使用预激发腔衰荡光谱法的汞蒸气痕量检测的制作方法_3

文档序号:8926845阅读:来源:国知局
可以包括如圆周状位于吸收样品池512的光透射部分外周的周围的螺旋光能来源516 (例如,螺旋低压汞灯)或其他构造。在一个实例中,向光能来源516中的放电提供了强的光发射,如包括包含约254nm的自由空间波长的第一范围的波长。
[0039]如在图4、6A至6C和7的实例中,利用入口端口 518向吸收样品池512提供的分析物气体可以包含可以使用第一范围的波长激发的物种如汞蒸气。分析物气体可以利用出口端口 520从吸收样品池中排出。在使用螺旋光能来源516激发之后,可以将探测光508耦合至吸收样品池512。可以布置第一反射体514A和第二反射体514B以提供高精细光学共振腔。探测光508可以包括第二范围的波长,如与第一范围的波长不同。例如,第二范围的波长可以包括具有约404.66nm的自由空间波长的光能。可以调节吸收样品池512的腔几何形状(例如,长度)或探测光来源508的输出波长中的一种或多种,以对光学腔的共振提供操作。
[0040]腔内的光能528可以跨越反射体514A和514B之间的往返距离以提供可以在外耦合的光能522中检测的衰荡特性。如在其他地方提及的,使用在404.66nm的探测光将会诱发预激发后的汞的吸收峰,在预激发的情况下,当汞存在时,预激发可以在一部分汞原子中诱导受激亚稳能级。以这种方式,可以检测分析物气体中汞的存在或水平。在一个实例中,用于螺旋光能来源516的外壳532可以包括反射部,以将激发能量聚焦至吸收样品池512。
[0041]图6A至6C —般地说明了吸收样品池组件的一部分的横截面图的说明性实例,其可以包括一个或多个直线型排列的光能来源。如在图4、5和7的实例中一样,可以使用图6A至6C中所示的吸收样品池构造,以用于分析物气体中的物种(例如,汞)的痕量检测。可以布置一个或多个灯,如低压汞蒸气灯616A或616B,以为吸收样品池612提供光能。如关于其他实例所提及的,吸收样品池612可以包括透射壁以允许来自汞蒸气灯616A或616B的光能耦合至吸收样品池612。
[0042]在一个实例中,直线型灯616A或616B的长轴可以与吸收样品池612的长轴对齐。在图6A至6C的中,外壳632A可以包括反射部(外壳材料本身可以是反射的,或者其可以被反射材料覆盖,以反射紫外辐射)。外壳632A可以包括椭圆形横截面,以将由灯616A发射的光能聚焦在吸收样品池612上。可以使用其他构造,如图6B或6C的实例中所示的多个椭圆的组合,或其他反射体构造,如被配置成使来自一个或多个灯616A或616B的、将要提供给吸收样品池612的光能聚焦或对准。在图6B中,示出了具有两个灯616A和616B的双椭圆外壳632B。在图6C中,示出了具有多个灯的多椭圆外壳632C。外壳和灯的组合可以被称为抽运几何形状。外壳632A至632C的内部区域640可以形成腔,以容纳冷却介质。例如,冷却介质可以包括循环流体,例如水或空气。
[0043]图7 —般地说明了一种技术700,如一种方法。在702处,技术700可以包括,如使用第一范围的波长将位于共振腔中的分析物气体中包含的物种光激发,所述第一范围的波长包括被规定为提供分析物气体中待探测物种的亚稳激发态的波长。在704处,可以产生光能,如使用具有第二范围的波长的光能的激光器(例如,二极管激光器),所述第二范围的波长包括被规定为由分析物气体中待探测物种的亚稳激发态吸收的波长。
[0044]在706处,可以将具有第二范围的波长的产生的光能光耦合至光学共振腔。例如,光学共振腔可以包括如在本文中的其他实例中示出和描述的吸收样品池。可以使用自由空间耦合,或者例如,使用光纤技术或使用光波导的一些其他形式,来耦合这种光能。这种在第二范围的波长内的耦合光能可以在作为光学共振腔的一部分而包括的反射体之间反复反射,以探测腔内的分析物气体。在708处,可以将具有第二频率范围的光能的一部分外耦合至光学检测器。例如,外耦合的光能的强度廓线可以包括相对于时间的逐渐衰减的强度,如在将光能的一个脉冲耦合至光学共振腔之后,或在通过腔的共振扫描光能或共振腔之后。这种逐渐衰减的强度可以包括表示分析物气体中目标物种如汞蒸气的存在或量的衰减速率或持续时间。可以(如在模拟或数字域中电子地)处理检测器输出,以确定腔内部的辐射损失速率。这种辐射损失速率一般地与池内部的汞浓度成比例。之后可以估算汞浓度。
