pour l'élément de détection 60 par rapport à l'axe médian 32. Dans la configuration de détection 41, on obtient une distance I2 35 de l'élément de filtre passe-bande 51 par rapport à l'axe médian 32. Du fait de l'agencement en angle droit des agencements de détection 52, 62 par rapport à l'axe médian 32, pour l'élément de détection 50 et l'élément de filtre 51, les distances Ii 34' et I2 35' par rapport à l'axe médian 32 sont identiques. Dans la configuration de détection 41, on obtient en outre une distance I2 35' pour l'élément de filtre 61 par rapport à l'axe médian 32. Du fait de l'agencement en angle droit des agencements de détection 52, 62 par rapport à l'axe médian 32, pour l'élément de détection 50 et l'élément de filtre 51, les distances Ii 34 et I2 35 par rapport à l'axe médian 32 sont identiques.
Sur la représentation schématique du dispositif 1' pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, un canal d'écoulement 100' est représenté, lequel est disposé entre le réflecteur 39
- 44 et les agencements de détection 52, 62 parallèlement à l'axe de référence horizontal 36. Dans des parois du canal d'écoulement 100', sont disposés de manière située en vis-à-vis l'un de l'autre un premier élément de passage de lumière transparent Fl 21 et un deuxième élément de passage de lumière transparent F2 22, ceci rendant possible une émission 31 au moyen de la source de rayonnement 30 et un rayonnement réfléchi 31' au moyen du réflecteur 39 à travers le canal d'écoulement 100 ' .
Sur cette figure lb, des extensions ou étendues des éléments ainsi que des distances des éléments entre eux sont représentées sous la forme de longueurs, telles qu'elles sont listées dans les tableaux 2a et 2b.
Une distance Ifi 210 entre l'élément de
passage de lumière Fl 21 et le réflecteur 39 est
représentée.
Une distance IF2 220 entre l'élément de passage
de lumière F2 22 et les agencements de détection 52, 62 est représentée.
Une distance Idb 240 entre l'élément de diaphragme B 23 et les agencements de détection 52, 62 est représentée.
La distance verticale I3 33' entre réflecteur 39 et les agencements de détection 52, est représentée.
Une extension horizontale IR 390 du réflecteur 39 est représentée.
Une extension horizontale IB 230 d'une ouverture du diaphragme B 23 est représentée.
Des extensions horizontales Idi,2 600 des agencements de détection 52, 62 sont représentées.
Le dispositif 1' pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire selon cette figure lb est réalisé sur le plan constructif de manière à ce qu'en utilisant les relations A, B, C, D', E' selon le le tableau 3 en tant que base du dimensionnement constructif, on obtienne une réalisation d'un agencement petit sur le plan constructif avec une zone de chevauchement 65 (figure 4).
Grâce à cette réalisation de l'agencement petit sur le plan constructif, qui est obtenue sur la base de l'utilisation des conditions de construction sur le plan géométrique exposées précédemment, représentées au moyen des rapports A, B, C, D', E' listés dans le tableau 3 pour le deuxième mode de réalisation et sur la base d'une distance Io 38 (figure 4) entre les deux agencements de détection 52, 62 dans la configuration de détection 41 ainsi que des distances 34, 34', 35, 35' par rapport à l'axe médian vertical 32, de l'extension horizontale IR 390 du réflecteur 39, de l'extension horizontale IB 230 de l'ouverture du diaphragme B 23, de l'extension horizontale Idi,2 600 des agencements de détection 52, 62 en combinaison avec la distance verticale I3 33', on obtient pour le rayonnement 31' réfléchi par le réflecteur 39 le long de la distance verticale entre la source de rayonnement 30 et la configuration de détection 41, la zone de chevauchement 65 (figure 4) dans le rayonnement 31' réfléchi par le réflecteur 39. Cette zone de chevauchement 65 (figure 4) s'obtient perpendiculairement à partir du plan des agencements de détection 52, 62 en direction de la source de rayonnement 30. Les agencements de détection 52, 62 par rapport à l'axe de référence à l'axe médian 32 et à un plan horizontal de la réflexion lumineuse du réflecteur 37', lequel est disposé parallèlement à l'axe de référence horizontal 36. La zone de chevauchement 65 (figure 4), sont réalisés horizontal 36,
laquelle est obtenue sur la base des agencements de
détection 52 et 62, implique que des impuretés ou du
condensât, qui existent par exemple à proximité du
réflecteur 39 dans le rayonnement réfléchi 31,
influencent, à savoir atténuent le cas échéant le
rayonnement sur l'élément de détection 50 tout comme l'élément de détection 60 de la même manière. Il en découle la possibilité, comme décrit pour la figure la, d'éliminer à partir du rapport des signaux de l'élément de détection 50 et de l'élément de détection 60 l'influence de l'humidité 400 (figure la) ou d'impuretés .
