[发明专利]光声光谱增强装置以及使用该装置进行气体检测的方法

权利要求书

1.一种光声光谱增强装置，其特征在于，包括如下结构：具有底面为正六边形的棱柱形光声气体池；在所述光声气体池内的三个相互交叉的气体谐振腔，所述气体谐振腔沿平行于所述底面方向且从棱柱沿中心对称的两个侧面之间延伸，所述棱柱的侧面的个数为六个，并且三个所述气体谐振腔在平行于所述底面的同一平面内的中心点相互交叉重叠；所述棱柱的每个侧表面与所述气体谐振腔之间均具有缓冲腔，每一个所述气体谐振腔的两端分别与两个所述缓冲腔相连通；在所述交叉重叠位置具有一孔槽，在所述孔槽内具有微音器；三个所述气体谐振腔的长度相同；

沿垂直于棱柱的六个侧面其中的第一面对应的缓冲腔表面的方向垂直入射激光束，在与所述第一面中心对称的第二面的外侧具有与水平面成第一角度的第一长度的第一平面镜；与所述第一面相邻的两个面为第三面和第四面，其中所述第三面为激光束的出光面，所述第四面的外部具有与水平面成第二角度的第二长度的第二平面镜；与所述第四面中心对称的第五面的外部具有与水平面成第三角度的第三长度的第三平面镜；所述第二长度与第三长度相同且小于第一长度，第二角度为30°，第三角度为60°，第一角度为直角，所述的水平面为与三个所述气体谐振腔所在面平行的面；

沿垂直于棱柱的六个侧面其中的第一面对应的缓冲腔表面的方向垂直入射激光束，激光束经过第二面后被所述第一平面镜反射到第三平面镜，第三平面镜将激光束反射后通过棱柱的第五面和第四面，激光束通过第四面后入射到第二平面镜，被第二平面镜反射到第一平面镜，然后被第一平面镜反射通过第六面，最后从第三面出射。

2.根据权利要求1所述的光声光谱增强装置，其特征在于，所述微音器连接检测装置。

3.根据权利要求1所述的光声光谱增强装置，其特征在于，所述光声光谱增强装置还包括外部的信号发生器，所述信号发生器能够使用电信号控制激光器进行脉冲输出调制。

4.一种使用如权利要求1-3任一项所述的光声光谱增强装置进行气体检测的方法，包括以下步骤：步骤S1：将待检测气体通入到光声光谱增强装置中；步骤S2：沿垂直于棱柱的六个侧面其中的第一面对应的缓冲腔表面的方向垂直入射激光束，激光束经过第二面后被所述第一平面镜反射到第三平面镜，第三平面镜将激光束反射后通过棱柱的第五面和第四面，激光束通过第四面后入射到第二平面镜，被第二平面镜反射到第一平面镜，然后被第一平面镜反射通过第六面，最后从第三面出射；步骤S3：三个气体谐振腔在同一平面内的中心点相互交叉重叠处的微音器结构将检测到的声波转换为电信号进行测量。

5.如权利要求4所述的气体检测的方法，其特征在于，沿所述气体谐振腔延伸方向，所述缓冲腔的长度是所述气体谐振腔长度的一半。

6.如权利要求4所述的气体检测的方法，其特征在于，所述光声气体池上还包括有进气口和出气口。

7.如权利要求4所述的气体检测的方法，其特征在于，所述气体谐振腔的长度为10-30mm，其直径为2-4mm，所述缓冲腔直径为6-10mm。

8.如权利要求4所述的气体检测的方法，其特征在于，每个所述缓冲腔外部均贴有圆形玻璃片，所述圆形玻璃片的直径为10-12mm，所述圆形玻璃片的直径大于缓冲腔的直径。

9.如权利要求4所述的气体检测的方法，其特征在于，所述光声气体池的外壳材质为铝、紫铜、树脂或者钢。