[發明專利]一種自由空間氣體拉曼散射收集裝置

有效

• 申請號: 201610051052.0
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105675581B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 熊友輝;江坤;劉志強
• 申請（專利權）人: 武漢四方光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種自由空間氣體拉曼散射收集裝置，其特征在于，包括：

腔體工件：為一個具有空腔的本體，該空腔為樣品池，用于供氣體進出和激光光路多次 反射，該本體兩端開口，且側壁設有與空腔連通的進氣口和出氣口；

第一拋物面反射鏡：與本體空腔的一端固定，且位于本體空腔內的端面為拋光的凹面 高反射鏡面，另一端面開有激光入射至空腔內的激光入射窗口；

第二拋物面反射鏡：與本體空腔的另一端固定，且位于本體空腔內的端面為拋光的凹 面高反射鏡面，且該凹面高反射鏡面光軸與第一拋物面反射鏡的光軸共線，并且兩焦點重 合；以第二拋物面反射鏡的凹面高反射鏡面的鏡面中心分別向上和向下延伸的鏡面保留， 并至少一側挖空，且保留的鏡面的徑向水平寬度為a；挖空部分供收集拉曼散射光；

激光入射窗口玻璃和拉曼散射光收集窗口玻璃：分別設置在激光入射窗口和第二拋物 面反射鏡的挖空部分，用于將收集裝置內部空間與空氣隔斷，同時又構成探測激光的入射 通道和產生的拉曼散射光輸出通道；窗口玻璃選用一種標準精度材質的平面玻璃，可為石 英玻璃或K9玻璃；為提高光透過率，可根據實際測量時拉曼散射光波長范圍在窗口玻璃表 面鍍上相應波段的增透膜；

兩拋物面鏡與腔體工件構成樣品池的封閉空間。

2.根據權利要求1所述的一種自由空間氣體拉曼散射收集裝置，其特征在于，以第二拋 物面反射鏡的凹面高反射鏡面的鏡面中心分別向上和向下延伸的鏡面保留，并保留鏡面的 兩側全部挖空，且保留的鏡面的徑向水平寬度為a；挖空部分供收集拉曼散射光。

3.根據權利要求1所述的一種自由空間氣體拉曼散射收集裝置，其特征在于，所述的第 一拋物面反射鏡和第二拋物面反射鏡的焦距不等，共焦布置實現光共振。

4.根據權利要求1所述的一種自由空間氣體拉曼散射收集裝置，其特征在于，所述進出 氣口徑為1-3mm。

5.根據權利要求1所述的一種自由空間氣體拉曼散射收集裝置，其特征在于，所述的兩 拋面鏡的口徑為1.5～2倍的焦距大小；第一拋物面反射鏡的焦距F₁，第二拋物面反射鏡的 焦距F₂，數值上二者滿足F₂/F₁＝1.1～1.2，且F₂-F₁＝1～4mm；第一拋物面反射鏡的寬度a應 不小于激光器發出的光束直徑φc；第一拋物面反射鏡上的激光入射孔中心到拋面鏡光軸 的距離d，與完整拋面鏡的口徑φD₁,數值上滿足大小關系：