[实用新型]多维激光自动对准气体多次反射池探测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及探测装置，特别涉及一种多维激光自动对准气体多次反射池探测装置。

背景技术

随着人类经济活动和生产的迅速发展，在大量消耗能源的同时，也将大量的工业废气、汽车尾气和烟尘颗粒等污染物质排入大气，造成大气的污染。要防治污染，首先要了解污染，要正确地了解污染物来源于何处，成分是什么，量有多少，影响有多大，危害有多深，只有对这一切做出周密、认真而广泛的调查研究后，才能制定出防治的办法和措施。因此，使用气体多次反射池对环境大气进行实时监控，可以了解和掌握大气组分的动态，起到监控和防治污染的作用，对大气环境的保护具有重要意义。

气体多次反射池对痕量气体浓度检测过程为：将待测气体通入气体多次反射池。激光器输出某种特定波长的调谐激光经准直器准直后入射到气体多次反射池，在池内经多次反射并经样品气体的吸收后，输出光被探测器接收，探测器将携带气体吸收信息的光信号转换为电信号，输入计算机进行后续处理与分析。

气体多次反射池是气体检测的重要环节，由于自身技术的局限性，传统气体多次反射池需要设置多组调节架分别进行入射光与出射光的传输，造成设备体积庞大，操作很繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术的上述缺陷，提供一种可以减小设备体积，简化操作的多维激光自动对准气体多次反射池探测装置。

为达到上述目的，本实用新型提供的多维激光自动对准气体多次反射池探测装置，包括激光器、探测器和气体多次反射池，所述气体多次反射池包括池体，所述池体内设有入射镜和反射镜，所述气体多次反射池还包括内置的多维调节架和2个准直器，多维调节架位于入射镜的外侧，2个准直器分别安装在多维调节架上，第一准直器位于所述气体多次反射池的输出光路中，第二准直器位于所述气体多次反射池的输入光路中，所述准直器在多维调节架上固定安装的位置与入射镜的位置相关，由下式决定：

xn=x0cosnθ+d4f-d(x0+2fx0′)sinnθ,]]>

cosθ=1-(d/2f)，

式中，x_n为准直器在入射孔处距入射镜中心的距离，x₀为入射孔中心距入射镜中心的距离，d为入射镜和反射镜的镜间距离，f为入射镜和反射镜的曲率半径，x0′为空间光线入射斜率，θ为空间光线的反射夹角，n为反射次数；确定第一准直器位置时，上式中n为1；确定第二准直器位置时，上式中n为反射次数；

所述入射镜设有入射孔和出射孔，所述激光器经传输光纤与所述第二准直器光路相连，探测器经传输光纤与第一准直器光路相连；

所述激光器输出特定波长的调谐激光经所述第二准直器由所述入射孔射入所述气体多次反射池，在池内经多次反射并经样品气体的吸收后，所述气体多次反射池的输出光线由所述出射孔射入所述第一准直器，所述第一准直器传回的光线输出至所述探测器，所述探测器将携带气体吸收信息的光信号转换为电信号输出。

本实用新型多维激光自动对准气体多次反射池探测装置，其中所述气体多次反射池为Herriott池，所述入射镜与所述反射镜面对面放置，由曲率半径相同的两个球面镜组成。

本实用新型多维激光自动对准气体多次反射池探测装置，其中所述探测器连接有计算机并将输出的电信号传输至计算机。

本实用新型多维激光自动对准气体多次反射池探测装置的优点和积极效果在于：由于采用内置的多维调节架和2个准直器进行气体多次反射池的改进，解决了传统气体多次反射池需要设置多组调节架分别进行入射光与出射光的传输问题，减小了设备体积，简化了装置的操作。