[发明专利]用于分析气态样品的方法和装置

权利要求书

1.一种用于对气态样品(GAS1)的光谱(SPEC1)进行测量的测量装置(500)，所述装置(500)包括：

-可调谐激光光源(LS1)，所述可调谐激光光源(LS1)用于提供照明光束(LB0)，

-用于容纳所述气态样品(GAS1)的样品单元(200)，所述单元(200)包括内表面(SRF1)以通过对所述照明光束(LB0)的光进行反射来提供加扰光(LB1)，使得所述加扰光透射通过所述气态样品(GAS1)，

-检测器(DET1)，所述检测器(DET1)用于检测被引导通过所述样品单元(200)的透射加扰光(LB2)的强度(I_LB2)，和

-压力控制系统(VAC1)，所述压力控制系统(VAC1)用于使在所述样品单元(200)内的所述气态样品(GAS1)的绝对压力(p_GAS1)保持小于50kPa，以便减小所述气态样品(GAS1)的光谱特征(P1)的光谱宽度(Δλ_P1)，

其中，所述测量装置(500)被布置成：通过对所述照明光(LB0)的光谱位置(λ_LB0)进行调制以及通过对所述透射光(LB2)在所述照明光(LB0)的两个或更多个不同光谱位置(λ₀，λ_P1)处的强度(I_LB2)进行检测，测量所述样品(GAS1)的一个或更多个光谱透射率值(I_LB2(λ)/I₀(λ))，

其中，所述内表面(SRF1)的纵向尺寸(L_SRF1)在所述内表面(SRF1)的最小直径(d_SRF1)的10倍至100倍的范围内，并且其中，所述照明光束(LB0)的在横向方向上的发散(θ_LB0)大于30°，以便引起所述加扰光(LB1)的根据所述内表面(SRF1)的多次连续反射。

2.根据权利要求1所述的装置(500)，其中，所述照明光束(LB0)从激光发射器(LS1)耦合到所述样品单元(200)中，而无需在所述激光发射器(LS1)与所述样品单元(200)之间使用聚焦和/或准直光学器件(LNS1)。

3.根据权利要求1或2所述的装置(500)，其中，所述照明光束(LB0)从所述激光发射器(LS1)耦合到所述样品单元(200)中，使得在所述激光发射器(LS1)与所述样品单元(200)之间的光学器件的屈光力小于50屈光度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(500)，其中，所述光源(LS1)是带间级联激光器或量子级联激光器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(500)，其中，所述装置(500)被布置成：对所述照明束(LB0)的波长(λ_LB0)进行调制；以及，通过对在三个或更多个光谱位置(λ₀，λ₁，λ₂)处的二氧化碳的光谱透射率进行检测，对结合在二氧化碳中的碳同位素¹³C的浓度与结合在二氧化碳中的碳同位素¹²C的浓度的比率进行测量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(500)，其中，所述内表面(SRF1)的总反射率在所述照明光束(LB0)的波长(λ_LB0)处大于80％，并且其中，所述内表面(SRF1)的镜面反射率小于50％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置(500)，其中，所述样品单元(200)的所述内表面(SRF1)的算术平均粗糙度Ra在所述照明光束(LB0)的光谱调制范围的最大波长(λ_MAX，λ_LB0)的0.25倍至2倍的范围内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(500)，其中，所述照明光束(LB0)的波长(λ_LB0)在4.3μm至4.4μm的范围内。