[發(fā)明專利]激光檢測系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610546747.6
• 申請(qǐng)日: 2016-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN107305184B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·布萊克;魯斯·林德利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡斯卡德技術(shù)控股有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 穆彬

1.一種激光檢測系統(tǒng)，其包括：

多個(gè)激光器，其中每個(gè)激光器被配置成產(chǎn)生用于被一種或多種不同的化合物吸收的相應(yīng)激光束，所述多個(gè)激光器從而產(chǎn)生多個(gè)激光束；

樣品單元，其用于容納一定體積的樣品氣體；

至少一個(gè)引導(dǎo)裝置，其被配置成將激光束引導(dǎo)到樣品單元，其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)裝置被配置成將激光束沿著共同的光學(xué)路徑引導(dǎo)到樣品單元；和

檢測器設(shè)備，其用于檢測從樣品單元輸出的光，

其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)裝置包括多個(gè)光學(xué)元件，所述多個(gè)光學(xué)元件被布置成使得對(duì)于每一個(gè)激光束而言，相應(yīng)的至少一個(gè)光學(xué)元件被布置成沿著共同的光學(xué)路徑引導(dǎo)所述激光束，以及

其中所述多個(gè)光學(xué)元件大體被串聯(lián)布置在一條直線上，并且被配置成使得在操作過程中每個(gè)光學(xué)元件將激光束在沿著所述直線的相同傳播方向上從與其相關(guān)聯(lián)的激光器引導(dǎo)到所述共同的光學(xué)路徑，以及

其中所述多個(gè)光學(xué)元件中的至少一個(gè)光學(xué)元件引導(dǎo)或允許所述多個(gè)激光束中的一個(gè)或多個(gè)激光束在沿著所述直線的相同傳播方向上從串聯(lián)的之前的光學(xué)元件通過，并且其中所述多個(gè)激光器中的每個(gè)激光器具有從所述激光器經(jīng)由所述樣品單元到所述檢測器設(shè)備的相應(yīng)光學(xué)路徑，并且其中各激光器的光學(xué)路徑與所述共同的光學(xué)路徑結(jié)合，

其中所述激光檢測系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器被配置成控制所述多個(gè)激光器，從而脈動(dòng)所述多個(gè)激光器中的至少一個(gè)，并且其中所述控制器還被配置成使得檢測器設(shè)備和所述激光器的操作同步，從而獲得一系列的檢測信號(hào)，每個(gè)檢測信號(hào)與所述激光器中的相應(yīng)一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并且其中所述控制器被配置成基于激光束穿越其經(jīng)由所述樣品單元到所述檢測器設(shè)備的相應(yīng)光學(xué)路徑所花費(fèi)的時(shí)間來控制隨后的激光脈沖的脈沖長度和頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)激光器被布置成使得在操作過程中每個(gè)激光器將其激光束在大體垂直于所述直線的方向上傳遞到相應(yīng)的至少一個(gè)光學(xué)元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述光學(xué)元件包括平面或非楔形的光學(xué)元件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)光學(xué)元件包括至少一個(gè)部分反射鏡和/或至少一個(gè)分色鏡。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)光學(xué)元件具有在0.1mm至1mm范圍內(nèi)的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)光學(xué)元件至少部分是反射性的并且至少部分是透射性的。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)引導(dǎo)裝置包括在所述多個(gè)光學(xué)元件中的最后一個(gè)和樣品單元之間且被配置成將激光束引導(dǎo)到樣品單元內(nèi)的導(dǎo)向光學(xué)器件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述檢測器設(shè)備包括多個(gè)檢測器，每個(gè)檢測器被配置成檢測相應(yīng)波長或波長范圍的輻射。

9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括：

控制器，其被配置成控制所述多個(gè)激光器的操作，以使得激光束為在時(shí)間上交錯(cuò)的脈沖激光束。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成使得檢測器設(shè)備和所述激光器的操作同步，從而獲得一系列的檢測信號(hào)，每個(gè)檢測信號(hào)與所述激光器中的相應(yīng)一個(gè)相關(guān)聯(lián)。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成控制所述激光器的操作，以使得每一個(gè)激光束為在1千赫至200千赫范圍內(nèi)、任選在10千赫至100千赫范圍內(nèi)脈動(dòng)的脈沖，和/或其中所述控制器被配置成控制激光器，以使得每一個(gè)激光束以在100納秒至5000納秒范圍內(nèi)的脈沖長度進(jìn)行脈動(dòng)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括處理資源，其被配置成基于所檢測到的光輸出確定NO_x的量。