Dans cette description concernant la figure lb, on fait référence à la figure 4 sur laquelle on montre schématiquement et de manière simplifiée sous forme graphique les effets sur la construction du dispositif 1' conformément aux conditions A, B, C, D', E' décrites en ce qui concerne la zone de chevauchement 65 (figure 4) dans le rayonnement réfléchi 31'.
À la différence de la figure la, sur cette figure lb, on obtient pour le trajet de l'émission 31 vers le réflecteur 39 et pour le trajet du rayonnement réfléchi 31' vers les éléments de détection 50, 60, une trajectoire des rayons allongée, double dans le cas le plus simple. Cela a pour conséquence que les rayons lumineux incidents sur les éléments de détection 50, 60 sont d'une intensité plus faible que sur la figure la. Cela implique une différence concernant la sensibilité du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux 1' sur cette figure lb. L'analyse des signaux des éléments de détection 50, 60 dans l'unité de commande 9 s'effectue de manière similaire à celle décrite pour la figure la au moyen de composants électroniques adéquats. L'unité de commande met à disposition un signal à représentatif pour les la sortie 99, lequel est signaux des éléments de détection 50, 60 ou pour le rapport des signaux des éléments de détection 50, 60. De cette manière, le signal à la sortie 99 met à disposition une concentration gazeuse déduite des signaux sur la base des signaux détectés des éléments de détection 50, 60 pour un autre traitement, par exemple d'une unité d'affichage 94 (figure 2).
- 47 Les figures 2 et 3 montrent des agencements d'un dispositif pour la détermination de la concentration selon les figures la, lb. Les figures 2, 3 doivent être décrites ensemble dans une description de figures commune concernant les caractéristiques communes, mais également concernant les différences entre elles. Des éléments identiques sur les figures 2, 3 sont désignés avec les mêmes numéros de référence que les éléments similaires correspondants sur les figures 2, 3. Des éléments similaires sur les figures 2, 3 et les figures la, lb sont désignés avec les mêmes numéros de référence que les éléments similaires correspondants sur les figures 2,3 comme sur les figures la, lb.
Sur la figure 2, on montre un dispositif 1' pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (figure lb) . Le canal d'écoulement 100' est réalisé pour amener un écoulement avec une quantité de gaz 80 vers une mesure au moyen du dispositif 1' (figure lb). On montre des agencements de détection 52, 62 en liaison avec une source de rayonnement 30, un élément de rayonnement 300 réalisé en tant que spot 30' et une unité de commande 9. Les agencements de détection 52, 62 avec la source de rayonnement 30 et l'unité de commande 9 sont disposés dans un élément de retenue ou de maintien 97, lequel est accouplé au canal d'écoulement 100'. Le canal d'écoulement 100' présente un premier élément de passage de lumière Fl 21, lequel forme, avec un réflecteur 39, un module dans une paroi du canal d'écoulement 100'. Le canal d'écoulement 100' présente un deuxième élément de passage de lumière F2 22, lequel forme, avec un élément de diaphragme 23, un module dans une paroi du canal d'écoulement 100'. Les éléments de passage de lumière Fl 21, F2 22 sont réalisés pour un passage de lumière émise par la source de rayonnement 30, 30' et pour un passage de lumière réfléchie par le réflecteur 39. Les éléments de passage de lumière Fl 21, F2 22, tout comme le réflecteur 39 et l'élément de diaphragme 23, sont disposés au moyen d'éléments d'étanchéification 98 sur le canal d'écoulement 100' pour garantir une étanchéité au gaz du canal d'écoulement 100'. Le mode de fonctionnement du dispositif selon la figure 2 est tel que décrit pour la figure lb.
