[发明专利]恒定磁场横向塞曼效应大气汞检测方法

摘要

本发明公开了一种恒定磁场横向塞曼效应大气汞检测方法，基于汞灯光源在磁场中的横向塞曼效应，沿垂直磁场方向发射的光谱发生分裂，产生偏振方向平行于磁场方向的π线偏振光和垂直于磁场方向的σ-、σ+线偏振光；汞原子对π线偏振光的吸收强而对σ-、σ+线偏振光不吸收或吸收很小，对比分析光电探测器获取到的偏振光信号，实现高精度扣背景检测大气中汞浓度的含量；再将利用已知汞含量的汞蒸气校准池测得的系统校准数据与大气直接测得的大气汞含量的数据对比，通过计算机计算出大气中的汞含量。本发明采用多次反射池技术，增加汞原子对π线偏振光的吸收光程，从而增加测量灵敏度；本发明结构简单、精度高、成本低。

主权项

一种恒定磁场横向塞曼效应大气汞检测方法，包括有汞灯光源，其特征在于：还包括有恒定磁场、偏振调制器、多次反射池、汞蒸气校准池、光电探测器、计算机，所述的汞灯光源置于恒定磁场中，汞灯光源沿垂直于磁场方向发射出偏振方向平行于磁场方向的π线偏振光和垂直于磁场方向的σ‑、σ+线偏振光，汞灯光源发射出的线偏振光的光路上设有偏振调制器，偏振调制器将π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光分开，经过调制后的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光交替通过偏振调制器后从多次反射池的进光口进入多次反射池，多次反射池的出光口的前方光路上设有光电探测器，计算机与偏振调制器、光电探测器控制连接；具体检测步骤如下：1)通过汞蒸气校准池校准系统①在多次反射池的进光口处设有一个汞蒸气校准池，外界气体通过汞过滤器，经过去汞处理后的气体通过多次反射池的进气孔进入多次反射池，再通过多次反射池的出气孔排出多次反射池；②恒定磁场中的汞灯光源发射出的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振通过偏振调制器，偏振调制器调制出射偏振光的偏振方向，调制后的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光连续交替通过偏振调制器后进入多次反射池，在多次反射池内，π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光先穿过汞蒸气校准池，再在多次反射池内经过多次反射后从多次反射池的出光口出射，出射的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光被光电探测器接收，计算机分析光电探测器接收到的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光的信号后记录，得到系统的校准数据；2)检测大气中的汞含量①外界气体直接通过多次反射池的进气孔进入多次反射池，再通过多次反射池的出气孔排出多次反射池；②恒定磁场中的汞灯光源发射出的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振通过偏振调制器，偏振调制器调制出射偏振光的偏振方向，调制后的π线偏振光和σ‑、σ+ 线偏振光连续交替通过偏振调制器后进入多次反射池，在多次反射池内经过多次反射后从多次反射池的出光口出射，出射的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光被光电探测器接收，计算机分析光电探测器接收到的π线偏振光和σ‑、σ+线偏振光的信号后记录，得到大气中的测量数据；3)根据系统的校准数据，与大气中的测量数据进行对比，计算出大气中的汞浓度。