انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 18 2 2019 11 26 Design and optimization of an elliptical cell for laser absorption spectroscopy طراحی و بهینه سازی سلول حلقوی بیضوی برای بیناب نمایی جذبی لیزری 207 220 1350 10.29252/ijpr.18.2.207 FA امین صادقی فراز گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان سعید قوامی صبوری گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان علیرضا خورسندی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان Journal Article 2019 11 26 . An annular cell with elliptical cross section and small physical size is introduced and simulated for increasing the absorption length in the spectroscopy. In this investigation by changing of the geometrical radius of the ellipse an absorption length of 15.50 m is obtained. By the optimization of the cell and including the sagittal and tangential radius of the ellipse that reflect the beam, it is shown that at the obtained absorption length, it is possible to reduce the divergence of the beam down to 54 µm.  Then, signal-to-noise ratio (SNR) is calculated for R(16) CO2 absorption line by assuming that the cell is filled by the gas. The results of this calculation indicated that under optimum condition the SNR can be increased up to 310. Finally, the cell is optimized using Genetic algorithm by including all the effective parameters which affect the efficiency of the cell. We found that in the best case an absorption length of 8.24 m with a SNR of 107 can be achieved when the geometrical radius of the cell being fixed at 5.95 and 4.59 cm. یک سلول حلقوی با سطح مقطع بیضی با اندازه فیزیکی کوچک برای افزایش طول جذب در بیناب نمایی معرفی و شبیه‌سازی شده است. در این بررسی با تغییر شعاع‌های هندسی بیضی بیشترین طول جذب برابر با 50/15 متر به دست آمد. با بهینه‌سازی سلول و وارد کردن شعاع‌های سهموی و مماسی بیضی که پرتو از روی آنها بازتاب می‌شود نشان داده شده که با بیشینه طول جذب به دست آمده واگرایی پرتو را می‌توان با بهینه‌سازی شعاع‌های یادشده تا 54 میکرون کاهش داد. سپس نسبت سیگنال به نوفه را با فرض حضور گاز co2 در سلول برای خط گذار (16)R محاسبه و نشان دادیم که این مقدار را می‌توان در حالت بهینه تا 310 افزایش داد. سرانجام با بهره‌گیری از الگوریتم ژنتیک سلول را با در نظر گرفتن همه پارامترهای مؤثر در کارایی آن بهینه‌سازی کرده، مشاهده کردیم در بهترین حالت طول جذبی برابر با 24/8 متر با سیگنال به نوفه 107 می‌توان در سلولی به شعاع‌های انحنای هندسی 95/5 و 59/4 سانتی‌متر به دست آورد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_1350_861dc9bd7f4e7dd3cccd534d0ae2a2e9.pdf