Sur la figure 3, à la différence de la figure 2, on montre un dispositif 1 pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux selon la figure la. La source de rayonnement 30 est disposée de façon située en vis-à-vis de deux agencements de détection 52, 62 au niveau du canal d'écoulement 100. Les agencements de détection 52, 62 avec la source de rayonnement 30 et l'unité de commande 9 sont disposés dans un élément de retenue ou de maintien 97, lequel est accouplé au canal d'écoulement 100. L'agencement des agencements de détection 52, 62 et de la source de rayonnement 30 s'effectue de manière à ce qu'ils soient situés en vis-à-vis les uns des autres à un emplacement du canal d'écoulement 100 où la section transversale d'écoulement est réduite en forme de tube de Venturi.
Le canal d'écoulement 100 présente un premier élément de passage de lumière Fl 21, lequel est disposé dans une paroi du canal d'écoulement 100. Le canal d'écoulement 100 présente un deuxième élément de passage de lumière F2 22, lequel forme, avec un élément de diaphragme 23, un module dans une paroi du canal d'écoulement 100. Les éléments de passage de lumière Fl 21, F2 22 sont réalisés pour un passage de la lumière émise par la source de rayonnement 30. Les éléments de passage de lumière Fl 21, F2 22 tout comme l'élément de diaphragme 23 sont disposés au moyen d'éléments sur le canal d'écoulement 100 étanchéité au gaz du canal d'écoulement 100. Dans ce mode de réalisation selon la figure 3, il est nécessaire de prévoir de deux côtés des éléments d'une unité de commande 9. Il devient ainsi possible de faire fonctionner les agencements de d'étanchéification 9 pour garantir une
- 49 détection 52, 62 avec les éléments de détection 50, 60 (figure la) et d'amplifier les signaux. L'unité de commande 9 sert addit ionnellement à la commande de la source de rayonnement 30 et à émettre un signal de sortie 99.
Sur les figures 2, 3, un signal de sortie 99 est prévu, lequel, comme précédemment expliqué pour les
figures la et lb, est représentatif pour une
concentration de gaz détectée.
Sur la figure 2, on représente un appareil
médical 200 ainsi qu'une unité d'affichage 94, respectivement en tant qu'éléments optionnels avec des lignes à tirets. Ces éléments optionnels représentent des possibilités en guise d'exemples pour amener le signal de sortie 99 vers un autre traitement et une autre utilisation.
Sur la figure 3, ces éléments optionnels 200, 94 ne sont pas montrés, mais doivent être considérés comme faisant partie de l'idée de l'invention en étant également pris en compte dans le mode de réalisation selon cette figure 3.
La figure 4 montre une représentation 1000 pour la zone de chevauchement 65 dans des dispositifs 1, 1' pour la détermination de la concentration selon les figures la et lb. Des éléments identiques sur la figure 4 et les figures la, lb, 2, 3 sont désignés sur la figure 4 avec les mêmes numéros de référence, comme les éléments similaires de manière correspondante sur les figures la, lb, 2, 3.
