[發明專利]一種雙波長法定量檢測碳14同位素的裝置及光譜儀

有效

• 申請號: 202110268351.0
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112858217B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 胡水明;程存峰;譚延東
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/31;G01N21/03
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

1.一種雙波長法定量檢測碳14同位素的裝置，其特征在于，所述裝置包括：第一激光源、第二激光源、第一激光鎖定模塊、第二激光鎖定模塊、樣品室以及信號探測模塊；

所述第一激光源用于輸出連續的第一中紅外激光；所述第二激光源用于輸出連續的第二中紅外激光；所述第一中紅外激光和所述第二中紅外激光的波長不同；

所述第一激光鎖定模塊用于將所述第一中紅外激光鎖定在所述樣品室的光腔上；所述第二激光鎖定模塊用于將所述第二中紅外激光鎖定在所述樣品室的光腔上；

所述樣品室至少包括腔長調節單元；

所述腔長調節單元用于調節所述光腔的腔長，以調諧所述光腔的模式頻率，進而調諧所述第一中紅外激光和所述第二中紅外激光的頻率，使所述第一中紅外激光的頻率以及所述第二中紅外激光的頻率與目標同位素分子的不同能級同時匹配，以實現對目標同位素分子的選擇和分辨；

所述信號探測模塊用于在激光頻率和目標同位素分子能級同時匹配之后，探測所述第二中紅外激光經過所述光腔的光腔輸出信號。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一中紅外激光的調諧帶寬大于1MHz；

所述第二中紅外激光的調諧帶寬大于1MHz。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一激光鎖定模塊用于將所述第一中紅外激光鎖定在所述樣品室的光腔上，包括：

所述第一激光鎖定模塊用于對所述第一中紅外激光的頻率和相位進行調制和解調制，并產生誤差信號；

所述第一激光鎖定模塊還用于依據所述誤差信號產生負反饋信號，以控制所述第一中紅外激光的頻率，以使所述第一中紅外激光鎖定在所述樣品室的光腔上；

所述第二激光鎖定模塊用于將所述第二中紅外激光鎖定在所述樣品室的光腔上，包括：

所述第二激光鎖定模塊用于對所述第二中紅外激光的頻率和相位進行調制和解調制，并產生誤差信號；

所述第二激光鎖定模塊還用于依據所述誤差信號產生負反饋信號，以控制所述第二中紅外激光的頻率，以使所述第二中紅外激光鎖定在所述樣品室的光腔上。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一中紅外激光和所述第二中紅外激光在所述樣品腔中共線。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光腔為高精細度光腔，精細度大于10000。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述腔長調節單元為壓電陶瓷單元。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述樣品室還包括溫控單元；

所述溫控單元用于調節所述光腔的溫度；

調節后所述光腔溫度的波動幅度小于100mK。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號探測模塊包括探測單元；

所述探測單元用于探測所述第二中紅外激光經過所述光腔的光腔輸出信號。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信號探測模塊還包括：時序控制單元；

其中，所述時序控制單元用于控制所述腔長調節單元和所述探測單元的工作狀態。

10.一種光譜儀，其特征在于，所述光譜儀包括權利要求1-9任一項所述的裝置。