[发明专利]一种光程调制吸收池

说明书

本发明提供一种光程调制吸收池，包括：光源、腔室、反射镜、传感器；所述腔室上设置有若干窗口，所述腔室内设置有反射镜；所述窗口包括：第一窗口、第二窗口；所述光源发出的光从第一窗口进入腔室，经过反射镜反射后，从第二窗口射出到传感器；所述光源用于旋转或者摆动以改变光程，所谓的光程调制，是通过光源摆动或者反射棱镜的旋转或摆动实现光束在腔室内的两个反射镜反射次数不同实现；通过这种摆动或旋转，改变反射次数，改变光程。本发明在吸收池上通过周期性的光程的改变，实现光程调制，改变反射镜或者光源等位置、数量，通过光束的旋转或者摆动，实现光束不同次地反射实现对吸收光程的改变。

技术领域

本发明涉及光程调制设备技术领域，具体涉及一种光程调制吸收池。

背景技术

在工业或社会生活各个方面，经常需要测量气体或液体介质中一种或多种成分的含量或浓度，而有些则是由一相弥散于另一相的两相流的检测，在这些检测中对于吸收性的测量项一大类的方法是通过特定谱段的电磁波或光通过时的吸收或衰减实现对成分的检测；

从原理上，电磁波(光波)通过吸收介质时的衰减满足朗伯比尔定律：

I/I0＝EXP(-KCL)

式中I0为入射光的强度，I为经过吸收介质浓度为C的一段L的光程衰减后的光强，其中K为衰减系数，是和吸收介质的吸收截面和散射截面相关的常数。利用该原理，当光程已知、消光系数可以通过测量已知浓度的介质得到，那么通过测量入射光的强度和被吸收衰减后的光强，得到吸收介质的浓度；

由此原理研制了各种类型的吸收池结构用以对进入吸收池的介质浓度进行测量；

以红外气体分析仪和紫外气体分析仪为例，都是通过将待测气体通入吸收池，用特定波长或谱段的光穿过待测气体，根据特定波长或波段的吸收量，反演或计算待测气体的浓度。在各种应用场合，要求非常高的测量分辨力和灵敏度，吸收池又不能做的太长，所以采用一个多次反射的光路结构增加光束穿越待测气体的光程，借以达到提高信噪比或提高整体分辨力的目的，随着激光作为光源，由于其准直性能好，光束在吸收池中甚至多次反射达到几十次到数百次，White怀特池、Herriott赫里奥特池等就是为多次反射增加光程而设计的光路系统；

在目前所有的这些吸收池中，光束经过一次或多次反射通过吸收池的光程是固定不变的；

在利用这些类型的吸收池的检测仪器中，对零点的校准测量一般将吸收池中通入所检测光谱区段不吸收的气体，如空气、N2气体等，对于满点和跨度点的校准则通入已知浓度的测量气体；

如果在吸收池中的光程是按照一种已知的规律高速变化，相当于对光程进行了调制，对信号的处理仅仅考虑光程变化的部分，仪器的无论从零点还是从稳定性上会大大提高，而对于吸收池的光程调制的方法及概念，尚无任何报道及实现；

因此，需要提供一种新的设备，解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供光程调制吸收池。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

本发明提供一种光程调制吸收池，包括：光源、腔室、反射镜、传感器；

所述腔室上设置有若干窗口，所述腔室内设置有反射镜；

所述窗口包括：第一窗口、第二窗口；所述光源发出的光从第一窗口进入腔室，经过反射镜反射后，从第二窗口射出到传感器；

所述光源用于旋转或者摆动以改变光程，所谓的光程调制，是通过光源摆动或者反射棱镜(平面镜或非平面镜)的旋转或摆动实现光束在腔室内的两个反射镜反射次数不同实现；通过这种摆动或旋转，改变反射次数，改变光程。

进一步的，所述第二窗口和传感器之间还设置有一滤光片。