On représente les effets sur le plan constructif du dispositif 1 (figure la) tout comme du dispositif 1' (figure lb) en tenant compte des conditions A, B, C, D, E ou A, B, C, D', E' du tableau 3 en ce qui concerne la zone de chevauchement 65 dans l'émission 31 conformément à la figure la tout comme le rayonnement réfléchi 31 conformément à la figure lb. On représente sous forme schématique deux agencements de détection 52, 62 avec une distance Iq 38 entre les deux
- 50 agencements de détection 52, 62. De manière située en vis-à-vis des agencements de détection 52, 62, se trouvent un élément d'émission optique ou de réflexion optique selon une réalisation en tant que source de rayonnement 30 conformément à la figure la ou selon une réalisation en tant que réflecteur 39 conformément à la figure lb.
Une source de rayonnement nécessaire pour un mode de réalisation selon la figure lb est positionnée sur un axe vertical 32 en tant que spot 30' entre les 52, 62 de manière deux agencements de détection comparable à la figure lb.
Dans ce cas, cette représentation il convient de remarquer que selon la figure 4 est une constellation avec la source de rayonnement 30, 30' et le réflecteur 38 conformément au dispositif 1' (figure lb) , la source de rayonnement 30, 30 ' et les agencements de détection 52, 62 étant disposés de façon adjacente, alors que la constellation avec la source de rayonnement 30 selon le dispositif 1 (figure la) où la source de rayonnement 30 et les agencements de détection 52, 62 sont disposés de manière située en vis-à-vis ne nécessite pas d'élément de réflexion optique dans l'agencement.
Etant donné que les effets sur les rapports de construction (distances, extensions, étendues) des conditions A, B, C, D, E ou A, B, C, D', E' décrites dans le tableau 3 en ce qui concerne la zone de chevauchement 65 sont comparables, cela est résumé et montré dans la représentation 1000 sur cette figure 4. Entre les deux agencements de détection 52, 62 et l'élément d'émission optique 30 ou l'élément de optique 39, on représente un canal 100' avec un premier Fl 21 et un élément de passage de lumière réflexion d'écoulement 100, deuxième F2 22 transparent disposés dans une paroi du canal d'écoulement 100, 100' et un élément de diaphragme 23. L'agencement vertical du premier Fl 21 et du deuxième
- 51 F2 22 élément de passage de lumière transparent, de l'élément de diaphragme 23, des agencements de détection 52, 62 et de l'élément d'émission optique 30 ou de réflexion optique 39 est montré graphiquement sur cette figure 4 selon des rapports tels qu'ils résultent de l'utilisation des conditions A, B, C, D, E ou A, B, C, D', E'. C'est pourquoi la zone de chevauchement 65, laquelle est donnée dans le canal d'écoulement 100, 100' pour l'émission 31 par la source de rayonnement 30, ou le rayonnement réfléchi 31, vers les deux agencements de détection 52, 62, est transposable concernant une extension relative de la zone de chevauchement 65 dans le canal d'écoulement 100, 100'. Plus l'extension de la zone de chevauchement 65 dans le canal d'écoulement 100, 100 ' est réalisée comme étant importante, plus il est efficacement possible d'éliminer l'influence d'humidité et d'impuretés au moyen de la mise en rapport entre les deux éléments de détection 50, 60 (figures la, lb) des agencements de détection 52, 62.
