[發明專利]一種多通道光纖式氣體拉曼散射測量系統

在審

• 申請號: 201811219023.6
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109085152A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 程鵬;郭亮;趙冰;孫萬臣;蘇巖;隗海林;孫毅;李奉學;劉中鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

1.一種多通道光纖式氣體拉曼散射測量系統，其特征在于：由激光器系統(Ⅰ)、拉曼光譜成像系統(Ⅱ)、10通道光纖耦合系統(Ⅲ)、測控系統(Ⅳ)、45度激光反射鏡(1)、激光聚焦鏡(2)、燃燒區(3)和激光收集器(4)組成，激光器系統(Ⅰ)、拉曼光譜成像系統(Ⅱ)、10通道光纖耦合系統(Ⅲ)、測控系統(Ⅳ)、45度激光反射鏡(1)、激光聚焦鏡(2)和激光收集器(4)置于同一光學平臺上，45度激光反射鏡(1)的鍍膜工作面朝向正右后方，激光器系統(Ⅰ)置于45度激光反射鏡(1)的正后方，激光聚焦鏡(2)置于45度激光反射鏡(1)的正右方、燃燒區(3)的正左方，激光收集器(4)置于燃燒區(3)的正右方，拉曼光譜成像系統(Ⅱ)置于激光器系統(Ⅰ)的正右方，10通道光纖耦合系統(Ⅲ)置于拉曼光譜成像系統(Ⅱ)的正右方、燃燒區(3)的正后方，測控系統(Ⅳ)置于10通道光纖耦合系統(Ⅲ)的后方、拉曼光譜成像系統(Ⅱ)的右方；激光器系統(Ⅰ)的激光器中心線(5)與45度激光反射鏡(1)的鍍膜工作面的正中心相交；10通道光纖耦合系統(Ⅲ)中的光纖輸入端適配器(21)和散射光收集鏡(23)具有同一條軸向水平中心線Ⅳ(24)，軸向水平中心線Ⅳ(24)與激光聚焦鏡(2)和激光收集器(4)的中心連線垂直相交，光纖輸入端適配器(21)和散射光收集鏡(23)通過鏡架和磁力夾持器固接于燃燒區(3)外部的燃燒系統的金屬外殼體上；光纖輸出端適配器(26)的軸向水平中心線Ⅴ(25)與散射光反射鏡Ⅱ(28)的鍍膜工作面的正中心相交，并與其軸向水平中心線Ⅰ(15)成45度角，散射光反射鏡Ⅰ(18)的軸向水平中心線Ⅲ(19)與激光濾光片(16)的軸向水平中心線Ⅱ(17)成22.5度角；10通道光纖耦合系統(Ⅲ)中10通道光纖輸入端(22)的10通道光纖輸出端口的直線排列方向，與激光聚焦鏡(2)和激光收集器(4)的中心連線平行，10通道光纖耦合系統(Ⅲ)中10通道光纖輸出端(27)的10通道光纖輸出端口的直線排列方向與拉曼光譜成像系統(Ⅱ)中的成像光譜儀(14)上狹縫(13)的高度方向平行，狹縫(13)位于10通道光纖耦合系統Ⅲ中激光濾光片(16)的正左方；測控系統(Ⅳ)中數字延遲脈沖發生器(33)的脈沖輸出端口Ⅰ(g)經專用電纜與拉曼光譜成像系統(Ⅱ)中拉曼ICCD相機(11)的外觸發輸入端口(d)連接；測控系統(Ⅳ)中數字延遲脈沖發生器(33)的脈沖輸出端口Ⅱ(h)經專用電纜與激光器系統(Ⅰ)中激光控制器(7)的泵浦燈外觸發輸入端口(a)連接；拉曼光譜成像系統(Ⅱ)中拉曼ICCD相機(11)的外觸發輸出端口(c)經專用電纜與激光器系統(Ⅰ)中激光控制器(7)的Q開關外觸發輸入端口(b)連接；拉曼光譜成像系統(Ⅱ)中拉曼ICCD相機(11)的數據輸出端口(e)經專用電纜與測控系統(Ⅳ)中數據采集卡(30)的數據輸入端口(f)連接。

2.按權利要求1所述的多通道光纖式氣體拉曼散射測量系統，其特征在于：所述的激光器系統(Ⅰ)由激光器專用電纜(6)、激光控制器(7)、激光發射器(8)、零級波片(9)和激光脈沖展寬器(10)組成，激光控制器(7)、激光發射器(8)、零級波片(9)和激光脈沖展寬器(10)自后至前依次排列，激光發射器(8)的激光出口中心、零級波片(9)的中心和激光脈沖展寬器(10)的激光出口中心的連線為激光器中心線(5)；激光控制器(7)通過激光器專用電纜(6)與激光發射器(8)連接；激光控制器(7)上設有泵浦燈外觸發輸入端口(a)和Q開關外觸發輸入端口(b)。

3.按權利要求1所述的多通道光纖式氣體拉曼散射測量系統，其特征在于：所述的拉曼光譜成像系統(Ⅱ)由拉曼ICCD相機(11)、適配器(12)、成像光譜儀(14)組成，拉曼ICCD相機(11)、適配器(12)和成像光譜儀(14)自后至前依次排列，拉曼ICCD相機(11)通過適配器(12)與成像光譜儀(14)固接；成像光譜儀(14)上設有拉曼散射光輸入的狹縫(13)，狹縫(13)的高度方向與拉曼ICCD相機(11)中CCD的空間軸方向一致；拉曼ICCD相機(11)上設有外觸發輸出端口(c)、外觸發輸入端口(d)和數據輸出端口(e)。