[發明專利]光聲光譜增強裝置以及使用該裝置進行氣體檢測的方法有效

申請號：	202110571618.3	申請日：	2021-05-25
公開（公告）號：	CN113109268B	公開（公告）日：	2022-07-01
發明（設計）人：	朱維潤;黎敏	申請（專利權）人：	武漢理工大學
主分類號：	G01N21/17	分類號：	G01N21/17;G01N21/01
代理公司：	北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463	代理人：	何明倫
地址：	430070 湖***	國省代碼：	湖北;42
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	聲光增強裝置以及使用進行氣體檢測方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明提供了一種光聲光譜增強裝置以及氣體檢測的方法，該光聲光譜增強裝置，包括有如下結構：具有底面為偶數個邊正多邊形的棱柱形光聲氣體池；在所述光聲氣體池內的多個相互交叉的氣體諧振腔，所述諧振腔沿平行于所述底面方向且從棱柱沿中心對稱的兩個側面之間延伸，所述棱柱的側面的個數為偶數，并且所述多個諧振腔在平行于所述底面的同一平面內的中心點相互交叉重疊；所述棱柱的側表面與所述諧振腔之間具有緩沖腔，每一個所述諧振腔與兩個所述緩沖腔相連通；在所述交叉重疊位置具有一孔槽，在所述孔槽內具有微音器。在實際應用中可根據需要細微調整從而實現光聲信號增強或者多種氣體同時檢測，本發明還具有加工簡單，體積小等優點。

技術領域

本發明涉及氣體檢測技術領域，特別是涉及一種用于氣體光聲光譜檢測的諧振式光聲光譜增強裝置及使用該光聲光譜增強裝置進行氣體檢測的方法。

背景技術

光聲光譜技術是一種基于氣體對不同波長的紅外光具有選擇性吸收原理的氣體檢測技術。該技術主要利用氣體吸收光后產生熱膨脹，進而通過周期性調制輸入光，使得氣體膨脹呈現周期性從而引發聲波，使用微音器檢測聲波實現氣體傳感。然而，因為光聲效應十分微弱，檢測光聲信號難度大，光聲光譜技術應用成本高限制了光聲光譜技術的應用。共振型結構的光聲氣室能夠通過讓光聲信號形成駐波產生共振，從而放大光聲信號，目前應用較多為圓柱形結構，其具有一階縱向共振效應，結構簡單，加工制造成本低。然而圓柱形光聲氣室對聲信號放大仍然具有一定的上限，因此需要一種進一步對聲信號放大的光聲光譜氣體檢測結構，并且也急需一種能夠對多種氣體檢測的高效的光聲光譜檢測裝置。

發明內容

有鑒于此，本發明提供氣體檢測技術領域，特別是涉及一種用于氣體光聲光譜檢測的諧振式光聲光譜增強裝置及使用該光聲光譜增強裝置進行氣體檢測的方法，能夠利用光聲氣體池的多諧振管中心點重合的共面結構對聲信號放大，在實際應用中可根據需要細微調整從而實現光聲信號增強或者多種氣體同時檢測。

本發明提供的技術方案如下：

一種光聲光譜增強裝置，其特征在于，包括有如下結構：

具有底面為偶數個邊正多邊形的棱柱形光聲氣體池；

在所述光聲氣體池內的多個相互交叉的氣體諧振腔，所述諧振腔沿平行于所述底面方向且從棱柱沿中心對稱的兩個側面之間延伸，所述棱柱的側面個數為偶數，并且所述多個諧振腔在平行于所述底面的同一平面內的中心點相互交叉重疊；

所述棱柱的側表面與所述諧振腔之間具有緩沖腔，每一個所述諧振腔與兩個所述緩沖腔相連通；

在所述交叉重疊位置具有一孔槽，在所述孔槽內具有微音器。

進一步的，所述微音器連接檢測裝置。

進一步的，光聲光譜增強裝置還包括外部的信號發生器，所述信號發生器能夠使用電信號控制激光器進行脈沖輸出調制。

進一步的，所述多個諧振腔的長度相同。

進一步的，通過對棱柱側表面的緩沖腔深度的改變以使所述多個諧振腔的長度不同，每一個諧振腔對應的兩個緩沖腔的深度相同，但相鄰的緩沖腔的深度不同。