1. Detector a distancia de sustancias fluorescentes, caracterizado porque comprende:

(a) unos medios emisores láser (1) que emiten en la banda adecuada para la producción de fluorescencias en la familia de sustancias a localizar;

(b) unos medios de recepción óptica a distancia (2) que comprenden un telescopio al que se acopla un colimador, tal que canalice la señal recibida;

(c) unos medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia (4) de las sustancias a localizar, que comprenden un espectrómetro;

(d) unos medios de conexión entre los medios de recepción óptica a distancia (2) y los medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia (4); y

(e) unos medios de control (11) conectados con los medios emisores láser (1), con los medios de recepción óptica a distancia (2) y los medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia (4);

(f) medios de control de movimiento en uno o dos ejes (9) conectados a los medios de control (1);

(g) medios de eliminación de ruido ambiental (5) conectados a los medios de control (1);

(h) medios de almacenamiento de datos (8) conectados a los medios de control (1);

(i) medios de procesamiento de datos (7) e identificación de espectros (6) en una base de datos y presentación de resultados en un mapa, comprendiendo además medios de aviso e indicación en una pantalla (12) la presencia de un espectro reconocible de fluorescencia.

2. Detector según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un GPS (10), conectado con los medios de control (11), y encargado de localizar en la presentación de resultados las trazas en un mapa por sus coordenadas.

3. Detector según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque los medios de control de movimiento en uno o dos ejes (9) comprenden un sistema mecánico dotado de una plataforma giratoria encargado de proporcionar un movimiento de vaivén según un eje de giro, a la que se acopla el instrumento de reconocimiento de sustancias fluorescentes o bien un espejo deflector.

4. Detector según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque todos los componentes del sistema están contenidos en una sola carcasa.

Detector a distancia de sustancias fluorescentes.

Objeto de la invención

El objeto de protección es un instrumento detector a distancia de sustancias fluorescentes, que localiza sustancias fluorescentes a distancias entre 10 y 50 m, identifica el tipo de sustancias fluorescentes que localiza, está dotado de un movimiento que permite hacer una exploración sistemática de un área prefijada en el caso de que el instrumento se sitúe sobre un punto fijo del terreno, o hacer una exploración de una franja del terreno mediante movimiento de vaivén en el caso de que el instrumento se coloque sobre una plataforma móvil (coche o barco), y presenta un mapa de la zona explorada, indicando posición de las sustancias localizadas e identificándolas por distinto color sobre el mapa, así como el momento de la localización.

Campo de la invención

El campo de la invención está referido al uso del espectro electromagnético de fluorescencia para la localización e identificación a distancia de sustancias fluorescentes en medios acuáticos (mares, lagos, pantanos, ríos ....), y zonas costeras, así como el uso del espectro electromagnético de fluorescencia para la localización e identificación de sustancias fluorescentes en otros medios.

Antecedentes de la invención

Los fluorímetros son instrumentos, suficientemente conocidos, que permiten la obtención del espectro de fluorescencia de cualquier sustancia que se coloque en el receptáculo que para tal fin tienen estos instrumentos comerciales.

Hay también otros instrumentos que utilizan la tecnología láser para localizar la presencia de sustancias con capacidad de dar una respuesta de fluorescencia, como puede verse en el libro titulado "Láser Remote Sensing: Fundamentáis and Applications", de Raymond M. Measures, y editado por Krieger Publishing Company, Malabar, Florida, en 1984, con ISBN 0-89464-619-2. Estos instrumentos permiten la localización e identificación de sustancias a distancia, tales como partículas de plomo en la salida de humos de fábricas, o de hidrocarburos en medios acuáticos.

En estos y otros documentos se muestran instrumentos basados en técnicas de fluorescencia capaces de localizar sustancias a grandes distancias (Fluorodetectores), por lo que los emisores de luz láser que utilizan para provocar la fluorescencia suelen ser muy potentes y, además, los dispositivos de recepción han de ser grandes y los sistemas de obtención del espectro bastante sofisticados. Esto hace que el instrumento sea complejo, pesado, voluminoso, y de coste elevado, siendo necesario utilizar vehículos grandes, o especialmente diseñados para su transporte.

Existen también instrumentos de pequeño tamaño, colocados en boyas para su uso en medios acuáticos, que analizan la fluorescencia del agua que pasa por su interior. Estas boyas permiten identificar la presencia de sustancias fluorescentes cuya existencia se desea confirmar. Tal es el caso de la patente US 5,461,236, de H.R Gram, M.P Jadamec y J.W. Johnson, titulada "Oil spill detection system", que además proporciona una identificación en tiempo real, lo que permite activar alarmas.

