[實用新型]一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端

有效

• 申請號: 201220079512.8
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN202502046U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李永輝;易宏;黃家新
• 申請（專利權）人: 昆明斯派特光譜科技有限責任公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;郭德忠

技術領域

本實用新型涉及一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端，屬于光電和微機系統領域。?

背景技術

光譜法氣體分析儀是一種測定光譜吸收光譜的儀器。從結構上來講，光譜法氣體分析儀一般由外殼、濃度顯示部件、濃度輸出接口、主控電路板、氣路結構及氣室等部件組成。氣室是光譜法氣體分析儀的核心部件，它主要由光譜發射端、光譜能量接收端及氣室腔體所組成。光譜發射端的功能就是按照一定的頻率呈周期性的發射波長在某段光譜范圍內的光譜輻射，使光譜能量接收端在接收到光譜輻射的衰減信號后根據比耳朗伯定律來計算待測氣體的濃度。?

光譜發射端的性能是影響光譜法氣體分析儀性能如檢測靈敏度高低的重要因素。在主要來源于光譜能量接收端及主控電路板的噪聲一定的情況下，光譜法氣體分析儀檢測靈敏度高低主要取決于在一定頻率下光譜發射端所能輸出的能量的大小。目前在在線檢測領域所使用的光譜法氣體分析儀的研制中，所采用的光譜發射端或者是基于一般普通的以鎢絲為發熱體的微小型燈泡，或是基于在高頻下工作的快響應光源的光譜發射端，沒有進行任何的直接增加光譜能量輸出的措施，現有技術中僅僅依賴于特殊的氣室腔體的內壁光學設計來達到相對增加光程，從而提高檢測靈敏度的目的。?

由此可見，在光源選定的情況下如何增加光譜發射端所能輸出的能量對于?高靈敏度光譜法氣體分析儀的制備是極其重要的。?

發明內容

為了解決現有光譜法氣體分析儀的制備技術中由于光譜發射端所能輸出的能量較低，導致光譜法氣體分析儀整機的信噪比較低，最終影響光譜法氣體分析儀檢測靈敏度指標的技術問題，本發明提出了一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端，該發射端能夠在光源選定的情況下大幅度增加光譜發射端所能輸出的能量，從而提高了光譜法氣體分析儀整機的信噪比，最終提高了光譜法氣體分析儀檢測靈敏度。?

一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端，該發射端包括發射端殼體、光學窗口、光源、光源驅動電路板及發射端后蓋；?

發射端殼體為一中空的金屬管，外壁形狀為圓柱形，內壁形狀為與圓柱形同軸的圓錐形，內壁鍍有一層金屬薄膜；發射端殼體內部開口較小的一端處設置光源，開口的大小尺寸與光源的大小尺寸相匹配，光源的發熱元件部分伸入到該圓錐內；發射端殼體內部開口較大的一端處安裝光學窗口，該開口的大小尺寸與光學窗口的大小尺寸相匹配；?

發射端后蓋與發射端殼體內部開口較小的一端相連；光源驅動電路板與光源相連，且光源驅動電路板設置在發射端后蓋內。?

發射端殼體內壁圓錐形狀的設計原則為：圓錐面錐角約45度～60度（在發射端殼體長度一定的前提下兩個圓的圓心的連接線與內壁圓錐錐面之間的夾角為22.5度-30度），使光譜能量聚焦的效率最大。?

本實用新型所涉及的一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端，其工作原?理為:光源驅動電路板接收到光譜法氣體分析儀的主控板的指令后按一定頻率向光源提供一定功率的電源供電，驅動光源的發熱功能元件如熱阻材料或燈絲發熱。光源的發熱功能元件發熱后將向外輻射各種光譜范圍的能量如紫外、可見、近紅外及紅外等光譜能量。光源所輻射出的光子在到達光學窗口前，在發射端殼體內前進的過程中經一層涂敷于其內壁的光學反射膜的多次反射、聚焦后形成一束平行光透過光學窗口向外輻射。?

有益效果?

本實用新型提出一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端，由于該發射端采用了一種新型的光譜發射端殼體內壁的圓錐形設計所帶來的對光源輻射出的光子的多次折射及聚焦的效果，導致了光譜發射端所能輻射出的光譜能量得以大幅度增加，進而提高了光譜法氣體分析儀的系統信噪比及整機檢測靈敏度。?

附圖說明

圖1為用于光譜法氣體分析儀的發射端的結構示意圖；?

1-發射端殼體；2-光學窗口；3-光源；4-光源驅動電路板；5-后蓋；?

圖2為發射端殼體結構示意圖；?

圖3為本實用新型實施例中的發射端后蓋結構具體尺寸示意圖；?

圖4為本實用新型實施例中的發射端殼體結構具體尺寸示意圖；?

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。?

一種用于光譜法氣體分析儀的光譜發射端，如圖1所示，該發射端包括發?射端殼體1、光學窗口2、光源3、光源驅動電路板4及發射端后蓋5；?