Devido às dificuldades na extração de sinais fracos de absorção e na sobreposição de linhas espectrais na detecção de vapor de água em baixas concentrações e seus isótopos de hidrogênio e oxigênio em condições de baixa pressão e dinâmicas, foi proposto um método de detecção baseado na técnica de espectroscopia de absorção por modulação de comprimento de onda (Wavelength Modulation Spectroscopy, WMS). Utilizando um laser semicondutor de realimentação distribuída (Distributed Feedback Laser, DFB) com comprimento de onda central de 1,863 μm como fonte laser, foi construído um dispositivo de detecção miniaturizado com caminho óptico efetivo de 12 m e volume da célula de absorção de 80 cm³, permitindo a detecção simultânea de H₂¹⁶O, H₂¹⁷O, H₂¹⁸O e HDO por meio de uma única varredura. Experimentos de calibração realizados com diferentes amostras padrão de água estabeleceram a relação entre a razão da área integrada ajustada dos canais isotópicos fracos e do canal de referência e os valores verdadeiros padrão, permitindo a medição das razões isotópicas de hidrogênio e oxigênio na água e seus valores δ. Os resultados experimentais mostram uma correlação linear entre as áreas integradas ajustadas de cada isótopo e a pressão do vapor de água, com coeficientes de correlação R² superiores a 0,99; sob condições estacionárias de 340 Pa, os tempos de integração ótimos para os canais δD, δ¹⁸O e δ¹⁷O foram respectivamente 18, 23 e 20 segundos, com desvios Allan mínimos de 2,015‰, 3,636‰ e 1,317‰; um experimento simulando regolito lunar validou que o método pode acompanhar as mudanças dinâmicas dos isótopos durante o processo de fracionamento por adsorção, com tempo de resposta de pressão de 10% a 90% de 71 s nas condições experimentais atuais; em comparação com o método de absorção direta com comprimento de caminho efetivo de 25 m e 2,731 μm, os resultados de δD apresentaram uma tendência consistente. Este método permite medições quantitativas estáveis e dinâmicas do vapor de água e seus isótopos de hidrogênio e oxigênio em condições de baixa pressão e pode fornecer suporte técnico para detecção in situ miniaturizada de vapor de água e isótopos em processos dinâmicos sob baixa pressão.

vapor de água baixa pressão;isótopos de hidrogênio e oxigênio;espectroscopia de modulação de comprimento de onda;inversão isotópica