[发明专利]一种非接触式石英增强光声光谱气体探测装置

权利要求书

1.一种非接触式石英增强光声光谱气体探测装置，其特征在于，包括：气室和石英音叉；

所述气室包括：两个气体缓冲区和一个声学谐振腔；所述声学谐振腔置于两个气体缓冲区之间，将两个气体缓冲区连通；两个气体缓冲区上分别设有一个气孔，一个作为进气口，另一个作为出气口；两个气体缓冲区的外侧均为透光窗口；所述声学谐振腔的中间开设有狭缝缺口，且所述狭缝缺口由弹性薄膜填补；

所述石英音叉置于气室外侧，不与气室内气体接触，且其振臂与声学谐振腔上弹性薄膜的距离在预设距离范围内，所述预设距离范围的最大值为正数，最小值为负数；

当激光从一个气体缓冲区入射，穿过声学谐振腔后，从另一个气体缓冲区出射，在光声效应的作用下，激光光束所激发的声波在声学谐振腔内形成驻波，驻波对应的声波信号经过弹性薄膜传导后在空气中形成振动波，振动波推动石英音叉振臂振动；所述石英音叉振臂振动信号强度与气室内气体的浓度正相关，所述气体探测装置能够在石英音叉不与气体接触、且与弹性薄膜距离在预设距离范围的情况下实现对气体浓度的探测。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性薄膜为非透气的薄而有弹性的薄膜，由耐腐蚀性材料制成。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个气体缓冲区和声学谐振腔的材质为耐腐蚀性材料。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弹性薄膜为派瑞林薄膜或聚乙烯薄膜。

5.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，两个气体缓冲区的外侧的透光窗口为氟化钙或石英窗口。

6.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述弹性薄膜与石英音叉振臂的耦合点相对振臂顶端的距离在0mm-2mm之间。

7.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述弹性薄膜的长度小于或等于声学谐振腔的半周长，宽度取值在0.6mm-1mm之间，厚度取值小于10μm。

8.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述声学谐振腔的腔长是其直径的4倍以上。

9.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述石英音叉振臂与弹性薄膜的距离范围在0.4mm到-0.07mm之间。