本实用新型涉及光声光谱气体检测领域，尤其是一种搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构。
背景技术：
光声光谱技术是基于光声效应通过直接测量物质因吸收光能而产生的热能的一种光谱量热技术。当光线断续地照射密闭容器中的气体时，容器中会有声波产生，这种现象即为气体的光声效应。本质上，光声效应是由于气体分子吸收间断性光能而引起的周期性无辐射弛豫过程，宏观上表现为气体压力的周期性变化。这种压力涨落就成为声波，从而能被声敏元件所感知。声敏元件所感知的声波信号经同步放大得到的电信号为光信号。若将光声信号作为入射光频率的函数记录下来，就可获得光声光谱图。这里使用到的容器就是光声池。云玉新在论文“基于共振光声光谱的变压器油中溶解气体在线监测原理及方法”（重庆大学博士学位论文 2008 P77-85）中提出了一种纵向共振光声池。但是现有技术的共振光声池的光程太短，声波信号太弱。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种能增加光声池中谐振腔的光程以增强谐振腔中光声信号的搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构。
为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构，包括两个缓冲室及连通两个缓冲室的谐振腔，其中一个缓冲室上设置有进气口、另一个缓冲室上设置有出气口，在谐振腔内设置有微音器，且微音器穿过谐振腔的侧壁与外接相连；在谐振腔的两端分别设置有两个完全相同的全反射棱镜，且两个全反射棱镜在竖直方向上具有微小偏移；在缓冲室内水平设置有准直器，且入射方向对准谐振腔，准直器射出的光束能水平射到谐振腔另一端的棱镜上。
全反射棱镜的横截面为等腰直角三角形，且等腰直角三角形的长边所在的面处于谐振腔两端的竖直平面内。
所述的准直器为中心波长为200-4000nm的光纤准直器。
上述技术方案中，从入射口向光声池中通入待测气体，待浓度稳定后，经准直器将激光器发出的激光进行准直，入射到光声池谐振腔中，通过两个垂直方向具有微小偏移的全反射棱镜在谐振腔中进行多次反射，最后从棱镜组中射出，气体吸收产生的信号通过微音器接收。棱镜组的多次反射极大地增加了气体吸收的光程，因此在谐振腔中产生的光声信号也显著增强。
本实用新型所得到的一种搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构，两个全反射棱镜横截面为等腰直角三角形，因此根据几何原理垂直底边入射的光束会平行出射，经过多次反射后才会从谐振腔中出射，反射的次数与棱镜垂直方向上偏移的距离有关，偏移距离越小，次数越多；通过多次反射而增加了谐振腔的光程，从而能增强谐振腔内的光声信号。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1为进气口，2为出气口，3为缓冲室，4为准直器，5为微音器，6为谐振腔，7为全反射棱镜。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例描述的一种搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构，包括两个缓冲室3及连通两个缓冲室3的谐振腔6，其中一个缓冲室3上设置有进气口1、另一个缓冲室3上设置有出气口2，在谐振腔6内设置有微音器5，且微音器5穿过谐振腔6的侧壁与外接相连；在谐振腔6的两端分别设置有两个完全相同的全反射棱镜7，且两个全反射棱镜7在竖直方向上具有微小偏移；在缓冲室3内水平设置有准直器4，且入射方向对准谐振腔6，准直器4射出的光束能水平射到谐振腔6另一端的棱镜上。
全反射棱镜7的横截面为等腰直角三角形，且等腰直角三角形的长边所在的面处于谐振腔6两端的竖直平面内。
所述的准直器4为中心波长为1370nm的光纤准直器4，对应水蒸气吸收峰。
从入射口向光声池中通入待测气体，待浓度稳定后，经准直器4将激光器发出的激光进行准直，入射到光声池谐振腔6中，通过两个垂直方向具有微小偏移的全反射棱镜7在谐振腔6中进行多次反射，最后从棱镜组中射出，气体吸收产生的信号通过微音器5接收。棱镜组的多次反射极大地增加了气体吸收的光程，因此在谐振腔6中产生的光声信号也显著增强。
实施例2：
本实施例描述的一种搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构，其与实施例1的区别在于：所述的准直器4为中心波长为2000nm的光纤准直器4，对应二氧化碳气体吸收峰。
实施例3：
本实施例描述的一种搭配全反射棱镜组增加光程的光声池结构，其与实施例1的区别在于：所述的准直器4为中心波长为760nm的光纤准直器4，对应氧气吸收峰。