[发明专利]一种宽带CARS 探测1Δ氧装置及其使用方法

权利要求书

1.一种宽带CARS探测^1Δ氧装置，主要由一个脉冲激光器（1）、宽带染料激光器（3）、分束镜（2）、第一全反镜（4）和第二全反镜（5）、二相色镜（6）、聚焦透镜（7）、光腔（9）、第一低通滤波片（10）和波长分析仪（12）组成，其特征在于：

所述光腔（9）为中空腔体，光腔（9）上的两相对侧分别开设透光孔（8），透光孔（8）用高透镜密封；光腔（9）壁面上设有进气口和出气口；

所述脉冲激光器（1）的出光口外侧由近及远依次放置分束镜（2）和宽带染料激光器（3），从脉冲激光器（1）发出的光经分束镜（2）后分为主光和侧光，主光和侧光所走过的路线分别称为主光路和侧光路；所述主光进入宽带染料激光器（3）入光口后，从宽带染料激光器（3）的出光口发出染料光，染料光走过的路线称为染料光路；所述二相色镜（6）、聚焦透镜（7）、光腔（9）、第一低通滤波片（10）和波长分析仪（12）距离宽带染料激光器（3）由近及远依次设置在染料光路上；染料光透过二相色镜（6）、聚焦透镜（7）、光腔（9）上的两个透光孔（8）上的高透镜、第一低通滤波片（10）后进入到波长分析仪（12）的入光口；

所述侧光路上设置有第一全反镜（4）和第二全反镜（5），第一全反镜（4）和第二全反镜（5）放置在宽带染料激光器（3）的旁边，并置于主光路和染料光路外；侧光经第一全反镜（4）和第二全反镜（5）反射后，照射到二相色镜（6）靠近聚焦透镜（7）一侧上，经二相色镜（6）反射后，与染料光重合；

所述聚焦透镜（7）的靠近光腔（9）一侧的焦点落于光腔（9）内部，所述聚焦透镜（7）的两个焦点的连线与染料光路重合。

2.根据权利要求1所述的宽带CARS探测¹Δ氧装置，其特征在于：所述第一低通滤波片（10）和波长分析仪（12）之间设置第二低通滤波片（11），第二低通滤波片（11）与染料光路垂直。

3.根据权利要求1所述的宽带CARS探测¹Δ氧装置，其特征在于：所述波长分析仪（12）为光谱仪、单色仪、干涉仪中的一种。

4.根据权利要求1所述的宽带CARS探测¹Δ氧装置，其特征在于：所述光腔（9）通过进气口和出气口连接在含有¹Δ氧的气体通道上，光腔（9）的进气口与含¹Δ氧气体通道的上游相连通，光腔（9）的出气口与含¹Δ氧气体通道的下游相连通。

5.一种权利要求1-3所述任一种宽带CARS探测¹Δ氧装置的使用方法，其特征在于：

1）通过光腔（9）进气口向光腔（9）内充入含有¹Δ氧待测气体；

2）设定宽带染料激光器（3），使宽带染料激光器（3）的泵浦光和出射光的单光子能量差介于1450-1650cm^-1之间；

3）设定脉冲激光器（1），使脉冲激光器（1）发出介于300nm-550nm波长的光；

4）打开脉冲激光器（1）；

5）通过波长分析仪（12）读出测试值。

6.一种权利要求4所述的宽带CARS探测¹Δ氧装置的使用方法，其特征在于：

1）设定宽带染料激光器（3），使宽带染料激光器（3）的泵浦光和出射光的单光子能量差介于1450-1650cm^-1之间；

2）设定脉冲激光器（1），使脉冲激光器（1）发出介于300nm-550nm波长的光；

3）打开脉冲激光器（1）；

4）通过波长分析仪（12）读出测试值。