[實用新型]一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室

有效

• 申請號: 201520454596.2
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN205120553U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 于志偉;盛潤坤;陸生中;李坤;楊禹
• 申請（專利權）人: 杭州春來科技有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/39
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種應用于激光氣體分析儀的多路反射式懷特池氣體室，尤其是一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室。

背景技術

基于可調諧半導體激光吸收光譜（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy，TDLAS）技術的激光氣體分析儀，采用垂直腔面發射激光器（Vertical-CavitySurface-EmittingLaser，VCSEL）或分布式反饋激光器（DistributedFeedbackLaser，DFB）作為可調諧激光光源，通過三角波或鋸齒波掃描被測氣體吸收譜線。通過獲取待測氣體特征吸收的光譜譜線信息，從而進行的定量分析。

在未飽和的弱吸收情況下，半導體激光穿過被測氣體的光強衰減可用Beer-Lambert關系表述：

（1）

式中：I₀和I_ν分別表示頻率為ν的單色激光入射時和經過光程L、氣體壓力P和體積濃度為X的氣體后的光強。通過Beer-Lambert關系可知，測量光程的增加會增大氣體吸收強度，故在痕量氣體檢測中通過增加測量光程來提高氣體檢測下限能力。采用反射式懷特池氣體室，通過高反射鏡增加反射次數從而增加測量光程，大大提升了氣體檢測靈敏度，通過該反射式懷特池可進行低含量濃度CO、CO₂、H₂S、H₂O、HCL及HF等氣體濃度檢測。傳統的回返氣體室存在成本高，在高溫下穩定性差，反射鏡受污染后不易清洗，光路調節復雜等缺點。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述現有技術中存在的缺陷和不足，提供了一種測量光程可調節、可靠性強、光路調節方便，且結構緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜分析需要的基于TDLAS技術的多路反射氣體室。

本實用新型所采用的技術方案如下：一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，包括罩殼、底盤和設置在罩殼內的若干反射鏡，所述反射鏡包括設置在罩殼內一端的兩個相互對稱設置的第一鍍增反膜凹面鏡、設置在罩殼內另一端的一個與第一鍍增反膜凹面鏡相對應的第二鍍增反膜凹面鏡、設置在第二鍍增反膜凹面鏡一側的兩個相互對稱設置的鍍增反膜平面鏡，所述鍍增反膜平面鏡位于第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡之間，所述第一鍍增反膜凹面鏡在底盤上的水平位置可調節，所述鍍增反膜平面鏡與第一鍍增反膜凹面鏡相對應，且呈傾斜角度設置。

本實用新型為光程可調的長光程光學氣體室結構，入射和出射光束分別從光學氣體室兩側的入射鏡和出射鏡上的光學孔通過，調節第一鍍增反膜凹面鏡的水平位置即可改變光束在氣體室內的反射次數，實現光程的準連續可調，可靠性強、光路調節方便，且結構緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜分析需要。

優選地，所述第一鍍增反膜凹面鏡通過第一支架連接在底盤上，所述第二鍍增反膜凹面鏡通過第二支架連接在底盤上，所述鍍增反膜平面鏡通過第三支架連接在底盤上。

優選地，所述第一鍍增反膜凹面鏡通過腰型孔固定在第一支架上，第一鍍增反膜凹面鏡在第一支架上的水平位置可調節，所述第二鍍增反膜凹面鏡通過膠水粘在第二支架上，所述鍍增反膜平面鏡通過膠水粘在第三支架上。

優選地，所述第一支架、第二支架和第二支架均通過腰型螺釘孔固定在底盤上。

優選地，所述罩殼在第一鍍增反膜凹面鏡對應位置處均設有第一窗片，罩殼在第二鍍增反膜凹面鏡對應位置處均設有第二窗片。

優選地，所述罩殼頂部有2個氣孔，罩殼與底盤連接處設有O形圈。

氣孔的設置，使得其可以向罩殼向內填充減小氣體室容積，提高響應速度。O形圈的設置，提高氣體室的密封性能。

優選地，所述第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡均為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜凹面鏡，所述鍍增反膜平面鏡為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜平面鏡。

本實用新型的第一鍍增反膜平面鏡水平位置可調，通過調節兩塊鍍增反膜凹面鏡的水平位置可實現反射次數調節。

本實用新型中第一支架、第二支架和第三支架的位置可調，通過調節第一支架、第二支架和第三支架的位置可以實現調節第一鍍增反膜凹面鏡、第二鍍增反膜凹面鏡和鍍增反膜平面鏡的位置，精確調節光路。