Les parties, éléments, composants, pièces et moyens suivants de l'invention sont référencés comme suit sur les dessins annexés :
1,1' Dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux
Unité de commande ou de contrôle
Premier élément de passage de lumière, élément de fenêtre (Fl)
Deuxième élément de passage de lumière, élément de fenêtre (F2)
Elément de diaphragme (B)
Source de rayonnement
30' Source de rayonnement 30 réalisée en tant que spot
Emission
31' Rayonnement réfléchi
Axe vertical, axe médian, axe de référence vertical, axe vertical
33 Distance ou écartement vertical I3 r 13'
34 Distance ou écartement Ii entre 1 'élément de
détection 50 et l'axe médian 32
34 ' Distance ou écartement Ii entre 1 'élément de
détection 60 et l'axe médian 32
35 Distance ou écartement I2 entre 1 'élément de
filtre 51 et l'axe médian 32
35' Distance ou écartement I2 entre 1 'élément de
filtre 61 et l'axe médian 32
'
60 61 62 65 80
93,93'
Axe de référence horizontal
Plan horizontal de l'émission
Plan horizontal de la réflexion lumineuse Distance ou écartement Io entre les éléments de détection 50, 60
Elément de réflexion optique, élément réflexion réflecteur, élément de miroir Configuration de détection
Configuration de détection, réflective Elément de détection Elément de filtre passe-bande Agencement de détection Elément de détection Elément de filtre passe-bande Agencement de détection Zone de chevauchement
Quantité de gaz, concentration gazeuse commande vers l'élément de
Ligne de rayonnement 300 de
94 Unité d'affichage
95,95' Ligne de données, ligne de signaux
96,96' Ligne de données, ligne de signaux
97 Elément de retenue
98 Eléments d'étanchéification
99 Signal de sortie
100,100 'Canal d'écoulement
200 Appareil médical, respirateur,
d'anesthésie
210 Distance ou écartement IFi entre 1
appareil
passage de lumière nt Fl et la source de
rayonneme:
220 Distance ou écartement IF2 entre l'élément de
passage de lumière F2 et l'agencement de
détection
230 Extension horizontale Ib (largeur, longueur,
diamètre) de 1'élément de diaphragme (B)
240 Distance ou écartement Idb entre l'élément de
diaphragme et l'agencement de détection
300 Elément de rayonnement (membrane, filament
spiralé)
388 Extension horizontale Is (largeur, longueur,
diamètre) de la source de rayonnement
390 Extension horizontale Ir (largeur, longueur,
diamètre) de l'élément de réflexion optique,
élément de réflexion
400 Molécule de gaz, condensât d'humidité
600 Extension horizontale Idi,2 respective (largeur,
longueur, diamètre) des deux éléments de
détection
601 Zone spatiale entre l'agencement de détection
et l'élément de diaphragme B 602 Zone spatiale entre l'élément de diaphragme et le deuxième élément de passage de lumière F2
603 Zone spatiale et le deuxième entre l'agencement de détection
élément de passage c le lumière F2
604 Zone spatiale entre le premier élément de
passage de lumière Fl et la source de
rayonnement
604 ' Zone spatiale entre le premier élément de
passage de lumière Fl et 1 'élément de
réflecteur
1000 Représentation de la zone de chevauchement 65
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques,
- 54 sans sortir pour autant du domaine de protection de 1 ' invention.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d'un être vivant caractérisé en ce qu'il présente
    - une source de rayonnement (30) adéquate et réalisée pour une émission (31) d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) =2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
    - deux agencements de détection (52, 62) avec deux éléments de détection (50, 60) réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (30) avec deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) disposés sur les deux éléments de détection (50, 60), lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (30),
    - un canal d'écoulement (100), lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de gaz essentiellement en angle droit par rapport à un axe vertical (32) du rayonnement lumineux (31),
    - un premier élément de passage de lumière Fl (21) et avec un deuxième élément de passage de lumière F2 (22), lesquels sont tous deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
    - un élément de diaphragme B (23) pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62),
    - une unité de commande (9) pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement (30) et pour une détection de signaux des deux éléments de détection (50, 60),
    - 56 dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface d'émission de la source de rayonnement (30) est disposée à une distance verticale I3 (33) par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), dans lequel le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement (100) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance IF2 (230) par rapport à la distance verticale > 0,5
    I3 (33) conformément à la relation suivante Î3 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière
    F2 (23), une distance IF2 (230) distance verticale I3 (33), et distance IDb (240) par rapport par rapport à la par rapport à la aux surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), des rapports conformément à la relation suivante 0 <1±b < te dans lequel le premier élément de passage de lumière Fl (21) est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement (100) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) de manière à obtenir, pour le premier élément de passage de lumière Fl (21), une distance IF1 (210) par rapport à la distance verticale < 0,3
