O efeito fotoacústico ocorre quando incidimos luz modulada em um material, a cada pulso de luz surge um pequeno aquecimento, ou seja, por um processo de desexcitação não radiativo, a radiação absorvida é transformada em energia térmica. O calor passa a empurrar o gás na superfície do material e gera uma onda sonora. Este efeito constitui-se a base da espectroscopia fotoacústica (PAS). Entre outras aplicações, a PAS é empregada na caracterização das propriedades térmicas da matéria, particularmente o da medida de difusividade térmica, efusividade térmica e do tempo de relaxação não radiativo. Algumas vantagens da espectroscopia fotoacústica estão no fato de que esta é uma técnica não destrutiva e que mede apenas a radiação absorvida que relaxa na forma de calor, de forma que a luz transmitida, refletida ou espalhada não interfere nas medidas, por isso pode ser aplicada no estudo de materiais opacos, pouco absorvedores, géis, na forma de pó ou amorfos. O objetivo principal neste projeto é o desenvolvimento de  "softwares for windows" desenvolvidos em linguagem orientada a objeto e com interface gráfica para os experimentos fotoacústicos de varredura de freqüência e espectroscopia. Estes softwares devem controlar os equipamentos usados, além de realizar, em tempo real, a aquisição de dados e a construção de gráficos, exigidos em cada experimento. Por fim, desejamos através deste projeto fornecer um material didático para a construção de programas de aquisição de dados.

Visto que o objetivo do projeto exige um conhecimento muito amplo de programação, procuramos estudar as formas de representação do pensamento lógico através de técnicas de desenvolvimento de algoritmos, e de estruturas de dados básicas, para a representação e manipulação de dados em memória primária de computadores. Neste período executamos experimentos de varredura de freqüência, realizados com a técnica fotoacústica chamada de “célula aberta”, bem como a PAS, utilizando nesta etapa os programas já existentes em DOS. Isto proporcionou uma visão dos requisitos básicos que os programas finais deveriam satisfazer e as inovações que estes deveriam incluir, neste processo tivemos os primeiros contatos com os equipamentos envolvidos nos experimentos tais como o amplificador lock-in, fonte de luz HeNe, monocromador e o modulador mecânico chopper. Tendo em mente como funcionam os experimentos, estruturamos uma representação esquemática para eles, possibilitando assim a elaboração dos fluxogramas, bem como dos algoritmos, que os descrevem. Analisamos os manuais dos instrumentos usados, com o objetivo de descobrirmos algumas particularidades de seu funcionamento como o que representa seus canais e quais são seus limites de tensão e corrente. Procuramos  também, descobrir os protocolos de comunicação com estes aparelhos. Em uma linguagem orientada a objeto construímos vários programas testes preliminares, objetivando treinar a linguagem orientada a objeto e controlar os equipamentos.

Ao estudar o Manual do amplificador lock-in constatamos que este pode ser programado tanto por via RS232 como GPIB (IEEE-488). Seus comandos consistem em quatro caracteres mnemônicos, e quando necessário, também se usam argumentos. Para a comunicação com o lock-in disponibilizamos a interface GPIB modelo PC488 da Keithley (CEC-488), a qual traz em seu pacote de instalação bibliotecas de comunicação para diversas aplicações. Construímos um programa preliminar para comunicação com o lock-in, este foi de suma importância para elucidar os comandos de comunicação do amplificador, sendo implementado posteriormente via interface RS232. O próximo manual que estudamos foi do modulador mecânico chopper, sua freqüência pode ser controlada através de uma entrada de controle de voltagem, assim, construímos um software que realiza uma varredura de voltagem fornecendo uma curva de freqüência em função da voltagem. Neste programa percebemos a necessidade de estruturarmos uma programação defensiva para não extrapolarmos correntes ou tensões do aparelho. Constatamos que o chopper tem uma curva de ajuste linear. No software final proposto, os dados de aquisição não são automaticamente arquivados no HD, deixando ao usuário a decisão de salvar ou não os dados. Para isso é necessário guardar os dados na memória primária do computador, e a estrutura de dados escolhida é uma lista ligada simples, portanto, construímos um programa para simular esta lista e verificar a eficácia de suas rotinas.

No desenvolvimento do projeto notamos o papel importantíssimo dos fluxogramas, os quais indicaram o caminho de implementação a ser seguido. Eles possibilitaram um melhor direcionamento dos trabalhos, onde, através de seus blocos, desenvolvemos várias rotinas separadamente em programas testes. Os programas preliminares que controlam cada instrumento separadamente se mostraram muito úteis, pois elucidaram os comandos de comunicação e o funcionamento dos mesmos. Neste contexto o programa que fornece a curva de resposta do modulador mecânico chopper enfatizou a necessidade de procurarmos, no experimento que estamos automatizando, os instrumentos que precisam de calibração, construindo um software que proporcione a curva de calibração do mesmo. O programa de varredura de freqüência final apresentou grande eficácia e está em fase de testes e últimos ajustes para a instalação nos computadores do laboratório. Terminada a aquisição, os dados são gravados no formato escolhido, também é gerado um arquivo em extensão ‘.txt’ que contém um relatório do experimento com a data e todos os dados e ajustes do experimento. O algoritmo deste software está estruturado de tal forma a possibilitar uma fácil manutenção e introdução de novos modelos de instrumentos usados na técnica. O “software for windows” para o espectrômetro fotoacústico está em fase de implementação. Finalmente, desenvolvemos uma metodologia investigativa (em 17 passos) para a produção de softwares de aquisição de dados.