一种基于tdlas技术的多路反射气体室的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种应用于激光气体分析仪的多路反射式怀特池气体室，尤其是 一种基于TDLAS技术的多路反射气体室。
【背景技术】
[0002] 基于可调谐半导体激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)技术的激光气体分析仪，采用垂直腔面发射激光器 (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)或分布式反馈激光器（Distributed Feedback Laser，DFB)作为可调谐激光光源，通过三角波或锯齿波扫描被测气体吸收谱线。 通过获取待测气体特征吸收的光谱谱线信息，从而进行的定量分析。
[0003] 在未饱和的弱吸收情况下，半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用 Beer-Lambert 关系表述：
[0005] 式中：1。和I ￥分别表示频率为v的单色激光入射时和经过光程L、气体压力P和 体积浓度为X的气体后的光强。通过Beer-Lambert关系可知，测量光程的增加会增大气体 吸收强度，故在痕量气体检测中通过增加测量光程来提高气体检测下限能力。采用反射式 怀特池气体室，通过高反射镜增加反射次数从而增加测量光程，大大提升了气体检测灵敏 度，通过该反射式怀特池可进行低含量浓度C0、C0 2、H2S、H20、HCL及HF等气体浓度检测。传 统的回返气体室存在成本高，在高温下稳定性差，反射镜受污染后不易清洗，光路调节复杂 等缺点。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种测量光程可 调节、可靠性强、光路调节方便，且结构紧凑，调整简单，可以满足不同吸收强度的气体光谱 分析需要的基于TDLAS技术的多路反射气体室。
[0007] 本实用新型所采用的技术方案如下：一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，包 括罩壳、底盘和设置在罩壳内的若干反射镜，所述反射镜包括设置在罩壳内一端的两个相 互对称设置的第一镀增反膜凹面镜、设置在罩壳内另一端的一个与第一镀增反膜凹面镜相 对应的第二镀增反膜凹面镜、设置在第二镀增反膜凹面镜一侧的两个相互对称设置的镀增 反膜平面镜，所述镀增反膜平面镜位于第一镀增反膜凹面镜和第二镀增反膜凹面镜之间， 所述第一镀增反膜凹面镜在底盘上的水平位置可调节，所述镀增反膜平面镜与第一镀增反 膜凹面镜相对应，且呈倾斜角度设置。
[0008] 本实用新型为光程可调的长光程光学气体室结构，入射和出射光束分别从光学气 体室两侧的入射镜和出射镜上的光学孔通过，调节第一镀增反膜凹面镜的水平位置即可改 变光束在气体室内的反射次数，实现光程的准连续可调，可靠性强、光路调节方便，且结构 紧凑，调整简单，可以满足不同吸收强度的气体光谱分析需要。
[0009] 优选地，所述第一镀增反膜凹面镜通过第一支架连接在底盘上，所述第二镀增反 膜凹面镜通过第二支架连接在底盘上，所述镀增反膜平面镜通过第三支架连接在底盘上。 [0010] 优选地，所述第一镀增反膜凹面镜通过腰型孔固定在第一支架上，第一镀增反膜 凹面镜在第一支架上的水平位置可调节，所述第二镀增反膜凹面镜通过胶水粘在第二支架 上，所述镀增反膜平面镜通过胶水粘在第三支架上。
[0011] 优选地，所述第一支架、第二支架和第二支架均通过腰型螺钉孔固定在底盘上。 [0012] 优选地，所述罩壳在第一镀增反膜凹面镜对应位置处均设有第一窗片，罩壳在第 二镀增反膜凹面镜对应位置处均设有第二窗片。
[0013] 优选地，所述罩壳顶部有2个气孔，罩壳与底盘连接处设有0形圈。
[0014] 气孔的设置，使得其可以向罩壳向内填充减小气体室容积，提高响应速度。0形圈 的设置，提高气体室的密封性能。
[0015] 优选地，所述第一镀增反膜凹面镜和第二镀增反膜凹面镜均为不锈钢或者石英材 质镀增反膜凹面镜，所述镀增反膜平面镜为不锈钢或者石英材质镀增反膜平面镜。
[0016] 本实用新型的第一镀增反膜平面镜水平位置可调，通过调节两块镀增反膜凹面镜 的水平位置可实现反射次数调节。
[0017] 本实用新型中第一支架、第二支架和第三支架的位置可调，通过调节第一支架、第 二支架和第三支架的位置可以实现调节第一镀增反膜凹面镜、第二镀增反膜凹面镜和镀增 反膜平面镜的位置，精确调节光路。
[0018] 本实用新型为光程可调的长光程光学气体室结构，入射和出射光束分别从光学气 体室两侧的入射镜和出射镜上的光学孔通过，调节第一镀增反膜凹面镜的水平位置即可改 变光束在气体室内的反射次数，实现光程的准连续可调，可靠性强、光路调节方便，且结构 紧凑，调整简单，可以满足不同吸收强度的气体光谱分析需要；其有益效果为：1.光路调节 方便，反射次数可调，2.光路稳定可靠，3.成本较低，4.反射镜易清洗，5.容积小，测量响应 速度快。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0020] 图2为本实用新型中罩壳的结构示意图；
[0021] 图3为本实用新型光路反射时的不意图。
[0022] 图中1.第一镀增反膜凹面镜，2.镀增反膜平面镜，3.第二镀增反膜凹面镜， 4.底盘，5.罩壳，6.第一支架，7.第二支架，8.第三支架，9.第一窗片，10.第二窗片，11.气 孔。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范 围的限制。