[0045]额外注释
[0046]本文中描述的非限制性实例中的每一个可以独立存在,或者可以以与一个或多个其他实例的各种排列或组合的形式组合。
[0047]上述详细描述包括参考形式详细描述的一部分的附图。附图通过说明的方式示出了其中可以实施本发明的具体实施方案。这些实施方案在本文中也被称为“实例”。这些实例可以包括除示出或描述的那些以外的要素。然而,本发明人还预期其中仅提供示出或描述的那些要素的实例。此外,本发明的发明人还预期使用针对特定实例(或其一个或多个方面)或针对本文中示出或描述的其他实例(或其一个或多个方面)而示出或描述的那些要素(或者这些要素的一个或多个方面)的任意组合或排列的实例。
[0048]在本文和通过引用这样结合的任何文献之间存在不一致的用法的情况下,以本文中的用法为准。
[0049]在本文中,如在专利文献中常见的,术语“一个”或“一种”用来包括一个或多于一个,与任何其他“至少一个”或“一个或多个”的实例或应用无关。在本文中,除非另外说明,术语“或”用来指代非排他性的,因此“A或B”包括“A而不是B”、“B而不是A”以及“A和B”。在本文中,术语“包括(including)”和“其中(in which) ”用作各自的术语“包括(comprising) ”和“其中(wherein) ”的白话英语等同物。此外,在以下权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放性的,即,包括除在权利要求中在所述术语后列出的那些之外的要素的系统、装置、制品、组合物、配制物或方法仍然被认为落在所述权利要求的范围内。此外,在以下权利要求中,术语“第一”、“第二”、和“第三”等仅被用作标记,并且并非意在对其目标赋予数字要求。
[0050]在本文中所描述的方法实例可以至少部分是机器或计算机实现的。一些实例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质,所述指令是可操作的从而配置电子设备执行如以上实例所描述的方法。这些方法的执行可以包括代码,如微码、汇编语言代码、高级语言代码等。这些代码可以包括用于执行多种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的多个部分。此外,在一个实例中,如在执行期间或在其他时间,可以将代码有形地存储在一个或多个易失性、非瞬时性、或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的实例可以包括但不限于,硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如,压缩光盘和数字视频光盘)、磁带盒、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
[0051]以上描述意图是说明性的,而不是限制性的。例如,上述实例(或其一个或多个方面)可以彼此结合使用。如由本领域普通技术人员基于回顾以上描述,可以使用其他实施方案。提供概要以符合37C.F.R.§ 1.72(b),从而允许读者迅速确定技术公开内容的本质。摘要是在理解不会将其用于解释或限制权利要求的范围或含义的情况下提交的。此外,在以上详细描述中,可以将多种特征集合在一起,以简化公开内容。这不应该被解释为意指未要求保护的公开特征对任何权利要求是必需的。相反,本发明的主题可以在于,少于具体公开的实施方案的全部特征。因此,以下权利要求在此作为实例或实施方案结合到详细说明中,并且每个权利要求作为单独的实施方案独立存在,并且预期的是,这种实施方案可以彼此以各种组合或排列进行组合。本发明的范围应该参照所附权利要求以及与这些权利要求授予的等价物的全部范围来确定。
【主权项】
1.一种方法,所述方法包括: 使用具有第一范围的波长的光能将光学共振
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