Otros instrumentos basados en esta técnica han sido diseñados y fabricados para diferentes usos y aplicaciones. Sin embargo, al hacer una búsqueda bibliográfica no se ha encontrado un instrumento que fuera versátil, fácil de transportar y que, si bien no fuera apto para detectar a grandes distancias, permitiera detectar sustancias fluorescentes a distancias medias (entre 10 y 50 metros), ni dotado de movimiento que permitiera hacer una búsqueda automática de la zona, bien desde una posición fija sobre el terreno, bien anclado sobre una plataforma móvil como un coche o un barco de vigilancia de pequeño calado. Todas esas circunstancias, reunidas en un instrumento facilitarían la localización e identificación de sustancias fluorescentes en áreas de interés tales como zonas costeras, la bocana de una bahía o puerto, cuencas de ríos, o zonas de referencia en lagunas o pantanos.

Descripción de la invención

El sistema de detección de sustancias fluorescentes tal que permita la localización de sustancias fluorescentes a media distancia que comprende, al menos:

(a) unos primeros medios emisores láser, tal que emita en la banda adecuada para la producción de fluorescencias en la familia de sustancias a localizar;

(b) unos segundos medios de recepción óptica a distancia;

(c) unos terceros medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia de las sustancias a localizar;

(d) unos cuartos medios de conexión entre los segundos medios de recepción óptica a distancia y los terceros medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia, de tal forma que la señal captada en dichos segundos medios sea analizada en dichos terceros medios; y

(e) unos quintos medios de control conectados con los primeros medios de emisión láser, con los segundos medios de recepción óptica a distancia y los terceros medios de análisis espectral;

de tal forma que los quintos medios de control habilitan la sincronización entre los primeros medios, los segundos medios y los terceros medios, habilitando la adquisición secuencial y el almacenamiento de los espectros de fluorescencia;

y donde, además, los primeros medios emisores láser y los segundos medios de recepción óptica a distancia están alineados, de tal forma que el receptor óptico de captación a distancia de fluorescencia pueda ser enfocado al punto de observación deseado, sobre el que incide el haz láser emitido.

y donde, además, los quintos medios de control habilitan la eliminación de ruido entrelazada y, además controlan el movimiento para variar el apuntamiento, permitiendo la exploración.

En un segundo aspecto de la invención, el método de detección de sustancias fluorescentes comprende, al menos, las siguientes etapas:

(i) una primera etapa de generación de un haz láser;

(ii) una segunda etapa de captaciones periódicas de la zona del espectro donde se produce la fluorescencia de las sustancias a localizar;

(iii) una tercera etapa de comparación entre el espectro capturado en la segunda etapa y los existentes en la base de datos propia de los medios de procesamiento, donde, además, este procedimiento se realiza de forma automática cada vez que se reconoce la presencia de una sustancia fluorescente;

(iv) una cuarta etapa de eliminación del ruido ambiental basada en la diferencia entre una captación con estimulación láser, conteniendo la respuesta más el ruido, y otra captación sin estimulación láser, conteniendo solamente el ruido, y donde ambas captaciones son consecutivas y separadas un tiempo mínimo, con el fin de que el ruido sea esencialmente similar en ambas captaciones, comprendiendo además las etapas de:

1. Detector a distancia de sustancias fluorescentes, caracterizado porque comprende:

(a) unos medios emisores láser (1) que emiten en la banda adecuada para la producción de fluorescencias en la familia de sustancias a localizar;

(b) unos medios de recepción óptica a distancia (2) que comprenden un telescopio al que se acopla un colimador, tal que canalice la señal recibida;

(c) unos medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia (4) de las sustancias a localizar, que comprenden un espectrómetro;

(d) unos medios de conexión entre los medios de recepción óptica a distancia (2) y los medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia (4); y

(e) unos medios de control (11) conectados con los medios emisores láser (1), con los medios de recepción óptica a distancia (2) y los medios de análisis de la banda espectral de fluorescencia (4);

(f) medios de control de movimiento en uno o dos ejes (9) conectados a los medios de control (1);

(g) medios de eliminación de ruido ambiental (5) conectados a los medios de control (1);

(h) medios de almacenamiento de datos (8) conectados a los medios de control (1);

(i) medios de procesamiento de datos (7) e identificación de espectros (6) en una base de datos y presentación de resultados en un mapa, comprendiendo además medios de aviso e indicación en una pantalla (12) la presencia de un espectro reconocible de fluorescencia.

2. Detector según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un GPS (10), conectado con los medios de control (11), y encargado de localizar en la presentación de resultados las trazas en un mapa por sus coordenadas.

3. Detector según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque los medios de control de movimiento en uno o dos ejes (9) comprenden un sistema mecánico dotado de una plataforma giratoria encargado de proporcionar un movimiento de vaivén según un eje de giro, a la que se acopla el instrumento de reconocimiento de sustancias fluorescentes o bien un espejo deflector.

4. Detector según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque todos los componentes del sistema están contenidos en una sola carcasa.