[0024] 如图1-3所不，一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，包括罩壳5、底盘4和设置 在罩壳5内的若干反射镜，反射镜包括设置在罩壳5内一端的两个相互对称设置的第一镀 增反膜凹面镜1、设置在罩壳5内另一端的一个与第一镀增反膜凹面镜1相对应的第二镀增 反膜凹面镜3、设置在第二镀增反膜凹面镜3 -侧的两个相互对称设置的镀增反膜平面镜 2,镀增反膜平面镜2位于第一镀增反膜凹面镜1和第二镀增反膜凹面镜3之间，底盘4 一 端设有一滑槽，第一镀增反膜凹面镜1在底盘4上的水平位置可调节，镀增反膜平面镜2与 第一镀增反膜凹面镜1相对应，且呈倾斜角度设置。第一镀增反膜凹面镜1通过第一支架 6连接在底盘4上，第二镀增反膜凹面镜3通过第二支架7连接在底盘4上，镀增反膜平面 镜2通过第三支架8连接在底盘4上。第一镀增反膜凹面镜1通过腰型孔固定在第一支架 6上，第一镀增反膜凹面镜1在第一支架6上的水平位置可调节，第二镀增反膜凹面镜3通 过胶水粘在第二支架7上，镀增反膜平面镜2通过胶水粘在第三支架8上。第一支架、6第 二支架7和第二支架8均通过腰型螺钉孔固定在底盘4上。罩壳5在第一镀增反膜凹面镜 1对应位置处均设有第一窗片9,罩壳5在第二镀增反膜凹面镜3对应位置处均设有第二窗 片10。罩壳5顶部有2个气孔11，罩壳5与底盘4连接处设有0形圈。第一镀增反膜凹面 镜1和第二镀增反膜凹面镜3均为不锈钢或者石英材质镀增反膜凹面镜，镀增反膜平面镜 2为不锈钢或者石英材质镀增反膜平面镜。
[0025] 本实用新型为光程可调的长光程光学气体室结构，入射和出射光束分别从光学气 体室两侧的入射镜和出射镜上的光学孔通过，调节第一镀增反膜凹面镜的水平位置即可改 变光束在气体室内的反射次数，实现光程的准连续可调，可靠性强、光路调节方便，且结构 紧凑，调整简单，可以满足不同吸收强度的气体光谱分析需要。
[0026] 本实用新型通过调节光路反射次数从而调节测量光程，能够通过选择合适的测量 光程实现气体含量检测。
【主权项】
1. 一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，包括罩壳、底盘和设置在罩壳内的若干反 射镜，其特征在于：所述反射镜包括设置在罩壳内一端的两个相互对称设置的第一镀增反 膜凹面镜、设置在罩壳内另一端的一个与第一镀增反膜凹面镜相对应的第二镀增反膜凹面 镜、设置在第二镀增反膜凹面镜一侧的两个相互对称设置的镀增反膜平面镜，所述镀增反 膜平面镜位于第一镀增反膜凹面镜和第二镀增反膜凹面镜之间，所述第一镀增反膜凹面镜 在底盘上的水平位置可调节，所述镀增反膜平面镜与第一镀增反膜凹面镜相对应，且呈倾 斜角度设置。2. 根据权利要求1所述的一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，其特征在于：所述 第一镀增反膜凹面镜通过第一支架连接在底盘上，所述第二镀增反膜凹面镜通过第二支架 连接在底盘上，所述镀增反膜平面镜通过第三支架连接在底盘上。3. 根据权利要求2所述的一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，其特征在于：所述 第一镀增反膜凹面镜通过腰型孔固定在第一支架上，第一镀增反膜凹面镜在第一支架上的 水平位置可调节，所述第二镀增反膜凹面镜通过胶水粘在第二支架上，所述镀增反膜平面 镜通过胶水粘在第三支架上。4. 根据权利要求3所述的一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，其特征在于：所述 第一支架、第二支架和第二支架均通过腰型螺钉孔固定在底盘上。5. 根据权利要求4所述的一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，其特征在于：所述 罩壳在第一镀增反膜凹面镜对应位置处均设有第一窗片，罩壳在第二镀增反膜凹面镜对应 位置处均设有第二窗片。6. 根据权利要求5所述的一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，其特征在于：所述 罩壳顶部有2个气孔，罩壳与底盘连接处设有0形圈。7. 根据权利要求1所述的一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，其特征在于：所述 第一镀增反膜凹面镜和第二镀增反膜凹面镜均为不锈钢或者石英材质镀增反膜凹面镜，所 述镀增反膜平面镜为不锈钢或者石英材质镀增反膜平面镜。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于TDLAS技术的多路反射气体室，包括罩壳、底盘和设置在罩壳内的若干反射镜，反射镜包括设置在罩壳内一端的两个相互对称设置的第一镀增反膜凹面镜、设置在罩壳内另一端的一个与第一镀增反膜凹面镜相对应的第二镀增反膜凹面镜、设置在第二镀增反膜凹面镜一侧的两个相互对称设置的镀增反膜平面镜，所述镀增反膜平面镜位于第一镀增反膜凹面镜和第二镀增反膜凹面镜之间，所述第一镀增反膜凹面镜在底盘上的水平位置可调节，所述镀增反膜平面镜与第一镀增反膜凹面镜相对应，且呈倾斜角度设置。本实用新型可实现光程的准连续可调，可靠性强、光路调节方便，且结构紧凑，调整简单，可以满足不同吸收强度的气体光谱分析需要。
【IPC分类】G01N21/01, G01N21/39
【公开号】CN205120553
【申请号】CN201520454596
【发明人】于志伟, 盛润坤, 陆生中, 李坤, 杨禹
【申请人】杭州春来科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年6月29日