[发明专利]一种痕量气体浓度检测的光谱系统

权利要求书

1.一种痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，包括光源、准直镜、光学吸收腔、非对称三角共路结构、会聚镜和线阵探测器；光学吸收腔包括物镜和场镜，非对称三角共路结构包括第一平面反射镜、第二平面反射镜和分束板；光源发出的光线经准直镜准直后，形成不同角度的平行光，入射到光学吸收腔的物镜，并在光学吸收腔的物镜和场镜之间进行多次折返；通过多次折返，被光学吸收腔内气体吸收后的光线，入射至非对称三角共路结构的分束板上，入射至分束板的光线被1:1分为两路，一路由分束板透射至第一平面反射镜，经第一平面反射镜反射至第二平面反射镜，再经过第二平面反射镜反射至分束板，最后由分束板透射至会聚镜；另一路由分束板反射至第二平面反射镜，经第二平面反射镜反射至第一平面反射镜，再由第一平面反射镜反射至分束板，最后由分束板反射至会聚镜；会聚镜将两路光线会聚，并成像至线阵探测器上。

2.如权利要求1所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，相同入射角度的平行光成像至会聚镜像面的同一点上形成干涉，两路光线的光程差随入射角度不同发生变化，在线阵探测器像元分布方向的不同像素点上得到随光程差变化的明暗相间的干涉光信号；对线阵探测器像元分布方向上，不同像素点的信号进行去噪声和去直流预处理，并进行傅里叶变换，得到气体的吸收光谱。

3.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述光源为线状光源或宽狭缝光源。

4.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述分束板为半透半反镜。

5.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述第一平面反射镜和第二平面反射镜之间的夹角为45°。

6.如权利要求5所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述分束板位于第一平面反射镜和第二平面反射镜之间，与两平面反射镜的夹角均为22.5°；第一平面反射镜和第二平面反射镜与分束板呈非对称放置，其中第一平面反射镜的位置为：以分束板为对称轴，第二平面反射镜对称位置进行平行偏移得到。

7.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述线阵探测器像元分布方向与线状光源或宽狭缝的方向一致。

8.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述准直镜采用球面反射镜或长焦距透镜。

9.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述光学吸收腔采用White型或改进White型的Chernin多光程气体吸收腔。

10.如权利要求2所述的痕量气体浓度检测的光谱系统，其特征在于，所述会聚镜采用凹球面反射镜或会聚透镜。