[发明专利]一种基于瑞利-布里渊散射频谱特性测量气体压力的装置

权利要求书

1.一种基于瑞利-布里渊散射频谱测量气体压力的装置，该装置包括注入式脉冲激光器(1)，凸透镜(2，4，6，10，12，15，17)，准直和滤光系统(11)，偏振片(5)，狭缝(3，9，16，18)，散射池(7)，扫描干涉仪(13)，能量回收池(8)，信号探测装置(14)。

激光器(1)输出波长为355nm，532nm和1064nm的竖直偏振的窄带光，经过凸透镜(2)进行汇聚，再经过狭缝(3)滤波，到达凸透镜(4)进行准直，经过偏振片(5)，再到凸透镜(6)，到达散射池(7)中，与气体分子相互作用，产生信号，最终透过散射池进入能量回收池(8)。装置从180°探测气体池(7)中产生的散射信号，为了保证散射信号能最大效率的耦合到分光系统(13)中，散射信号经过凸透镜(6)进行准直，通过偏振片(5)，经过滤光狭缝(9)，准直和滤波系统(10，11)，被凸透镜(12)准直到扫描干涉仪(13)中，最终产生的散射信号被散射信号探测装置(14)和通过计算机进行图像和数据的观测与记录。

本实验方法具有很高的光谱分辨率，探测精度高等很多优点，在实际生活中具有高强的应用价值，为以后此类方法探测奠定了一定的基础。

2.如权利要求1所述的基于瑞利-布里渊散射频谱测量气体压力的装置，其特征在于：散射池(7)的设计，一、能通过调节外部压力，温度来模拟不同温度和压强的气体，实现不同温度下不同压力的测量，采用布儒斯特窗，可以大大减小散射池的反射光，减少杂散光的干扰才能得到明显的散射信号

3.如权利要求1所述的基于瑞利-布里渊散射频谱测量气体压力的装置，其特征在于：探测光路中100um狭缝(16)的选择，实现空间滤波，滤除散射信号的杂散光，散射信号的探测才能够实现。

4.如权利要求1所述的基于瑞利-布里渊散射频谱测量气体压力的装置，其特征在于：f-p扫描干涉仪的放置和参数的选择，实现了微弱信号的探测，一、将f-p置于温度可控的恒温箱中，可保证f-p使用的稳定性和可靠性；二、f-p的主要参数为：自由光谱范围30GHZ，f-p的前后镀膜的两个镜面反射率都为99％，中心波长为355nm，532nm和1064nm等，带宽为130MHZ，精细度为130。

5.如权利要求1所述的基于瑞利-布里渊散射频谱测量气体压力的装置，其中一个关键在于狭缝(16)的选择，狭缝的大小直接影响探测到的信号的强弱和噪声的强度。

6.如权利要求1所述的基于瑞利-布里渊散射频谱测量气体压力的装置，在进行肉眼观察不到的1064nm光的实验时，先用绿光进行光路的校准，使得光路的状态在最佳的状态时在进行1064nm光进行探测。