[發(fā)明專利]便攜式差分吸收光譜方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710022751.3
• 申請日: 2007-05-29
• 公開（公告）號: CN101067602A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 司福祺;謝品華;肖雪;竇科;劉文清
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/27
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護領域，具體的說是一種便攜式差分吸收光譜的方法及裝置

背景技術

差分吸收光譜(DOAS)技術是利用光線在大氣中傳輸時，各種氣體分子在紫外和可見波段的特征吸收光譜來反演其在大氣中濃度的一種方法，差分吸收光譜儀是基于該技術研制的大氣痕量氣體監(jiān)測裝置。

差分吸收光譜儀整套儀器主要包括：光源、接發(fā)一體的望遠鏡系統(tǒng)、角反射鏡、石英光纖、單色儀、PDA探測器、數據采集系統(tǒng)和計算機等。儀器的工作過程是：氙燈發(fā)出的光由主鏡的外面一部分準直為平行光射向遠處的角反射鏡，從角反射鏡反回的光被主鏡的里面一部分會聚，經次鏡M₁再次反射后，最后聚集在光纖的入射端面。光通過光纖后，入射到單色儀的入射狹縫，經單色儀分光以后，照射到單色儀的出射窗口，按波長大小排列成一條光譜帶。通過狹縫的光照射到PDA的接收端面，PDA將光信號轉變?yōu)殡娦盘枺詈蠼涍^A/D轉換送入計算機進行處理。

目前存在的問題是在實際安裝中，要求望遠鏡和角反射器相距至少數百米，這就給安裝工作提出了很高的要求，要求選擇合適的安裝位置，避免建筑物和樹木等對光的影響，限制了它的使用范圍；另外，現在的差分吸收光譜系統(tǒng)過于龐大，不能實現便攜，無法滿足移動監(jiān)測的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現存的差分吸收光譜系統(tǒng)過于龐大且不便安裝的難題，提供一種便攜式差分吸收光譜方法及裝置。本發(fā)明利用多次反射池替代開放式光路，在不需要望遠鏡與反射器的情況下完成大氣污染氣體監(jiān)測，減少其體積，避免了由于安裝帶來的難題。實現了差分吸收光譜系統(tǒng)的便攜，克服了安裝難題，同時實現了該儀器的移動監(jiān)測，擴展了該儀器的使用領域。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種便攜式差分吸收光譜方法，其特征在于有多次反射池，在多次反射池內充入待測氣體，激光光源發(fā)射的光經過透鏡的匯聚，進入多次反射池，在多次反射池內經過多次反射后出射，通過透鏡的匯聚，進入光纖導入光譜儀，進行光譜信號的轉換，然后將數字信號送到計算機進行處理。

一種便攜式差分吸收光譜裝置，包括光源、計算機；其特征在于光源的后續(xù)光路上依次設置有匯聚透鏡、多次反射池，多次反射池的出射光經過透鏡匯聚，經過光纖耦合器、光纖輸入到光譜儀，光譜儀和計算機連接。

本發(fā)明的主要特點：

本發(fā)明是采用多次反射池代替開放光路；在不需要望遠鏡與角反射器的情況下完成大氣污染氣體監(jiān)控。

附圖說明

附圖為便攜式差分吸收光譜裝置結構原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步的描述。

激光光源1發(fā)射的激光束經透鏡2的匯聚通過樣品池3，同時在樣品池3中通入標準氣體，經過充有氮氣的多次反射池進行多次反射，再經過透鏡5的匯聚、光纖耦合器6的作用后通過光纖7導入光譜儀8中，完成光譜信號的轉換，最后送計算機11處理，裝置主控電路板9為完成探測器的控制、采集控制等工作，時序產生板10為探測器提供必須的時序信號，本步驟為初步校零。

當校零后，移去樣品池3，再在多次反射池4內充入待測氣體，此時激光光源1發(fā)射的光經過透鏡2的匯聚通過充有待測氣體的多次反射池4進行多次反射后出射，再通過透鏡5的匯聚，光纖耦合器6的作用后通過光纖7導入光譜儀8中，完成光譜信號的轉換，再通過主控電路板9完成探測器的控制，采集控制等工作，再通過時序產生板10為探測器提供必須的時序信號，最后把數字信號送到計算機11進行處理。得到待測氣體中有關污染物的濃度。

多次反射池4為懷特池。