[发明专利]一种基于三椭球体吸收腔室结构的红外气体传感器

摘要

一种基于三椭球体吸收腔室结构的红外气体传感器的腔室是由第一椭球体、第二椭球体与第三椭球体的焦点O123重叠、焦点O1、O2和O3构成等腰三角形结构，其中第一椭球体两焦点连线与第三椭球体两焦点连线向下呈80°角分布，第二椭球体两焦点连线与水平方向垂直向上；第一椭球体与第三椭球体的短轴半径与长轴半径的比值均为0.6842，第二椭球体的短轴半径与长轴半径的比值为0.7778，红外光源和热释电探头分别置于第一椭球体的焦点O1和第三椭球体的焦点O3处。本发明采用三椭球体封装一体化结构，在促使气室小型化的同时，不仅增加了气室腔内的光路反射光程和增强了聚焦光强，提高了光信号的信噪比，而且降低了光线的分散性，提高了光源的利用率，同时气室内壁表面采用镀金处理，提高了光反射率，降低了光损耗，且具有抗腐蚀的特点。

主权项

一种基于三椭球体吸收腔室结构的红外气体传感器，包括带有两个气体腔室的红外气体传感器，其特征在于：所述红外气体传感器的气室（9）设置有三个气体腔室；所述三个气体腔室是由第一椭球体（1）、第二椭球体（2）与第三椭球体（3）的焦点O123重叠、焦点O1、O2和O3构成三角形结构，其中，第一椭球体（1）两焦点连线与第三椭球体（3）两焦点连线向下呈80°角分布，第二椭球体（2）两焦点连线与水平方向垂直向上；第一椭球体（1）与第三椭球体（3）的短轴半径与长轴半径的比值均为0.6842，第二椭球体（2）的短轴半径与长轴半径的比值为0.7778；所述红外气体传感器的红外光源（7）是MEMS工艺的热辐射光源，红外光源（7）发光面与水平方向呈45º或其他最适角度；所述红外气体传感器的热释电探头（8）的感光面与水平方向呈135º或其他最佳接收角度，感光面上设置有两个窄带滤光片端口，一个为参考端，另一个为探测端；所述红外气体传感器的气室（9）是由旋转椭球体结构的第一气室（5）和第二气室（6）构成，在气室（9）内镀金并进行一体化封装；所述红外气体传感器的红外光源（7）和热释电探头（8）分别位于第一椭球体（1）焦点O1和第三椭球体（3）焦点O3处；所述红外气体传感器的第一气室（5）和第二气室（6）两端圆周连接处呈凸凹型结构弥合为无缝腔体；所述红外气体传感器的第一气室（5）顶端设置有待测气体通道。