[发明专利]一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪

权利要求书

1.一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，包括光学模块，光声腔模块和数据处理模块，其特征在于，

所述光声腔模块包括设置在所述光学模块出光光路上的气体吸收池(50)和垂直于所述出光光路设置的声学谐振腔(60)，所述声学谐振腔(60)的一端为开放端，所述开放端贯穿所述气体吸收池(50)一侧池壁的中部并构成固定连接，另一端为封闭端，所述封闭端设置有声学麦克风(70)。

2.如权利要求1所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述光学模块包括激光二极管(10)、光纤(30)、光纤准直器(31)和设置在所述气体吸收池两端的第一反射镜(21)和第二反射镜(22)，所述第一反射镜(21)和第二反射镜(22)与所述气体吸收池(50)两端设置有间隙，且第一反射镜(21)和第二反射镜(22)与气体吸收池(50)中心水平共轴。

3.如权利要求1所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述数据处理模块包括与所述声学麦克风(70)电连接的前置放大器(81)、与所述前置放大器(81)输出端电连接的锁相放大器(82)和与所述锁相放大器(82)输出端电连接的数据采集卡(83)及数据终端处理设备(84)。

4.如权利要求2所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述第一反射镜(21)和第二反射镜(22)均为平凹透镜，平凹透镜的凹面均朝向气体吸收池相对设置，所述平凹透镜的另一面为平面，所述光纤准直器(31)连接在光纤(30)上，并设置在第一反射镜(21)的平面侧，所述第一反射镜(21)上设置有通光孔供所述光纤准直器(31)的出射光光通过。

5.如权利要求3或4所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述数据处理模块还包括设置在气体吸收池(50)远离光学模块一端的光电二极管(85)，所述光电二极管(85)设置在气体吸收池(50)的出光光路上，所述第二反射镜(22)在出光光路上开设通孔供光线通过，所述光电二极管(85)与所述数据采集卡(83)电连接。

6.如权利要求2或3所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述光学模块还包括激光二极管控制器(11)与信号发生器(12)，所述激光二极管(10)、激光二极管控制器(11)与信号发生器(12)依次电连接实现激光二极管(10)的调制以及稳定的光功率输出；所述信号发生器(12)的TTL输出端还与锁相放大器(82)输入端电连接提供参考信号。

7.如权利要求1所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述气体吸收池(50)的两端分别设置有第一窗片(51)和第二窗片(52)，所述第一窗片(51)和第二窗片(52)的大小与气体吸收池的口径相匹配，并封闭所述气体吸收池(50)的两端。

8.如权利要求2所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述激光二极管(10)发出的光束在气体吸收池(50)内借助第一反射镜(21)和第二反射镜(22)多次来回反射，气体吸收池(50)内的气溶胶吸收光能后产生声波信号，所述声波信号的波长λ与所述声学谐振腔(60)的长度L满足λ＝4L；所述声学谐振腔(60)封闭端与声学麦克风(70)的连接处为声波的波腹处，所述声学谐振腔(60)开放端与气体吸收池(50)的交界面为声波的波节处。

9.如权利要求1所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，在满足工作要求的前提下，所述气体吸收池(50)的内径设置的尽量大，方便光线的通过。

10.如权利要求1所述的一种适用于气溶胶吸收及消光系数同步测量的光声光谱仪，其特征在于，所述气体吸收池(50)的内壁镀有聚四氟乙烯膜。