    I3 (33) conformément à la relation suivante 3 , dans lequel l'élément de diaphragme B (23) dans le dispositif pour la détermination de la
    - 57 maniéré a
    1'élément extension concentration d'un composant gazeux (1) est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement (100) de obtenir, pour l'extension horizontale de de diaphragme B (23) par horizontale Is (388) de rayonnement (30), un rapport conformément à la relation
    Γ a°'5 suivante s , rapport à une la source de dans lequel l'élément de diaphragme B (23) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1, 1') est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement (100) de l'extension horizontale de B (23) par (388) de obtenir, pour de diaphragme horizontale Is maniéré a
    1'élément extension rapport à une la source de rayonnement (30) et à des extensions horizontales des agencements de détection Idi,2 ( 600 ), un rapport lDl,2 , , iç ~ Jç conformement a la relation suivante , de manière à obtenir dans le canal d'écoulement (100) une zone de chevauchement (65) pour le rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (3) entre les deux agencements de détection (52, 62).
  2. 2. Dispositif (1') pour la détermination de la
    concentration d'un composant gazeux (D dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d ' un être vivant, caractérisé en ce qu'il présente - une source de rayonnement (30) adéquate et réalisée pour une émission (31) d ' un rayonnement
    lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) =2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
    - un élément de réflexion optique (39) adéquat pour une réflexion lumineuse, disposé de manière à être situé en vis-à-vis de la source de rayonnement (30),
    - deux agencements de détection (52, 62) avec deux éléments de détection (50, 60) réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement réfléchi (31') par l'élément de réflexion optique (39) avec deux
    - 58 éléments de filtre passe-bande (51, 61) disposés sur les deux éléments de détection (50, 60), lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement réfléchi (31') par l'élément de réflexion optique ( 39) ,
    - un canal d'écoulement (100'), lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de gaz essentiellement en angle droit à un axe vertical (32) du rayonnement lumineux (31),
    - un premier élément de passage de lumière Fl et avec un deuxième élément de passage de lumière (21
    F2 réalisés (22), lesquels sont tous deux transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (Àl) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm,
    - un élément de diaphragme B (23) pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62),
    - une unité de commande (9) pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement (30) et pour une détection de signaux des deux éléments de détection (50, 60), dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface de réflexion de l'élément de réflexion optique (39) est disposée à une distance verticale I3 (33') par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), dans lequel le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement (100) dans le dispositif
    - 59 pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance
    IF2 (230) par rapport à la distance verticale > 0,5 à la relation suivante 13 et
    I3 (33') conformément à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance IF2 (230) par rapport à la distance verticale I3 (33'), et par rapport à la distance IDb (240) par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), des rapports conformément à la relation suivante Q < ÇB < l_F2 dans lequel le premier élément de passage de lumière Fl (21) est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement (100) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) de manière à obtenir, pour le premier élément de passage de lumière Fl (21), une distance IF1 (210) par rapport à la distance verticale < 0,3
    I3 (33') conformement a la relation suivante , dans lequel l'élément de diaphragme B (23) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement (100) de à obtenir, pour l'extension horizontale de B (23) par rapport à une (390) de l'élément de maniéré l'élément de diaphragme extension horizontale Is réflexion optique (39), un rapport conformément à la p > 0,5 relation suivante Λ , dans lequel l'élément de diaphragme B (23) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1, 1') est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement (100) de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B (23) par rapport à une
    - 60 extension horizontale IR (390) de l'élément de réflexion optique (39) et aux extensions horizontales des agencements de détection ID1;2 ( 600 ), un rapport !î > 1di'2 conformément à la relation suivante ίβ R , de manière à obtenir dans le canal d'écoulement (100') une zone de chevauchement (65) pour le rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (30) entre les deux agencements de détection (52, 62).
