[实用新型]一种基于TDLAS技术的多路反射气体室

说明书

技术领域

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

基于可调谐半导体激光吸收光谱（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy，TDLAS）技术的激光气体分析仪，采用垂直腔面发射激光器（Vertical-CavitySurface-EmittingLaser，VCSEL）或分布式反馈激光器（DistributedFeedbackLaser，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。

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：

（1）

式中：I₀和I_ν分别表示频率为ν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CO、CO₂、H₂S、H₂O、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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

优选地，所述罩壳顶部有2个气孔，罩壳与底盘连接处设有O形圈。

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。O形圈的设置，提高气体室的密封性能。

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。

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。

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。