[發明專利]一種高靈敏度微波分子光譜儀

有效

• 申請號: 201910545859.3
• 申請日: 2019-06-23
• 公開（公告）號: CN110412015B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 陳錢;顧文華;孫銘;吳楊慧;焦超
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N21/66
• 分類號: G01N21/66;G01N21/73
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

1.一種高靈敏度微波分子光譜儀，包括微波腔(e)，以及設置在微波腔(e)內的氣體噴嘴(g)和微波探測器(b)，其特征在于，在微波腔(e)內部設置局域電場增強結構(d)，所述局域電場增強結構(d)位于氣體噴嘴(g)和微波探測器(b)之間；

所述局域場增強結構(d)包括金屬密封圈和若干金屬片，所述金屬片設置在密封圈內壁形成鋸齒結構；所述金屬密封圈的寬度與金屬片的寬度一致，金屬密封圈的內外徑、寬度，以及金屬片的高度、厚度和間隔，均與LSPR的激發頻率和激發頻率下的電場增強倍數相關，所述金屬密封圈和金屬片的尺寸由下述方法確定：通過三維電磁場仿真工具HFSS或CST建立初步模型，分別調節各個參數觀察在不同參數下微波腔內激發的局域增強電場的大小，電場值最大時對應的一組參數值即為氣體檢測過程中設計的局域場增強結構的尺寸。

2.根據權利要求1所述的高靈敏度微波分子光譜儀，其特征在于，所述局域電場增強結構(d)通過兩組支架(f)固定在微波腔內壁。

3.根據權利要求2所述的高靈敏度微波分子光譜儀，其特征在于，每組支架(f)由三根互相垂直的第一金屬條(x)、第二金屬條(y)、第三金屬條(z)組成，每根金屬條上設置多個螺孔，其中第一金屬條(x)是固定的，沿著微波腔軸線方向被焊接在微波腔(e)內壁，所述第二金屬條(y)和第三金屬條(z)是可以活動的，所述第三金屬條(z)通過螺絲與第一金屬條(x)連接，所述第二金屬條(y)通過螺絲與第三金屬條(z)連接，還通過另一個螺絲和局域電場增強結構(d)連接，通過調整螺釘的位置實現局域電場增強結構(d)在三個維度上的位置變化。

4.根據權利要求1所述的高靈敏度微波分子光譜儀，其特征在于，所述金屬密封圈和金屬片的材料采用鋁、金、銀或鉛。

5.根據權利要求1所述的高靈敏度微波分子光譜儀，其特征在于，所述金屬片均勻排布在金屬密封圈內壁。

6.根據權利要求1所述的高靈敏度微波分子光譜儀，其特征在于，所述金屬密封圈為圓形環結構或者矩形環結構。

7.根據權利要求1所述的高靈敏度微波分子光譜儀，其特征在于，所述微波腔(e)內部設置不同尺寸的多個局域電場增強結構(d)。