  3. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la source de rayonnement (30) est réalisée en tant que projecteur en nappe, en tant que projecteur à membrane ou en tant qu'un élément de rayonnement (300) avec une surface d'émission réalisée essentiellement de manière plane ou en tant qu'une diode électroluminescente (DEL) réalisée avec une surface d'émission essentiellement conçue de manière plane, dans lequel la surface d'émission est réalisée pour un rayonnement (31) régulier sur la surface d'émission, dans lequel la surface d'émission de la source de rayonnement (30) est choisie dans une plage de 2, 0 mm2 à 10,0 mm2.
  4. 4. Dispositif (1') selon la revendication 2, dans lequel la source de rayonnement (30) est réalisée en tant que spot ou en tant qu'une diode électroluminescente (DEL) à rayonnement ponctuel avec une surface d'émission essentiellement orientée selon un angle d'émission horizontal de 80° à 170° en direction de l'élément de réflexion optique (39) et pour un rayonnement régulier (31) en direction de l'élément de réflexion optique, dans lequel la surface d'émission de la source de rayonnement (30) est choisie dans une plage de 0,05 mm a 1 mm .
  5. 5. Dispositif (1') selon la revendication 2, dans lequel l'élément de réflexion optique (39) est réalisé avec une structure de surface, laquelle est conçue de manière à être réalisée pour une répartition, de préférence régulière, de la lumière réfléchie (31')
    - 61 sur les deux agencements de détection (52, 62).
  6. 6. Dispositif (1, 1') selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les deux éléments de détection (50, 60) sont disposés à une première distance Ii (34, 34') par rapport à l'axe vertical (32) dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm, dans lequel les deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) disposés au niveau des deux éléments de détection (50, 60) sont disposés à une deuxième distance I2 (35) par rapport à l'axe vertical (32) s'étendant entre les deux agencements de détection (52, 62) dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm.
  7. 7. Dispositif (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les éléments de filtre passe-bande (51, 61, 71, 81) sont réalisés pour un filtrage optique de lumière infrarouge dans une zone de passage d'une plage de longueurs d'ondes de 2,5 pm à 14 pm.
  8. 8. Dispositif (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des éléments de détection (50, 60) sont réalisés en tant que pyrodétecteurs, bolomètres, détecteurs à semiconducteurs, thermopiles ou thermoéléments.
  9. 9. Dispositif (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une zone spatiale (601) entre l'agencement de détection (52, 62) et l'élément de diaphragme B (23) et/ou une zone spatiale (602) entre l'élément de diaphragme B (23) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) et/ou une zone spatiale (604, 604') entre la source de rayonnement (30) et ou l'élément de réflexion optique (39) et le premier élément de passage de lumière Fl (21) et/ou une zone spatiale (603) entre l'agencement de détection (52, 62) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) est remplie avec un matériau à transparence optique, lequel présente un indice de réfraction optique n > 1.
  10. 10. Dispositif (1, 1') selon la revendication
    - 62 1 ou 2 ainsi que la revendication 9, dans lequel les mesures de longueur IFi (210), IF2 ( 220 ), IDb (240) mentionnées dans les relations sont définies en tant qu'extensions longitudinales physico-géométriques ou en
    5 tant qu'extensions longitudinales physico-optiques en tenant compte de l'indice de réfraction optique des matériaux à transparence optique entre l'élément de diaphragme B (23) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) et/ou l'agencement de détection (52,
    10 62) et l'élément de diaphragme B (23) et/ou la source de rayonnement (30) ou l'élément de réflexion optique (39) et le premier élément de passage de lumière Fl (21) et/ou l'agencement de détection (52, 62) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22).
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